автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Преобразователь частоты для электропитания судна с берега

КОРШУНОВ АЛЕКСЕЙ ВИКТОРОВИЧ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ СУДНА С БЕРЕГА

Специальности: 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы, 05.13.06 - Автоматизация и управление техническими процессами и производствами в машиностроении

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владивосток 2004

КОРШУНОВ АЛЕКСЕЙ ВИКТОРОВИЧ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ СУДНА С БЕРЕГА

Специальности. 05.09 03 - Электротехнические комплексы и системы, 05.13 06 - Автоматизация и управление техническими процессами и производствами в машиностроении

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владивосток 2004

Работа выполнена на кафедре "Электрооборудование и автоматика транспорта" Дальневосточного государственного технического университета

Научный руководитель -

заслуженный энергетик РФ, доктор технических наук, профессор Г.Е. Кувшинов

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Л.А. Наумов

кандидат технических наук, доцент Л.С. Козлитин

Ведущая организация: ОАО "Дальневосточный научно-

исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт морского флота"

Защита состоится "2" июля 2004 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета К 212.055.03 Дальневосточного государственного технического университета по адресу: 690950, Владивосток, Аксаковский пер., За, ауд. Б-107.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного технического университета.

Автореферат разослан "27" мая 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент ^—у" ЮМ. Горбенко

РОС. НАЦИОНАЛЬНА» |

библиотека СПетерр 03

нт

ЛЬНА»)" 1 и.и ■ ьКА . I

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Появление в дальневосточном бассейне судов с электрооборудованием, имеющим частоту питания 60 Гц и напряжение 440 В (стандарт США, Японии, Ю. Кореи и некоторых других стран), ставит задачу обеспечения электропитания таких судов с берега при стоянке, техническом обслуживании и ремонте. Питание таких электроустановок от береговой сети 380 В, 50 Гц связано со снижением напряжения на 20% и приводит к резкому снижению мощности и производительности электромеханизмов судна, а также к неудовлетворительной работе освещения.

На сегодняшний день проблема питания судовых потребителей в таких ситуациях решается путем использования штатных судовых дизель-генераторов или мобильных дизель-генераторных установок. Такие решения имеют ряд недостатков:

для эксплуатации штатного дизель-генератора во время стоянки в судна в доке необходим подвод воды для системы охлаждения дизеля; высокая цена электроэнергии по сравнению с береговой; высокий уровень шума; загрязнение окружающей среды;

ограниченный моторесурс и необходимость частого технического обслуживания дизеля.

Создание береговых причальных сетей с напряжением 440 В и частотой 60 Гц зачастую нецелесообразно и экономически невыгодно. Требуется мобильная преобразовательная установка мощностью 100 -т-300 кВт, которую можно перемещать к месту стоянки судна и использовать для питания береговую сеть.

В качестве преобразователя предлагается использовать тиристорный инвертор тока, ведомый синхронным компенсатором. За счет энергии вращающихся масс синхронного компенсатора обеспечивается высокая перегрузочная способность устройства. Это достоинство, а также сравнительно низкие требования к уровню нелинейных искажений в судовых сетях делают целесообразным применение преобразователя такой конструкции для решения поставленной задачи.

Преобразователи подобного типа широко используются в ветро- и валогенераторных установках, где общепринятым является регулирование активной мощности и частоты путем изменения напряжения или ветро- или валогенератора. При питании преобразователя от береговой сети изменение входного напряжения не представляется возможным и наиболее приемлемым является регулирование путем изменения углов управления выпрямителя и инвертора. Исследование преобразователя частоты с таким способом регулирования является актуальной задачей, не нашедшей отражения в существующей литературе.

Целью работы является разработка статического преобразователя частоты с ведомым инвертором тока для берегового питания судов с электроэнергетической установкой напряжением 440 В и частотой 60 Гц от береговой сети 380 В, 50 Гц.

Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих научно-технических задач:

разработка методики выбора мощности синхронного компенсатора; разработка методики выбора индуктивности сглаживающего реактора звена постоянного тока;

обоснование целесообразности регулирования активной мощности преобразователя изменением угла управления инвертора; разработка математической модели преобразователя; разработка структуры регулятора частоты; разработка методик синтеза регулятора частоты.

Методы исследования. При решении поставленных задач использованы основные положения теоретической электротехники, теории электроники, электропривода, теории автоматического управления, методы численного анализа и математической обработки результатов, а также натурные эксперименты. Расчетные данные получены путем математического моделирования на персональном компьютере.

Научная новизна. Предложена методика выбора мощности синхронного компенсатора.

Найдена зависимость угла коммутации тиристоров от соотношения мощности компенсатора и активной мощности нагрузки преобразователя.

Предложена методика расчета минимальной индуктивности сглаживающего реактора по амплитуде биений, определяемых шестыми гармониками напряжений преобразователя на стороне постоянного тока.

Исследованы различные критерии синтеза оптимальных систем автоматического управления (САУ) применительно к передаточной функции быстродействующего внутреннего контура. Найдены ограничения применения критериев и аналитические выражения для расчета коэффициентов регуляторов.

Практическая ценность. Созданы методики, позволяющие рассчитать параметры основных элементов преобразователя практически любой мощности.

Создана линеаризованная математическая модель преобразователя, позволяющая провести аналитический синтез регулятора частоты.

Разработанная система управления частотой выходного напряжения имеет погрешность регулирования как в статических, так и в динамических режимах много меньше допустимой существующими нормами.

Создана нелинеаризованная математическая модель преобразователя, позволяющая в полном объеме исследовать режимы работы последнего.

Создан экспериментальный макет с параметрами, соизмеримыми с параметрами реального преобразователя частоты и цифровой реализацией системы управления.

Предложен алгоритм высокоточного цифрового измерения частоты и способ уменьшения временной задержки измерений.

Разработанная система управления частотой выходного напряжения имеет погрешность регулирования как в статических, так и в динамических режимах много меньше допустимой существующими нормами.

Апробация результатов. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1. Конференция по нетрадиционным источникам энергии, Владивосток, 1998.

2. Международная конференция "Проблемы транспорта Дальнего Востока", Владивосток, 2001.

3. III международной студенческой конференции азиатско-тихоокеанского региона, Владивосток, 2001.

4. 10 Symposium Maritime Elektronik, Росток (Германия), 2001.

5. DAAD Fruhjahreskonferenz, Берлин (Германия), 2003.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка из 100 наименований. Работа изложена на 119 страницах, содержит 56 рисунков и 3 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель работы и способы ее достижения, перечислены решаемые задачи и проводимые исследования, обеспечивающие достижение поставленных задач.

В первой главе произведен обзор существующих на сегодняшний день разновидностей преобразователей частоты и выявлены их достоинства и недостатки применительно к рассматриваемой задаче.

Рассматриваются как статические, так и электромашинные преобразователи.

Электромашинные преобразователи обеспечивают высокое качество выходного напряжения и не требуют дополнительных фильтров. Большие моменты инерции вращающихся частей генератора и двигателя обеспечивают высокую перегрузочную способность. Для вращения генератора с требуемой частотой может применяться либо синхронный двигатель с редуктором, либо электродвигатель постоянного тока с тиристорным регулятором. Недостатком обоих вариантов является необходимость сравнительно частого технического обслуживания и высокие массогабаритные показатели.

Из рассмотренных непосредственных статических преобразователей частоты теоретически пригодным является только вариант с использованием полностью управляемых ключей. Отсутствие промежуточного накопителя

энергии значительно снижает устойчивость и динамические характеристики преобразователя данной конструкции. Недостатком является также то, что выходное напряжение таких преобразователей без применения силовых трансформаторов не может быть выше 0,6'ивх-

Статические преобразователи с автономными инверторами на полностью управляемых ключах имеют высокие динамические характеристики, однако обладают низкой перегрузочной способностью. Выходное напряжение содержит высшие гармоники с частотами, близкими к частоте коммутации ключей, что снижает массу и габариты фильтров.

В автономных инверторах со звеном постоянного напряжения амплитуда выходного напряжения не может быть выше выпрямленного входного напряжения. Так, в случае преобразования 380/440 В требуется либо повышающий трансформатор, либо специальный импульсный выпрямитель, по конструкции силовой части аналогичный инвертору.

Преобразователь с тиристорным инвертором, ведомым синхронным компенсатором (рис. 1), имеет высокую перегрузочную способность и динамические характеристики, сопоставимые с электромашинным преобразователем. Это обеспечивается за счет энергии вращающихся масс компенсатора.

Выпрямитель

Сглаживающий реактор

и

Синхронный компенсатор

Рис. 1. Принципиальная схема преобразователя: — выходное напряжение выпрямителя; - противо-ЭДС инвертора; и„ч - напряжение береговой сети; - частота береговой сети; ивых - напряжение на выходе преобразователя; - частота на выходе преобразователя; Г,<| - сглаживающий реактор; - ток звена постоянного тока

Выходное напряжение преобразователя определяется напряжением компенсатора. Никаких согласующих трансформаторов или импульсных выпрямителей не требуется. Тиристоры инвертора - незапираемые и коммутируются за счет ЭДС компенсатора. Так как процесс коммутации идет с потреблением реактивной мощности, то мощность синхронного компенсатора

складывается из реактивной мощности нагрузки и максимальной реактивной мощности, необходимой для коммутации тиристоров инвертора. Инвертор, в свою очередь, передает активную мощность, необходимую нагрузке и активную мощность, необходимую для компенсации потерь, возникающих при вращении компенсатора.

Вторая глава посвящена исследованию статических характеристик преобразователя и разработке методик по определению параметров его элементов.

Обоснована возможность и целесообразность регулирования частоты путем изменения угла управления инвертора. Для этого проведен расчет зависимостей относительных полных мощностей, потребляемых от береговой сети S8X и от синхронного компенсатора SCK в долях от полной мощности нагрузки $нг при регулировании углом выпрямителя и инвертора с учетом изменения напряжения береговой сети в допустимых пределах (рис. 2). Выявлено преимущество регулирования углом инвертора.

но»

Рис. 2. Зависимость отношений — и — от изменения входного напряжения

^НГ Ян

при регулировании мощности углом управления выпрямителя ав или углом

инвертора а„

Разработана методика выбора мощности синхронного компенсатора. Для этого найдена зависимость потребляемой реактивной мощности (}ВЬ1Ч г от угла управления инвертора (рис. 3), позволяющая в первом приближении определить мощность компенсатора.

Рис. 3. Требуемая реактивная мощность на выходе ведомого инвертора в зависимости от угла управления инвертора а„ (при неизменной активно-индуктивной нагрузке с С05<рнг= 0,8)

Найдено выражение, позволяющее на основании известных сопротивлений питающей сети и синхронного компенсатора произвести уточненный расчет мощности последнего:

Qc* Q нагр макс (^нагр маю; ^^сь ) *

arceos

и„,

1н

и..

л 2

где

' вых Рии.ых

ДРСк - мощность потерь компенсатора; ^нагрмакс - максимальная активная мощность нагрузки; И.,» - эквивалентное сопротивление питающей сети, приведенное к стороне постоянного тока;

- эквивалентное сопротивление синхронного компенсатора, приведенное к стороне постоянного тока;

х;

R

сверхпереходное сопротивление синхронного компенсатора; фазное активное сопротивление синхронного компенсатора;

(1)

фск

у - угол коммутации инвертора;

Р„=1,35 - коэффициент выпрямления по напряжению;

Р, =1,28 - коэффициент выпрямления то току;

1,11НКС - максимальный ток звена постоянного тока.

Учитывая, что относительное сверхпереходное сопротивление генераторов в рассматриваемом диапазоне мощности изменяется незначительно, построена зависимость, позволяющая определить угол коммутации инвертора по соотношению мощности компенсатора и активной мощности нагрузки (рис. 4)

У,град

Рис. 4. Зависимость угла коммутации от соотношения мощности нагрузки и синхронного компенсатора

Разработана методика выбора минимальной индуктивности сглаживающего реактора из условия обеспечения непрерывности постоянного тока ^ на всем диапазоне нагрузок вплоть до режима холостого хода. Это необходимо как для снижения уровня искажений на стороне переменного тока, так и для обеспечения линейности характеристик инвертора и выпрямителя. В рассматриваемом преобразователе постоянный ток ^ содержит переменную составляющую, представляющую собой биения, частота которых кратна частотам шестых гармоник входного и выходного напряжений. Предложено учитывать только самые низкочастотные биения, обуславливаемые шестыми гармониками переменных напряжений. Эти биения имеют наибольшую амплитуду. Индуктивное сопротивление сглаживающего реактора на частоте более высоких пульсаций будет значительно выше

Исходя из вышесказанного, минимальная индуктивность определяется следующим выражением:

(2)

'охч "-"'а

где 1ах\ - ток ^ в режиме холостого хода преобразователя, определяемый потерями активной мощности в синхронном компенсаторе;

- амплитуда биений, обусловленных шестыми гармониками переменных напряжений выпрямителя и инвертора.

Проведена оценка качества электроэнергии на выходе преобразователя. В рассматриваемом преобразователе уровень искажений выходного напряжения определяется длительностью процесса коммутации, который в свою очередь определяется мощностью компенсатора. Найдена зависимость нелинейных

искажении от соотношения мощности нагрузки и синхронного компенсатора. Установлена необходимость применения фильтров для подавления основных высших гармоник (пятой и седьмой).

Рассмотрены различные методы начального запуска синхронного компенсатора. Установлено, что в требуемом диапазоне мощностей установки наиболее целесообразным является запуск при помощи разгонного асинхронного двигателя с тем же числом пар полюсов, что и у синхронного компенсатора. Разгон ведется до подсинхронной частоты двигателя в режиме питания последнего от береговой сети 50 Гц. Этой частоты достаточно для работы системы возбуждения компенсатора. Дальнейшее увеличение выходной частоты до номинальной производится путем включения ведомого тиристорного инвертора и регулирования подводимой от него активной мощности.

Третья глава посвящена разработке системы автоматического управления частотой выходного напряжения преобразователя.

На основании известных зависимостей, описывающих выпрямитель, инвертор, синхронный компенсатор и систему импульсно-фазового управления построена линеаризованная модель преобразователя (рис. 5). Данная модель учитывает две постоянные времени - постоянную времени контура постоянного тока, определяемую индуктивностью реактора и постоянную времени синхронного компенсатора, которая определяется моментом инерции его вращающихся частей. Для упрощения модели решено пренебречь переходными процессами напряжения синхронного генератора в момент изменения нагрузки.

Рис. 5. Линеаризованная модель преобразователя1 Д11у - приращение напряжения управления системы импульсно-фазового управления; Да - приращение угла управления инвертора; ДЕи - приращение ЭДС инвертора; А1«] - приращение тока И; -ДР - приращение активной мощности на выходе инвертора; ДРС1С - приращение активной мощности потерь; : - приращение активной мощности нагрузки; - приращение частоты выходного напряжения; Тп - электромагнитная постоянная времени контура постоянного тока; Тск - электромеханическая постоянная времени синхронного компенсатора; р - число полюсов компенсатора; Мп - момент

потерь компенсатора

На основании тех же зависимостей построена нелинеаризованная модель без учета динамических свойств (рис. 6).

- - к

Рис. 6. Нелинеаризованная математическая модель преобразователя для расчета установившихся режимов: (0вЬ|ХНам — номинальная выходная частота; сц^ - задаваемый угол управления инвертора; ^ - задаваемое время задержки управляющих импульсов; а - действительный угол управления; — активный ток на выходе инвертора; — частота выходного напряжения

Расчетные и экспериментальные кривые, характеризующие зависимость частоты от мощности нагрузки в установившемся режиме, подтвердили пригодность моделей в диапазоне номинальных нагрузок, а также необходимость системы автоматического поддержания стабильной частоты из-за недопустимо большого отклонения последней в диапазоне изменения нагрузок от нуля до номинала (рис. 7).

{

Г

1ЮМ

0,975 0,95 0,925 0,9 0,875 0,85 0,825 0,8 0,775 0,75

! I !

V

Рндм * \

N

/

О

10

20

30

40

50

- нелинеаризованная модель ------ линеаризованная модель для Рш1р- О

- экспериментальный макет

Рис. 7. Зависимость выходной частоты преобразователя от мощности нагрузки (система без регулятора)

60 Рнагр

кВт

Предложена структура регулятора частоты в виде двухконтурной системы подчиненного управления (рис. 8). Внутренним контуром выбран контур тока Это сделано из необходимости его ограничения во избежание выхода из строя тиристоров инвертора.

Рис. 8. Структурная схема преобразователя с двухконтурным регулятором частоты: ш,и- заданная частота выходного напряжения; изад - задающее значение тока

При синтезе регуляторов наибольшее внимание уделялось синтезу регулятора внутреннего контура. Это связано с тем, что этот контур должен иметь максимально высокое быстродействие и в тоже время минимальное перерегулирование. Передаточная функция внутреннего контура после преобразования математической модели имеет общий вид:

К„-(Т,5 + 1) Т02З2+2Т^З + Г

(3)

где

Т0 и Т1 - постоянные времени контура; показатель колебательности.

Применительно к такому объекту исследованы различные критерии для синтеза линейных САУ: критерий оптимального модуля, критерий технического (модульного) оптимума (Ве^^оришиш) и критерий, предложенный Г С. Экслби (О.8. Ахе1Ьу).

Согласно критерию оптимального модуля, для передаточной функции (3) и ПИ-регулятора, представленного в виде

V

были найдены аналитические выражения для расчета коэффициентов:

(4)

(5)

где

Для гарантированной устойчивости САУ все коэффициенты должны быть положительны. Исходя из этого условия построена допустимая область коэффициентов внутреннего контура, которая на рис. 9 выделена серым цветом.

Рис. 9. Допустимая область коэффициентов объекта

Предложен синтез по критерию оптимального модуля САУ содержащей ПИ-регулятор и фильтр первого порядка:

_У + » 1 К.(Т,з + 1)

V Тр,з + 1 Т0У+2Т0$8 + 1

(7)

Проведенное исследование показало, что рассчитанное по данному критерию апериодическое звено фильтра полностью компенсирует звено в передаточной функции числителя объекта. При этом коэффициенты ПИ-регулятора совпадают с коэффициентами ПИ-регулятора, рассчитанными по тому же критерию для САУ вида

Ч» = (э) • >^6ъе„(5) = Тр,5 + 1

К„

Трг5 Т0У+2Т0^+1

и определяются следующими аналитическими выражениями:

т _ Т|2Т; + Т; + Т2;Т, + Т,3 _2КаТ,Т2(Тг+Т,) р1 Т22 +Т,Т2+Т12 ' р1 Т22 + Т,Т2 + т,2 '

Проведено сравнение САУ вида (8) с регуляторами, синтезированными как по критерию оптимального модуля, так и по критерию технического оптимума, что возможно при действительных корнях знаменателя передаточной функции объекта, т.е. при ^>1.

Выявлено, что при отличии постоянных времени Т1 и Т2 друг от друга менее чем в пять раз наилучшее быстродействие имеет САУ с регулятором, синтезированным по критерию оптимального модуля.

Рассмотрен критерий Г. С. Экслби. Этот критерий имеет неоспоримое преимущество, так как в отличие от всех предыдущих позволяет синтезировать САУ заданного быстродействия. Критерий основывается на найденных его автором зависимостях между частотными характеристиками замкнутой системы и частотами сопряжения разомкнтутой системы, а также расположением последних относительно частоты среза.

Найдены аналитические выражения коэффициентов регулятора для системы вида (7):

(10)

где - частота среза разомкнутой системы;

- резонансный максимум замкнутой системы; - относительное перерегулирование. Определено условие применимости критерия Экслби:

2М;(а-20

т,(м;-1)

<юЛ

(И)

На основании данных математической модели разработанного экспериментального макета синтезированы (по критерию Экслби) регуляторы обоих контуров САУ.

Для полученной системы исследовано влияние 10% вариации параметров объекта и регулятора, в результате которого доказано, что такая вариация не приводит к заметному изменению качества переходных процессов.

Предложено реализовать систему управления, включая систему импульсно-фазового управления, в цифровом виде, что позволяет повысить стабильность и надежность системы, а также снизить стоимость, массу и габариты.

Применен бесконтактный метод измерения частоты выходного напряжения, основанный на измерении длительности периода выходного

напряжения и реализованный также в цифровом виде. С целью уменьшения запаздывания предложено вычислять значение частоты шесть раз за период, измеряя длительности между переходами через ноль каждого из трех линейных напряжений компенсатора. Установлено, что это позволяет значительно повысить максимальное быстродействие внешнего контура.

Четвертая глава посвящена описанию созданного экспериментального макета и практической проверке разработанных математических моделей и САУ в целом.

Функциональная схема макета представлена на рис. 11. В качестве синхронного компенсатора и источника питания использовались судовые синхронные генераторы МС82-4 (Рн0М= 18кВт, UH0M - 230 В, f = 50 Гц) с системой прямого ашгатудно-фазового компаундирования и корректором напряжения КН -2.

Рис. 11. Функциональная схема макета преобразователя: СГ - синхронный генератор; СК - синхронный компенсатор; РН - регулятор напряжения; ИПТ - измерительный преобразователь тока; ПК - персональный компьютер

Для рассматриваемого преобразователя принципиально важным является соотношение напряжений питающей сети и синхронного компенсатора: П 440В

1,158. Разность частот напряжения питающей сети и напряжения

синхронного компенсатора не является принципиальной в случае выбора такой индуктивности сглаживающего реактора, чтобы во всем диапазоне нагрузок в его цепи не возникало прерывистых токов

Исходя из вышеизложенного и учитывая ограничения применяемых в макете генераторов и их систем возбуждения для синхронного компенсатора

было принято переменное напряжение 242 В частотой 50 Гц. Для генератора, моделирующего питающую сеть, принято напряжение 209 В частотой 46 Гц.

В*

качестве измерительного преобразователя тока применен

промышленный бесконтактный преобразователь с датчиком Холла. Преобразователи такой конструкции позволяют измерить как переменную, так и постоянную составляющую тока с точностью до 0,5 %, обеспечивая при этом гальваническую развязку.

Система управления (рис. 12) реализована в цифровом виде на базе микроконтроллера фирмы Siemens SAB 80C167 (16 бит, 20 МГц).

Рис. 12. Функциональная схема цифровой системы управления: АЦП - аналогово-цифровой преобразователь; СИФУ - система импульсно-

фазового управления

В ходе заключительного практического исследования произведено сравнение экспериментальных характеристик с теоретическими, полученными как при помощи линеаризованной модели, так и при помощи нелинеаризованной математической модели, разработанной в МайаЬ Simulink.

Проведено исследование как самого объекта без регулятора (сравнивались переходные процессы изменения тока и частоты при ступенчатом изменении угла управления инвертора или нагрузки), так и системы в целом (сравнивались переходные процессы изменения тока и частоты при ступенчатом изменении нагрузки).

Полученные результаты подтвердили адекватность обоих разработанных моделей, а также пригодность предложенной структуры САУ и разработанных методик для аналитического синтеза регуляторов.

На рис. 13 представлено сравнение переходных процессов изменения частоты в преобразователе с регулятором и без при набросе/сбросе активной нагрузки 10 кВт(0,5Рном).

1.С

Рис. 13. Действительные переходные процессы частоты выходного напряжения преобразователя в разомкнутой и замкнутой системах

Из представленного графика наглядно видно качество переходных процессов и преимущество системы с разработанным регулятором частоты. По правилам Морского Регистра судоходства РФ отклонение частоты не должно превышать 10% во время переходных процессов и 5% в установившемся режиме. В разработанном преобразователе максимальное отклонение частоты во время наброса/сброса номинальной нагрузки не превышает 2%. Таким образом, с точки зрения требований Морского Регистра переходные процессы по частоте отсутствуют.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. В ходе выполнения диссертационной работы разработана структура преобразователя частоты для питания судна с берега в виде выпрямителя и инвертора, ведомого синхронным компенсатором, исследованы статические и динамические режимы этого преобразователя и определены параметры его силовой части и системы автоматического управления частотой.

2. Доказана целесообразность регулирования частоты путем изменения: угла управления инвертора.

3. Разработаны методика расчета мощности синхронного компенсатора и минимальной индуктивности сглаживающего реактора в звене постоянного тока преобразователя частоты.

4. Проведена оценка качества электроэнергии на выходе преобразователя. Даны рекомендации по конструкции и настройке фильтров.

5. Обоснован способ начального запуска синхронного компенсатора с помощью маломощного асинхронного двигателя.

6. Получена линеаризованная математическая модель преобразователя, позволяющая аналитически синтезировать регулятор частоты и предложена структура регулятора частоты в виде двухконтурной системы подчиненного регулирования с внутренним контуром регулирования по постоянному току

7. Разработаны методики синтеза ПИ-регуляторов по критериям оптимального модуля и Г.С. Экслби для широкого ряда систем, имеющих

передаточную функцию вида = —^^ ^ ^—. Найдены ограничения

применения рассмотренных критериев.

8. Предложен алгоритм высокоточного цифрового бесконтактного измерения частоты. Разработана цифровая система управления.

9. Результаты экспериментальных исследований, выполненных на макете преобразователя частоты мощностью 18 кВт, подтвердили достоверность используемых математических моделей, а также методик синтеза регуляторов. Погрешность регулирования частоты в динамических режимах у разработанного преобразователя много меньше допустимой существующими нормами для установившихся режимов.

10. В диссертационной работе изложена научно обоснованная техническая раработка преобразователя частоты для электропитания судна с берега. Внедрение такого преобразователя имеет существенное значение для экономики и экологии портов, снижает стоимость электроэнергии, потребляемой судном при его стоянке или ремонте, расширяет возможности технического обслуживания судовых генераторов.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Коршунов А.В. Устройство для питания с берега судов с электроэнергетической системой с частотой 60 Гц // Конференция по нетрадиционным источникам энергии. -Владивосток: Институт проблем морских технологий ДВО РАН, 1998. -С.43-47.

2. Коршунов А.В. Устройство для питания с берега судов с электроэнергетической системой с частотой 60 Гц // Сборник трудов ДВГТУ, НТО им. акад. А.Н. Крылова. -Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 1999. - С.54-57.

3. Коршунов А.В. Определение минимальной индуктивности сглаживающего реактора преобразователя частоты для питания судна от береговой электросети // Сборник трудов ДВГТУ, НТО им. акад. А.Н. Крылова. -Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2000. - С.51-54.

4. Коршунов А.В. Структурная схема системы управления преобразователем частоты с инвертором, ведомым синхронным компенсатором // Сборник трудов ДВГТУ, НТО им. акад. А.Н. Крылова. -Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2001.-С.184-189.

5. Коршунов А.В. Статические характеристики преобразователя частоты со звеном постоянного тока // Сборник избранных докладов конференции "Вологдинские чтения". -Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2000. - С77-19.

6. Коршунов А.В., Кувшинов Г.Е. Преобразователь частоты 50/60 Гц с синхронным компенсатором для питания судов с берега // Материалы конференции "Проблемы транспорта Дальнего Востока". -Владивосток: Изд-во ДВГМА,2001.-С. 153-154.

7. Korshunov AV. Determination of an inductance value of the reactor of power frequency converter // 10 Symposium Maritime Elektronik. -Rostock: Universitat Rostock, 2001. - C. 163-165.

8. Korshunov AV. Start of reactance generator 60 Hz with power supply 50 Hz// Third International Students Conference ofAsia-Pacific Region. -Vladivostok: FESTU, 2001. - C.181.

9. Коршунов А.В. Определение параметров преобразователя частоты 50 Гн/60 Гц для питания судов с берега // Радиоэлектроника, информатика, электротехника. Материалы научной конференции "Вологдинские чтения". -Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2001. - С. 119-122.

10. Коршунов А.В. Система управления статическим преобразователем частоты с синхронным компенсатором в качестве источника реактивной мощности // Материалы региональной научно технической конференции "Молодежь и научно-технический прогресс" - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2002.-С.98-102.

11. Korshunov AV. Frequenzumrichter 50/60 Hz fur Stromversorgung vom Ufernetz der im Ausland gebauten Schiffe // DAAD Friihjahreskonferenz. -Berlin: DAAD Verlag, 2003. - C.60-61.

12. Коршунов А.В., Коршунов В.Н. Преобразователи электроэнергии на основе современных полупроводниковых ключей // Радиоэлектроника, информатика, электротехника. Том II: Материалы научной конференции "Вологдинские чтения". -Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2003. С.5-7.

13. Коршунов А.В. Регулирование выходной частоты тиристорного инвертора, ведомого синхронным компенсатором. // Материалы региональной научно технической конференции "Молодежь и научно-технический прогресс" - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2004. - С.97.

Коршунов Алексей Викторович

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ СУДНА С БЕРЕГА

Автореферат диссертации

Подписано в печать 07.05.04. Формат 60x84/16. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,16. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз Заказ 060.

11Ш01 рафия in.uuo.ii.finj ДВ1 I У. ЛЧИ1)50. М'иишичмок. I [мнкшк'кия. П)

№12172

Введение

1. Способы преобразования частоты

1.1 Электромашинный преобразователь частоты

1.2 Непосредственный преобразователь частоты

1.3 Преобразователь частоты с автономным инвертором

1.4 Преобразователь частоты с ведомым инвертором

2. Определение параметров элементов преобразователя

2.1 Определение параметров элементов инвертора и выпрямителя

2.2 Реактивная мощность, потребляемая инвертором

2.3 Обоснование необходимости управляемого выпрямителя 31 2.4. Индуктивность сглаживающего реактора

2.5 Способы улучшения формы выходного напряжения

2.6 Запуск синхронного компенсатора

3. Система автоматического управления частотой выходного напряжения

3.1 Математическая модель преобразователя

3.2 Синтез регулятора внутреннего контура

3.3 Влияние вариации параметров объекта и регулятора на качество переходных процессов и устойчивость САУ

3.4 Синтез регулятора внешнего контура

3.5 Цифровая реализация регуляторов

3.6 Цифровая реализация системы импульсно-фазового управления

3.7 Измерение частоты выходного напряжения

4. Экспериментальное исследование макета преобразователя

4.1 Назначение макета преобразователя

4.2 Состав макета, конструктивные особенности, характеристики и параметры его элементов

4.3. Экспериментальное исследование системы автоматического управления частотой

Появление в дальневосточном бассейне судов с электрооборудованием; имеющим частоту питания 60 Гц и напряжение 440 В (стандарт США, Японии, Ю. Кореи и некоторых других стран), ставит задачу обеспечения электропитания таких судов с берега при стоянке, техническом обслуживании и ремонте. Питание таких электроустановок от береговой сети 380 В, 50 Гц связано со снижением напряжения на 20% и приводит к резкому снижению мощности и производительности электромеханизмов судна, а также к неудовлетворительной работе освещения [30, 32, 85].

На сегодняшний день проблема питания судовых потребителей в таких ситуациях решается путем использования штатных судовых дизель-генераторов или мобильных дизель-генераторных установок. Такие решения имеют ряд недостатков:

1. Для эксплуатации штатного дизель-генератора во время стоянки в судна в доке необходим подвод воды для системы охлаждения дизеля.

2. Высокая цена электроэнергии по сравнению с береговой.

3. Высокий уровень шума;

4. Загрязнение окружающей среды.

5. Ограниченный моторесурс и необходимость частого технического обслуживания дизеля.

Создание береговых причальных сетей с частотой 60 Гц нецелесообразно и экономически невыгодно. Требуется мобильная преобразовательная установка, которую можно перемещать к месту стоянки судна. Потребляемая судном мощность для питания с берега обычно-составляет 100-г300 кВт.

В данном диапазоне нагрузок наиболее приемлемым вариантом является применение тиристорного статического преобразователя частоты со звеном постоянного тока, ведомого синхронным компенсатором. Преобразователи такого типа широко применяются для стабилизации частоты выходного напряжения в ветрогенерных и судовых валогенераторных установках. Они характеризуются высокими динамическими характеристиками, низким уровнем шума, высокой надежностью.

В упомянутых установках регулирование активной мощности осуществляется путем изменения напряжения синхронного генератора, т.е. изменения входного напряжения преобразователя. В случае питания преобразователя от береговой сети с неизменным напряжением такой способ регулирования невозможен. Наиболее целесообразным является регулирование активной мощности путем изменения углов управления инвертора или выпрямителя преобразователя.

Целью работы является исследование и анализ режимов работы предлагаемого преобразователя, разработка методик расчета отдельных его элементов, а также разработка системы автоматического регулирования частоты выходного напряжения преобразователя путем изменения угла управления инвертора.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и. решены следующие научно-технические задачи:

1. Формулировка требований, предъявляемых к синхронному компенсатору преобразователя.

2. Обоснование выбора индуктивности сглаживающего реактора звена постоянного тока.

3. Обоснование целесообразности регулирования активной мощности преобразователя изменением угла управления инвертора.

4. Разработка математической модели преобразователя.

5. Разработка и обоснование структуры регулятора частоты.

6. Синтез регулятора частоты для разработанной математической модели преобразователя.

В работе не ставится задача разработки регулятора выходного напряжения преобразователя.

При решении поставленных задач использованы основные положения теоретической электротехники, теории электроники, электропривода, теории автоматического управления, методы численного анализа и математической обработки результатов, а также натурные эксперименты. Расчетные данные получены путем математического моделирования на ПК.

Выводы

1. Разработан и изготовлен экспериментальный макет мощностью 20 кВт, параметры которого соизмеримы с параметрами реального преобразователя.

2. Подтверждена работоспособность предлагаемого преобразователя.

3. Подтверждена достоверность и пригодность разработанных математических моделей.

4. Подтверждена пригодность предложенной методики синтеза системы автоматического управления частотой.

5. Подтверждена пригодность предложенного метода измерения частоты.

6. Подтверждена несущественность влияния инвертора на переходный процесс изменения напряжения синхронного компенсатора при набросе/сбросе нагрузки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе диссертационной работы получены следующие научные и практические результаты:

1. Разработана структура преобразователя частоты для питания судна с берега в виде выпрямителя и инвертора, ведомого синхронным компенсатором, исследованы статические и динамические режимы этого преобразователя и определены параметры его силовой части и системы автоматического управления частотой.

2. Доказана целесообразность регулирования: частоты: путем изменения угла управления инвертора.

3. Разработаны методика расчета мощности синхронного компенсатора и минимальной индуктивности сглаживающего реактора в звене постоянного тока преобразователя частоты.

4. Проведена оценка качества электроэнергии на выходе преобразователя. Даны рекомендации по конструкции и настройке фильтров.

5. Обоснован способ начального запуска синхронного компенсатора с помощью маломощного асинхронного двигателя.

6. Получена линеаризованная математическая; модель преобразователя, позволяющая аналитически синтезировать регулятор частоты' и предложена структура регулятора частоты в виде двухконтурной системы подчиненного регулирования с внутренним контуром регулирования по постоянному току Ij.

7. Разработаны методики синтеза ПИ-регуляторов по критериям оптимального модуля и Г.С. Экслби для широкого ряда систем, имеющих передаточную функцию вида W(s) = —HiSt-l)— Найдены ограничения

Т0 s +2T0^s + l применения рассмотренных критериев.

8. Предложен алгоритм высокоточного цифрового бесконтактного измерения частоты. Разработана цифровая система управления.

9. Результаты экспериментальных исследований, выполненных на макете преобразователя частоты мощностью 18 кВт, подтвердили достоверность используемых математических моделей, а также методик синтеза регуляторов. Погрешность регулирования частоты в динамических режимах у разработанного преобразователя много меньше допустимой существующими нормами для установившихся режимов.

10. В диссертационной работе изложена научно обоснованная техническая раработка преобразователя частоты для электропитания судна с берега. Внедрение такого преобразователя имеет существенное значение для экономики и экологии портов, снижает стоимость электроэнергии, потребляемой судном при его стоянке или ремонте, расширяет возможности технического обслуживания судовых генераторов.

1. Андреев В.П. Валогенераторные установки переменного тока и перспективы их развития, "Вопросы судостроения", серия 6, "Судовая-электротехника и связь", вып. 2, С.45-60.

2. Анисимов Я;Ф. Особенности применения полупроводниковых: преобразователей в судовых электроустановках. —Лi: Судостроение, 1973. 144 с.

3. Березниковский С.Ф. Автоматическое регулирование и управление: электрическими машинами: -Л;: Судостроение, 1964. — 420с.

4. Бернштейн А.Я., Гусяцкий Ю.М., Кудрявцев А.В. и др. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе. -М.: Энергия, 1980. — 234 с.

5. Бесекерский В.А., Орлов В.Л., Полонская JI.B., Федоров С.В. Проектирование следящих систем малой мощности —Л;, Судпромгиз, 1958. 278 с.

6. Бесекерский В А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования-М;, Наука, 1975; — 188 с.

7. Т. Блажкин А.Т. Исследование процессов в системах синхронныйгенератор — выпрямитель — двигатель постоянного тока // Изв. вузов СССР. Электромеханика. 1976, №6. С. 635-640.

8. Вольдек А.И; Электрические машины. -Л;: Энергия, 1974. 840 с.

9. Воронов Л.А. Основы теории автоматического управления, ч. 1 и 2, -М., Энергия, 1966. -278 е.

10. Гельман М;М; Аналого-цифровые преобразователи для информационно-измерительных систем— М:: Изд-во стандартов, 1989. — 234 с.

11. Глух Е.М., Зеленов В.Е. Защита полупроводниковых преобразователей.--М:: Энергия, 1970: 156 с.

12. Турецкий X. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием: Пер. с польского. -М., Машиностроение, 1974, — 328 с.

13. Джюджи Л., Пелли Б. Силовые полупроводниковые преобразователи частоты: Теория, характеристики; применение. Пер. с англ. — М:: Энергоатомиздат, 1983. — 320 с.

14. Дьяконов В.П. Mapple 7: учебный курс. -СПб.: Питер, 2002.-356 с.

15. Дьяконов В.П. Mathematical с пакетами расширений. -Mi: Нолидж,. 2000.-318 с.19; Дьяконов В.П: Mathematical: учебный курс. -СПб.: Питер, 2001. 288 с.

16. Дьяконов В:П. Применение персональных ЭВМ и программирование на языке Бэйсик. -М.: Радио и связь, 1989. 276 с.

17. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке Бэйсик для персональных ЭВМ: Справочник. -Mi: Наука, 1989; —156 с.

18. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. -М;: Энергоатомиздат, 1994. 198 с.

19. Константинов В :Н; Системы и устройства автоматизации судовых электроэнергетических установок.—21е изд., перераб. и доп: —Л.: Судостроение, 1988. 278 с:

20. Коршунов А.В. Определение минимальной индуктивности; сглаживающего реактора преобразователя частоты для питания судна от береговой электросети // Сборник трудов ДВГТУ, НТО им. акад.

21. Коршунов А.В1 Регулирование выходной частоты тиристорного инвертора, ведомого синхронным компенсатором // Материалы региональной научно технической конференции "Молодежь и научно-технический прогресс". Владивосток: Изд-во ДВРТУ, 2004. - С.97.

22. Коршунов А.В. Устройство для питания с берега судов с электроэнергетической системой с частотой 60 Гц// Конференция по нетрадиционным источникам энергии. -Владивосток: Институт проблем морских технологий ДВО РАН, 1998.-С.43-47.

23. Коршунов А.В. Устройство для питания с берега судов с электроэнергетической системой с частотой 60 Гц // Сборник трудов; ДВГТУ, НТО им. акад. А.Н; Крылова; -Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 1999. С.54-57.

24. Коршунов А.В:, Кувшинов F.E. Преобразователь частоты 50/60 Гц с синхронным компенсатором для питания судов с берега // Материалы конференции "Проблемы транспорта Дальнего Востока"! -Владивосток: Изд-во ДВГМА, 2001. С. 153-154.

25. Кувшинов Г.Е., Чупина К.В. Основы электропривода: Учебное пособие. -Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 1999: 221 с.

26. Кузовков Н.Т. Теория автоматического регулирования, основанная на ^ частотных методах. -М., Оборонгиз, 1960. 356 с.

27. Мелешкин Г.А. Судовые синхронные генераторы с автоматическим регулированием напряжения. -Л:: Судостроение, 1962. 236 с.

28. Михайлов В:А. Автоматизированные электроэнергетические системы судов. -JL: Судостроение, 1977.-268 с.38; Михайлов В. А. Автоматизация судовых электроэнергетических систем -Л.: Судостроение, 1964.- 224 с.

29. Михайлов BIA., Норневский Б.И. Автоматизация судовых электрических станций. -JI.: Судостроение, 1966. — 342 с.

30. Михалевич Г.А. и др. Декомпозиция математической модели системы, содержащей вентильные преобразователи и электрические машины с учетом малых параметров // Теоретическая электротехника. -Львов: Высшая школа,.1982. Вып. 32. С. 18-23.

31. Морозов А.В. Синтез автоматических регуляторов возбуждения судовых синхронных генераторов переменной частоты. Дис. на соиск. учен. степ, канд. техн. наук. -Владивосток: ДВПИ, 1970;

32. Никифоровский Н:Н., Норневский Б.И. Судовые электрические станции., -М.: Транспорт, 1974. 288 с.

33. Овчинников И.И., Лебедев Н.И. Бесконтактные двигатели постоянного тока автоматических устройств. —Л.: Наука, 1966. — 160 с.

34. OCT 5.6181-81 Судовые электроэнергетические системы: методы расчета переходных процессов. 1981.

35. Полупроводниковые выпрямители. Под ред. Ковалева Ф.И:, Мостковой Г.П. -Mi: Энергия, 1967. -480 с.

36. Радченко П:М. Судовые валогенераторные и валомашинные установки: Учеб. пособие. Владивосток: ДВГМА, 1999. - 154 с.

37. Слежановский О.В. Реверсивный электропривод постоянного тока —М.у Металлургия, 1967. 242 с.50; Справочник по автоматизированному электроприводу. Под ред. В.А. Елисеева и А.В. Шинянского -М:: Энергоатомиздат, 1983; 616 с:

38. Филиппов А.Г., Аужбикович A.M., Немчинов В.М; Микропроцессорные системы и микроЭВМ в измерительной технике. —М:: Энергоатомиздат, 1995.-236 с.

39. Честнат F., Майер Р. Проектирование и расчет следящих систем и; систем регулирования, пер. с англ., -М:, Госэнергоиздат, 1959. 320 с.

40. Чиженко И.М., B.C. Руденко, Оенько В.И.\Основы преобразовательной' техники. -М:: Высшая школа, 1974. 346 с.

41. Шипилло В.П: Автоматизированный вентильный электропривод. -М.: Энергия, 1969:-298 с.

42. Экслби Г.С. Практические методы определения качества замкнутых систем управления // Труды Г Международного конгресса ИФАК по автоматическому управлению, Изд-во АН СССР, 1960.

43. Экслби Г.С. Практические методы определения качества замкнутых: систем управления // Труды I Международного конгресса ИФАК по автоматическому управлению, Изд-во АН СССР, 1960.

44. Электротехнический справочник: В 3-х т. Т. 2. Электротехнические изделия и устройства /Гл. ред. И.Н. Орлов 7-е изд., испр; и доп. - Ml: Энергоатомиздат, 1986. - 712 с.: ил.

45. Яуре А.Г., Певзнер Е.М. Крановый электропривод: Справочник. Mi: Энергоатомиздат, 1988. - 344 е.: ил.

46. Anke D. Leistungselektronik. 21 Auflage. -Miinchen: Oldenbourg, 2000.63: Axelby G.S. Synthesis of feedback control systems with a minimum lead fora specified perfomance, IRE Trans, on Automatic Control, PGAC-1, May 1966, C. 56-73.

47. Bernet S., Matsuo T.,.Lipo T.A. A matrix converter using reverse blocking NPN-IGBTs and optimised pulse patterns // Proc. of PESC '96, vol. 1, 1996. -C. 107-113.

48. Bidirectional lateral insulated gate bipolar transistor having increased voltage blocking capability / H.-H. P. Li. U.S. Patent No. 5,977,569, Publ. 1999.

49. Briest R. Stromzwischenkreisumrichter mit hoher Pulsfrequenz fur die Erzeugung eines autarken Drehstom-Vierleiter-Systems. Dissertation Universitat Hagen, 1995.

50. Brosch P.F. Moderne Stromrichterantriebe: Leistungselektronik und: Maschinen, Arbeitsweise drehzahlveranderbarer Antriebe mit Stromrichtern und Antriebsvemetzung. -Wurzburg: Vogel, 2002.

51. Clegg В., Griffiths H.R., Hall D.J:, Tavner P J. The application of drives and generator, technology to a modern container ship // Proc. of FKT Engineering Conference, 1999.

52. Costa F., Poulichet P., Mazaleyrat F., Laboure E. The Current Sensors in Power Electronics, a Review. EPE Journal, Vol. 11, No. 1, February, 2001.

53. Hau E. Windkraftanlagen: Grundlagen; Technik, Einsatz. Berlin: Springier, 1996. -C. 338-340.73 . Heier S. Grid integration of wind energy conversion systems -Stuttgart: B.G. Teubner, 1998.

54. Holmes D.G., Lipo T.A. Pulse width modulation for power converters: principles and practice. -Piscataway: IEEE Press, 2003:

55. Huber L., Borojevic D., Space vector modulated three-phase to three-phase matrix converter with input power factor correction // IEEE Trans. Indust. Appl.31, 1995.-C. 1234-1245.,

56. Intichar L. AnlaufVerfahren fur wechselrichtergespeiste Synchronmotoren. E u. M, Jahrgang 96, Heft 9, 1978.-C. 56-60.

57. IXYS; IXRH 50N60, IXRN 5ON 120: High voltage RBIGBT. Forward and reverse blocking IGBT. Advanced technical information; http://www.ixys.net/1400.pdf, 2000.'.

58. Jenni F., Wiiest D. Steuerverfahren fur selbstgefuhrte Stromrichter. -Zurich: VDF, 1995.79; Jotten R. Die Berechnung einfach und mehrfach integrierender Regelkreise der Antriebstechnik // AEG Mitteilungen, 1962, Nr. 5/6.

59. Kazmierkowski M.P., Krishnan R., Blaabjerg F. Control in power electronics. Selected problems: — San Diego (USA): Academic press, 2002.

60. Kessler C. Das symmetrische Optimum, Regelungstechnik, 1958, Nr. 11, 12.

61. Kessler С. Ein Betrag zur Theorie mehrschleifiger Regelungen,, Regelungstechnik, 1960, Nr. 8.

62. Kessler C. Uber die Vorausberechnung optimal abgestimmter Regelkreise, Regelungstechnik, 1964, Nr. 12; 1955, Nr. 1, 2.

63. Korshunov A.V. Determination of an inductance value of the reactor of power frequency converter// 10 Symposium Maritime Elektronik-Rostockr Universitat Rostock, 2001. G. 163-166.

64. Korshunov A.V. Frequenzumrichter 50/60 Hz fur Stromversorgung vom Ufernetz der. im Ausland gebauten Schiffe // DAAD Friihjahreskonferenz. — Berlin: DAAD Verlag, 2003. C.60-61.

65. Korshunov A.V. Start of reactance generator 60 Hz with power supply 50 Hz //Third International Students Conference of Asia-Pacific Region. -Vladivostok: FESTU, 2001:. C.181.

66. Lutz H., Wendt W. Taschenbuch der Regelungstechnik. —Frankfurt am Main:: Harri Deutsch, 2002.

67. M. Demiroglu, J.S; Mayer, Steady-state characteristics of synchronous machine-line-commutated converter systems // IEEE Transactions on energy conversion, Vol. 17, No. 2, June 2002,-C. 234-241.

68. Marsik J. Eine schnelle Berechnung des Regelungsoptimums nach Oldenbourg und Sartorius, auch ftir Regelkreise mit transzendenten Frequenzgang. Regelungstechnik, Heft 6, 1958. -C. 217-219.

69. Milanovic M., Dobaj B: A novel unity power factor correction principle in direct AC to AC matrix converters // Proc. of PESC '98, Vol. 1, 1998.-C. 746-752.

70. Mohan N., Undeland T.M., Robins W.P. Power Electronics: Converters, applications and design.—Hobaken (USA): John Wiley & Sons, Inc, 2003.

71. Nielsen P. The matrix converter for an induction motor drive. Industrial Ph.D. Fellowship EF 493; Aalborg University, Denmark, August 1996.93: Riefenstahl U. Elektrische Antriebstechnik -Stuttgart: B.G.Teubner, 2000.

72. Seefried E. Zum Ubertragungsverhalten des m-pulsigen gittergesteuerten Gleichrichters, Zmsr., 1975, Nr. 11.

73. Strole D., Vogl H. Transidyn-Regelungen fur Walzwerksantriebe, Regelungstechnik, 1960, Nr. 6.

74. Sunter S., Altun H. A method for calculating semiconductor losses in the matrix converter // Proc. of MELECON '98, Vol. 2, 1998. -C. 1260-1264.

75. The power electronics handbook / Edited by Timothy L. Skvarenina.— Boca Raton (USA): CRC Press, 2002.

76. Venturini M., A new sine wave in, sine wave out conversion technique eliminates reactive elements // Proc. of Powercon, E3-1-E3-15, 1980.

77. Weinmann A. Regelungen: Analyse und technischer Entwurf. Bd. 2. Multivariable, digitale und nichtlineare Regelungen; optimale und robuste Systeme. -Wien, Springer, 1995.

78. Zhang L., Watthanasarn C., Shepherd W. Analysis and comparison of control techniques for AC-AC matrix converters // IEE Proc. Electr. Power App. 145, 1998.-C. 284-294.