автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Методы повышения надежности аппаратных средств автоматизированных систем управления насосными станциями

На правах рукописи

Илющенко Владимир Васильевич

МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НАСОСНЫМИ

СТАНЦИЯМИ

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

июн 2011

Иркутск 2011

4849045

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор Дунаев Михаил Павлович

доктор технических наук, доцент Пашков Николай Николаевич

кандидат технических наук, доцент Бахвалов Сергей Владимирович

ГОУ ВПО «Ангарская государственная техническая академия», г. Ангарск

Защита состоится « 23 » июня 2011 года в 10 часов на заседании по защите

докторских и кандидатских диссертаций Д 218.004.01 при ГОУ ВПО

«Иркутский государственный университет путей сообщения» (ИрГУПС) по

адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Чернышевского, 15, ауд. А-803

Тел.: (8-3952) 63-83-11;

e-mail: mail@irgups.ru:

WWW: http://www.irgups.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения»

Автореферат разослан «ХЯ» мая 2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета ✓

К.Т.Н., профессор *)/-/ И.И. Тихий

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современный этап развития мировой экономики характеризуется значительным повышением потребления энергоресурсов. Для того, чтобы снизить потребление, необходимо создание высокотехнологичных, автоматизированных систем управления (АСУ) технологическими процессами (ТП). Создание таких АСУ невозможно без применения в них регулируемых электроприводов (ЭП) на основе асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Необходимо отметить, что реализовать возможность применения регулируемого ЭП такого типа удалось лишь с появлением силовых полупроводниковых приборов (СПП): сначала - тиристоров, а позднее - транзисторов (ЮВТ) и силовых модулей на их основе, рассчитанных на токи до нескольких килоампер, напряжением до нескольких киловольт и имеющих частоту коммутации от нескольких герц и до сотен килогерц.

Опираясь на опыт работы производителей компонентов силовой электроники, можно сделать вывод, что имеются технологические ограничения, влияющие на надежность ЭП с ЮВТ, а именно -невозможность полностью исключить аварийные режимы работы, при которых вероятен выход из строя как отдельных ключей, так и транзисторных модулей, что негативно влияет в целом на надежность ЭП.

Ярким примером АСУ, использующих ЭП с ЮВТ, являются автоматизированные системы управления насосными станциями водоснабжения и водоочистки городов, в которых управление асинхронными электродвигателями является частью технологического процесса наряду с контролем целого комплекса технологических параметров.

Однако такие АСУ должны обладать высокой надежностью для того, чтобы снизить потребляемую электроэнергию, уменьшить эксплуатационные расходы и увеличить сроки службы электрооборудования.

Данная работа посвящена повышению надежности работы электрооборудования автоматизированных систем управления насосных станций.

Целью работы является разработка методов повышения надежности аппаратных средств автоматизированных систем управления насосными станциями.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

— проанализировать современное состояние отечественных и зарубежных разработок в области автоматизации технологического оборудования насосных станций, выявить причины отказов насосных станций и найти способы повышения их надежности;

— разработать структуру и математические модели АСУ насосной станции на основе оборудования с повышенной надежностью и исследовать с их помощью поведение системы в статике и динамике,

чтобы использовать полученные результаты для разработки алгоритмов работы АСУ;

— разработать алгоритмы работы АСУ насосной станцией на основе оборудования с повышенной надежностью;

— разработать методику расчета электрооборудования насосной станции с повышенной надежностью.

Методы исследований. При проведении исследований применялись следующие методы - классические методы анализа систем автоматического регулирования, современные методы имитационного и структурного моделирования, программы автоматизированного расчета потерь мощности и температуры перегрева силовых транзисторов, а также методы экспериментальных исследований на макете насосной станции.

Научная новизна работы заключается в следующем:

— предложен способ повышения надежности аппаратных средств АСУ насосных станций на основе структурной перестройки системы;

— разработаны математические модели системы управления для электрооборудования насосной станции с повышенной надежностью;

— проведены исследования работы новой схемы оборудования с повышенной надежностью;

— разработаны алгоритмы работы автоматизированной системы управления электроприводом насосной станции для структурной перестройки системы с целью повышения ее надежности.

Практическая ценность состоит в том, что: • — предложена новая схема устройства плавного пуска для группы асинхронных электродвигателей насосной станции повышающая надежность силовой части в два раза;

— разработана методика и алгоритм расчета преобразовательных устройств насосных станций с повышенной надежностью оборудования.

Положения, выносимые на защиту:

— математические модели системы управления группой асинхронных электродвигателей насосной станции с повышенной надежностью;

— алгоритмы управления устройством плавного пуска для группы асинхронных электродвигателей насосной станции с повышенной надежностью;

— методика расчета электротехнического оборудования устройства плавного пуска для группы асинхронных электродвигателей насосной станции с повышенной надежностью.

Реализация и внедрение результатов работы. Основные результаты диссертационной работы использованы ООО «ФЕСТО-РФ» (филиал в г, Иркутске) при проектировании автоматизированной системы управления канализационной насосной станции в г. Ленске, группой компаний «ЭЛЕКТРОМАРКЕТ» (г. Иркутск) при проектировании автоматизированной системы управления насосной станцией 2-го подъема в г. Братске, а также используются в учебном процессе кафедры электропривода и электрического транспорта (ЭЭТ) Иркутского государственного технического университета (ИрГТУ).

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: Всероссийских научно-практических конференциях с международным участием «Повышение эффективности производства и

использования энергоресурсов в условиях Сибири» (г. Иркутск, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011 гг.), Всероссийской конференции «Проблемы земной цивилизации» (г. Иркутск, 2007), Всероссийской научно-технической конференции «Оптимизация режимов работы электротехнических систем» (г. Красноярск, 2008 г.), Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР - 2009» (г. Томск, 2009 г.), XIV Байкальской Всероссийской конференции «Информационные и математические технологии в науке и управлении» (г. Иркутск, 2009 г.), а также семинарах кафедры ЭЭТ ИрГТУ (2007-2011 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, а также получен 1 патент на изобретение. В трудах с соавторами автору принадлежит 50% результатов. Результаты, представляющие научную новизну, получены автором лично.

Объем и структура диссертации:

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы. Объем работы включает в себя 154 страницы основного текста, 9 таблиц и 85 рисунков. Библиографический список включает 104 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проводимых исследований, отражено понятие повышения надежности оборудования, сформулированы цель и задачи работы, отражена новизна и практическая ценность, приводится краткое содержание диссертации.

В первой главе проведен обзор существующих технологий регулирования параметров систем водоснабжения и водоотведения. Проанализированы причины потерь энергии в насосных станциях при различных способах регулирования. Проведен сравнительный анализ технологий дроссельного регулирования и регулирования путем изменения угловой скорости рабочего колеса насоса, а также методы регулирования электроприводов насосных станций в системах водоснабжения. Дан сравнительный анализ энергетический показателей, а также функциональных возможностей наиболее перспективных в своем развитии преобразователей частоты с автономными инверторами напряжения. Проведен обзор современного состояния разработок полностью управляемых силовых полупроводниковых приборов и преобразователей частоты на их основе. Проанализированы причины отказов преобразователей частоты в электроприводах насосных станций и найдены способы повышения их надежности, а также рассмотрен математический аппарат расчета надежности технических систем. Для повышения надежности предложены -способ повышения надежности аппаратных средств АСУ насосных станций на основе структурной перестройки системы и оригинальная схема устройства плавного пуска на основе автономных инверторов с общей шиной постоянного тока, схема предлагаемого устройства представлена на рис. 1.

Устройство содержит групповой выпрямитель 1 и управляемые инверторы, каждый из которых состоит из двух полукомплектов

транзисторов (2,3) и (4,5), к выводам переменного тока инверторов подключены обмотки асинхронных электродвигателей (6,7).

Отличием предлагаемого устройства является дополнительное включение между полукомплектами транзисторов (2,3) и (4,5) коммутаторов ввода (8,9) и (10,11), а между управляемыми инверторами - секционного коммутатора 12.

Коммутаторы ввода отключают неисправные элементы схемы, исключая их отрицательное влияние на процесс пуска, а секционный коммутатор подключает исправные элементы, позволяя использовать их в качестве резервных при пуске асинхронных электродвигателей, что повышает надежность работы устройства.

Рис. 1. Схема устройства плавного пуска со структурной перестройкой

системы.

Предлагаемая схема позволяет увеличить надеяшость по сравнению с прототипом в два раза, однако потребует новых подходов в проектировании системы автоматического регулирования (САР), поскольку в некоторых режимах регулированием параметров насосной станции могут быть заняты несколько ЭП. В этой связи необходимо выполнить аналитический расчет насосной станции как нелинейного объекта в режиме параметрической стабилизации.

Во второй главе разработан подход к анализу и синтезу САР насосных станций классическим методом, проведен анализ устойчивости исходной и скорректированной системы, построен переходный процесс и определены показатели качества полученной САР.

На рис. 2 представлена схема насосной станции с автоматической стабилизацией расхода жидкости в системе водоснабжения насосной станции 2-го подъема.

Условные обозначения: 1Н, 2Н - насосные агрегаты; ПЧ-преобразователь частоты на основе оборудования с повышенной надежностью; М1, М2 - электродвигатели насосных агрегатов; ОК -

обратные клапаны; БЕ - датчик расхода с унифицированным выходным сигналом; П, О - частота на выходе преобразователя; \у1, w2 - угловая скорость двигателей; Н, С! - напор и расход на выходе насосных агрегатов соответственно; (^вх, С?вых - расход на входе и выходе насосной станции соответственно, Р - датчик давления на входе системы.

Рис. 2. Схема насосной станции 2-го подъема.

Вода, поступающая из системы городского водоснабжения под давлением, входит на перекачивающую станцию 2-го подъема. Перекачивающие насосы через обратные клапаны (ОК) подают воду в трубопровод системы холодного водоснабжения центрального теплового пункта (ЦГП) и должны обеспечивать изменение подачи Я при изменении расхода Q на ВДТТ.

На рис. 3 изображена структурная схема замкнутого контура регулирования насосной станции 2-го подъема, где ^(^-передаточная функция регулятора, 1¥пч1(р), Жгчг^-передаточные функции преобразователей частоты Г1Ч1ДЧ2 соответственно; \Уд1(р), \Уд2(р)-передаточные функции двигателей Д1,Д2 соответственно; \¥щ1(р), Шцн2(р)-передаточные функции центробежных насосов ЦН1,ЦН2 соответственно: \¥тр1(р)- передаточная функция трубопровода; Кок!, Кок2 - передаточные коэффициенты обратных клапанов 0К1,0К2 соответственно.

В результате аналитического расчета найдены передаточные функции

звеньев системы:

Щр) 1 + тту

]¥ч*(Р)

к,,»

_Щр)___

«(р) 1+ Т р

яр) 1+тдР

(1)

УШ

fp а>1

Рис. 3. Структурная схема замкнутого контура регулирования насосной станции 2-го подъема.

Затем исходя из схемы (Рис.3) по полученным данным найдена переходная функция (х/(0 на рис. 11).

Таким образом, по изображению переходной функции в данной работе оценены основные показатели качества исследуемой САР, а именно: время регулирования, перерегулирование, колебательность и добротность системы. Получены вполне удовлетворительные значения, которые использованы при создании имитационной модели насосной станции в математической системе МаЛаЬ для дальнейшего исследования в динамических режимах работы.

Поскольку точность воспроизведения управляющих воздействии не является одним из важнейших требований, предъявляемых к подобным системам, определение статической и динамической точности для рассматриваемой системы не проводились.

В третьей главе освещены особенности разработки системы управления насосной станции с повышенной надежностью оборудования. Рассмотрены структура, архитектура и алгоритмы работы существующих автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) и автоматизированных систем управления электроприводами (АСУЭП) насосных станций. Для того чтобы значительно расширить функциональные возможности существующих АСУЭП предложено видоизменить структуру, разделив управляющий контроллер на две части (по отдельному контроллеру на каждый полукомплекг силовых полупроводниковых элементов инвертора). Структурная схема АСУЭП представлена на рис. 4.

В результате получена АСУЭП, позволяющая использовать для управления групповым или взаимосвязанным электроприводом полукомплекты силовых элементов других инверторов этой группы при условии их гальванической связи по общей шине постоянного тока.

На рис. 5 изображена функциональная схема автоматизированной насосной станции на основе оборудования с повышенной надежностью и системой управления, аналогичной описанным выше.

380в 50 гц

■) 01*

[: м,1;

Рис. 4. Структурная схема АСУЭП с разделенным управляющим контроллером.

Рис. 5. Функциональная схема автоматизированной насосной станции на основе оборудования с повышенной надежностью.

На схеме (рис. 5) обозначены: ПК - персональный компьютер; ТК -технологический контроллер; БСУ - блок сигнализации и управления, позволяющий осуществлять управление станцией в ручном режиме; МК1,

МК2 - восьмиразрядные микроконтроллеры; ПУ - пульты управления; И-1, К-2 - трехфазные инверторы, выполненные на базе силовых ГОВТ -транзисторов (\Т1...УТ6); М1, М2 - электродвигатели насосов Н1, Н2; СИ-!, С)Р2 - автоматические выключатели; РЕ - датчик расхода; К1...К4 -ключи ввода; К5 - секционный ключ, КМ1, КМ2 - контакторы прямого пуска.

Как видно из рис. 5, в данной конфигурации станция управления использует один частотно-регулируемый преобразователь на основе двух взаиморезервируемых инверторов и с его помощью должна осуществлять поочередно или вместе плавный пуск двигателей, а при достижении номинальной скорости вращения переключать двигатели на питание от силовой сети. Кроме того, можно регулировать скорость одного из двигателей для поддержания заданного значения технологического параметра. Управление станцией осуществляется от технологического контроллера, который является для них ведущим устройством.

Поскольку алгоритмы работы подпрограмм, которые отвечают за регулирование технологического параметра и управление контакторами прямого пуска, достаточно хорошо изучены и описаны, они не затрагиваются в данной работе. Наибольший интерес представляет собой разработка алгоритма программы для управления электротехническим оборудованием, обеспечивающим повышение надежности работы станции.

Алгоритм работы управляющей программы показан на рис.6, а алгоритмы работы подпрограмм ШИМ и проверки транзисторов - на рис.7,8.

Далее в работе проведены исследования, отражающие особенности применения 8 - ми разрядных микроконтроллеров в системах управления общепромышленными механизмами, в частности, особенности формирования частоты коммутации и частоты модуляции ШИМ, формирование модулирующего напряжения на силовой части ПЧ, а также проведено имитационное моделирование устройства плавного пуска для группы асинхронных электродвигателей. Имитационная модель с асинхронными электродвигателями изображена на рис.9. Результаты исследований подтвердили работоспособность устройства в широком диапазоне нагрузок и возможность управления электроприводом насосной станции даже при выходе из строя части силовых ключей. Проведено структурное моделирование САР насосной станции с оборудованием повышенной надежности и экспериментальные исследования макета насосной станции. На рис. 10 представлена модель исследуемой системы.

В модели реализованы исходные звенья с ПИ - регулятором со следующими параметрами:

к» =(ку * Т0)= Г87 *0,15;= 13Д ки = - - 1/ 0,49 = 2,1 .

V*ь *о )

(11ус|. 114 л авгтмтпчсстеч гк'-дчл« )

/|»х|.| |кх1.21гчх2.| / 1хх2.21.\хз мх4 у 1мх5 iv вооья / <?:Кв||_/

1МХ1.1 1ШЗУ

тхи

пчхг!

Чтсш1с Ш памяти

Подпрограмма ШНМ 11-2 (тхм 1кхг.з

Рис. 6. Алгоритм работы управляющей программы.

Г'

Подпрограмма | Подпрограмм

[Инициализация МК1 | |Загрузка значений ШИМ 1[

Да

ШИМ1

ШИМ2

| 1

Инициализация МК2] I

Отмешпь загрузку значений ШИМ1

ГТГет ♦

[Очистить регистр ШИМ 1)

—-1 Загрузка значений ШИМ21

'5зц1уж1', значений ] в регистр ШИМ 1

| Загрузка значении ШИМ 11-

J

Загружа значений в регистр ШИМ2

I

Рис. 7. Алгоритм работы подпрограммы ШИМ.

Рис. 8. Алгоритм работы подпрограммы проверки транзисторов.

1-Z01

0U2 -

сиз -DU4 -Oui -

Ш Duft

0M4 Outä

V1 jjne

+ UI Cl

U2 Cl

из

U4 CS

из

US

"'»VV4

V2

4*-

rffl

► U1

► U2

к из

» U4 h U! » US

► C2

► И

► ct

НП

j St.pl

!s_sta m um Tt

□

m «m Te

Speed Moment

КЗ

□

Speed Wo menti

XY 9uph

О

Рис. 9. Имитационная модель с асинхронными электродвигателями Ml, М2.

Графики переходных процессов, полученных классическим методом Х1(1), при помощи математической модели Х2(1) и в результате эксперимента хз(1), показаны на рис. 11.

При сравнении графиков (рис. 11) видно, что кривые xi(t) и хз(1) практически совпадают. Небольшое различие между графиками объясняется допущениями, принятыми при создании математических моделей.

Пуск на модели и в эксперименте осуществляется по примерно одинаковым по форме кривым, отклонения AL на графиках в среднем не превышают 2,5%.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что в целом математическая модель адекватна и может быть использована для разработки и исследования насосных станций. В то же время характеристика хi(t), полученная классическим методом, может использоваться только для приблизительной оценки параметров системы в начальной стадии проектирования.

Однако следует заметить, что создание адекватной модели упрощается после проведенного предварительно анализа и синтеза системы классическим аналитическим методом.

Четвертая глава посвящена разработке методики расчета оборудования насосной станции с повышенной надежностью. Разработка преобразовательного устройства с оборудованием повышенной надежности начинается с анализа технологической схемы. Далее необходимо разработать алгоритм управления преобразователем и выбрать ПЛК, а также разработать алгоритм управления силовыми ключами. Затем следует расчет силовых ключей по напряжению коллектор-эмитгер, по току коллектора, исходя из наиболее нагруженного режима, и расчет частота переключений.

По результатам расчетов можно произвести выбор наиболее подходящего драйвера, необходимого для управления модулем.

После того как перечисленные выше данные подготовлены, необходимо выбрать коммутаторы управления и аппараты защиты для силовой схемы ПУ с повышенной надежностью и приступить к автоматизированному расчету. Программы для расчета режимов работы мощных преобразовательных устройств предлагаются практически всеми основными производителями силовых модулей. Наиболее популярные компьютерные средства разработки доступны на сайтах компаний SEMIKRON, EUPEGTnfineon, Mitsubishi.

Как правило, данные программы предназначены для расчета мощности потерь и температуры перехода, с их помощью разработчик может с высокой степенью достоверности выбрать силовой ключ на основании заданных режимов работы.

Исходя из сравнительных характеристик наиболее популярных программ, более широкие возможности имеет SemiSel v. 3.1.1.3, on - line, версия которой доступна на сайте компании SEMIKRON.

Затем следует проверить правильность выполненных расчетов и устранить в первую очередь опасные перегрузочные состояния и произвести оценку срока службы силовых ключей при воздействии термоциклов.

Далее для получения характеристик, соответствующих реальным характеристикам исследуемого объекта, математическую модель устройства

целесообразно выполнить в специальной математической программе, например, Ма&аЬ.

На основании выполненных выше исследований автором предлагается методика расчета преобразовательных устройств на основе оборудования с повышенной надежностью, алгоритм которой приведен на рис. 12.

Рис. 12. Алгоритм расчета ПУ с повышенной надежностью оборудования.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертационной работе разработан метод повышения надежности аппаратных средств автоматизированных систем управления и получены теоретические и прикладные результаты, которые решают научно-техническую задачу повышения надежности насосных станций:

1. Выполнен анализ современного состояния отечественных и зарубежных разработок в области автоматизации технологического оборудования насосных станций. Выявлены основные причины отказов насосных станций.

2. Предложен способ повышения надежности аппаратных средств АСУ насосных станций на основе структурной перестройки системы.

3. Предложена новая схема устройства плавного пуска для группы асинхронных электродвигателей насосной станции, повышающая надежность силовой части в два раза.

4. Разработаны структура АСУ и математические модели насосной станции с повышенной надежностью.

5. Разработаны алгоритмы работы автоматизированной системы управления электроприводом насосной станции для структурной перестройки системы с целью повышения ее надежности.

6. Проведены экспериментальные исследования, подтверждающие адекватность разработанных математических моделей системы управления электрооборудованием насосной станции с повышенной надежностью.

7. Разработана методика расчета электрооборудования насосных станций с повышенной надежностью.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ В изданиях, рекомендованных ВАК

1. Илющенко, В.В., Расширение функциональных возможностей систем управления электроприводами переменного тока на основе автономных инверторов /В.В. Илющенко // Вестник ИрГТУ - №1(29) Том 2.2007,- С.47.

2. Илющенко, В.В., Алгоритмы работы АСУТП на основе отказоустойчивого оборудования для насосных станций / В.В. Илющенко // Вестник ИрГТУ - №4(44).-2010- С. 16.

Патент на изобретение

3. Устройство плавного пуска для группы асинхронных электродвигателей [Текст]: Патент на изобретение №2310970 Рос. Федерация: МПК Н 02 Р 1/54, Н 02 М 7/5387/ Дунаев М.П., Илющенко В.В.; заявитель и патентообладатель Иркутский государственный технический университет.-б с: ил.

Статьи в сборниках трудов, тезисы докладов

4. Дунаев М.П., Электропривод переменного тока / М.П. Дунаев, В.В. Илющенко // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири». - Иркутск: ИрГТУ, 2006 - С. 67 - 72.

5. Дунаев, М.П. Настоящее и будущее силовой электроники / М.П. Дунаев, В.В. Илющенко // Материалы Всероссийской конференции «Проблемы земной цивилизации». - Иркутск: ИрГТУ, 2007 - С. 294 - 300.

6. Дунаев М.П., Повышение надежности работы преобразователей на основе автономных инверторов напряжения для группы асинхронных электродвигателей / М.П. Дунаев, В.В. Илющенко // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири». - Иркутск: ИрГТУ, 2007 - С. 61 - 65.

7. Илющенко В.В., Особенности применения IGBT - транзисторов в схемах автономных инверторов / В.В. Илющенко // Оптимизация режимов работы электротехнических систем/ Межвуз. сб. науч. трудов,- Красноярск: СФУ, 2008,- С. 9-14.

8. Дунаев М.П., Моделирование устройства плавного пуска для группы асинхронных электродвигателей в пакете программ MATLAB / М.П. Дунаев, В.В. Илющенко // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири». - Иркутск: ИрГТУ, 2008 - С. 174 - 178.

9. Илющенко, В.В., Особенности разработки подпрограмм для формирователя ШИМ при использовании восьмиразрядных контроллеров / В.В. Илющенко. // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири». - Иркутск: ИрГТУ, 2009 - С. 79 - 83.

10. Дунаев, М.П., Моделирование устройства плавного пуска / М.П. Дунаев, В.В. Илющенко // Тр. XIV Байкальской Всеросс. конф. «Информационные и математические технологии в науке и управлении». -Иркутск: Изд-во ИСЭМ СО РАН,- 2009.- С. 135-140.

11. Илющенко В.В., Автоматизированный расчет элементов инвертора/ В.В. Илющенко // Научная сессия ТУСУР - 2009/ Материалы докладов Всероссийской научно - технической конференции.- Томск: ТУСУР, 2009.ч. 2, С. 157-160.

12. Илющенко, В.В., Разработка алгоритма работы автоматизированной насосной станции на основе отказоустойчивого оборудования / В.В. Илющенко. // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири». - Иркутск: ИрГТУ, 2010 - С. 96 - 100.

Подписано в печать: 17.05.2011 г. Формат 60 х 90 1/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,05 Тираж 100 экз. Заказ № 547н

Отпечатано: Федеральное государственное унитарное геологическое предприятие «Урангеологоразведка». Юридический адрес: 115148, г. Москва, ул. Б. Ордынка, дом 49, стр.3. ИНН 7706042118 Справки и информация: БФ «Сосновгеология» «Глазковская типография». Адрес: 664039, г. Иркутск, ул. Гоголя, 53; тел.: 38-78-40, тел./факс: 598-498

Введение.

11 Современные тенденции развития автоматизированных систем управления насосных станций.

1.1 Потери энергии1 в электроприводах насосных станций при различных способах регулирования.

1.2 Методы регулирования скорости электроприводов насосных станций.

1.3 Причины отказов ПЧ с АИН в электроприводах насосных станций.

1.4 Способы повышения надежности преобразователей частоты с автономными инверторами напряжения.

1.5 Устройство для плавного пуска и управления группой асинхронных электродвигателей.

1.6 Выводы.

2. Анализ и синтез системы управления насосной станции.

2.1 Статический расчет звеньев системы.

2.20пределение передаточных функций и структурной схемы системы.

2.3 Выбор коэффициента усиления системы.

2.4 Построение частотных характеристик системы.

2.5 Анализ устойчивости исходной системы.

2.6 Синтез^корректирующего устройства системы.

2.7 Построение кривой переходного процесса.

2.8 Определение показателей качества системы.

2.9 Выводы.

3. Разработка системы управления насосной станции с повышенной надежностью оборудования.

3.1 Структура автоматизированных систем управления насосных станций.

3.2 Архитектура и алгоритм работы систем управления насосных станций.

3.3 Разработка алгоритма управления насосной станции с повышенной надежностью оборудования.

3.4 Разработка системы управления электроприводом насосной станции*.

3.5 Формирование частоты коммутации^.

3.6 Формирование частоты модуляции.

3.7 Формирование модулирующего напряжения.

3.8 ^Имитационное моделирование устройства плавного пуска для группы* асинхронных электродвигателей*.

3.9 Структурное моделирование системы.

ЗЛО Экспериментальные исследования макета насосной станции .ЛОЗ 3.11 Выводы.

4. Разработка методики расчета оборудования насосной станции с повышенной надежностью.

4.1 Методика расчета преобразовательных устройств на основе оборудования с повышенной надежностью.

4.2 Алгоритм расчета преобразовательных устройств на основе оборудования с повышенной надежностью.

4.3 Анализ исходных данных.

4.4 Разработка алгоритма управления преобразователем на основе оборудования с повышенной* надежностью и выбор ПЛК.

4.5 Разработка алгоритма управления силовыми ключами.

4.6 Расчет типов и номиналов.силовых ключей.

4.6.1 Расчет IGBT по напряжению коллектор — эмиттер.

4.6.2 Расчет IGBT по току коллектора.

4.6.3 Расчет частоты переключений.

4.7 Подготовка данных для автоматизированного расчета.

4.7.1 Расчет средней мощности потерь.

4.7.2 Расчет температуры кристалла.

4.7.3 Расчет теплоотвода и охладителя.

4.7.4 Расчет параметров драйвера.

4.8 Выбор коммутаторов управления и аппаратов защиты.

4.9 Автоматизированный расчет элементов инвертора.

4.10 Проверка правильности расчетов.

4.11 Математическое моделирование режимов работы преобразовательного устройства.

4.12 Выдача данных для разработки преобразовательного устройства.

4.13 Выводы.

Актуальность работы»

Нынешний этап развития- мировой экономики характеризуется значительным повышением производства и потребления^ энергоресурсов. За последние десятилетия, в- результате истощения природных источников, значительно выросли затраты, на их добычу и транспортировку, что в конечном- итоге привело к, бурному повышению цен на энергоносители. Большая* часть производимой энергии обеспечивается' из невозобновляемых источников, поэтому все более актуальной становится эффективность их использования за счет внедрения энергосберегающих технологий [1].

Повышение цен на электроэнергию, воду, тепло подталкивают производителей и потребителей по-новому взглянуть на решение задачи их использования. Постепенно приходит осознание того, что объединение систем водо и теплоподачи, водоотведения и электроснабжения в единый технологический комплекс позволит получить дополнительный экономический эффект не только от снижения потребляемой из сети электрической мощности, но и добиться существенного снижения эксплуатационных расходов, улучшения условий труда и увеличения сроков службы оборудования [2].

Безусловно, создание высокотехнологичных, полностью автоматизированных систем управления (АСУ) технологическими процессами (ТП) невозможно без применения в них регулируемых электроприводов (ЭП) на основе асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Тем более что современный этап развития науки и техники обеспечивает высокий уровень автоматизации технологических процессов на основе «интеллектуальных» систем контроля и управления, с использованием преобразователей частоты с автономными инверторами напряжения (ПЧ с АИН) [3].

Ярким примером таких систем являются автоматизированные системы управления насосными станциями водоснабжения и водоочистки городов, в которых управление асинхронными электродвигателями является частью технологического процесса наряду с контролем целого комплекса технологических параметров [4].

Необходимо- отметить, что реализовать возможность применения: управляемого ЭИ такого типа: удалось лишь, с появлением силовых, полупроводниковых приборов — сначала, тиристоров, а позднее; -транзисторов (ЮВТ) и силовых модулей на их основе, рассчитанных на токи до? нескольких килоампер, напряжением до нескольких киловольт и имеющих частоту коммутации от нескольких герц идосотенкилогерц [5].

Общеизвестно, что; использование в схемах преобразователей: быстродействующих полностью управляемых мощных ключей: на основе ЮВТ позволяет преобразовывать^ электроэнергию* на высоких частотах, снизить потери в преобразователях, применить современные системы управления, снизить массу и, габариты устройств [6]. Конструкция- и параметры ЮВТ — транзисторов и модулей на их: основе; постоянно совершенствуются, повышается их устойчивость к жестким условщгм; эксплуатации [7]. Однако, опираясь на: опыт работы производителей; компонентов- силовой; электроники, можно- сделать вывод, что. имеются технологические: ограничения; влияющие на, надежность преобразователей о ЮВТ, а именно невозможность полностью исключить аварийные режимы работы электропривода, при которых вероятен выход из строя; как отдельных: ключей, так и транзисторных модулей [8].

Наиболее распространенным случаем выхода из строя ЮВТ транзисторов в мостовых схемах с АИН является нарушение границ. области безопасной; работы. Основная часть аварийных ситуаций связана с превышением максимально допустимого напряжения коллектор - эмиттер з переходных режимах [9]1

Перенапряжения и сверхтоки в цепи коллектор — эмиттер могут вызвать пробой; и даже разрушение ЮВТ — приборов; что негативно влияет в целом на-надежность насосных станций и, как следствие, на их качество, так: как надежность является неотъемлемым показателем качества любого промышленного изделия.

Для повышения надежности работы насосных станций в слух1ае возникновения аварийных ситуаций автором разработана автоматизированная система управления насосной станцией: с использованием схемы, силовой части преобразователей частоты; с повышенной надежностью оборудования.

Необходимо отметить, что; понятие повышения; надежности определяется; как свойство системы сохранять способность, правильно функционировать» после: отказа5 некоторых ее: частей; Основной; способ повышениям надежности избыточность. .Наиболее: эффективный;, метод избыточности; — аппаратная избыточность - достигается' путем резервирования [10].

Цель работы и основные направления исследований

Целью диссертационной' работы, является; разработка; методов повышения? надежности аппаратных средств, автоматизированных, систем управления насосными« станциями;

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- проанализировать, современное состояние отечественных и зарубежных разработок в области автоматизации технологического оборудования насосных; станций-, выявить причины, отказов насосных станций^ найти способы повышения их надежности;

- разработать структуру и математические модели АСУ- насосной станции на1 основе оборудования с повышенной надежностью и исследовать с их помощью поведение системы в статике и динамике, чтобы использовать полученные результаты для разработки алгоритмов работы АСУ;

- разработать алгоритмы работы АСУ насосной станцией на основе оборудования с повышенной надежностью;

- разработать методику расчета электрооборудования насосной станции с повышенной,надежностью.

Методы исследований

При проведении исследований применялись следующие методы — классические методы анализа систем* автоматического регулирования и современные методы, имитационного и структурного моделирования, программы автоматизированного расчета» потерь мощности и температуры перегрева силовых транзисторов, а также методы экспериментальных исследований на макете насосной станции.

Научная новизна

- предложен способ повышения надежности аппаратных средств АСУ насосных станций на основе структурной перестройки системы;

- разработаны математические модели системы управления для электрооборудования^ насосной станции с повышенной надежностью;

- разработаны алгоритмы работы автоматизированной системы управления' электроприводом насосной станции для структурной перестройки системы с целью повышения ее надежности;

- проведены исследования^ работы новой* схемы оборудования с повышенной надежностью.

Практическая ценность

- предложена новая схема устройства плавного пуска для группы асинхронных электродвигателей насосной станции, повышающая надежность силовой части в .два раза;

- разработана методика и алгоритм* расчета электрооборудования насосных станций с повышенной надежностью.

Положения, выносимые на защиту

- математические модели системы управления группой асинхронных электродвигателей насосной станции с повышенной надежностью;

- алгоритмы управления устройством плавного пуска для группы асинхронных электродвигателей насосной станции4 с повышенной надежностью;

- методика расчета электротехнического оборудования устройства плавного пуска для группы асинхронных электродвигателей насосной станции с повышенной надежностью.

Реализация и внедрение результатов работы

Основные результаты диссертационной работы использованы ООО «ФЕСТО-РФ» (филиал в г. Иркутске) при проектировании автоматизированной системы управления канализационной насосной станции в г. Ленске, группой компаний «ЭЛЕКТРОМАРКЕТ» (г. Иркутск) при проектировании автоматизированной системы управления насосной станцией 2-го подъема в г. Братске, а также используются в учебном процессе кафедры электропривода и электрического транспорта (ЭЭТ) Иркутского Государственного Технического Университета (ИрГТУ).

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: Всероссийских научно — практических конференциях с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергоресурсов в условиях Сибири» (г. Иркутск 2007 , 2008, 2009, 2010, 2011гг.), Всероссийской конференции «Проблемы земной цивилизации» (г. Иркутск 2007), Всероссийской научно - технической конференции «Оптимизация режимов работы электротехнических систем» (г. Красноярск 2008г.), Всероссийской научно - технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР - 2009» (г. Томск 2009г.), XIV Байкальской Всероссийской конференции «Информационные и математические технологии в науке и управлении» (г. Иркутск, 2009 г.), а также семинарах кафедры ЭЭТ ИрГТУ (2007-2011 гг.)

Публикации

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, а также получен 1 патент на изобретение. В трудах с соавторами автору принадлежит 50% результатов. Результаты, представляющие научную новизну получены, автором лично.

Объем и структура диссертации:

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы. Объем работы включает в себя 154 страницы основного текста, 9 таблиц и 85 рисунков. Библиографический список включает 104 наименования.

Основные результаты данной главы заключаются в следующем:

1. Получены основные выражения для расчета элементов преобразователя частоты с повышенной надежностью оборудования;

2. Предложена методика для расчета элементов инвертора преобразователя частоты с повышенной надежностью оборудования, с использованием автоматизированных способов расчета;

3. Предложен алгоритм расчета преобразовательных устройств с повышенной надежностью оборудования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе разработан метод повышения надежности аппаратных средств автоматизированных систем управления и получены теоретические и прикладные результаты, которые решают научно — техническую задачу повышения надежности насосных станций:

1. Выполнен анализ современного состояния отечественных и зарубежных разработок в области автоматизации технологического оборудования насосных станций. Выявлены основные причины отказов насосных станций.

2. Предложен способ повышения надежности аппаратных средств АСУ насосных станций на основе структурной перестройки системы.

3. Предложена новая схема устройства плавного пуска для группы асинхронных электродвигателей насосной станции, повышающая надежность силовой части в два раза.

4. Разработаны структура и математические модели АСУ насосной станции с повышенной надежностью.

5. Разработаны алгоритмы работы автоматизированной системы управления электроприводом насосной станции для структурной перестройки системы с целью повышения ее надежности.

6. Проведены экспериментальные исследования, подтверждающие адекватность разработанных математических моделей системы управления электрооборудованием насосной станции с повышенной надежностью.

7. Разработана методика расчета электрооборудования насосных станций с повышенной надежностью.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АД - асинхронный двигатель;

АИН - автономный инвертор напряжения;

ПЧ - преобразователь частоты;

УИН - устройство плавного пуска;

ЦТП - центральный тепловой пункт;

АСУ - автоматизированные системы управления;

ЭП - электропривод;

АСУЭП - автоматизированные системы управления электроприводом;

АСУТП - автоматизированные системы управления технологическими процессами;

ПЛК - программируемый логический контроллер;

ПК — персональный компьютер;

МК - микроконтроллер;

ЛФЧХ - логарифмическая фазочастотная характеристика;

ЛАЧХ - логарифмическая амплитудно — частотная характеристика;

САР - системы автоматического регулирования;

СПП - силовой полупроводниковый прибор;

ПУ - преобразовательное устройство;

ШИМ - широтно-импульсная модуляция.

1. Марков, В.Ю. Практическая оценка эффективности,применения частотно-регулируемого электропривода / В.Ю. Марков // Промышленная энергетика. 2003. - №3. - С. 20-22

2. Копырнн, В. Автоматизация 'насосной станции, с применением частотно-регулируемого* электропривода / В'. Копырин, Е. Бородацкий // Силовая электроника.- 2006. № 2.- С. 20-23

3. Попкович,, Г.С. Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения,Текст.: учеб. для вузов / Г.С. Попкович, М.А. Гордеев // М.: Высшая школа,- 1986. 216 с.

4. ООО НПО «ИРБИС». / ООО НПО «ИРБИС» // Частотно-регулируемый привод инструмент энергосбережения.- (ЬйрДул^ЛгЫз-privod.ru)

5. Флоренцев, С.П. Силовая электроника начала тысячелетия / С.Н. Флоренцев // Электротехника.- 2003: № 6.- С. 3-9.

6. Хрисанов, В.И. Анализ состояния и перспектив развития силовой электроники и электропривода (по материалам* международной конференции ЕРЕ-РЕМС 2002) / В.И. Хрисанов, Р. Бржезинский // Электротехника.- 2003. № 6,- С. 10-15.

7. Дунаев, М.П. Настоящее и будущее силовой электроники / М.П. Дунаев, В.В. Илющенко // Материалы Всероссийской конференции «Проблемы земной цивилизации». Иркутск: ИРГТУ, 2007 - С. 294 - 300.

8. Бормотов,, А. Некоторые вопросы эксплуатации ЮВТ-модулей / А. Бормотов, В. Мартыненко, В. Мускантиньев // Компоненты и технологии.-2005.-№5.- С.11-19

9. Лачин, В.И. Электроника Текст.: учеб. для вузов / В.И. Лачин, Н.С. Савелов // Ростов-на-Дону: Феникс.- 2005.- 415 с.

10. Системы управления техническими средствами корабля. Термины и определения Текст.: ГОСТ 19176-85*-1985.- Введ. 1987-01-01.-М.: Изд-во стандартов, переизд. 1999.- IV, 12 с.

11. П.Триол Текст.: Каталог продукции и применений / Системы холодного и горячего водоснабжения, отопления, водоотведения и водоочистки городов // Триол. -1999.- 38 с.

12. Насосные станции; Электрооборудование, технологический контроль, автоматизация?и системы управления. Текст.: СНиН 2.04.0284 -1984.-Введ. 1985-01-01.- М.: Изд-во стандартов, 1985.- II, 26 с.

13. Воздвиженский, Б.В1 Частотно-регулируемый привод. К вопросу установки на5Электродвигателях.насосов?холодного;водоснабжения:ЦТЩ / Б.В. Воздвиженский, Н.И. Кошелев . // Энергосбережение.- 2005: № 6.- С. 66-68.

14. Ливгидромаш Текст.: Каталог продукции / Насосы центробежные двухстороннего входа, типа Д и агрегаты электронасосные на их основе. // Ливгидромаш. -2002.- 50 с.

15. Козлов^ М. Эффективность внедрения систем с частотно-регулируемыми приводами / М. Козлов, А. Чистяков // СТА.- 2001. № 1.-С. 76-82.

16. Лезнов, Б.С. Применение регулируемого электропривода в* насосных установках систем; водоснабжения- и водоотведения» / Б.С. Лезнов, В;Б. Чебанов // Электротехника. -1995. -№7.

17. НПО «Стройтехавтоматика» / Эффективность внедрения систем с частотно — регулируемыми приводами.- (Мрр/ www.gu-sta.ru>

18. Рынок электротехники / Регулируемый электропривод сегодня.-2006. №3.- (Ырр/ www.marketelectro.ru)

19. Чиликин, М.Г. Общий курс электропривода Текст.: учеб. для вузов / М.Г Чиликин, А.С. Сандлер. // М!: Энергоатомиздат.- 1981. изд. шестое перераб. и доп. - 316 с.

20. Козярук, А.Е. Математическая модель системы; прямого управления моментом асинхронного электропривода / А.Е. Козярук, В.В. Рудаков // Электротехника.- 2005. № 9.- С. 8-14.

21. Бородацкий, Е.Г. Разработка системы« управления взаимосвязанным электроприводом центробежных турбомеханизмовстанции перекачки жидкости Текст.: автореф. дис. канд. технических, наук / Е.Г. Бородацкий.- Омск: 1999.- 20 с.

22. Онищенко, Г.Б. Электропривод турбомеханнзмов Текст.: учеб. пособие / Г.Б Онищенко, М.Г. Юньков // М:: Энергия.- 1972. 240 с.

23. Брускин,»ДЗ. Электрические машины Текст.: учеб. для вузов / Д.Э Брускин, А.Е. Зохорович, B.C. Хвостов // М.: Высшая школа.- 1987. Ч.1.-316 с.

24. Брускин, Д.Э: Электрические машины Текст.: учеб. для^ вузов / Д.Э Брускин, А.Е. Зохорович, B.C. Хвостов // М.: Высшая школа.- 1987. — Ч.2.-318 с.

25. Лезнов Б.С., Энергосбережение и регулируемый! привод в насосных установках/ Б.С. Лезнов// М.: ИК «Ягорба»- «Биоинформсервис».-1996.

26. Москаленко, В.В., Автоматизированный электропривод. Текст. : учеб. для вузов / В.В. Москаленко // М.: Энергоатомиздат.- 1986.- 426 с.

27. Danfoss Текст.: Каталог продукции / Руководство по проектированию привода VLT AQUA // Danfoss. -2008.- 169 с

28. Петухов, B.C. Повреждения трансформаторов и. электродвигателей. Причина в системе плавного пуска / B.C. Петухов, В.А. Соколов // Новости электротехники.- 2005. -№2(32).- С. 96,97.

29. Рынок электротехники / Энергосберегающий электропривод.-2006. №1.- (htpp/ www.marketelectro.ru)

30. Флоренцев, С.Н., Состояние и перспективы развития приборов силовой электроники на рубеже столетий / С.Н. Флоренцев // Электротехника.- 1999. № 4.- С. 2-9.

31. Дунаев М.П., Электропривод переменного тока / М.П. Дунаев, В.В. Илющенко // Материалы Всероссийской научно — практической конференции «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири». Иркутск: ИРГТУ, 2006 - С. 67 - 72.

32. Белов М.П., Автоматизированный электропривод — современная основа автоматизации технологических процессов. / М.П. Белов, A.A. Новиков, Л.Н. Рассудов, A.A. Сушников // Электротехника №5.2003.- С. 12-16.

33. Образцов А., Ремонт & Сервис / А. Образцов, В. Смердов // Биполярные транзисторы с изолированным затвором,- №11-2004-(http://www.remserv.ru/cgi/magazine/issue/74/elementy1540)

34. Ковалев; Ф.И., Силовая, электроника: вчера, сегодня, завтра / Ф.И. Ковалев, С.Н. Флоренцев // Электротехника.-1999.-№11.- С. 2-6

35. Deepak,„D.y Low-stress switching*for. efficiency / D. Deepak // IEEE Spectrum.-1996. P. 79-83

36. Мускантиньев В: Компоненты и технологии / В'. Мускантиньев //t

37. Некоторые вопросы эксплуатации IGBT модулей.- 2000-(http:www.gaw.ru/html.cgi/txt/doc/transistor/igbtsemi/index.htm)

38. Semikron. Рынок микроэлектроники / Semikron. // Принципы работы мощных полупроводниковых приборов.-(http:www.gaw.ru/litml.cgi/txt/doc/transistor/igbtsemi/index.htm)

39. Розанов, Ю.К., Электропривод'и силовая электроника / Ю.К. Розанов, С.Н. Флоренцев // Электротехника.-1997.-№11.- С. 7-12

40. Червенков, В., Унифицированная серия-драйверов для IGBT-модулей / В. Червенков, А. Клоков, В. Мускантиньев // Силовая электроника.-2006. №3.- (htpp/ www.finestreet.ru)

41. Илющенко В.В., Особенности применения IGBT — транзисторов в схемах автономных инверторов / В.В. Илющенко // Оптимизация режимов работы электротехнических систем/ Межвуз. сб. науч. трудов.-Красноярск: СФУ, 2008.- С. 9-14.

42. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения Текст.: ГОСТ 27.002-89-1989.- Введ. 1990-07-01.- М.: Изд-во стандартов, 8 с.

43. Курбатова, O.A. Надежность горных машин Текст.: учеб. для вузов / О.А Курбатова, JI.C. Ксендзенко, Д.Н. Николайчук // Владивосток: Изд-во. ДВГТУ.- 2005. 88 с.

44. Кашковский, В.В., Исследование потока отказов элемента стареющего типа / В.В. Кашковский // Современные технологии, системный анализ, моделирование: ИрГУПС №2(26).-2010- С. 175.

45. Чавчанидзе, В.В. Об определении законов распределения на> основе малого числа наблюдений /В.В. Чавчанидзе, В.А. Кумсишвили //

46. Труды совещания «Применение вычислительной техники при автоматизации производства.- М.: Машгиз.- 1961.- 18 с.

47. Певзнер, Л.Д1 Надежность горного электрооборудования и* технических средств, шахтной автоматики, Текст.: учеб. для вузов / Л.Д Певзнер//М.: Недра.- 1983.- 115 с.

48. Вершинин, ОЛС.,, Компьютер для-менеджерам Текст.: учеб. для вузов / O.E. Вершинин // М.: Высшая школа.- 1990.-121 с.

49. Power, conversion' control/ system for plural' electric motors ang auxiliary circuit Текст.: Патент на изобретение US №5670851,МПК 6Н 02 Р 1/54, / Numazaki Mitsuhiro, TOSHIBA КК, 1997.

50. Справочник по преобразовательной технике / под ред. И.М. Чиженко // К.: Наукова думка.- 1978.- 318 с.

51. Кучера, Л.Я:, Моделирование показателей надежности технических систем / Л.Я. Кучера, М.В. Копанев, Н.В. Федорова // Современные технологии, системный анализ, моделирование: ИрГУПС -№2(26).-2010- С.205.

52. Дудников, Е.Г., Автоматическое управление в химической промышленности. Текст.: учеб. для вузов / Е.Г. Дудников и другие // М.: Химия.- 1987.-367 с.

53. Епифанов А Л.,. Основы. электропривода. Текст.: учеб; для вузов / А.П; Епифанов //М: Высшая-школа.-2008.г 192 с.

54. Деч^ Г., Руководство к практическому применению преобразования Лапласа и Z-преобразования; Текст.: учеб; для вузов / F. Деч // М.: Наука, 1971. 288 с. . . . : ' • : •

55. Мошнориз, H.H., Разработка; модели системы управлениям насосной станцией второго подъема / H.H. Мошнориз // Науковг прац1 ВНТУ.-2007.-№1.- С. 1-5

56. Браславский И.Я., Адаптивная система прямого; управления моментом асинхронного двигателя. / И.Я: Браславский, З.Ш: Ишматов, JI.H. Рассудов, Е.И. Барац // Электротехника №11 .-2001,- €. 12-16.

57. Александров A.F., Оптимальные и адаптивные системы. Текст.: учеб. для вузов / А.Г. АлександровУ/Mi: Высшая школа.- 2003.- 278 с.

58. Цыпкин Я.З., Теория линейных импульсных систем. Текст.: учеб. для вузов/Я.З. Цыпкин //М.: Физматгиз.- 1963.- 198 с.

59. Дорф Р., Современные системы управления Текст.: учеб. пособ. для вузов / Р. Дорф; Р. Бишоп // М.: Лаборатория базовых знаний.- 2002.- 192 с.

60. Теория автоматического регулирования / под редакцией В.В. Солодовникова// книга 1, М.: Машиностроение, 1967-1969. 478с.66: Теория автоматического, регулирования / под редакцией В.В. Солодовникова // книга 2, М.: Машиностроение, 1967-1969. 459с.

61. Теория автоматического регулирования / под редакцией В.В. Солодовникова // книга 3, М.: Машиностроение, 1967-1969; 465с.

62. Кругов, B.Hí, Основы теории автоматического' регулирования,

63. Андрющенко, В;А., Теория систем автоматического управления Текст.: учеб. для вузов / В.А. Андрющенко // Л.: Изд. Ленинградского университета.- 1990:- 256 с.

64. Quantz, P., CAD/CAM Promise and Pitfalls in Planing/System Selection and Implementation I P. Quantz // Quantz Associates.-Inc. Statford.-Conn.-1983.-375 c.

65. Groover, M.P., CAD/CAM: Computer Aided Design and Manufacturing / M.P. Groover, E.W. Zimmers, Jr // Departament of Indastrial Enginiring.- Lehing University .- Prentice - Hall, Inc.- Engle Wood Cliffs.- New Jersey.-1984.- 478 c.

66. Ишматов,. З.Ш., Основные результаты разработки* и исследования цифровых систем управления электроприводами. / З.Ш. Ишматов // Электротехника №9.-2004.- С. 17-20.

67. Виноградов, А.Б., Новые серии преобразователей частоты и объектно — ориентированный комплектный электропривод на их основе. / А.Б. Виноградов, Л.Н. Сибирцев, В.Л. Чистосердов // Электротехника №5.2005.- С. 47-54.

68. Илющенко, В.В., Расширение функциональных возможностей систем управления электроприводами переменного тока на основе автономных инверторов /В.В. Илющенко // Вестник ИрГТУ №1(29) Том 2.-2007.- С.47.

69. Мелешин, В, Управление транзисторными преобразователями электроэнергии Текст.- В. Мелешин, Д. Овчинников / М.: Мир радиоэлектроники,- 2011.- 576 с.

70. Николайчук, О., Архитектура распределенных систем управления / О. Николайчук // Компоненты и технологии.- 2000.-(http:www.compitech.ru/html.cgi/arhiv/00l/index.htm)

71. Джонс, М.Х., Электроника- — практический курс Текст.- М.: Техносфера,- 2006.- 512 с.

72. Ишматов, З.Ш., Принципы построения, и методы- синтеза цифровых регуляторов внешних контуров электропривода. / З.Ш. Ишматов, М.А. Волков, Ю.В. Плотников // Электротехника №9.-2005.-С.62-67.

73. Кудрявцев, A.BI, Объектно ориентированные преобразователи частоты для электроприводов насосов. / A.B. Кудрявцев, Д.Д. Богаченко, А.Н. Ладыгин и др. // Электротехника - №7.-1995.- С. 17-20.

74. Браславский, И.Я., Принципы построения микропроцессорной системы управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом насоса / И.Я. Браславский, З.Ш. Ишматов, Е.И. Барац //Электротехника.-№8.- 1998.- С.6-10.

75. Ремизевнч, Т.В., Микроконтроллеры для встраиваемых приложений: от общих подходов к семействам НС05 и НС08 фирмы Motorola. / T.B. Ремизевич // М.: ДОДЕКА. 2000.

76. Богаченко, Д.Д., Системы управления энергосберегающих электроприводов общепромышленных механизмов / Д.Д. Богаченко, A.B.

77. Кудрявцев, А.Н. Ладыгин, А.А. Никольский, В.В. Холин, Д.В. Чайка // -Электротехника.- №5.- 2002.- С 2-7

78. Чайка, Д.В., Особенности, построения« микропроцессорной системы* управления, на базе 8-ми битового микроконтроллера- для частотно-регулируемого электропривода / Д.В. Чайка. // Тр. МЭИ:- Вып. 677.- 2001.- С.93-100:

79. SIEMENS. Microcomputer Components. С508: 8^-Bit CMOS Microcontroller. / SIEMENS // UserAs Manual. 1999.

80. Герман-Галкин, С.Г., Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MatLab 6.0 / Учебное пособие для вузов // СПб: КОРОНА принт.- 2001.-320 с.

81. Дьяконов, В.Щ Matlab 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6 в математике и моделировании Текст.- М.: СОЛОН-Пресс.- 2005.-576 с.

82. Дунаев, М.П., Моделирование устройства плавного пуска / М.П. Дунаев, В.В. Илющенко // Тр. XIV Байкальской Всеросс. конф. «Информационные и математические технологии в науке и управлении». -Иркутск: Изд-во ИСЭМ СО РАН.- 2009.- С. 135-140.

83. Буркова, Ю.Г., Учет режимов эксплуатации крупных насосных, станций при имитационном моделировании их работы / Ю.Г. Буркова // Тез. Доклад НТ конференции МГУП. -М.: Изд-во МГУП.- 2000.- С. 13-19.

84. Буркова, Ю.Г., Сопоставление результатов расчетов насосной станции как системы массового обслуживания и методом имитационного моделирования / Ю.Г. Буркова // Тез. Доклад НТ конференции МГУП. -М.: Изд-во МГУП.- 2000.- С. 19-22.

85. Черных, И:В. Simulink: Инструмент моделирования динамических систем / И.В: Черных //.- (http:www.exponenta.ru)

86. Kazmierkowski, М., Automatic Control of Converter-Fed Drives ELSEVIR Amsterdam London - New York - Tokio/ M. Kazmierkowski, H.Tunia // Warszawa.- PWN-POLISHSCIENTIFIC PUBLISHERS.- 1994.- 559 c.

87. Козлова, M.A., Критерии выбора силовых полупроводниковых приборов и пути( обеспечения их работоспособности в» мощных преобразователях как элементах энергосистем Текст.: автореф. дис. канд. технических, наук / М.А. Козлова.-СПб.: ОАО НИИПТ, 2006.- 18 с.

88. Scheuermann, U., Power Module Design for HV-IGBTs with Extebded Realiability / U. Scheuermann // PCIM'99.-Proc. Power Conversion.-1999.- C. 49-54.

89. Думаневич, A.H., Силовое полупроводниковое приборостроение в начале 21 века / А.Н. Думаневич и др. // Электротехника.-№ 9.- 2001.- С.3-8.

90. Илющенко В.В., Автоматизированный расчет элементов инвертора/ В.В. Илющенко // Научная сессия ТУ СУР 2009/ Материалы докладов Всероссийской научно - технической конференции.- Томск: ТУСУР, 2009.- ч. 2, С. 157-160.

91. Freyberg, М., Measuring Thermal Resistance of Power Modules / M. Freyberg, U. Scheuermann // PCIM Europe jornal.-2003.

92. Lee, S., Как выбрать охладитель / S. Lee, перевод А. Савельев // Силовая электроника.- №3.- 2007 fhtpp:www.finestreet.ru)

93. Колпаков, А.И., Программа SemiSel — «скорая помощь» разработчику / А.И. Колпаков // Компоненты и технологии.-^ 9.- 2008.-С.13-24.