автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Исследование и совершенствование методов и средств испытания по определению энергетических параметров систем приводов с частотно-регулируемыми асинхронными двигателями

На правах рукописи УДК 621.313.25

РОДИОНОВ Роман Вячеславович

ИССЛЕДОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИСПЫТАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ ПРИВОДОВ С ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫМИ АСИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

Специальность 05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и

детали машин

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владимир 2005

Работа выполнена во Владимирском государственном университете

Научный руководитель

- кандидат технических наук доцент Андрианов М.В.

Официальные оппоненты:

-доктор технических наук профессор Беспалов В.Я. Московский энергетический институт (технический университет)

Ведущее предприятие

кандидат технических наук доцент Шахнин В.А. Владимирский

государственный университет

- НПП «ЭЛМАШ» (г. Владимир)

Защита состоится « М » ОК.'М&А_2005 г. в 14.00 час в ауд.

211-1 на заседании диссертационного Совета Д 212.025.05 Владимирского государственного университета по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Владимирского государственного университета.

Автореферат разослан « В 2005г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах (заверенные печатью) просим направлять по вышеуказанному адресу ученому секретарю диссертационного совета (тел. (0922) 27-98-21, факс (0922) 23-33-42).

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

С.И. Малафеев

го

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Технический прогресс в области силовой электроники тесно связан с развитием приводной техники. На данном этапе одним из перспективных направлений является развитие регулируемого электропривода (ЭП) на базе асинхронного двигателя (АД) с преобразователем частоты (ПЧ). Регулируемый ЭП на базе АД имеет ряд преимуществ перед другими ЭП, в числе которых технологичность, надежность, энергосбережение, ресурсосбережение, которые давно привлекают внимание специалистов. Количественной оценкой этих качеств являются энергетические параметры ЭП такие как мощность, коэффициент полезного действия, коэффициент мощности.

Важным вопросом при улучшении энергетических параметров является проведение испытаний по определению энергетических характеристик. При проведении испытаний руководствуются требованиями международных и национальных стандартов, предъявляемым к условиям проведения, точности и методам испытаний.

Научно-технические цели данной работы являются актуальными для машиностроения и других отраслей промышленности, так как направлены на решение одной из проблем — испытаний систем приводов с частотно-регулируемыми АД, а именно определение энергетических характеристик.

Сложность проведения испытаний по определению энергетических параметров обусловлена несинусоидальным характером выходного напряжения ПЧ. Поэтому использование обычных средств и методов измерения: измерительных трансформаторов и измерительных приборов электромагнитной системы недопустимо. Точность измерения такими приборами гарантируется только на частотах близких к 50 Гц. Необходимо использование приборов с большей полосой пропускания (большим быстродействием).

Цель диссертационной работы - совершенствование и исследование методов и средств испытаний по определению энергетических параметров систем приводов с частотно-регулируемыми АД. Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи: • уточнить схему замещения частотно-регулируемого АД, работающего с

• уточнить и дополнить методику инженерного расчета систем приводов

ПЧ;

с частотно-регулируемыми АД;

РОС НАЦИ0Н\льн БИБЛИОТЕКА

• разработать аппаратные и программные средства исследования энергетических параметров ЭП с АД;

• рассчитать ряд систем приводов с частотно-регулируемыми АД по уточненной методике инженерного расчета;

• провести комплексные эксперименты по определению энергетических параметров, рассчитанных систем приводов с частотно-регулируемыми АД.

Методы исследования. Результаты работы получены с использованием классических методов теоретических основ электротехники, электромеханики, спектрального анализа. Для исследования систем приводов с частотно-регулируемыми АД использовано математическое моделирование энергетических процессов. Экспериментальные исследования проводились с использованием специально созданного оборудования: стендов и измерительных устройств.

Научную новизну работы составляют:

- математическая модель частотно-регулируемого АД, работающего от ..игармонического источника напряжения, с учетом волновых

свойств обмотки АД.

- уточненная и дополненная методика расчета энергетических параметров систем приводов с частотно-регулируемыми АД, ориентированная на инженера-конструктора.

- программное обеспечение, позволяющее провести анализ энергетических параметров системы привода с частотно-регулируемым АД.

- методика испытаний и программные и аппаратные средства исследования энергетических параметров систем приводов с часготно-регулируемыми АД по определению энергетических параметров.

- экспериментально исследованы энергетические параметры ряда систем приводов с частотно-регулируемыми АД и подтверждена адекватность внесенных уточнений в схему замещения частотно-регулируемого АД.

Практическая ценность работы

1. Разработаны программные средства, позволяющие проводить анализ энергетических характеристик систем приводов: КПД, коэффициент мощности, потребляемую мощность, ток; проектировать частотно-регулируемые АД.

2. Разработаны и апробированы средства испытания систем приводов с частотно-регулируемыми АД по определению энергетических параметров (способ измерения скольжения, устройство для измерения активной мощности трехфазной цепи несинусоидального напряжения, автоматизированный стенд для испытаний).

3. Предложены практические рекомендации по выбору конструктивных параметров частотно-регулируемых АД для систем приводов. Реализация результатов работы

Разработанные методики расчета систем приводов с частотно-регулируемыми АД, методики и результаты лабораторных испытаний систем приводов с АД внедрены в испытательном центре ОАО «Научно-исследовательский проектно-технологических институт электромашиностроения» и группе компаний ОАО «ВЭМЗ». Апробация работы

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на заседании методического семинара кафедры «Управления и информатика в технических и экономических системах» ВлГУ; на Международной научно-технической конференции «Конверсия, приборостроение, медицинская техника» (г. Владимир, 1999г.); на 3 Всероссийской научно-технической конференции «Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем» (ЧТУ, Чебоксары, 1999); на 5 Всероссийской научно-технической конференции «Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем» (ЧТУ, Чебоксары, 2003г.). Основные положения, выносимые на защиту

1. Схема замещения частотно-регулируемого АД с учетом волновой емкости обмотки двигателя, позволяющая вести анализ в диапазоне от частоты первой гармоники до частоты, превышающей частоту коммутации ключей АИН;

2. Средства и методы исследования энергетических параметров систем приводов с частотно-регулируемыми АД: способ измерения скольжения частотно-регулируемого АД, работающего с ГТЧ, устройство для измерения активной мощности в трехфазных цепях несинусоидального напряжения, программное обеспечение для проведения и обработки результатов испытаний, автоматизированный стенд для испытаний;

3. Методика инженерного расчета систем приводов с частотно-регулируемыми АД, включающая в себя расчет параметров схемы замещения частотно-регулируемого АД, энергетических параметров АД и сис-

темы привода с ним, с возможностью определения параметров фильтрующих устройств для обеспечения электромагнитной совместимости АД с ГТЧ;

4. Экспериментально полученные результаты исследования в виде рабочих характеристик частотно-регулируемого АД, рабочих характеристик систем привода, осциллограммы напряжений и токов, спектров напряжения и тока, результатов испытаний на нагревание АД от источника синусоидального напряжения и от ПЧ с различными значениями несущей частоты ШИМ ПЧ.

Публикация. По материалам, изложенным в диссертации, опубликовано 15 работ, в том числе получено 4 патента РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из наименований и приложений. Общий объем 184 страниц машинописного текста, включая 67 рисунков и 22 таблицы. Список использованной литературы содержит 97 наименований. Приложение состоит из 26 страниц, содержит четыре акта внедрения результатов работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи диссертации.

Первая глава посвящена исследованию современного состояния науки и техники в области систем приводов с частотно-регулируемыми АД. Проведена классификация систем приводов с частотно-регулируемыми АД, в результате которой выделена базовая структура системы привода с частотно-регулируемым АД. В состав современного регулируемого ЭП с АД входят: асинхронный двигатель, микропроцессорный преобразователь частоты, независимый вентилятор-наездник для охлаждения асинхронного двигателя, датчик обратной связи, фильтр для обеспечения электромагнитной совместимости АД с ПЧ, встроенная температурная защита, пускоре-гулирующая аппаратура.

Рассмотрены различные пути энергосбережения в различных областях применения регулируемого ЭП таких как грузоподъемные механизмы и лифты, насосное оборудование, станкостроение и т.д.

В настоящее время не существует единого стандарта на комплектный ЭП с частотно-регулируемыми АД. Однако на отдельные части привода разработан ряд стандартов с техническими требованиями, характери-

стиками нормами и методами испытаний. При испытаниях необходимо учитывать особенности электропитания систем приводов с частотно-регулируемыми АД: несинусоидальный характер токов и напряжений, изменения частоты первой г армоники напряжения АД.

В результате поставлены задачи по исследованию и совершенствованию методов и средств испытаний по определению энергетических параметров систем приводов с частотно-регулируемыми АД.

Во второй главе приводится исследование схемы замещения фазы частотно-регулируемого АД, работающего от полигармонического источника напряжения. Это необходимо для того, чтобы выделить потери в элементах привода. В результате проведенного анализа структуры системы управления частотой вращения системы привода с АД определены виды электромагнитных помех, воздействующих на работу двигателя привода (несинусоидальный характер выходного напряжения ПЧ, отклонения действующего значения и частоты первой гармоники выходного напряжения ПЧ). ПЧ системы привода является конструктивно законченным элементом, и потому в большинстве случаев нет возможности разделить потери, выделяющиеся в силовой части преобразователя. Поэтому КПД преобразователя определяется:

Члч = -^--100%, (1)

"у

где Р, - подводимая к ПЧ мощность; Р, - отдаваемая ПЧ мощность. ПЧ является полигармоническим источником напряжения для частотно-регулируемого АД. Уточненная схема замещения частотно-регулируемого АД показана на рис. 1.

/ г'

-► ю)

/YY\

Хил

X 2(0

U«,,

'то)

Гсг(о

EIM

Хщ/1

Рис. 1. Схема замещения частотно-регулируемого АД: и«,) - напряжение /-ой гармоники; п и Хц.) - активное и индуктивное сопротивления статора АД; г'а,, и х'ад - активное и индуктивное сопротивления ротора АД; х,«»- индуктивное сопротивление намагничивающего контура; Гстю - активное сопротивление, потери в котором равны потерям в стали; Ст - волновая емкость обмотки АД; э - скольжение.

Схема замещения, впервые предложенная Т.Г. Сорокером, дополнена волновой емкостью с,. Из этой схемы видно, что ток 71()) равен:

Ло)= Л «) + Аы|г)+ А')' (2)

где /04(,, - активная составляющая тока холостого хода; /<„, - ток, обусловленный волновой емкостью. Сумма потерь в частотно-регулируемом АД равна:

£ Р = Рш + Рст + Риг + /V,« +/>да, (3)

где - потери в обмотке статора; Р(7 - потери в стали; Ркп - потери в клетке ротора; Ри, х - механические потери; Рлиь - добавочные потери.

Учитывая (3), коэффициент полезного действия частотно-регулируемого АД равен:

1«= ^1-^-100%. (4)

С учетом принципа наложения потери в соответствующих частях электрической машины равны:

Рц = ти)'

I

Рш= Xя««.)' (6)

I

Риг = ^Рц2(0 • (7)

Добавочные потери определяются также как и при питании двигателя от источника синусоидального напряжения 0,5 % от подводимой к двигателю системы привода мощности. Механические потери определяются при питании двигателя привода от источника синусоидального напряжения на холостом ходу и пересчитываются в зависимости от частоты вращения при работе двигателя с ПЧ.

В третьей главе разработана методика инженерного расчета систем приводов с частотно-регулируемыми АД. Основным критерием при инженерном расчете систем приводов является минимизация затрат на эксплуатацию системы привода и вспомогательным - минимум затрат на разработку и изготовление системы привода. Минимум затрат на эксплуатацию выполняется при максимуме КПД (минимуме потерь) системы привода.

Рассматриваются вопросы выбора ПЧ и частотно-регулируемого АД для системы с целью получения удовлетворительных свойств системы: механизм — электродвигатель - преобразователь частоты - сеть. Проводится исследование конструкции частотно-регулируемого АД с целью улучше-

ния энергетических параметров системы привода. В результате исследования разработаны рекомендации к схемам обмоток частотно-регулируемых АД, которые необходимо выполнять с минимизацией или исключение параллельных ветвей.

По уточненной методике разработан алгоритм инженерного расчета, который дополнен методикой расчета фильтрующих устройств, для обеспечения электромагнитной совместимости АД с ПЧ. Это в свою очередь позволило разработать программное обеспечение в среде Delphi, реализующее разработанный алгоритм.

На основе входных данных для расчета: параметры сети, характер нагрузки, требованиям к механической характеристике; рассчитываются энергетические параметры: КПД, коэффициент мощности, потребляемая мощность, ток. Результаты расчета энергетических параметров ряда систем приводов, которые необходимо подвергнуть испытаниям, представлены в табл. 1.

Таблица 1

Результаты расчета энергетических параметров систем приводов

Нагрузочный механизм Привод подачи Привод главного движения

Характер нагрузки M=const М "cnnst M=const Ki^const P=comt

Габарит ПЧ 14.F5 15.F5 15.F5 16.F5 21 F5

Тип АД AHPM132S8 АИРМ132М8 AHPMI32S4 АИРМ132М4 160В4

Номинальная частота вращения, об/мин 1000 1000 1500 1500 1500

Максимальная частота вращения, об/мнн. 1000 1000 1500 1500 6000

Вращающий момент на номинальной частоте вращения, Нм 47 70 47 70 170

Номинальная мощность 5,5 7,5 7,5 11 30

1 ,% 77,48 80,36 83,41 85,0 85,0

СОв^ 0,885 0,907 0,903 0,912 0,872

В четвертой главе рассмотрена разработка методов и средств испытаний систем приводов с частотно-регулируемыми АД по определению энергетических параметров. С помощью разработанных средств проведены испытания рассчитанных систем приводов и проверена адекватность уточнений схемы замещения частотно-регулируемого АД. Сложность проведения испытаний по определению энергетических параметров обусловлена несинусоидальным характером выходного напряжения ПЧ.

При измерении величины скольжения воспользоваться методами, описанными ГОСТ-7217, применяемые при испытаниях АД работающих

от источников синусоидального напряжения, не представляется возможным. Для решения проблемы измерения разработан способ измерения скольжения, основанный на измерении разности синхронной частоты вращения и частоты вращения вала частотно-регулируемого АД. Структурная схема устройства, реализующего разработанный способ, показана на рис.2.

Инвертирующий Выходной

усилитель усилитель

Рис.2. Структурная схема устройства измерения скольжения Способ измерения скольжения АД, заключается в следующем: датчик скорости преобразует частоту вращения вала п двигателя системы привода в напряжение и№., сигнал им масштабируется преобразователем постоянного напряжения. С выхода преобразователя сигнал идну подается на инвертирующий усилитель, затем на первый вход сумматора. На второй вход сумматора подается опорное напряжение и„щ, величину которого определяют при синхронном вращении вала АД так, чтобы выходное напряжение сумматора I/, стремилось к нулю справа. Выходное напряжение сумматора поступает на вход выходного усилителя, которое затем измеряется с помощью АЦП.

Величину скольжения определяют по формуле:

5 = —Ь--юо%, (8)

к V

2 '-'НПО!'

Дая измерения активной мощности и возможности применения средств автоматизации испытаний систем приводов и частотно-регулируемых АД разработан преобразователь активной мощности в цифровой код, содержащий аналого-цифровой преобразователь (АЦП), три датчика тока три датчика напряжения, обеспечивающими гальваническую «развязку» между цепями измерения и устройствами обработки сигналов. Чтобы определять активную мощность от источников полигармонического напряжения (спектр, которых может содержать гармоники от десятых долей герца до десятков килогерц) устройство содержит в своем составе аналоговые перемножители сигналов и интеграторы.

Сигнал с выхода сумматора поступает на вход АЦП и в виде цифрового кода передается в компьютер, где и происходит декодирование цифрового сигнала и вычисление активной мощности трехфазной цепи несинусоидального напряжения с учетом коэффициентов передачи датчиков напряжения и тока, а также коэффициента передачи перемножителей аналоговых сигналов. Включается устройство в измеряемую цепь по схеме трех ваттметров.

Для испытаний систем приводов с частотно-регулируемыми АД разработан программный комплекс, который обеспечивает проведение следующих испытаний: определение характеристик холостого хода частотно-регулируемого АД в системе привода, определение рабочих характеристик частотно-регулируемого АД в системе привода и системы привода в целом, определение спектра токов и напряжений. Максимальная погрешность при испытаниях возникает при определении среднеквадратичного значения напряжения на выводах АД, так как напряжение представляет собой последовательность импульсов. Погрешность измерения среднеквадратичного значения напряжения с величиной действующего значения напряжения первой гармоники 380 В, образованного импульсами с амплитудой 540 В и частотой 12 кГц, составляет около 0,5%, что удовлетворяет требованиям (разрядность АЦП — 12бит).

Дня автоматизации процесса испытаний разработан автоматизированный стенд основу, которого составляет система привода с АД, работающая в четырех квадрантах. Разработанное устройство лишено недостатков имеющих место в динамометрах постоянного тока, а содержащийся в его составе ПЧ позволяет организовывать обратные связи с целью поддержания заданного воздействия на испытуемые системы приводов. Структурная схема показана на рис.3. Работает автоматизированный стенд следующим образом, испытуемый частотно-регулируемый асинхронный двигатель (ИЧРАД) сопрягается с асинхронной машиной (АМ). Независимый вентилятор (В) охлаждает асинхронную машину в процессе испытаний. Терморезисторы (ТД) подают сигнал на отключение асинхронной машины, при превышении температуры выше допустимой, в преобразователь частоты. Преобразователь частоты управляет нагрузкой испытуемого частотно-регулируемого асинхронного двигателя. Мощность, отдаваемая испытуемым частотно-регулируемым асинхронным двигателем, асинхронной машине передается через преобразователь частоты и рассеивается на тормозном резисторе (Р). Датчик скорости (ДС) находится на одном валу с асин-

хронной машиной и служит для измерения частоты вращения и для управления нагрузкой с обратной связью по скорости. Вращающий момент передается через статор асинхронной машины на весовое устройство (ВУ). Измерение величины вращающего момента осуществляется с помощью датчика момента (ДМ)> служащего для управления нагрузкой с обратной связью по моменту. Датчики тока (ДТ1, ДТ2, ДТЗ) служат для измерения токов фаз испытуемого двигателя. Блоки возведения в квадрат, интегрирования, извлечения квадратного корня и сумматора служат для расчета среднего арифметического значения трех токов испытуемого двигателя. Результат расчета передается на вход ПЧ для управления нагрузкой с обратной связью по току испытуемого двигателя.

Рис.3. Автоматизированный стенд для испытаний систем приводов Пятая глава посвящена экспериментальным исследования энергетических характеристик рассчитанных систем приводов с частотно-регулируемыми АД. Разработана программа исследовательских испытаний по определению энергетических показателей частотно-регулируемых АД и систем приводов на их базе. Программа исследовательских испытаний состоит из тех же опытов, которые входят в программы приемочных испытаний, но в нее также включены и особые опыты которые выходят из переделов программы приемочных испытаний (испытание на нагревание при питании от ПЧ, определение рабочих характеристик частотно-

и

регулируемого АД при работе с ПЧ, определение энергетических параметров системы привода, спектральный анализ токов и напряжений частотно-регулируемого АД при номинальной нагрузке и работе от ПЧ). Энергетические параметры систем приводов представлены в табл. 2.

Таблица 2

_Результаты испытаний систем приводов

Параметр AHPM132S8 АИРМ132М8 AHPM132S4 АИРМ132М4

/,Л 11,2 15,3 16,2 22,8

Р3, кВт 6,65 9,33 10,09 13,934

И Ни 49,09 70,59 50,49 70,78

и, об/мин. 1000 1000 1500 1500

cosp 0,9 0,885* 0,926 0,907* 0,91 0,903* 0,926 0.912*

77,3 77,48* 79,2 82,3* 78,58 83,41* 79,8 85,0*

?7„.*/.(э/р) 80,79 81,2* 84,6 85,0* 84,42 86,14* 85,42 87,77*

Ппч. % 95,6 95,4* 93,6 96,83* 93,1 96,83* 93,42 96.84*

-/-* - экспериментальное и расчетное значение параметра.

Энергетические параметры систем приводов с частотно-регулируемыми АД были определены по рабочим характеристикам рис.4 и рис.5.

м, Нм

Рис.4. Рабочие характеристики системы привода с АИРМ13284

Рис. 5. Рабочие характеристики частотно-регулируемого АД АИРМ13284 Перегрев обмотки статора двигателей АИРМ13288(М8) удовлетворяют классу нагревостойкости Р при работе от ПЧ с частотой несущей ШИМ 12 кГц. А для двигателей с частотой вращения 1500 об./мин. по результатам испытаний на нагревание устанавливаются следующие мощности: АИРМ13284-7,15 кВт-, АИРМ132М4-9,7 кВт. Диаграммы потерь частотно-регулируемых АД представлены на рис.6.

Рм1 Рст Рм2

Рмех Рдоб Рпч

а) Диаграмма потерь системы привода с АИРМ132М8

Рм1 Рст Рм2

Рмех Рдоб Рпч

б) Диаграмма потерь системы привода с АИРМ132М4

Рис.6

По результатам спектрального анализа напряжений и токов проверена адекватность уточнений схемы замещения частотно-регулируемого АД. На рис.7 показаны результаты расчета спектра тока АД АИРМ13258 при частоте несущей ШИМ 4кГц, а также экспериментальные данные, получен-

ные при обработке цифровых осциллограмм при номинальной нагрузке системы привода.

Максимальные расхождения расчетных данных с экспериментальными, выявлены при определении гармоник, действующее значение которых мало. Погрешность обусловлена разрядностью АЦП, используемого при испытаниях. Кроме того подтверждена правомерность применения метода наложения для анализа схемы замещения частотно-регулируемого АД и расчета энергетических характеристик.

Введена характеристика, учитывающая влияние ПЧ на перегрев обмотки статора двигателя системы привода - коэффициент снижения вращающего момента:

к,ит — . (9)

Значение коэффициента снижения вращающего момента находится в пре-{ делах 0,8-1,0. Для систем приводов подвергшихся испытаниям коэффици-

ент снижения вращающего момента с АИРМ13288 - 0,94; АИРМ132М8 -| 0,923; АИРМ 13284 - 0,95; АИРМ132М4 - 0,9; 160В4 - 0,92.

В приложении приведены листинги основных модулей разработанного программного обеспечения для инженерного расчета и исследования энергетических параметров ЭП, принципиальные схемы средств исследования, результаты испытаний рассчитанных систем приводов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведения теоретических и экспериментальных исследований в рамках диссертационной работы были получены следующие научные результаты:

Рис.7. Спектр тока АИРМ13288 (сравнение расчетных и экспериментальных данных)

1. Уточнена математическая модель частотно-регулируемого АД, в которой при анализе энергетических параметров учитывается волновая емкость обмотки. Это позволило вести анализ энергетических параметров АД в широком частотном диапазоне от частоты первой гармоники и выше частоты коммутации ключей АИН преобразователя системы привода. Волновые емкости обмоток электродвигателей, работающих в ЭП с постоянным моментом составили: АИРМШБв - 11,5нФ; АИРМ132М8-19нФ; АИРМ132Б4-21,3 нФ; АИРМ132М4-38нФ.

2. Уточнена методика расчета системы привода с частотно-регулируемыми АД и дополнена расчетом фильтрующих устройств, который учитывает не только корректированный спектр выходного напряжения ПЧ, но и влияние волновых свойств соединительного кабеля между АД и ПЧ на параметры системы привода. На основе входных данных для расчета: параметры сети, характер нагрузки, требованиям к механической характеристике; рассчитываются энергетические параметры: КПД, коэффициент мощности, потребляемая мощность, ток. Разработан алгоритм и программное обеспечение для анализ энергетических параметров системы привода с частотно-регулируемым АД. С помощью разработанного программного обеспечения рассчитаны энергетические параметры систем приводов, подвергшихся испытаниям, а также рассчитаны ЪС-фильтры ослабляющие действие высших гармоник и не уменьшающих основную гармонику более, чем на 5%. Параметры фильтров таковы: для ЭП мощностью 5,5 кВт и частотой вращения 1000 об ./мин. индуктивность фильтра -1,83мГн, емкость - ЗмкФ, активное сопротивление -0,0570м; для ЭП мощностью 11 кВт и частотой вращения 1500обУмин индуктивность фильтра -0,98мГн, емкость - 6 мкФ, активное сопротивление 0,02 Ом.

3. С учетом особенностей электропитания частотно-регулируемых АД в системе привода и с помощью разработанного программного обеспечения разработаны рекомендации по совершенствованию конструкции частотно-регулируемых АД: пазы ротора простой овальной формы, обмотка выполняется не только с минимальными лобовыми частями, но и применять схемы обмоток исключающими или минимизирующими параллельные ветви (в-И, и-И).

4. Разработано новое устройство для измерения активной мощности в трехфазных цепях с полигармоническими источниками напряжения.

5. Для определения рабочих характеристик и энергетических параметров частотно-регулируемого АД разработан новый способ и устройство для

измерения скольжения при испытаниях частотно-регулируемых АД в составе привода, позволяющие сократить время измерения скольжения и тем самым исключить ошибку, возникающую при измерении скольжения стробоскопическим методам или методом измерения частоты тока ротора, основанный на измерении разности синхронной частоты вращения и частоты вращения вала АД. С помощью предложенного способа впервые исследованы рабочие характеристики и энергетические параметры частотно-регулируемых АД, работающих от полигармонических источников напряжения.

6. Разработан автоматизированный стенд для испытаний частотно-регулируемых АД и систем приводов, позволяющий проводить испытания в режимах: а) постоянного момента, б) постоянной мощности, в) постоянной частоты вращения, г) постоянного действующего значения тока при испытаниях на нагревание.

7. Разработан программный комплекс для испытаний по определению энергетических характеристик систем приводов, разработанный в среде программирования DELPHI. С помощью разработанного программного комплекса определяются потери ненагруженного двигателя системы привода, рабочие характеристики частотно-регулируемого АД и системы привода с ним, спектр тока и напряжения.

8. С помощью разработанных средств и усовершенствованных методов проведены экспериментальные исследования, которые подтвердили адекватность дополнений и уточнений, внесенных в математическую модель частотно-регулируемого АД, методику параметров схемы замещения, оценена возможность улучшения энергетических параметров ЭП с помощью дополнительных фильтрующих устройств. В результате проведенных исследований определена возможность повышения энергетических параметров ЭП с помощью дополнительных фильтрующих устройств. Рассчитанные фильтрующие устройства для ЭП мощностью 5,5 кВт позволяет повысить КПД ЭП на 0,51% , а для ЭП мощностью 11 кВт позволяет повысить КПД системы привода на 1,24 %.

Список публикаций 1. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Имитационное моделирование параметров электромагнитной совместимости вентильно-машинных систем.// Тез. докл. 3 Всерос.науч.-техн.конф. «Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем» /Чебоксары: Изд-во Чуваш.ун-та, 1999г.-с.101-102.

2. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Исследование параметров электромагнитной совместимости исполнительных устройств.// Тез. докл. Международной научно-технической конференции. «Конверсия, приборостроение, медицинская техника», Владимир, ВлГУ, 1999. -с.83-85.

3. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Определение параметров фильтрующих устройств для обеспечения электромагнитной совместимости электроприводов. // Электротехника. 1999. № 11 .-с.З 7-41.

4. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Цифровой способ измерения скольжения при испытаниях асинхронных двигателей с коротко-замкнутым ротором. //Электротехника. 2002. №10.-с.34-36.

5. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Вопросы выбора электродвигателя в регулируемом электроприводе на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. // Электротехника. 2002. №11 .-с.2-5. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Особенности электропотребления комплектных приводов на базе преобразователей частоты с асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором. // Электротехника. 2002. №11.-С.6-10.

7. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Особенности электрических измерений при испытаниях асинхронных двигателей, работающих с преобразователями частоты. // Электротехника. 2004. №3.-с.47-50.

8. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Устройство для измерения активной мощности в трехфазных сетях несинусоидального напряжения. //Энергетика в нефтегазодобыче. 2004. №2-3.-с. 11-14.

9. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Математическая модель регулируемого асинхронного двигателя в процессе нагрева // Тез. докл. V Всерос.науч.-техн.конф. «Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем» /Чебоксары: Изд-во Чу-ваш.ун-та, 2003. -с.99-100.

10. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Применение цифровых методов обработки данных при испытаниях регулируемых асинхронных электродвигателей// Тез. докл. V Всерос.науч.-техн.конф. «Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем» /Чебоксары: Изд-во Чуваш.ун-та, 2003. -с.101-102.

11. Андрианов М.В., Малышев Э.Е., Родионов Р.В. Экспериментальные исследования частотно-регулируемых асинхронных двигателей для

атомных станций в специальных режимах работы.// Электротехника. 2005. №5.-с.37-41.

12. Патент РФ № 41211. Преобразователь активной мощности трехфазной цепи несинусоидального напряжение в цифровой код. / М.В. Андрианов, Р.В. Родионов - Опубл. в бюл. №28. 2004, МПК Н02М 9/00.

13. Патент РФ № 37835. Устройство для испытания асинхронных двигателей./ М.В. Андрианов, Р.В. Родионов - Опубл. в бюл. № 13. 2004, МПК G01R 31/34.

14. Патент РФ № 41877. Автоматизированный стенд для испытаний частотно-регулируемых асинхронных двигателей./ М.В. Андрианов, Р.В. Родионов - Опубл. в бюл. №31.2004г, МПК G01R 31 /34.

15. Патент РФ № 2240564. Способ измерения скольжения асинхронных двигателей./ М.В. Андрианов, Р.В. Родионов - Опубл. в б юл. №32. 2004, МПК G01P 3/46.

Личный вклад соискателя:

[1],[9]-составленис математической модели; [2]- составление математической модели, анализ результатов экспериментов; [3]-составление математической модели, разработка программного обеспечения, расчет параметрического ряда фильтрующих устройств; [4],[15]- синтез способа измерения, оценка погрешности; [5]-разработка методики, анализ результатов испытаний; [б]-анализ результатов испытаний; [7]-анализ результатов испытаний, оценка погрешности измерений; [8],[12]-сишез конструкции, оценка погрешности; [10]-оценка погрешности; [11]-разработка программы испытаний, анализ результатов испытаний; [13],[14]-синтез констр>кции.

ЛР № 020275, Подписано в печать 7.09.05. Формат 60x84/16. Бумага для множит, техники. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 1,36. Тираж 100 экз. Заказ 354-2005. Редакционно-издательский комплекс Владимирского государственного университета Подразделение оперативной полиграфии ОАО «Нюсгид» 600000, г. Владимир, ул-Горького, 87. 600026, г. Владимир, ул. Лакина, 1-а.

»15778

РНБ Русский фонд ч-

2006-4 15430

г

)

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Обзор состояния вопроса исследований в области систем приводов с частотно-регулируемыми асинхронными двигателями.

1.2 Классификация и структуры систем приводов с частотно-регулируемыми асинхронными двигателями.

1.3. Нормативно-техническая база в регулируемом электроприводе с асинхронными двигателями.

1.4. Постановка задачи по разработке и исследованию методов и средств испытаний систем приводов с частотно-регулируемыми асинхронными двигателями.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ПРИВОДА С ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫМ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ.

2.1. Управление частотой вращения регулируемого электропривода с асинхронным двигателем.

2.2. Электромеханическое преобразование энергии в двигателе привода, работающего от полигармонического источника напряжения.

2.3. Анализ схемы замещения регулируемого АД для i-ой гармоники выходного напряжения АИН.

2.4. Потери и КПД частотно-регулируемого АД.

Выводы.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА СИСТЕМЫ ПРИВОДА С ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫМ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ.

3.1. Основные этапы расчета и критерии оценки.

3.2. Формирование технического задания на разработку системы привода с частотно-регулируемым асинхронным двигателем.

3.3. Выбор основных элементов привода.

3.4. Расчет параметров схемы замещения частотно-регулируемого АД для i-ой гармоники выходного напряжения АИН.

3.5. Формирование зависимости выходного напряжения первой гармоники ПЧ от частоты.

3.6. Расчет фильтрующих устройств.

3.7. Разработка программного обеспечения для инженерного расчета параметров системы привода.

3.8. Расчет систем приводов, работающих при типовых нагрузках (M=const и Р= const).

Выводы.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИСПЫТАНИЙ СИСТЕМ ПРИВОДОВ С ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫМИ АСИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ.

4.1. Разработка аппаратных средств, для исследования энергетических параметров систем приводов с частотно-регулируемыми асинхронными двигателями.

4.2. Разработка программного комплекса для исследования систем приводов с частотно-регулируемыми асинхронными двигателями.

4.3. Разработка устройств автоматизации испытаний.

Выводы.

ГЛАВА 5.ЭКСПЕРИМЕНТАЛБНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕГРЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ ПРИВОДОВ С АСИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ.

5.1. Разработка программы испытаний.

5.2. Исследование рабочих характеристик частотно-регулируемых асинхронных двигателей и приводов на их базе.

5.3. Анализ результатов испытаний.

5.4. Оценка адекватности математической модели по результатам спектрального анализа.

Выводы.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

Технический прогресс в области силовой электроники тесно связан с развитием приводной техники. Одним из перспективных направлений является развитие регулируемого электропривода (ЭП) на базе асинхронного двигателя (АД) с преобразователем частоты (ПЧ). Регулируемый ЭП на базе АД имеет ряд преимуществ перед другими ЭП в числе которых, технологичность, надежность, энергосбережение, ресурсосбережение. Количественной оценкой этих качеств являются энергетические параметры ЭП, такие как мощность, коэффициент полезного действия, коэффициент мощности.

Важным вопросом при улучшении энергетических параметров является проведение испытаний. При проведении испытаний руководствуются требованиями международных и национальных стандартов, предъявляемым к условиям проведения, точности и методам испытаний.

Научно-технические цели данной работы являются актуальными для электромашиностроения, так как направлены на решение одной из проблем — испытаний регулируемых ЭП с АД, а именно определение энергетических характеристик.

В результате проведения испытаний по определению энергетических характеристик получены исходные данные для технического совершенствования АД общепромышленного применения в АД, предназначенные для работы с ПЧ; установлена возможность экономии применяемых материалов; разработка новых методов расчета и уточнение существующих.

Сложность проведения испытаний по определению энергетических параметров обусловлена несинусоидальным характером выходного напряжения ПЧ. Поэтому использование обычных средств и методов измерения: измерительных трансформаторов и измерительных приборов электромагнитной системы недопустимо. Точность измерения такими приборами гарантируется только на частотах близких к 50 Гц. Необходимо использование приборов с большей полосой пропускания (большим быстродействием).

Для измерения мощности, подводимой к частотно-регулируемому ЛД, разработано устройство для измерения активной мощности в трехфазной цепи несинусоидального напряжения. Испытания по определению энергетических параметров также предусматривают измерение вращающего момента и скольжения АД. Измерение вращающего момента не представляет трудностей, так как при испытаниях частотно-регулируемого АД, работающего с ПЧ можно использовать те же средства измерения вращающего момента, что и при испытаниях АД общепромышленного назначения, предназначенных для работы от сети синусоидального напряжения. При измерении величины скольжения воспользоваться методами, описанными ГОСТ-7217, применяемые при испытаниях АД работающих от источников синусоидального напряжения, не представляется возможным. Для решения проблемы измерения разработан способ измерения скольжения, основанный на измерении разности синхронной частоты вращения и частоты вращения вала частотно-регулируемого АД.

Кроме измерения физических величин при проведении испытаний систем приводов с частотно-регулируемыми АД важной и сложной задачей является автоматизация процесса испытаний. Для решения этой задачи разработан автоматизированный стенд, позволяющий создавать и поддерживать постоянными заданные воздействия на систему привода. В основу стенда положена система регулируемого ЭП, работающего в 4 квадрантах.

Настоящая работа ставит целью разработку и исследование методов и средств испытания по определению энергетических параметров систем приводов с частотно-регулируемыми АД. Для достижения поставленной цели в работе решаются задачи:

• разработать аппаратные и программные средства исследования энергетических параметров ЭП с АД;

• уточнить схему замещения частотно-регулируемого АД, работающего с ПЧ;

• уточнить и дополнить методику инженерного расчета систем приводов с частотно-регулируемыми АД;

• рассчитать ряд систем приводов с частотно-регулируемыми ЛД по уточненной методике инженерного расчета;

• провести комплексные эксперименты по определению энергетических параметров, рассчитанных систем приводов с частотно-регулируемыми ЛД.

Для решения поставленных задач рассмотрены требования международных и национальных стандартов, предъявляемых к условиям проведения, точности, методам измерения при определении энергетических параметров. Уточнена схема замещения частотно-регулируемого АД, работающего от полигармонического источника напряжения. Дополнена методика инженерного расчета систем приводов с частотно-регулируемыми, по которой рассчитан ряд систем приводов для станкостроения, подвергшихся испытаниям по определению энергетических параметров.

Разработанные методы и средства испытаний внедрены в лабораториях испытательного центра ОАО «Научно-исследовательский проектно-технологический институт электромашиностроения»:

1. Способ и устройство для измерения скольжения частотно-регулируемого АД, работающего с ПЧ.

2. Устройство для измерения активной мощности в трехфазных цепях несинусоидального напряжения.

3. Автоматизированный стенд для испытания частотно-регулируемых АД и систем приводов с ними.

На защиту автором выносятся следующие основные положения работы:

• средства и методы для исследования энергетических параметров систем приводов с частотно-регулируемыми АД: способ измерения скольжения частотно-регулируемого АД, работающего с ПЧ, устройство для измерения активной мощности в трехфазных цепях несинусоидального напряжения и программное обеспечение для проведения и обработки результатов испытаний;

• схема замещения частотно-регулируемого АД с учетом волновой емкости обмотки двигателя, позволяющая вести анализ в диапазоне от частоты первой гармоники, до частоты, превышающей частоту коммутации ключей АИН;

• методика инженерного расчета систем приводов с частотно-регулируемыми ЛД, включающая в себя расчет параметров схемы замещения частотно-регулируемого ЛД, энергетических параметров АД и системы привода с ним, с возможностью определения параметров фильтрующих устройств для обеспечения электромагнитной совместимости АД с ПЧ;

• экспериментально полученные результаты исследования в виде рабочих характеристик частотно-регулируемого АД, рабочих характеристик систем привода, осциллограммы напряжений и токов, спектров напряжения и тока, результатов испытаний на нагревание АД от источника синусоидального напряжения и от ПЧ с различными значениями несущей частоты ШИМ ПЧ.

По теме диссертации опубликовано 7 статей, 4 тезиса докладов, получено 4 патента. Результаты решения поставленных задач отражены в основном тексте диссертационной работы. Используемые в работе методы исследования основаны на применении теории электромагнитного поля, теоретических основ электротехники, спектрального анализа и вычислительной математики.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В ходе проведения теоретических и экспериментальных исследований в рамках диссертационной работы были получены следующие научные результаты:

1. Разработано устройство для измерения активной мощности в трехфазных цепях несинусоидального напряжения.

2. Для определения рабочих характеристик и энергетических параметров частотно-регулируемого АД разработан способ и устройство для измерения скольжения при испытаниях частотно-регулируемых АД в составе привода, позволяющие сократить время измерения скольжения и тем самым исключить ошибку, возникающую при измерении скольжения стробоскопическим методам или методом измерения частоты тока ротора, основанный на измерении разности синхронной частоты вращения и частоты вращения вала АД.

3. Разработан автоматизированный стенд для испытаний частотно-регулируемых АД и систем приводов, позволяющий проводить испытания в режимах: а) постоянного момента, б) постоянной мощности, в) постоянной частоты вращения, г) постоянного действующего значения тока при испытаниях на нагревание.

4. Программный комплекс для проведения испытаний систем приводов, разработанный в среде программирования DELPHI, который обеспечивает проведение следующих испытаний:

• определение характеристик холостого хода частотно-регулируемых АД в системе привода;

• определение рабочих характеристик частотно-регулируемых АД, работающих в системе привода и системы привода в целом;

• определение спектра токов и напряжения.

5. Уточнена Г-образная схема замещения фазы АД, путем введения конденсатора, включенного параллельно входу, емкость которого равна волновой емкости обмотки. Это позволило вести анализ энергетических параметров АД в широком частотном диапазоне от частоты первой гармоники и выше частоты коммутации ключей ЛИН преобразователя системы привода. Волновые емкости обмоток электродвигателей, подвергшихся испытаниям составили: ЛИРМ13288 - 11,5нФ; ЛИРМ132М8-19нФ; АИРМ13284-21,3 нФ; ЛИРМ132М4-38нФ.

6. Уточнена методика инженерного расчета системы привода с частотно-регулируемыми АД и дополнена расчетом фильтрующих устройств, который учитывает не только корректированный спектр выходного напряжения ПЧ, но и влияние волновых свойств соединительного кабеля между АД и ПЧ на параметры системы привода. На основе входных данных для расчета: параметры сети, характер нагрузки, требованиям к механической характеристике; рассчитываются энергетические параметры: КПД, коэффициент мощности, потребляемая мощность, ток. Разработан алгоритм и программное обеспечение, реализующее методику инженерного расчета системы привода с частотно-регулируемым АД. С помощью разработанного программного обеспечения рассчитаны энергетические параметры систем приводов, подвергшихся испытаниям. По дополненной методике рассчитаны LC-фильтры ослабляющие действие высших гармоник и не уменьшающих основную гармонику более чем на 5%. Параметры фильтров таковы: для ЭП мощностью 5,5 кВт и частотой вращения 1000 об./мин. индуктивность фильтра -1,83мГн, емкость - ЗмкФ, активное сопротивление -0,0570м; для ЭП мощностью 11кВт и частотой вращения 1500об./мин индуктивность фильтра -0,98мГн, емкость 6 мкФ, активное сопротивление 0,02 Ом.

7. Проведены экспериментальные исследования, которые подтвердили адекватность дополнений и уточнений, внесенных в схему замещения частотно-регулируемого АД, методику инженерного расчета параметров схемы замещения, оценена возможность улучшения энергетических параметров ЭП с помощью дополнительных фильтрующих устройств. Рассчитанные фильтрующие устройства для ЭП мощностью 5,5 кВт позволяет повысить КПД ЭП на 0,51% , а для ЭП мощностью 11 кВт позволяет повысить КПД системы привода на 1,24 %.

8. Разработаны рекомендации к конструкции частотно-регулируемых ЛД: пазы ротора простой овальной формы, обмотка выполняется не только с минимальными лобовыми частями, но и применять схемы обмоток исключающими или минимизирующими параллельные ветви (а -> 1, и 1).

1. Автоматизированный электропривод./Под общ. Ред. Н.Ф. Ильинского, М.Г. Юнькова.-М.: Энергоатомиздат, 1990.-544с.: ил.

2. Агунов А.В. Улучшение электромагнитной совместимости в автономных электроэнергетических системах ограниченной мощности методом активной фильтрации напряжения.// Электротехника. 2003. №6.

3. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Определение параметров фильтрующих устройств для обеспечения электромагнитной совместимости электроприводов. // Электротехника. 1999. №11.

4. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Цифровой способ измерения скольжения при испытаниях асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. // Электротехника. 2002. №10.

5. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Вопросы выбора электродвигателя в регулируемом электроприводе на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. // Электротехника. 2002. №11.

6. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Особенности электропотребления комплектных приводов на базе преобразователей частоты с асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором. // Электротехника. 2002. №11.

7. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Особенности электрических измерений при испытаниях асинхронных двигателей, работающих с преобразователями частоты. // Электротехника. 2004. №3.

8. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Устройство для измерения активной мощности в трехфазных сетях несинусоидального напряжения. //Энергетика в нефтегазодобыче. 2004. №2-3.

9. Асинхронные двигатели общего назначения./Бойко Е.П., Гаинцев Ю.В., Ковалев Ю.М., и др.; под ред. В.М. Петрова и А.Э. Кравчика. М.: Энергия, 1980. -488с.

10. А.с. СССР № 1275308. Преобразователь активной мощности в цифровой код.//Клисторин И.Ф., Кийсвик В.В., Жуганарь Ф.И., Тютякин А.В.// Открытия. Изобретения. Бюл. №45. 1986.

11. А.с. СССР №957137. Стенд для испытания двух взаимосвязанных электроприводов.// Койчев B.C., Латышенок В.И., Ребро М.С., Шляховская Е.И.// Открытия. Изобретения. Бюл. №33. 1982.

12. А.с. СССР №1012162. Устройство для испытания трехфазного асинхронного электродвигателя.// Малявин Б.Я., Поллер Е.В.// Открытия. Изобретения. Бюл. №14. 1983.

13. Белассел Моханд-Тахар, Беспалов В.Я., Шетат Бухемис. Ёмкостные параметры и перенапряжения в обмотке асинхронного двигателя питаемого от ШИМ-преобразователя.//Электротехника. 2005. №1.

14. Браславский И.Я. О возможностях энергосбережения при использовании регулируемых электроприводов. //Электротехника. 1998. №8.

15. Булгаков А.А. Частотное управление асинхронными двигателями. М.: Энергоатомиздат, 1982.

16. Брускин Д.Э. и д.р. Электрические машины. 4.1: Учебник для вузов/ Д.Э. Брускин, А.Е. Зохорович, B.C. Хвостов. М.: Высш.школа, 1979.-288.

17. Водичев В.А. Сравнительный анализ быстродействия измерительных преобразователей активной мощности переменного тока для систем автоматизации технологических процессов.// Электротехника. 2004. №7.

18. Волков А.В. Регулирование скорости в асинхронных электроприводах с релейным частотно-токовым управлением.//Электротехника. 2005. №1.

19. Влах И., Сингхал К., Машинные методы анализа и проектирования электронных схем: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988. -560с.

20. Выбор и применение асинхронных двигателей./ А.Э. Кравчик, Э.К. Стрельбицкий, М.М. Шлаф. М.: Энергоатомиздат, 1987. -96.

21. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. Изд. 5-е книги «Расчет характеристик и сопротивлений для электродвигателей», М. «Энергия», 1967. 472с.

22. Виноградов А.Б., Чистосердов B.JL, Сибирцев А.Н. Адаптивная система векторного управления асинхронным электроприводом.// Электротехника. 2003. №7.

23. Волков А.В. Коэффициент мощности асинхронного электропривода с непосредственным преобразователем частоты с широтно-импульсной модуляцией.//Электротехника. 2002.№9.

24. Войнова Т.В. Программные средства для исследования трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором как объекта регулирования. //Электротехника. 1998. №12.

25. Геллер Б., Гамата В. Высшие гармоники в асинхронных машинах. / Пер. с англ. под ред. З.Г. Каганова. М.: «Энергия», 1981. - 352.

26. ГОСТ 27471-87. Машины электрические вращающиеся. Термины и определения.

27. ГОСТ Р 51689-2000. Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные мощностью от 0,12 до 400 кВт включительно.

28. ГОСТ Р 50034-92. Двигатели асинхронные напряжением до 1000 В. Нормы и методы испытаний на устойчивость к электромагнитным помехам.

29. ГОСТ 25941-83. Машины электрические вращающиеся. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия.

30. ГОСТ 11828-86. Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний.

31. ГОСТ 183-74. Машины электрические вращающиеся. Общие технические требования.

32. ГОСТ 7217-87. Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные. Методы испытаний.

33. ГОСТ 24607-88. Преобразователи частоты полупроводниковые. Общие технические требования.

34. ГОСТ 25953-83. Преобразователи частоты полупроводниковые мощностью 5 кВА и выше. Параметры.

35. ГОСТ 26284-84. Преобразователи частоты полупроводниковые. Условные обозначения.

36. ГОСТ 26567-85. Преобразователи частоты полупроводниковые. Методы электрических испытаний.

37. ГОСТ 25778-83. Электроприводы подачи постоянного тока металлорежущих станков с числовым программным управлением. Общие технические требования.

38. ГОСТ Р 51677-2000. Машины электрические асинхронные мощностью от 1 до 400 кВт включительно. Двигатели. Показатели энергоэффективности.

39. МЭК 34-2. Машины электрические вращающиеся. Часть 2. Методы экспериментального определения потерь и коэффициента полезного действия вращающихся электрических машин (за исключением машин для подвижного состава).

40. IEC TS 60034-17. Rotating electrical machines Part 17: Cage induction motors when fed from converters - Application guide.

41. Григораш O.B., Бобылев E.H., Мельников Д.В. К вопросу оценки качества выходного напряжения непосредственных преобразователей частоты высокочастотных автономных источников электроэнергии.// Электротехника. 2003. №6.

42. Данилевич Я.Б., Кашарский Э.Г. Добавочные потери в электрических машинах. -М.-Л.,Госэнергоиздат, 1963,214с.

43. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT: пер. с англ. /Предисл. Н.В. Гайского. М.: Финансы и статистика, 1992.-544с.

44. Епанешников А., Епанешников В., Программирование в среде DELPHI 2.0: Учебное пособие: в 4-х ч. 4.2. Язык Object Pascal 9.0 М.: ДИАЛОГ - МИФИ, 1997 — 319с.

45. Жерве Г.К. Промышленные испытания электрических машин. 4-е изд., сокр. и перераб. - Л.: Энергоатомиздат. Ленигр. Отд-ние, 1984. -408с.

46. Зюзев A.M., Липанов В.М., Метельников В.П., Поляков В.Н., Попов А.С., Шутько В.Ф. Программный комплекс для исследования эксплуатационных режимов электроприводов буровых установок// Электротехника. 2003. №7.

47. Ишматов З.Ш. О некоторых особенностях синтеза алгоритмов управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом.//Электротехника. 1998. №8.

48. Изосимов Д.Б., Байда С.В. Алгоритмы векторной широтно-импульсной модуляции трехфазного автономного инвертора напряжения. //Электротехника. 2004. №4.

49. К. Рехенберг, д.т.н. Ц. Фишер, Определение перенапряжений в частотно-регулируемых асинхронных машинах низкого напряжения. Бранденбурский техн. Ун-т. г.Коттбус, Германия. //Техн. Электродинамика. 2001. №3.

50. Кадочников А.А. Исследование коэффициента искажения тока, потребляемого преобразователем частоты с автономным инвертором напряжения. Тр. Псков, политехи, ин-та. Электротехн. Машиностр. 2001, N 5, с. 238-243, 3 ил. Библ. 1. Рус. RU

51. Копырин B.C., Ткачук А.А. Математическое моделирование асинхронного частотно-управляемого электропривода при рекуперативном торможении.//Электротехника. 1998. №8.

52. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. В 2-х ч. 4.2. -Машины переменного тока. Учебник для студентов высш. Техн. Учебн. Заведений. Изд. 3-е перераб. Л., «Энергия», 1973.

53. Лазарев Г.Б. Электромагнитная совместимость высоковольтных преобразователей частоты с системами электроснабжения иэлектродвигателями собственных нужд тепловых электростанций. //Электротехника. 2004. №10.

54. Лебедев A.M. и др. Следящие электроприводы станков с ЧПУ/ A.M. Лебедев, Р.Т. Орлова, А.В. Пальцев. -М.: Энергоатомиздат, 1988.-223с.

55. Лопухина Е.М., Сомихина Г.С. Расчет асинхронных микродвигателей однофазного и трехфазного тока. М.-Л., Госэнергоиздат, 1961.- 312с.

56. Методы вычислительной математики. Марчук Г.И. Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», М., 1977,456 с.

57. Мищенко В.А. Векторный метод управления электромеханическими преобразователями. //Электротехника. 2004. №7.

58. Мищенко В.А. Теория, способы и системы векторного и оптимального векторного управления электроприводами переменного тока./ М. изд. «Информэлектро», 2002г. -168с.

59. Панев Б.И. Электрические измерения: Справочник (в вопросах и ответах). -М.: Агропромиздат, 1987.- 224с.

60. Патент № 41211 РФ. Преобразователь активной мощности трехфазной цепи несинусоидального напряжение в цифровой код. / Андрианов М.В., Родионов Р.В., Владимирский Государственный Университет. // Открытия. Изобретения. Бюл.№28. 2004.

61. Патент № 37835 РФ. Устройство для испытания асинхронных двигателей./Андрианов М.В., Родионов Р.В., Владимирский государственный университет.// Открытия. Изобретения. Бюл. № 13. 2004.

62. Патент № 41877 РФ. Автоматизированный стенд для испытаний частотно-регулируемых асинхронных двигателей.// Андрианов М.В., Родионов Р.В.,

63. Владимирский государственный университет. //Открытия. Изобретения. Бюл. №31. 2004г.

64. Патент № 2240564 РФ. Способ измерения скольжения асинхронных двигателей.//Андрианов М.В., Родионов Р.В., Владимирский государственный университет. //Открытия. Изобретения. Бюл. №32. 2004.

65. Поздеев Д.А., Хрещатая С.А. Математическое исследование структуры бездатчикового частотно-токового асинхронного электропривода с векторным управлением.//Электротехника. 2002.№9.

66. Поздеев А.Д., Аристархов О.Г., Волков Д.Н. Чувствительность асинхронных регулируемых электроприводов с частотно-токовым векторным управлением к неточности задания параметров настройки.//Электротехника. 1998. №6.

67. Попов А.Н. Частотное управление асинхронным двигателем. //Электротехника. 1999. №8.

68. Родькин Д.И., Бялобржевский А.В., Ломонос А.И., Показатели энергопроцессов в сети с полигармоническим напряжением и током. //Электротехника. 2004. №6.

69. Розанов Ю.К. Рябчинский М.В., Кваснюк А.А. Современные методы регулирования качества электроэнергии средствами силовой электроники.//Электротехника. 1999. №4.

70. Сергеев П.С. и др. Проектирование электрических машин. Изд. 3-е перераб. И доп. М., «Энергия», 1969. 632с.

71. Сенько В.И., Юрченко Н.Н., Макаренко Н.П., Сенько Л.И. Применение комбинированных алгоритмов трехуровневой ШИМ в трехфазных инверторах.// Электротехника. 2004. №4.

72. Соколов М.М., Масандилов Л.Б. Измерение динамических моментов в электроприводах переменного тока. М., «Энергия», 1975. 184с.

73. Сорин Л.Н., Колпахчьян П.Г., Янов В.П. Выбор способа моделирования IGBT транзистора в системе «статический преобразователь - асинхронный двигатель». // Электротехника. 2004. №10.

74. Теоретические основы электротехники. Т.1. Основы теории линейных цепей. Под ред. П.Л. Ионкина. Учебник для электротехнических вузов. Изд. 2-е переработ, и доп. М., «Высш. Школа», 1976.

75. Тубис Я.Б., Кравчик Л.Э., Кобелев А.С. База знаний «Тепловентиляционный расчет асинхронных двигателей как составная часть расчетной подсистемы интеллектуальной САПР АЭД.// Электротехника. 2004. №7.

76. Чаплыгин Е.Е., Московка А.А., Пожидаев В.Ю. Алгоритмы управления инверторами напряжения, работающими на разветвленную сеть потребителей.//Электричество. 2002. №11.

77. Шуйский В.П. Расчет электрических машин (перевод с немецкого). «Энергия» 1968.- 732с.

78. Флоренцев С.Н. Силовая электроника новый этап в развитии. //Электротехника. 2004. №4.

79. Флоренцев С.Н., Гарцбейн В.М., Иванов С.В., Марамыгин Н.Ф., Романовская JI.B. Методы и аппаратура контроля параметров и испытаний современных мощных силовых приборов. // Электротехника. 2004. №4.

80. Trans. Power Electron. 2000. 15, N 2, c. 242-249, 11,4 табл. Библ. 18. Англ. US. ISSN 0885-8993

81. Choi S. S., Li В. H., Vilathgamuwa D. M. Design and analysis of the inverter-side filter used in the dynamic voltage restorer IEEE Trans. Power. Deliv. 2002. 17, N 3, c. 857-864, 13, 1 табл. Библ. 12. Англ. US. ISSN 0885-8977

82. Habetler Thomas G., Naik Rajendra, Nondahl Thomas A. Design and implementation of an inverter output LC filter used for DV/DT reduction. IEEE Trans. Power Electron. 2002. 17, N 3, c. 327-331, 9. Библ. 6. Англ. US. ISSN 0885-8993

83. H. Greiner. Umrichtertaugliche Spezialwicklungen: Konigsweg oder Umweg? / Elek. Masch. 2001. №10.

84. Grotzbach Manfred, Redmann Reiner (IEEE) Line current harmonics of VSI-fed adjustable-speed drives. IEEE Trans. Ind. Appl. 2000. 36, N 2, c. 683-690, 10, 3 табл. Библ. 16. Ahhi.US.ISSN0093-9994.

85. Kim Hee-Jung, Lee Hyeoun-Dong, Sul Seung-Ki A new PWM strategy for common-mode voltage reduction in neutral-point-clamped inverter-fed AC motor drives IEEE Trans. Ind. Appl. 2001. 37, N 6, c. 1840-1845, 11 ил., 1 табл. Библ. 8. Англ. US. ISSN 0093-9994

86. Manfred Grotzbach, Reiner Redmann, Line Current Harmonics of VSI-Fed Adjustable-Speed Drives. IEEE Trans. On Industry Application. 2000. 36, N 2, c. 683-690, 10 ил. Библ. 16. Англ. US. ISSN 0885-8993

87. M. Berth, M. Eberhardt, M. Kaufhold, J.Speck. Electrische Belastung und Ausfallverhalten der Wicklungsisolierung von Asynchronmaschinen bei Umrichterspeisung. TU Dresden.

88. Mouton H., du Toit. Natural balancing of three-level neutral-point-clamped PWM inverters. IEEE Trans. Ind. Electron. 2002. 49, N 5, c. 1017-1025, 8 ил.,2 табл. Библ. 9. Англ. US. ISSN 0278-0046

89. Lee Sangcheol, Nam Kwanghee An overvoltage suppression scheme for AC motor drives using a half DC-link voltage level at each PWM transition IEEE Trans. Ind. Electron. 2002. 49, N 3, c. 549-557, 10. Библ. 10. Англ. US. ISSN 0278-0046

90. Rahman К. M., Choudhury M. A., Khan M. Rezvvan, Kashem M. A., Yusoff M. R. Frequency modulated PWM for voltage source inverters Int. J. Power and Energy Syst. 2001. 21, N 2, c. 74-80, 15, 1 табл. Библ. 24. Англ. US. ISSN 1078-3466