автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Преобразователи частоты и комплексы для централизованного электроснабжения технологического оборудования

На п^у?^ рук^си

1 з ИЮН ■ 2320

Артюхов Иван Иванович

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ И КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Специальность; 05.09.03 - электротехнические комплексы и системы,

включая их управление и регулирование

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург-2000

Работа выполнена в Саратовском государственном техническом университете и Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете "ЛЭТИ".

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор Васильев A.C.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Рассудов JI.H. доктор технических наук, профессор Худяков В.Ф. доктор технических наук, профессор Хрисанов В.И.

Ведущая организация - Научно-исследовательский,

проектно-конструкторский и технологический институт силовой электроники

Защита состоится СА{ 2000 г. в о часов на заседании

диссертационного совета Д 063.36.01 в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете "ЛЭТИ" по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан

2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Дзлиев С.В.

\U4-S63,, V + ft GM-5-04,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Повышение эффективности производства, улучшение качества продукции в условиях усиления режима экономии предполагают создание и внедрение в производство новой техники и материалов, прогрессивных технологий, а также увеличение в оптимальных пределах единичной мощности выпускаемых машин и оборудования при одновременном уменьшении габаритов, металлоемкости и энергопотребления. Реализация указанных мероприятий сопровождается увеличением доли электроэнергии, которая используется в преобразованном виде.

Существует большой класс технологического оборудования, для функционирования которого необходима электрическая энергия трехфазного переменного тока повышенной частоты. Это, прежде всего, станки и инструменты, использующие высокоскоростные асинхронные двигатели (АД). Широкая гамма таких двигателей, которая охватывает диапазон частот от 300 до 2050 Гц при уровнях напряжений от 220 до 380 В, применяется на предприятиях подшипниковой промышленности в качестве электрошпинделей шлифовальных станков. Трехфазные АД с рабочей частотой 200 Гц и напряжением 36 или 42 В применяются в химической промышленности для привода веретен прядильных станков. Аналогичные по параметрам питающего напряжения двигатели являются основой широкой номенклатуры ручного электрифицированного инструмента, используемого в основном и вспомогательном производствах.

До последнего времени энергоснабжение технологического оборудования с высокоскоростными АД осуществлялось, в основном, на базе электромашинных генераторов. С развитием силовой полупроводниковой техники наметилась устойчивая тенденция замены таких генераторов на тиристорные и транзисторные источники, обладающие широкими возможностями экономичного преобразования параметров электрической энергии.

Наиболее универсальной является схема электроснабжения машиностроительного предприятия, согласно которой между сетью промышленной частоты 50 Гц и высокоскоростными АД включается преобразователь частоты (ПЧ), позволяющий изменять режим работы двигателя согласно программе технологического процесса за счет регулирования частоты и величины напряжения на статорных обмотках. При отсутствии требований по регулированию скорости вращения ротора схема электроснабжения упрощается, так как идентичные по частоте и напряжению двигатели могут быть подключены к общей сети. Характерным примером является участок шлифовально-сборочного цеха, состоящий из нескольких десятков внут-ришлифовальных станков. Возникающая при этом задача централизован-

ного электроснабжения высокоскоростных АД наиболее эффективно решается повышением в оптимальных пределах единичной мощности ПЧ и созданием на их базе гибких комплексов, что позволяет не только высвободить производственные площади, уменьшить затраты на обслуживание и ремонт, заметно снизить уровни шума на рабочих местах, но и существенно улучшить энергетические и эксплуатационные характеристики цеховых сетей электроснабжения.

В последнее время широкое распространение получили технологические процессы, использующие энергию электромагнитных колебаний микроволнового диапазона. При этом в установках с распределенным рабочим пространством, например, конвейерного типа для термообработки сельскохозяйственной продукции, сушки древесины, керамических изделий заданная мощность СВЧ колебаний обеспечивается использованием определенного количества магнетронных генераторов. Актуальная проблема улучшения массогабаритных показателей электротермических СВЧ установок модульного типа эффективно решается за счет централизованного электроснабжения модулей на повышенной частоте.

Потребителями электрической энергии трехфазного тока повышенной частоты являются также предприятия, осуществляющие техническое обслуживание и ремонт авиационной техники. Для этих предприятий необходимы стабилизированные источники синусоидального напряжения с частотой 400 Гц. В качестве таких источников все чаще, взамен электромашинных генераторов, применяются статические ПЧ. Опыт их эксплуатации показал целесообразность организации централизованного электроснабжения цехов и лабораторий авиапредприятий, а также мест стоянок летательных аппаратов. В последнем случае от одного или нескольких ПЧ при их параллельной работе с учетом коэффициента одновременности обслуживаются несколько самолетов.

Из вышеизложенного следует, что разработка и создание высокоэкономичных и надежных ПЧ и комплексов на их основе для централизованного электроснабжения технологического оборудования на повышенных частотах является актуальной проблемой, решение которой способствует повышению эффективности производства в различных отраслях народного хозяйства.

В диссертации решаются задачи комплексного исследования и разработки систем централизованного электроснабжения технологического оборудования на базе ПЧ и обобщены результаты работ в этой области, которые ведутся на протяжении ряда лет в Саратовском государственном техническом университете и Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете. Исследования, результаты которых являются основой диссертации, проводились в рамках научно-технических программ "Экономия электроэнергии" Минвуза СССР (раздел 5.11),

"Технологии, машины и производства будущего" (раздел 2 направления "Мелкосерийная и малотоннажная наукоемкая продукция") и "Трансферные технологии, комплексы и оборудование" Госкомитета РФ по высшему образованию, а также более десяти хоздоговорных НИР, выполнявшихся под руководством и при участии автора по заказам предприятий Саратова, Москвы, Курска, Оренбурга.

Целью работы является развитие теории построения, моделирования и расчета стабилизированных ПЧ с улучшенной формой кривой выходного напряжения и методов эффективного управления этими преобразователями в составе комплексов для централизованного электроснабжения технологического оборудования с учетом реального характера нагрузки.

Реализация поставленной цели достигается решением следующих

задач:

• разработка принципов построения стабилизированных ПЧ большой единичной мощности, обеспечивающих получение заданного качества выходного напряжения и селективное отключение поврежденных потребителей при их централизованном электроснабжении;

• разработка способа регулирования реактивной мощности в системах электроснабжения ограниченной мощности, обеспечивающего высокую надежность функционирования преобразователей при случайном характере изменения параметров нагрузки, создание технических решений, реализующих этот способ при минимальном количестве силовых аппаратов;

• развитие теории построения и анализа двухмостовых ПЧ с трансформаторным и конденсаторным суммированием мощности; разработка методик исследования и расчета этих устройств, проведение исследований;

• разработка методов управления группами ПЧ при работе на общую сеть потребителей, обеспечивающих улучшение массогабаритных, стоимостных и энергетических показателей системы электроснабжения при глубоких изменениях параметров нагрузки;

• создание технических решений, реализующих методы эффективного управления ПЧ в составе комплексов для централизованного электроснабжения на повышенных частотах;

• разработка принципов построения систем электроснабжения повышенной частоты, позволяющих повысить нагрузочную способность ПЧ и улучшить его массогабаритные и энергетические показатели;

• развитие теории анализа и расчета ПЧ для электроснабжения групповой нагрузки с учетом реального характера образующих ее компонентов.

Методы исследования

При выполнении диссертационной работы были применены метод основной гармоники и математическое моделирование на основе метода одного интервала в сочетании с блочным принципом построения моделей. Метод основной гармоники используется на начальном этапе исследований для выявления основных закономерностей, оценки установленной мощности силового оборудования и нахождения начальных приближений параметров схемы, уточняемых на дальнейших этапах расчета. Математическое моделирование применяется для исследования электромагнитных процессов в схеме в статических и динамических режимах для получения уточненных характеристик преобразователя при различных сочетаниях параметров нагрузки и силовых элементов схемы, а также при различных законах управления силовыми полупроводниковыми приборами. Исследования с использованием- математических моделей проведены численными методами с помощью ЭВМ. Достоверность теоретических положений подтверждена результатами исследований, полученных с помощью физических моделей ПЧ, а также результатами испытаний и промышленной эксплуатации преобразовательных устройств, разработанных на основе научных работ автора и положений данной диссертационной работы.

На защиту выносятся:

1.Теория построения и анализа двухмостовых ПЧ с трансформаторным и конденсаторным суммированием мощности, математические модели для исследования статических и динамических режимов работы.

2.Результаты теоретических исследований стабилизированных двухмостовых ПЧ с квазисинусоидальной формой выходного напряжения, которые позволили установить закономерности распределения нагрузки между компонентами схемы, влияние структуры и параметров ПЧ на статические и динамические характеристики.

3.Способ регулирования реактивной мощности в системах электроснабжения ограниченной мощности, обеспечивающий высокую надежность функционирования преобразователей при случайном характере изменения параметров нагрузки.

4.Методы и схемы управления комплексами ПЧ при работе на общую сеть потребителей, обеспечивающие улучшение массогабаритных, стоимостных и энергетических показателей системы электроснабжения при глубоких изменениях параметров нагрузки.

5.Теория построения, анализа и расчета систем электроснабжения повышенной частоты с учетом реального характера нагрузки, позволившая повысить нагрузочную способность преобразователей и улучшить их мас-согабаритные и энергетические показатели.

б.Новые технические решения ПЧ и комплексов на их основе с улучшенными технико-экономическими показателями.

Научная новизна

В диссертационной работе впервые сформулирована и решена крупная научная проблема комплексного исследования и разработки систем централизованного электроснабжения повышенной частоты на базе ПЧ, включающая в себя развитие теории двухмостовых ПЧ с улучшенной формой выходного напряжения и разработку методов эффективного управления группами ПЧ в составе комплексов при работе на общую сеть потребителей. . •

В частности:

1.Сформулированы принципы построения стабилизированных ПЧ большой единичной мощности с квазисинусоидальной формой генерируемого напряжения и абсолютной коммутационной устойчивостью.

2.Разработан способ стабилизации выходных параметров ПЧ, основанный на двухканальном регулировании реактивной мощности в системе электроснабжения, предложены схемы инверторов с улучшенными массо-габаритными показателями, реализующими этот способ.

3.Разработаны теоретические основы анализа двухмостовых ПЧ с трансформаторным и конденсаторным суммированием мощности, построены их математические модели и проведены исследования статических и динамических режимов.

4.Выявлены закономерности распределения нагрузки между компонентами многомостовых ПЧ, проанализированы факторы, влияющие на качество генерируемого напряжения, определена область абсолютной коммутационной устойчивости ПЧ о конденсаторным суммирующим устройством.

5.Предложен подход к построению адаптивных систем централизованного электроснабжения на основе группы ПЧ, предусматривающий изменение их количества, а также перестройку структуры силовых цепей в зависимости от степени загрузки выходной сети.

6.Разработаны методы управления ПЧ при их параллельной работе, обеспечивающие заданное распределение нагрузки между отдельными агрегатами и устойчивость многоагрегатного преобразовательного комплекса.

7.Предложены варианты построения устройств, реализующих методы адаптивного управления группами ПЧ в составе комплекса для централизованного электроснабжения.

8.Разработана математическая модель и проведены исследования в системе электроснабжения группы магнетронных генераторов с промежуточным звеном повышенной частоты на базе стабилизированного ПЧ.

Практическая ценность диссертационной работы

Полученные результаты исследований являются основой для расчета и проектирования ПЧ и комплексов для систем централизованного электроснабжения широкого класса технологического оборудования. Разработанные математические модели дают возможность производить расчет стабилизированных преобразователей с квазисинусоидальной формой выходного напряжения с учетом технологического разброса параметров комплектующих изделий и реального характера нагрузки. Реализация принципа построения преобразовательного комплекса в виде группы универсальных модулей, состояние которых изменяется в зависимости от параметров нагрузки, позволяет существенно уменьшить установленную мощность силового оборудования. Применение разработанных схем электроснабжения групповой двигательной нагрузки повышает нагрузочную способность ПЧ при одновременном улучшении его массогабаритных показателей.

Внедрение результатов работы

Значимость выводов, рекомендаций работы и промышленной реализации подтверждаются эффективностью, высоким уровнем разработок и положительным опытом эксплуатации. Новизна технических решений подтверждена более чем 50 авторскими свидетельствами. Образцы выполненных разработок демонстрировались в 1991 году на ВДНХ СССР, где были отмечены серебряной медалью, а также на международной выставке в Германии (г. Берлин, 1995 год), на выставке "Технопарки-инновации-конверсия-96" в г. Уфе.

Значительный объем внедрения разработок, выполненных при участии автора и под его руководством, приходится на ПЧ для централизованного электроснабжения шлифовально-сборочных цехов предприятий подшипниковой промышленности. Комплексы таких преобразователей внедрены и успешно эксплуатируются в течение ряда лет на Саратовском и Курском подшипниковых заводах. Результаты работы использованы также при разработке и создании энергосберегающего оборудования для предприятий топливно-энергетического комплекса, ПЧ для электропитания средств наземного обслуживания и ремонта авиационной техники, технологических установок диэлектрического нагрева, электрифицированного инструмента.

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на VIII Всесоюзной научно-технической конференции по проблемам автоматизированного электропривода, силовых полупроводниковых приборов и преобразователей на их основе (Ташкент, 1979), Всесоюзной научно-технической конференции "Применение в технологических процессах машиностроительного производства полупровод-

никовых преобразователей частоты" (Уфа, 1980), Республиканской конференции "Вопросы анализа и синтеза устройств электропитания на ЭВМ" (Киев, 1983), Межотраслевой научно-технической конференции "Применение автоматизированных полупроводниковых преобразователей частоты для экономии материалов, трудовых и энергетических ресурсов в ма-шиностроении"(Уфа, 1983), V Всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизация новейших электротехнологических процессов в машиностроении на основе применения полупроводниковых преобразователей частоты" (Уфа, 1984), Всесоюзной школе-семинаре "Системное моделирование процессов интенсификации общественного производства" (Горький, 1987), IV и V Всесоюзных научно-технических конференциях "Проблемы преобразовательной техники" (Киев, 1987, 1991), Всесоюзной научно-технической конференции "Распределенные информационно-управляющие системы" (Саратов, 1988), Всесоюзной научно-технической конференции "Математическое моделирование в энергетике" (Киев, 1990), VI Всесоюзной научно-практической конференции "Применение СВЧ энергии в технологических процессах и научных исследованиях" (Саратов, 1991), Международных научно-технических конференциях "Силовая электроника в решении проблем ресурсо- и энергосбережения" (Крым, Алушта, 1993, 1996), Международной научно-технической конференции по проблемам электронного приборостроения" (Саратов, 1996).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 62 работы, из них 1 монография, 3 учебных пособия, 26 статей, 9 тезисов докладов на конференциях и 23 авторских свидетельства.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы, включающего 260 наименований, и трех приложений. Основная часть работы изложена на 209 страницах машинописного текста. Работа содержит 102 рисунка и 1 таблицу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проблемы, сформулированы цель и задачи исследования, изложены новые научные результаты, полученные в работе, ее практическая ценность. Представлены сведения об апробации и внедрении результатов работы.

В первой главе анализируются особенности работы ПЧ и комплексов на их основе в системах централизованного электроснабжения технологического оборудования и формулируются требования, которые предъявляются к ним.

На основе анализа ПЧ различного назначения, разработанных как в России, так и за рубежом, показано, что наиболее гибкой и универсальной схемой преобразования электрической энергии частоты 50 Гц в электрическую энергию повышенной частоты является схема с промежуточным звеном постоянного тока. Звено преобразования электрической энергии постоянного тока в электрическую энергию повышенной частоты может быть выполнено как на основе автономного инвертора тока (АИТ), так и автономного инвертора напряжения (АИН). В диапазоне малых мощностей (единицы - десятки киловатт) транзисторные АИН практически не имеют альтернативы. Прогресс в ПЧ этого класса идет по пути интеграли-задии силовых полупроводниковых приборов МОБРЕТ и ГОВТ в виде различных модулей. В диапазоне больших мощностей (сотни киловатт) при изготовлении ПЧ для частотно-регулируемого электропривода находят применение АИН на запираемых тиристорах. Однако для них необходимы сложные снабберные цепи со специальными требованиями к коммутирующим изделиям и к конструкции. Достаточно сложными и мощными являются формирователи управляющих импульсов. Кроме того, на настоящий момент остается высокой цена запираемых тиристоров.

Многочисленные исследования показали, что для частот генерирования выше 400 Гц и выходной мощности в сотни киловатт наиболее рациональным, с точки зрения простоты силовой схемы, надежности и минимизации массогабаритных показателей ПЧ для централизованного электроснабжения, является применение АИТ. Важным преимуществом этого типа инвертора является получение формы кривой выходного напряжения, близкой к синусоидальной, без использования дополнительных электрических фильтров. Немаловажным фактором является относительно низкая цена обычных тиристоров.

Среди типов АИТ, различающихся между собой структурой батареи коммутирующих конденсаторов (БКК), при построении стабилизированных ПЧ наиболее широкое распространение получил параллельный АИТ. В главе рассматриваются способы стабилизации выходного напряжения АИТ и анализируются технические решения, обеспечивающие сохранение коммутационной устойчивости инвертора при перегрузках. Приводятся различные схемы стабилизированных АИТ, различающихся между собой структурой цепей компенсации реактивной мощности. Показано, что за счет разделения во времени электромагнитных процессов в системе компенсации может быть достигнуто улучшение массогабаритных показателей инвертора и упрощена его конструкция.

Построение систем централизованного электропитания на повышенных частотах предполагает решение вопроса о повышении мощности в единице оборудования. При этом заданное качество генерируемой ПЧ электрической энергии должно быть обеспечено при любом количестве

включенных потребителей, суммарная мощность которых не превышает номинальную мощность преобразовательного агрегата. В главе приводятся схемы двухмостовых схем ПЧ, применение которых позволяет одновременно с решением основной задачи увеличения мощности существенно улучшить форму кривой генерируемого напряжения. Рассмотрены варианты построения схем, предусматривающие суммирование мощности на промежуточных устройствах трансформаторного и конденсаторного типов.

В заключение главы отмечается, что разработке теоретических основ построения, анализа, моделирования и расчета стабилизированных ПЧ, которые могут быть применены в системах централизованного электроснабжения технологического оборудования на повышенных частотах, посвящено значительное количество работ отечественных и зарубежных ученых. Имеется ряд технических решений, которые позволяют создать такие системы, разработан математический аппарат для их расчета и проектирования, созданы и успешно эксплуатируются в различных областях производства преобразовательные агрегаты с различными выходными параметрами. Вместе с тем актуальной остается проблема, включающая такие вопросы, как повышение надежности работы ПЧ в системах электроснабжения со сложным характером нагрузки, уменьшение массы, габаритов и стоимости оборудования, снижение потерь электрической энергии в процессе ее преобразования. Эти вопросы могут быть решены на основе комплексного анализа существующих технических решений в области преобразования и распределения электрической энергии, обобщения результатов исследования и разработки перспективных схем ПЧ и комплексов на их основе, эффективных алгоритмов управления преобразовательными агрегатами, методики анализа и расчета ПЧ с учетом реального характера нагрузки. На основании вышеизложенного формулируются задачи исследования и рассматриваются методы их решения.

Вторая глава посвящена теории двухканального регулирования реактивной мощности в системе электроснабжения на базе ПЧ. Нагрузка такого преобразователя имеет ряд характерных особенностей. В частности, количество п потребителей, подключенных к выходу ПЧ, достаточно велико, а мощность самого крупного из них много меньше, чем суммарная мощность всех потребителей. Огибающая суммарного тока может быть представлена в следующем виде:

Ш=1Ю(0+Л1Н(0, (1)

где составляющая 1но0:) передает основную мощность ПЧ в сеть нагрузки, однако имеет существенно меньшую скорость изменения во времени, чем составляющая Д1„(1:).

Если ПЧ построен на базе АИТ с вентильно-реакторным компенсирующим устройством (КУ), то в предположении о синусоидальности выходного напряжения АИТ справедливо следующее уравнение, устанавливающее связь между токами конденсаторной батареи 1си компенсатора 1р, модулем 1н и фазы ср тока нагрузки и углом запирания р инвертора

1с_! 1н£ЁЙ±11. (2) с 4 н соз|3

В главе показано, что результирующий ток 1с —10 системы БКК-компенсатор при работе инвертора на сеть большого количества потребителей для обеспечения стабильной величины угла запирания р должен представлять собой сумму двух составляющих, одна из которых 1к соответствует медленным, но глубоким изменениям баланса реактивной мощности, другая 15— быстропротекающим процессам существенно меньшей мощности

I —I =1 +1 (3)

с с} к я-

Для реализации регулирующего воздействия вида (3) система компенсации реактивной мощности должна состоять их двух раздельно управляемых каналов (ЗСл и (5С$. Б главе рассмотрены варианты построения структурных схем АИТ с двухканальным регулированием реактивной мощности. Получены зависимости для структурных схем, реализующих закон регулирования (3) как при фиксированной, так и дискретно изменяемой величине емкости БКК.

С учетом требований, предъявляемых к каналу регулирования (ЗСб, предложено реализовать компенсатор этого канала в виде вентильно-реакторвой схемы, которая управляется последовательностью импульсов, смещенной на некоторый угол 8 относительно последовательности импульсов, реализующей закон управления тиристорами инверторного моста. Исследования показали, что КУ, работающее в режиме силовой импульсной обратной связи по углу запирания (3, при широком диапазоне изменения параметров нагрузки характеризуется ухудшенным использованием силовых полупроводниковых приборов по току. Однако в инверторе с двухканальным регулятором реактивной мощности, канал <ЗС5 которого выполнен в виде цепей силовой импульсной обратной связи, область действия последней ограничивается диапазоном изменения нагрузки, составляющим лишь некоторую часть всего возможного диапазона изменения нагрузки ПЧ. Значительная часть реактивной мощности БКК, высвобождающейся при сбросе нагрузки ПЧ, отбирается компенсатором, к динамике которого не предъявляются высокие требования. Следовательно, силовая часть канала (ЗСк может быть выполнена по одной из известных

схем, основными требованиями к которой являются обеспечение наилучшего использования силовых полупроводниковых приборов по току и минимального содержания высших гармоник в кривой потребляемого тока.

Практическое решение задачи построения инвертора с двухканаль-ной системой компенсации реактивной мощности должно исходить из минимального количества силовых аппаратов и, прежде всего, реакторов, масса и габариты которых в значительной мере определяют массогабарит-ные показатели ПЧ. В главе рассматривается ряд технических решений, разработанных с участием автору. Показано, что минимальным количеством электромагнитных аппаратов реализуется схема инвертора, компенсатор которого выполнен в виде тиристорного моста, замкнутого на реактор Ц с малым активным сопротивлением. Параллельно реактору Ц через дополнительный тиристор подключен реактор Ьс.

Для вывода основных соотношений, характеризующих работу инвертора с двухканальным регулятором реактивной мощности, использован метод наложения. Для этого вначале рассмотрены процессы, происходящие под действием канала регулирования (^Со, затем - канала регулирования <ЗС$. В предположении о синусоидальности выходного напряжения инвертора получены формулы для расчета внешней характеристики при различных режимах работы КУ.

Исследование динамических режимов в инверторе проводилось на основе разработанной математической модели. Результаты моделирования инвертора, подтвержденные исследованиями макетных образцов разработанных ПЧ, показали, что введение цепи силовой импульсной обратной связи по углу запирания (} в схему инвертора с выпрямительным КУ существенно уменьшает его чувствительность к резким изменениям параметров нагрузки. При этом эффективность действия силовой импульсной обратной связи в динамических режимах инвертора повышается с уменьшением индуктивности Ьс и коэффициента загрузки В и увеличением фазового угла нагрузки ф.

Третья глава посвящена теории двухмостовых ПЧ с трансформаторным суммированием мощности (рис.1). Рассмотрен принцип построения таких преобразователей, обеспечивающий компенсацию гармоник с номерами 5+12к и 7+12к (к=0,1,2,...) в кривой выходного напряжения за счет суммирования магнитных потоков, наводимых в единой системе многообмоточного трансформатора. На практике выполнение условий идеальной симметрии схемы и закона управления тиристорами оказывается затруднительным. Поэтому была поставлена и решена задача исследования факторов, влияющих на распределение нагрузки между компонентами двухмостового ПЧ и гармонический состав выходного напряжения.

В главе показано, что основными факторами являются: несимметрия цепей питания инверторных мостов, сдвиг во времени между управляющими импульсами, подаваемыми на одноименные тиристоры мостов, разброс величины индуктивностей реакторов в системе компенсации реактивной мощности, характер и величина нагрузки 114, отношение количества витков первичных обмоток.

Для исследования статических и динамических режимов ПЧ с трансформаторным суммированием мощности разработана математическая модель. В соответствии с методом блочного моделирования преобразователь представлен в виде объекта, которому соответствует система уравнений, записанная в матрично-векторной форме

Л 1

М

с1(

(4)

АХ

М

д сШД — Л 0 1'

'Г'^"' <& ' А 'А

= н2(и\ий).

Здесь Хил), хцл),ицл),1тх(л) - векторы независимых переменных блоков инвертор-компенсатор конденсаторных батарей С>'(Л} и блока трансформатор-нагрузка соответственно;

ЬХ(Д))КШ)^М>.(Л)?1)Х(Л)_ маТрИЦЫ коэффициентов в уравнениях соответствующих блоков.

Векторы Vх <Л)и СЦЛ) связаны следующими соотношениями:

Последнее уравнение системы (4) представляет собой векторную запись системы уравнений, описывающей трансформатор и нагрузку. Это уравнение позволяет при известном законе изменения вектор-функций и1(Л) определить закон изменения токов первичных обмоток трансформатора и токов нагрузки 1н. Оно и осуществляет фактическую стыковку инверторных блоков в единую модель двухмостовой схемы. Конкретный вид указанного уравнения зависит от принятой модели трансформатора и нагрузки. Варианты моделей различной степени сложности в зависимости от характера решаемой задачи приведены в диссертации.

Для получения результатов исследования в инвариантной форме по отношению к частоте СО и величине входного напряжения иа в рассмотрение введены относительные переменные

~ 1 ~ и а

1 =-; и =-; & = <й1.

и„юС' и,' (5>

Относительные параметры Г, 1 связаны с действительными параметрами выражениями

г = соЫС; 1 = со2ЬС. - (б)

В формулах (5) и (6) под емкостью С понимается ее приведенное значение согласно следующему выражению:

С- ^ , (7)

" н

где СХ,СД- фазные емкости на соответствующих первичных обмотках при соединении конденсаторных батарей в "треугольник". Нагрузка характеризуется коэффициентом загрузки В и коэффициентом мощности соэср.

В главе приведены некоторые результаты моделирования установившихся симметричных режимов двухмостового ПЧ, каждый блок которого состоит из АИТ с компенсатором выпрямительного типа. Показаны, в частности, графики зависимостей относительных амплитуд 11-й и 13-й гармоник в разложении кривой выходного напряжения от коэффициента

загрузки для ряда значений параметра 1ч, из которых видно, что содержание высших гармоник в спектре выходного напряжения двухмостового ПЧ при выполнении условий симметрии не превышает 4 % во всем диапазоне изменения нагрузки.

С помощью математической модели было также проведено исследование несимметричных режимов ряда схем двухмостовых ПЧ. Для характеристики равномерности распределения входных токов инвер-торных мостов введен показатель

Iх -ТЛ

= № (8)

С помощью формул, аналогичных (8), введены также величины 81т,51Хшах, характеризующие равномерность загрузки тиристоров средним и амплитудным значением. Межмостовая асимметрия БКК характеризуется параметром

2С = |^'100%- (9)

Аналогично введен параметр 8Ь, характеризующий межмостовую асимметрию соответствующих реакторов.

Расчеты проводились в обобщенных параметрах, определенных формулами (5), (б). Кроме того, в рассмотрение были введены параметры, характеризующие рассеяние и активные потери в обмотках трансформатора, по формулам

а=Т; Р=Т' <10>

где индуктивность рассеяния и активное сопротивление фазных

обмоток, приведенные к вторичной обмотке;

Ь,11 - индуктивность и активное сопротивление нагрузки при представлении ее в виде последовательной активно-индуктивной цепи.

В главе приводятся графики зависимостей величин 51 а и 51 т от параметра 5С и дается анализ полученных результатов.

В заключение главы рассмотрены результаты исследования зависимости гармонического состава выходного напряжения от межмостовой асимметрии схемы. Приведены типичные зависимости от параметра 5С амплитуд 5-й и 7-й гармоник, а также коэффициента несинусоидальности Кнс, выраженные в процентах к амплитуде основной гармоники. Расчеты проводились для тех же наборов параметров схемы и нагрузки, которые использовались при расчете рассмотренных выше зависимостей 511,(ЗС) и 51Т(5С).

Четвертая глава посвящена теории двухмостовых ПЧ с конденсаторным суммированием мощности. Рассмотрена схема двухмостового ПЧ с двенадцатиэлементной конденсаторной батареей (рис.2). В этой схеме для преобразования спектра выходного напряжения введен угол рассогласования Е между векторами управления тиристорных мостов. Вывод условий равномерной загрузки секций ПЧ проведен с помощью модели, в которой инверторные мосты и нагрузка заменены эквивалентными источниками тока.

Рис.2

Одним из параметров, характеризующих, схему ПЧ с конденсаторным суммированием мощности, является отношение составляющих емкостей

X = Cj / С2. (11)

Относительно этого параметра для основных гармоник введенных токов получено следующее квадратное уравнение

х2 sin^— + sj + 2xsine - - sj = 0. (12)

Положительное решение этого уравнения имеет следующий вид:

•Л .

— sins

TnP«N<f- (13)

—+е 3 )

Из формулы (13) следует, что в схеме двухмостового ПЧ с двенадцатиэлементной БКК (рис.2) при заданном в можно обеспечить равную загрузку мостов выбором отношений емкостей Ci и С2 независимо от величины нагрузки.

На основе аналогичной методики проведен также анализ схемы ПЧ с девятиэлементной БКК. При этом было получено, что в этой схеме симметричная работа достигается только для фиксированной нагрузки, а при ее изменении необходимо варьировать либо угол £, либо параметр х.

Для выяснения возможности построения конденсаторных суммирующих устройств, обладающих такими же свойствами, как конденсаторное суммирующее устройство, выполненное в виде двух расщепленных треугольников с взаимно-обратными значениями отношения С1/С2 , рассмотрена обобщенная схема двухмостового ПЧ. Структура БКК задавалась указанием емкости, связывающей любые два из выходных зажимов мостов и зажимов нагрузки. Показано, что если не принимать во внимание тривиальные схемы (е = 0) и схемы с заведомо избыточной емкостью БКК при межмостовых связях и трехъемкостных на фазу связях "мост-нагрузка", то схема (рис.2) является единственной, в которой обеспечивается симметричная работа мостов во всем диапазоне нагрузки.

Расщепление БКК и введение фазового сдвига Б между последовательностями управляющих импульсов мостов позволяет преобразовать спектр кривой выходного напряжения. Для схемы двухмостового ПЧ с двенадцатиэлементной БКК (рис.2) в главе проанализирована возможность получения наилучшей формы кривой, то есть уничтожения обычно наиболее сильно выраженных 5-й и 7-й гармоник. Показано, что это происходит, если £=71/6 и определенное формулой (13) отношение емкостей X = л/3 — 1.

Для расчета и проектирования двухмостового ПЧ с конденсаторным суммированием мощности разработана методика, предусматривающая два этапа моделирования. На первом этапе используется модель по основной гармонике, позволяющая получить приближенные параметры схемы. На втором этапе производится описание процессов на уровне мгновенных значений токов и напряжений. Для двухмостового преобразователя с тремя компенсаторами система дифференциальных уравнений имеет 17-й порядок.

В схеме замещения ПЧ по основной гармонике (рис.3) действие ин-верторных мостов на непрерывную часть представлено в виде источников тока 11,а11,а211, 1г, а12, а21-2, а компенсаторы заменены эквивалентными индуктивностями, имеющими комплексные проводимости Х,,У2,Вк.

Уравнения, записанные по методу узловых потенциалов, имеют следующий вид:

I - ХиЧ/2 ;

\-Хп%+Уп% = \2, ( }

где

Уа=у1 + В,+Ва-

(В24-а2В1)(В2+аВ1)

Хн+В + Вк

X,

(В2 + а2В,)(В44-аВ3)

Ун+В + В.

У,

21

(В4+а2В3)(В2+аВ1)

Ун + В+В,

У„=У2 + В,+В4-

(В4+а2В3)(В4+аВ3)

Ун + В + Вк

Уи- комплексная проводимость нагрузки;

В„В2,В3,В4-комплексные проводимости конденсаторов С^, С2, С3, С4;

, - комплексы потенциалов узлов 1 и 2. В = В,+В2 + В3+В4.

Ь® а*,© 12(9) а

В,

У»

в2 в,

В2 в,

В2 В3

4 4

В, Вз

В4 Вз

В4

11__II. II__II II__II л__|1_>_|1__II П__||_,

Рис.3

Потенциалы Т, и Т2 точек 1 и 2 схемы рис.4 рассматриваются как фазные напряжения на выходе мостов, то есть напряжения между этими точками и фиктивной точкой О', потенциал которой принят равным нулю. Так как начальная фаза тока 12 принята равной нулю, то начальная фаза тока I! оказывается равной (— 8), где 8 - угол задержки управляющих

импульсов тиристоров первого моста относительно импульсов одноименных тиристоров второго моста. Вследствие этого аргументы комплексов Ч', и Ч'2 равны соответственно (—Р1 -5) и (—{32)> где и Р2 ~ Углы запирания тиристоров первого и второго мостов.

Для удобства проведения расчетов система уравнений (14) преобразована следующим образом:

%

а211, + а2212 -777^2

п

Зл/6

где ап = 1Я.е(2и); а12 = 11е(212е^); а21 = Кс(7теч')\ а22 = Ке(222).

У:,

(15)

Ъл

Решением системы (15) являются действующие значения токов I, и 12. Путем подстановки комплексов I, и 12 в выражения (14) определяются комплексы ^ и , модули которых являются действующими значениями напряжений и! и Х12 на выходе мостов. Знание этих величин позволяет оценить амплитудные значения напряжений на тиристорах и определить комплекс *Р3, который несет информацию о действующем значении и начальной фазе напряжения первой фазы

ин=М; Ф = аг§ф3. (16)

Углы запирания и (32 тиристоров первого и второго инвертор-ных мостов находятся по формулам

Э.—явр^-е; Р2=-агБ(*2). (П)

Уточненный расчет двухмостового ПЧ проводится с помощью математической модели, для построения которой применена изложенная в главе 3 методика.

В главе приведены результаты исследования симметричных режимов в схемах ПЧ с двенадцатиэлементной БКК, различающихся конфигурацией цепей компенсации реактивной мощности. Так как параметр X зависит от угла е, то величина этого угла использована как дополнительный параметр к относительной величине нагрузки, которая характеризуется условным коэффициентом загрузки В!. При расчете этого коэффициента использована величина емкости, связанная со значениями С4и С2 следующим образом

г 2СА

Исследование ГШ с двенадцатиэлементной Б1<К показало, что при включении в работу компенсатора возникает разбаланс потребляемых ин-верторными мостами токов. Это объясняется тем, что наличие пятых гармоник в токе компенсатора приводит к появлению в цепях постоянного тока инверторных мостов дополнительных составляющих напряжений.

Из результатов исследования несимметричных режимов следует, что при неизменных параметрах нагрузки разбаланс токов SId практически линейно зависит от разбаланса напряжений питания 6Ud. При этом чувствительность 8Id к изменению SUd зависит от величины coscp.

При постоянной нагрузке разбаланс токов 5Id является линейной функцией угла S и мало зависит от величины coscp. Влияние загрузки ПЧ оказывается сложнее. При прохождении коэффициента загрузки через значение, соответствующее точке максимума, на графиках функции g. (В,) происходит изменение знака разбаланса 5Id. Этот факт свидетельствует о нецелесообразности построения системы распределения нагрузки мостов, основанных на управляющем воздействии S . Инверсия зависимости SId(e) при изменении нагрузки может привести к изменению знака обратной связи и потере устойчивости.

Результаты исследования зависимостей относительных значений 5, 7, 11 и 13 гармоник от угла 8 показали, что при х = 0,732 в диапазоне изменения угла S от 26 до 36 эл.град, относительные значения 5 и 7 гармоник не превышают 2%, а 11 и 13 гармоник - 1%. Такие величины наиболее сильно выраженных гармонических составляющих кривой выходного напряжения ПЧ свидетельствуют о практически синусоидальной ее форме. При изменении коэффициента загрузки от 0 до 10 коэффициент несинусоидальности выходного напряжения не превышает 5 %.

В заключение главы проведен анализ условий, при которых возможна абсолютная коммутационная устойчивость рассматриваемой схемы, т.е. положительность угла запирания р во всем диапазоне изменения нагрузки. Показано, что при активной нагрузке абсолютная коммутационная устойчивость обеспечивается при любом значении параметра X .

Если coscp >1/7 , то диапазон значений х, при которых имеет место абсолютная коммутационная устойчивость, определяется условиями Xj <Х< 1/X2 ИЛИ 1/Х2 <X<Xj,

5 coscp +1 ± J 3(7 coscp - l)(l+coscp)

где Xi2 =-^-r-г-. (19)

2(1-coscp)

При СОБф <1/7 абсолютная коммутационная устойчивость не достигается ни при каких х. Это обстоятельство необходимо иметь в виду при использовании компенсирующих устройств, включаемых параллельно с нагрузкой. В этом случае низкое значение коэффициента мощности результирующей нагрузки всегда имеет место в режимах, близких к холостому ходу.

Пятая глава посвящена методам и схемам эффективного управления ПЧ при объединении их в комплексы, обеспечивающим не только повышение мощности системы электроснабжения, но и улучшение ряда энергетических и эксплуатационных показателей.

При работе группы преобразователей на общую нагрузку возникает, прежде всего, задача распределения мощности между ними в определенном соотношении. Существующие методы решения этой задачи различаются, в основном, выбором управляющего воздействия на величину потребляемых токов. В главе показано, что для рассматриваемого класса преобразователей в качестве управляющего воздействия в системе распределения токов наиболее целесообразно использовать напряжения на входах инверторных блоков. Подробно рассмотрена схема комплекса из N параллельно работающих преобразователей, в котором заданное распределение токов осуществляется путем формирования воздействия по каждому каналу управления в функции разности между фактическим значением тока данного инвертора и автоматически вычисляемым опорным значением по формуле

N

^о^Тк^шс - (20)

к=1

где ук- коэффициент, пропорциональный мощности к-го преобразователя, причем

N

=1 • <21>

к=1

Так как использование управляемых выпрямителей в качестве исполнительных элементов системы распределения токов за счет импульсно-фазового управления тиристорами приводит к потреблению реактивной мощности из входной сети, то была разработана схема преобразовательного комплекса, в которой использованы положительные свойства несимметричного управления выпрямителями. В этой схеме множество силовых каналов, образованных инверторами и соответствующими им выпрямителями, разделено на два подмножества В1 и В2 таким образом, чтобы суммарные мощности подмножеств удовлетворяли условию

= тт, (22)

М1 М2

и к=1

где М1 и М2 - число инверторов в подмножествах В1 и В2. При этом выпрямители подмножества В1 выполнены с совмещенной неуправляемой катодной группой вентилей, а выпрямители подмножества Вг - с совмещенной неуправляемой анодной группой. Такая структура выпрямительной части преобразовательного комплекса позволяет улучшить спектральный состав его входного тока и уменьшить величину потребляемой из питающей сетй реактивной мощности по сравнению с симметричными схемами выпрямителей.

Одной из проблем, возникающих при параллельной работе преобразователей, является обеспечение устойчивости системы распределения токов, прежде всего, в режимах пуска и малой загрузки комплекса. В главе рассматриваются варианты решения этой проблемы и приводятся структурные схемы, в которых устойчивость системы распределения токов обеспечивается за счет коррекции коэффициента передачи канала управления в зависимости от величины суммарной нагрузки.

Преобразовательные комплексы, состоящие из фиксированного количества параллельно работающих агрегатов, эффективны в тех случаях, когда параметры нагрузки изменяются в небольших пределах. Для большинства же важных применений ПЧ в системах электроснабжения характерен сложный график нагрузки. В этих условиях работа с фиксированным количеством параллельно работающих агрегатов, определяющим для которого является режим максимальной нагрузки, приводит к снижению КПД и нерациональному использованию рабочего ресурса силового оборудования.

В диссертации показано, что энергетические и эксплуатационные характеристики преобразовательного комплекса могут быть существенно улучшены путем реализации принципа изменения его структуры в зависимости от величины и характера нагрузки.

В главе рассмотрен преобразовательный комплекс, который включает в себя N агрегатов с соответствующими блоками управления и датчиками тока. С питающей сетью ^ и сетью потребителей агрегаты соединены через коммутаторы. Управление агрегатами осуществляется устройством, которое на основании информации, поступающей с датчиков тока и датчика напряжения выходной сети,, обеспечивает автоматический поиск и поддержание экстремума эксплуатационных характеристик.

Реализация адаптивного управления преобразовательным комплексом предполагает выполнение следующих функций:

• определение количества М включаемых на параллельную работу агрегатов, при котором разность между суммой номинальных мощностей Pjhom агрегатов и фактической мощностью нагрузки Рн была минимальной,

оставаясь при этом всегда положительной м

PjlK,M - Рн = min; М < N . (23)

и

• обеспечение заданного распределения нагрузки между М параллельно работающими агрегатами;

поддержание напряжения на шинах потребителей в заданнйх пределах.

В главе приведены варианты построения управляющего устройства, рассмотрены вопросы надежности функционирования преобразовательных комплексов с адаптивным управлением, предложены структурные схемы, обеспечивающие упрощение процедуры ремонта преобразователей и их профилактического обслуживания.

В преобразовательных комплексах, построенных на основе АИТ, реализация принципа изменения структуры позволяет рационально подойти к решению таких задач, как уменьшение массы и габаритов силового оборудования, снижение затрат на его изготовление и обслуживание. Основная идея рассматриваемого подхода состоит в том, что агрегатам придано свойство многофункциональности, то есть обеспечена возможность работы как в режиме инвертирования, так и в режиме компенсации. Благодаря этому оборудование отключенных агрегатов можно использовать для регулирования реактивной мощности в сети нагрузки. При уменьшении нагрузки определенные агрегаты переводятся из режима генерации активной мощности в режим компенсации, при возрастании нагрузки осуществляется их обратный перевод.

В главе приводится схема универсального преобразовательного модуля, дается анализ его работы и выводятся основные соотношения, позволяющие рассчитать характеристики преобразовательного комплекса, построенного на основе таких модулей. Получено выражение, позволяющее сравнить установленную мощность SrtK вентильно-реакторного оборудования преобразовательного комплекса на основе N универсальных модулей с аналогичной характеристикой S0 традиционного ПЧ, построенного на основе АИТ с выпрямительным КУ

So _N-1

N

1 +

cosß0 coscp

(24)

ап(р0 + ф)_

Анализ этого выражения показывает, что на эффективность построения преобразовательного комплекса на основе группы универсаль-

ных модулей существенное влияние оказывают угол запирания [30 и аргумент нагрузки ф в номинальном режиме.

Для исследования преобразовательного комплекса с перестраиваемой структурой в статических и динамических режимах разработана математическая модель. Согласно методу блочного моделирования исследуемая схема разделена на такие компоненты, которые допускают автономное математическое описание. В силовой части комплекса это -управляемые выпрямители, сглаживающие фильтры, универсальные модули, конденсаторные батареи и трансформаторы с нагрузкой. Каждой из "составных частей соотнесены множества входных и выходных переменных, посредством которых ее система уравнений стыкуется с системами уравнений других компонентов. Модель силовой части дополнена блоками, которые моделируют нагрузку и систему управления комплексом. Для получения статических характеристик комплекса использована простейшая модель нагрузки в виде последовательно соединенных резистора и катушки индуктивности. Эта же модель нагрузки применена при исследовании переходных процессов, возникающих в комплексе при изменении его структуры, например, при переводе модуля из режима инвертирования з режим компенсации (или в резерв) и наоборот. Для исследования совместной работы преобразовательного комплекса с конкретным технологическим оборудованием используется более сложная модель нагрузки.

В шестой главе рассматриваются вопросы построения и расчета систем электроснабжения повышенной частоты с учетом реального характера нагрузки. Для оценки нагрузочной способности ПЧ, осуществляющего централизованное электроснабжение п высокоскоростных АД, получено выражение для реактивной мощности БКК, которая необходима для обеспечения заданной коммутационной устойчивости ПЧ при условии, что происходит одновременный пуск га двигателей, а остальные П-т двигателей работают в номинальном режиме = 5Н0МО(Р,ф ) х

---- , (25)

х ^(п - т) + 2т(п - т)Кп соз(<рл - <ря) + т2К2а

где 8Н0Н-номинальная мощность двигателя; I

Кп = —— кратность пускового тока двигателя;

ч этф+ф) . (п-т)8тфн + тКятфп

соэр (п-т)созфн + тКпсозфп

Показано, что эффективным методом повышения нагрузочной способности ПЧ является ограничение количества одновременно пускаемых

двигателей. Важным преимуществом этого метода является то, что его реализация не требует установки и монтажа дополнительного силового оборудования либо модернизации существующего. Временное разделение пусковых режимов может быть осуществлено за счет введения в блоки управления двигателями устройств, которые запрещают пуск АД, если в это время происходит пуск какого-либо другого двигателя.

В главе рассмотрены варианты построения систем электроснабжения технологического оборудования с ограничением количества одновременно пускаемых двигателей, различающиеся способами контроля состояния нагрузки и выработки сигнала на разрешение или запрет пуска АД. Возможность реализации таких систем определяется зависимостью ряда параметров выходного напряжения ПЧ от величины и характера нагрузки.

В главе показано, что при небольшом количестве двигателей резко снижается эффективность использования силового оборудования ПЧ. Например, если п=3, то даже при исключении пересечения пусковых режимов АД установленная мощности БЮС и компенсатора в 3-5 раз превышает соответствующую величину при работе указанного количества двигателей с номинальной нагрузкой. Это означает, что преобразователь, предназначенный для электроснабжения небольшой группы двигателей, основную часть времени будет работать в режимах, при которых коэффициент загрузки не превышает 0,2-0,3. В этих режимах через цепи компенсации реактивной мощности БКК протекают значительные токи, которые загружают тиристоры, электромагнитные элементы и монтажные соединения, ухудшают гармонический состав выходного напряжения ПЧ и приводят к дополнительным потерям мощности, повышают уровень радиопомех. Отсюда следует, что одно из направлений улучшения массогабаритных и энергетических показателей ПЧ рассматриваемого назначения состоит в уменьшении избытка емкостной реактивной мощности, который образуется после окончания пуска всех двигателей. В главе приведены варианты решения этой задачи, предусматривающие, наряду с ограничением пускового тока АД, изменение параметров и структуры преобразователя в различных режимах его работы.

Для исследования динамических режимов в системе централизованного электроснабжения АД разработаны два варианта математической модели групповой двигательной нагрузки (ГДН), основанной на использовании модели трехфазного АД с преобразованием его системы уравнений к уравнениям с постоянными коэффициентами. Согласно первому варианту вводится предположение, что параметры всех п двигателей, включая момент сопротивления, идентичны. Тогда число обращений к модели АД при моделировании ГДН в каждой точке временной оси не превышает раз. Здесь я - идентификатор, принимающий два значения: q=0, если хотя

бы один двигатель работает в установившемся режиме, и с]=1 при отсутствии таковых. После окончания пусковых режимов число обращений сокращается до одного. При этом выражение для мгновенного значения тока нагрузки ПЧ имеет следующий вид:

ш

¡А(0 = (п-т)18ка) (26)

>1

где п - текущее количество включенных двигателей;

^кООЛ^СО ~ Т0КИ Ф^ статоров соответственно включенного двигателя и ]-го из ш пускаемых.

При отсутствии пускаемых двигателей расчет ведется по уравнениям одного двигателя, а результирующий фазный ток группы АД определяется следующим образом:

!«*(*) =4* (О-

Второй вариант модели ГДН строится на базе п моделей двигателей. В этом случае учитывается разброс параметров АД, появляется возможность включать в модель ГДН двигатели различных модификаций, а также задавать для каждого двигателя закон изменения механической нагрузки на валу. Суммарный ток фазы ГДН в данном варианте модели определяется выражением

Н "

Первый вариант модели ГДН отличается от второго варианта значительной экономией машинного времени, в связи с чем его целесообразно применять для исследования электромагнитных процессов в системах электроснабжения с целью получения основных закономерностей и характеристик. Одной из важных задач в этом случае является исследование системы с ГДН на предмет возникновения автоколебаний. Второй вариант модели ГДН позволяет производить исследования, направленные на определение влияния разброса параметров и различных механических нагрузок двигателей на показатели качества выходного напряжения ПЧ и надежность электроснабжения. Развитием второго варианта модели ГДН является изложенная в главе методика моделирования, позволяющая существенно уменьшить затраты машинного времени при расчете системы электроснабжения.

Путем математического моделирования проведено исследование переходных процессов в системе электроснабжения на основе АИТ с переменными параметрами. Получены графики изменения скорости п, электромагнитного момента Мэ и момента сопротивления Мс, приведенных

значений выходного напряжения и = ++ и^)/3 и тока статора

1Н = + +12)/3, амплитудного значения тока компенсатора I , текущего значения времени 1:в, предоставляемого схемой инвертора для восстановления запирающих свойств тиристоров, а также входного тока инвертора 1й. На основе результатов исследования даны рекомендации по соотношению параметров основной и пусковой БКК.

В заключение главы рассмотрены вопросы построения, моделирования и расчета систем электроснабжения технологического оборудования, использующего энергию СВЧ колебаний. Получены уравнения, позволяющие произвести в первом приближении выбор параметров источника питания магнетронного генератора. Эти параметры в дальнейшем уточняются при конструктивной проработке трансформатора и машинном моделировании электромагнитных процессов в системе электропитания с учетом конкретных значений параметров всех ее элементов. В качестве примера приведены результаты исследования системы централизованного электропитания магнетронов типа М141 "Витязь".

В приложении приведены примеры расчета двухмостовых ПЧ с трансформаторным и конденсаторным суммированием мощности, а также акты и справки о внедрении результатов диссертационной работы.

Основные результаты работы

Диссертационная работа явилась итогом теоретических и экспериментальных исследований автора по обобщению и развитию теории преобразователей частоты и комплексов на их основе для централизованного электроснабжения технологического оборудования за период с 1980 по 2000 годы. Основные результаты работы состоят в следующем:

1.Разработана теория построения и анализа двухмостовых ПЧ с трансформаторным и конденсаторным суммированием мощности, созданы математические модели для исследования преобразователей в статических и динамических режимах работы.

2Лроведены теоретические исследования стабилизированных двухмостовых ПЧ с квазисинусоидальной формой выходного напряжения, которые позволили установить закономерности распределения нагрузки между компонентами схемы, влияние структуры и параметров ПЧ на статические и динамические характеристики.

3.Разработан способ регулирования реактивной мощности в системах электроснабжения ограниченной мощности, обеспечивающий высокую надежность функционирования преобразователей при случайном характере изменения параметров нагрузки.

4.Разработаны методы и схемы управления комплексами ПЧ при работе на общую сеть потребителей, обеспечивающие улучшение массога-

баритных, стоимостных и энергетических показателей системы электроснабжения при глубоких изменениях параметров нагрузки.

5.Разработана теория построения, анализа и расчета систем электроснабжения повышенной частоты с учетом реального характера нагрузки, позволившая повысить нагрузочную способность преобразователей и улучшить их массогабаритные и энергетические показатели.

6.Предложены новые технические решения ПЧ и комплексов на их основе с улучшенными технико-экономическими показателями.

Опубликованные работы по теме диссертации

1. Артюхов И.И. Теория работы трехфазного инвертора с одним реактором для компенсации реактивной мощности // Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. науч. сб. - Саратов, 1981.-С. 79-89.

2. Артюхов И.И. Вопросы динамики автономных инверторов для систем централизованного электроснабжения на повышенных частотах // Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. науч. сб. - Саратов, 1982. - С.' 26-35.

3.Артюхов И.И. Повышение эффективности преобразования энергии в источниках питания мощных генераторов СВЧ колебаний // Актуальные проблемы электронного приборостроения: Тез. докл. Международной науч.-техн. конф. 10-12 сентября 1996 г. - Саратов, 1996. - Ч.2.- С. 15-16.

4.Артюхов И.И. Система электропитания группы СВЧ генераторов магнетронного типа // Вопросы преобразовательной техники, частотного электропривода и управления: Межвуз. науч. сб.- Саратов: Сарат.гос.техн. ун-т, 1996. - С. 96-99.

5.Артюхов И.И. Структурные схемы двухканальных регуляторов реактивной мощности // Вопросы преобразовательной техники, частотного электропривода и управления: Межвуз. науч. сб. - Саратов: Сарат.гос. техн.ун-т, 1999. - С.68-75.

6. Артюхов И.И., Корнев А.Н. Об одном подходе к построению статических источников реактивной мощности // Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. науч. сб. - Саратов, 1981.- С. 44-57.

7.Артюхов И.И., Крылов И.П., Абрамов В.Г. Применение энергосберегающего электропривода в системах водоснабжения // Вопросы преобразовательной техники, частотного электропривода и управления: Межвуз. науч. сб. - Саратов: Сарат.гос.техн.ун-г, 1998. - С.97-102.

8.Арттохов И.И., Крылов И.П., Погодин Н.В. Применение энергосберегающего электропривода в системах автоматического регулирования температуры агрегатов воздушного охлаждения // Вопросы преобразова-

тельной техники, частотного электропривода и управления: Межвуз. науч. сб. - Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 1997. - С.53-56.

9.Артюхов И.И., Митяшин Н.П. Тиристорные источники для группового электропривода и их проектирование с применением ЭВМ: Учебное пособие. - Саратов, 1990. - 68 с.

Ю.Артюхов И.И., Митяшин НЛ,, Печенкин А.И. Разработка, создание и опыт эксплуатации мощных тиристорных преобразователей частоты для электроснабжения цехов и заводов на повышенной частоте // Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. науч. сб. - Саратов, 1980. - С. 3-33.

11.Артюхов И.И., Митяшин Н.П., Серветник A.A. Автономные инверторы тока в системах электропитания. - Саратов: Сарат. политехи, ин-т, 1992.- 152 с.

12.Артюхов И.И., Митяшин Н.П., Серветник В.А. Увеличение нагрузочной способности тиристорного преобразователя частоты для питания группы высокоскоростных двигателей // Повышение эффективности использования энергоресурсов Поволжья: Межвуз. науч. сб. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1990. - С. 76-80.

13.Артюхов И.И., Митяшин Н.П., Серветник В.А. Моделирование преобразователей частоты с изменяемой структурой для питания групповой двигательной на1рузки // Математическое моделирование в энергетике: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. - Киев, 1990.4.1. - С.33-34.

14.Артюхов И.И., Пятницын В.Н. Моделирование трехфазно-одно-фазных преобразователей частоты с непосредственной связью // Вопросы преобразовательной техники, частотного электропривода и управления: Межвуз. науч. сб. - Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 1999. - С.79-84.

15.Арттохов И.И., Серветник В.А. Автономный инвертор тока с дискретно-непрерывным регулированием реактивной мощности // Исследование электротехнологических и преобразовательных устройств: Известия ЛЭТИ. Вып. 439. - Л., 1991. - С.52-55. . . . , ,

16.Артюхов И.И., Серветник В.А. Математическое моделирование тиристорного преобразователя частоты с перестраиваемой структурой // Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. науч. сб.-Саратов, 1987. - С. 48-55.

17.Ариохов И.И., Серветник В.А. Улучшение энергетических показателей преобразователей частоты за счет рационального выбора способа регулирования реактивной мощности // Проблемы преобразовательной техники: Тез. докл. IV Всесоюз. науч.-техн. конф. - Киев, 1987.4.1. - С.6.

18.Артюхов И.И., Серветник В.А., Митяшин Н.П. Повышение надежности электропривода на базе автономного инвертора тока с вентиль-но-реакторным компенсирующим устройством // Электрооборудование

промышленных установок: Межвуз. науч. сб. - Нижний Новгород, 1990. -С. 51-56.

19.Артюхов И.И., Серветник В.А., Степанов С.Ф. Источник питания промышленной установки СВЧ нагрева на базе трехфазного инвертора тока // Силовая электроника в решении проблем ресурсо- и энергосбережения: Сб. трудов Международн. науч.-техн. конф. - Харьков, 1993. - С. 9-12.

20.Артюхов И.И., Серветник В.А., Шишкин А.В. Тиристорный преобразователь частоты с перестраиваемой в зависимости от величины нагрузки структурой силовой схемы У/ Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. науч. сб. - Саратов, 1986. - С. 48-53.

21.Артюхов И.И., Томашевский Ю.Б., Серветник В.А. Тиристорные преобразователи частоты с перестраиваемой структурой силовой схемы // Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. науч. сб. - Саратов, 1985. - С. 47-52.

22. Артюхов И.И., Фурсаев М.А. Магнетронные генераторы для установок СВЧ нагрева: Учебное пособие. - Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2000. - 48 с.

23.Источник питания промышленной установки диэлектрического нагрева с улучшенными массогабаритными показателями / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, Н.ПМитяшин и др. // Электрооборудование промышленных установок: Межвуз. науч. сб. - Нижний Новгород, 1992. - С. 68-70.

24.К вопросу о структуре универсального источника питания для наземного обслуживания летательных аппаратов / И.И.Артюхов, И.И.Ялов, Н.В.Кендина и др. // Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. науч. сб. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1994. -С. 45-48.

25.Кантер И.И., Артюхов И.И., Корнев А.Н. Новая схема инвертора для систем централизованного электроснабжения на повышенных частотах // Электропривод и автоматизация промышленных установок: Межвуз. сб. - Горький, 1983. - С. 174-181.

26.Кантер И.И., Артюхов И.И., Степанов С.Ф. Математическая модель многомостовых инверторов с венгильно-реакторными цепями компенсации реактивной мощности // Вопросы анализа и синтеза устройств электропитания на ЭВМ. - Киев, 1983. - Деп. в УкрНИИТИ 19.04.83, №318 Ук-Д83.

27.Кантер И.И., Митяшин Н.П., Артюхов И.И. Применение ЭВМ для анализа и проектирования преобразовательных устройств: Учебное пособие. - Саратов, 1985. - 64 с.

28.Кантер И.И., Митяшин Н.П., Артюхов И.И. Система распределения нагрузки между объединенными по выходу инверторами // Применение автоматизированных полупроводниковых преобразователей частоты в машиностроении: Межвуз.науч. сб.-Уфа, 1984. № 13.-С.21-26.

29.Кантер И.И., Митяшин Н.П., Артюхов И.И. Преобразователи частоты для питания групповой двигательной нагрузки цехов машиностроительных заводов // Применение в технологических процессах машиностроительного производства полупроводниковых преобразователей частоты: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф.-Уфа, 1980. - С. 51-52.

30.Кантер Й.И., Митяшин Н.П., Артюхов И.И. Сложные мостовые схемы преобразователей частоты для энергоснабжения цехов и заводов на повышенных частотах // Тез. докл. VIII Всесоюз. науч.- техн. конф. по проблемам автоматизированного электропривода, силовых полупроводниковых приборов и преобразователей на их основе. Секция V.- М.: Информ-электро, 1979. - С. 77-78.

31.Митяшин Н.П., Томашевский Ю.Б., Артюхов И.И. Об абсолютной устойчивости двухмостового инвертора тока с расщепленной батареей коммутирующих конденсаторов // Изв.вузов. Энергетика. 1990. № 5. -С. 53-56.

32.Многомостовой преобразователь частоты с функционально перестраиваемой структурой / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, А.Н.Корнев и др. // Автоматизация новейших электротехнических процессов в машиностроении на основе применения полупроводниковых преобразователей частоты с целью экономии материальных, трудовых и энергетических ресурсов. Тез. докл. УВсес. науч.- техн. конф.-Уфа, 1984. - С.166-168.

ЗЗ.Оптимизация пускового режима асинхронного двигателя в электроприводе насосной станции / И.И.Артюхов, Ю.Б.Томашевский, С.Ф.Степанов и др. // Силовая электроника в решении проблем ресурсо- и энергосбережения: Сб. трудов Международной науч.-техн. конф. Крым, г. Алушта, 5-9 октября 1996 г. - Харьков: Основа, 1996. - С. 8.

34.Серветник В.А., Артюхов И.И., Митяшин Н.П. Улучшение энергетических и массогабаритных показателей стабилизированного инвертора тока для питания асинхронного двигателя // Изв. вузов. Электромеханика. 1991. № 11.-С. 81-84.

35.Система электропитания СВЧ генератора магнетронного типа с промежуточным звеном повышенной частоты / И.И.Артюхов, В.А.Сервег-ник, Н.П.Митяшин и др. // Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. науч. сб. - Саратов, 1992. - С. 49-59.

36.Степанов С.Ф., Митяшин Н.П., Артюхов И.И. Многомостовые преобразователи частоты с конденсаторным суммированием выходных сигналов // Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. научн. сб. - Саратов. 1983. - С. 87-92.

37.Стратегия адаптивного управления многоканальными источниками питания / И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин, В.А.Серветник, и др. // Распределенные информационно-управляющие системы. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1988. - С. 210.

38.Улучшение массогабаритных показателей источника питания магнетрона для устройств СВЧ нагрева / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, М.А.Фурсаев и др. // Применение СВЧ энергии в технологических процессах и научных исследованиях: Тез. докл. VI Всесогоз. науч.-практ. конф. -Саратов, 1991. -С. 117-118.

39.Энергосберегающий электропривод на газокомпрессорных станциях / В.И.Лапшин, И.П.Крылов, И.И.Артюхов и др. // Инновационная деятельность. Энергосбережение. 1998, № 1(2). - С. 48.

40.A.C. 884031 СССР, МКИ Н 02 J 3/18. Статический компенсатор реактивной мощности / И.И.Кантер, И.И.Артюхов (СССР). - № 2894746; Заявл. 18.03.80; Опубл. 25.11.81, Бюл. № 43.-3 с.

41-А.с. 892623 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Тиристорный инвертор / И.И.Кантер, И.И.Артюхов (СССР). - № 2895710; Заявл. 18.03.80; Опубл.

23.12.81, Бюл. №47.-4 с.

42.A.C. 907735 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Трехфазный инвертор/ И.И.Артюхов (СССР). - № 2938544; Заявл. 12.06.80; Опубл. 23.02.82, Бюл. № 7. - 4 с.

43-А.с. 936215 СССР, МКИ И 02 J 3/18. Регулируемый источник реактивной мощности / И.И.Кантер, И.И.Артюхов (СССР). - № 2990470; Заявл. 08.10.80; Опубл. 15.06.82, Бюл. № 22. - 3 с.

44.A.C. 936298 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Автономный инвертор / И.И.Кантер, И.И.Артюхов (СССР). - № 2961963; Заявл. 23.07.80; Опубл.

15.06.82, Бюл. №22.- 5 с.

45.А.С. 1001373 СССР, МКИ Н 02 М 5/27. Групповой преобразователь частоты / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин и др. (СССР). -№ 3273128; Заявл. 09.04.81; Опубл. 28.02.83, Бюл. 8. - 11 с.

46-А.с. 1056403 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Тиристорный преобразователь постоянного напряжения в переменное /И.И.Кантер, Н.П.Митяшин, С.Ф.Степанов, И.И.Артюхов и др.(СССР). - № 3469796; Заявл. 16.07.82; Опубл. 23.11.83, Бюл. № 43,- 6 с.

47-А.с. 1069101 СССР, МКИ Н 02 М 7/515, Н 02 J 3/00. Устройство для электроснабжения / И.И. Кантер, Ю.М. Голембиовский, Н.П. Митя-шин, И.И.Артюхов и др.(СССР).- № 3298886; Заявл. 30.03.81; Опубл. 23.01.84, Бюл. №3.-4 с.

48.A.C. 1119140 СССР, МКИ Н 02 М 5/27, Н 02 М 7/515. Групповой преобразователь частоты / И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин (СССР). -№ 3625672; Заявл. 26.07.83; Опубл. 15.10.84, Бюл. № 38,- 4 с.

49-А.с. 1127057 СССР, МКИ Н 02 М 7/515, Н 02 J 3/00. Устройство электроснабжения / И.И.Артюхов (СССР). - № 3631052; Заявл. 10.08.83; Опубл. ЗОЛ 1.84, Бюл. № 44,- 5 с.

50.A.C. 1138909 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Трехфазный инвертор / И.И.Артюхов (СССР). - № 3630010; Заявл. 29.07.83; 0публ.07.02.85, Бюл. №5.-4 с.

51.A.c. 1145430 СССР, МКИ Н 02 М 5/27, Н 02 М/515. Преобразователь частоты / И.И.Артюхов, НЛ.Митяшин (СССР). - № 3651357; Заявл. 11.10.83; Опубл. 15.03.85, Бюл.№ 10. - 5 с.

52. A.c. 1265951 СССР, МКИ Н 02 М 7/515, Н 02 J 3/00. Устройство электроснабжения / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, Ю.Б.Томашевский (СССР). - № 3809789; Заявл. 06.11.84; Опубл. 23.10.86, Бюл. № 39. - 5 с.

53-А.с. 1267563 СССР, МКИ Н 02 М 5/44. Групповой преобразователь частоты / И.И.Артюхов, ЮБ.Томашевский, В.А.Серветник (СССР). -№ 3810298; Заявл. 06.11.84; Опубл. 30.11.86, Бюл.№ 40. - 3 с.

54.A.c. 1410246 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Датчик угла запирания тиристоров автономного инвертора тока / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, С.Ф.Степанов (СССР). - № 4163500; Заявл. 19.12.86; Опубл. 15.07.88, Бюл. № 26. - 3 с.

55-А.с. 1429264 СССР, МКИ Н 02 Р 1/54. Способ пуска группы асинхронных электродвигателей от источника ограниченной мощности / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, Ю.Б.Томашевский (СССР). - № 4198623; Заявл. 24.02.87; Опубл. 07.10,88, Бюл. № 37. - 6 с.

56-А.с. 1432698 СССР, МКИ Н 02 М 7/48. Групповой преобразователь частоты / И.И.Артюхов, Ю.Б.Томашевский, В.А.Серветник и др. (СССР). - № 4200237; Заявл. 24.02.87; Опубл. 23.10.88, Бюл. № 39.- 3 с.

57.A.c. 1436236 СССР, МКИ Н 02 М 5/44. Групповой преобразователь частоты / И.И.Артюхов, Ю.Б.Томашевский, В.А.Серветник (СССР). -№ 4240878; Заявл. 24.02.87; Опубл. 07.11.88, Бюл. № 41. - 3 с.

5 8.A.c. 1444928 СССР, МКИ Н 02 М 7/42. Электропривод переменного тока / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, Ю.Б.Томашевский (СССР). -№ 4239671; Заявл. 30.03.87; Опубл. 15.12.88, Бюл. №46. - 6 с.

59. A.c. 1471247 СССР, МКИ Н 02 J 3/18. Устройство для регулирования реактивной мощности / ИЛАртюхов, В.А.Серветник, Ю.Б.Томашевский и др. (СССР). - № 4275785; Заявл. 02.07.87; Опубл. 07.04.89, Бюл. № 13. - 7 с.

60.A.C. 1525855 СССР, МКИ Н 02 Р 7/42. Электропривод переменного тока / И-И.Аргюхов, В.А.Серветник, Ю.Б.Томашевский (СССР). -№ 4367555; Заявл. 26.01.88; Опубл. 30.11.89, Бюл. № 44. - 6 с.

61.A.c. 1541735 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Устройство управления преобразователем для системы электропитания / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, Ю.Б.Томашевский и др. (СССР). - № 4428258; Заявл. 23.05.88; Опубл. 07.02.90, Бюл. №5.-5 с.

62.A.c. 1665479 СССР, МКИ Н 02 М 5/44. Устройство для управления включенными параллельно по входу и выходу N статическими преобразователями частоты / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, КХБ.Томашевский (СССР). - № 4645552; Заявл. 06.02.89; Опубл. 23.07.91, Бюл. № 27. - 7 с.

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса в области теории ПЧ для централизованного электроснабжения на повышенных частотах. Постановка задачи и выбор метода исследования.

1.1. Требования к ПЧ для централизованного электроснабжения на повышенных частотах.

1.2. Основные технические решения, применяемые для построения ПЧ с переменной нагрузкой.

1.3. Способы и схемы стабилизации выходных параметров ПЧ на основе АИТ.

1.4. Постановка задачи исследования.

1.5. О методе исследования.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Двухканальное регулирование реактивной мощности в системе централизованного электроснабжения.

2.1. Принцип построения двухканальной системы регулирования реактивной мощности.

2.2. Структурные схемы двухканальных регуляторов реактивной мощности.

2.3. Схемы АИТ с двухканальной системой регулирования реактивной мощности.

2.4. Основные соотношения, характеризующие работу инвертора с двухканальным регулятором реактивной мощности на базе компенсатора выпрямительного типа.

2.5. Математическая модель и результаты исследования инвертора с двухканальным регулятором реактивной мощности на базе компенсатора выпрямительного типа.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Двухмостовые ПЧ с трансформаторным суммированием мощности.

3.1. Принцип построения двухмостовых ПЧ с трансформаторным суммированием мощности.

3.2. Факторы, влияющие на распределение нагрузки между мостами и гармонический состав выходного напряжения.

3.3. Математическая модель двухмостового ПЧ с трансформаторным суммированием мощности.

3.4. Результаты исследования несимметричных режимов.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Двухмостовые преобразователи частоты с конденсаторным суммированием мощности.

4.1. Условия равномерной загрузки инверторных мостов.

4.2. Анализ структуры конденсаторного суммирующего устройства.

4.3. Гармонический состав выходного напряжения.

4.4. Методика моделирования и расчета.

4.5. Результаты исследования симметричных режимов.

4.6. Результаты исследования несимметричных режимов.

4.7. Область существования абсолютной коммутационной устойчивости.

Выводы по главе 4.

Глава 5. Методы и схемы управления группами преобразователей частоты при работе на общую сеть потребителей.

5.1. Принцип построения системы распределения нагрузки между объединенными по выходу инверторами.

5.2. Система распределения нагрузки между объединенными по выходу инверторами.

5.3. Обеспечение устойчивости системы распределения нагрузки между объединенными по выходу инверторами.

5.4. Преобразовательный комплекс с изменяемым количеством параллельно работающих агрегатов.

5.5. Повышение надежности устройства адаптивного управления группой преобразовательных агрегатов.

5.6. Преобразовательный комплекс с перестраиваемой структурой силовой части.

5.7. Математическая модель преобразовательного комплекса с перестраиваемой структурой.

5.8. Динамические режимы преобразовательного комплекса с перестраиваемой структурой.

Выводы по главе 5.

Глава 6.Теория построения и расчета систем электроснабжения повышенной частоты с учетом реального характера нагрузки

6.1. Нагрузочная способность тиристорного ПЧ для централизованного электроснабжения высокоскоростных АД и способы ее увеличения.

6.2. Системы электроснабжения технологического оборудования с ограничением числа одновременно пускаемых двигателей.

6.3. Улучшение массогабаритных и энергетических показателей

ПЧ для питания группы АД.

6.4. Математическая модель групповой двигательной нагрузки.

6.5. Переходные процессы в системе электроснабжения АД на основе АИТ с переменными параметрами.

6.6. Инвертор тока в системе электроснабжения СВЧ генератора магнетронного типа.

6.7. Моделирование и расчет системы электропитания промышленной установки диэлектрического нагрева с промежуточным звеном повышенной частоты.

Выводы по главе 6.

Повышение эффективности производства, улучшение качества продукции в условиях усиления режима экономии предполагают создание и внедрение в производство новой техники и материалов, прогрессивных технологий, а также увеличение в оптимальных пределах единичной мощности выпускаемых машин и оборудования при одновременном уменьшении габаритов, металлоемкости и энергопотребления. Реализация указанных мероприятий сопровождается увеличением доли электроэнергии, которая используется в преобразованном виде.

Существует большой класс технологического оборудования, для функционирования которого необходима электрическая энергия трехфазного переменного тока повышенной частоты. Это, прежде всего, станки и инструменты, использующие высокоскоростные асинхронные двигатели (АД). Широкая гамма таких двигателей, которая охватывает диапазон частот от 300 до 2050 Гц при уровнях напряжений от 220 В до 380 В, применяется на предприятиях подшипниковой промышленности в качестве электрошпинделей шлифовальных станков. По данным проведенного обследования, суммарная установленная мощность высокоскоростных АД на отдельном предприятии, осуществляющем выпуск подшипников, составляет 500-2000 кВА и более.

Трехфазные АД с рабочей частотой 200 Гц и напряжением 36 В или 42 В применяются в химической промышленности для привода веретен прядильных станков. Аналогичные по параметрам питающего напряжения двигатели являются основой широкой номенклатуры ручного электрифицированного инструмента, используемого в основном и вспомогательном производствах для проведения шлифовальных, сверлильных, сборочно-монтажных других работ. Благодаря применению АД в электрифицированном инструменте обеспечивается высокая надежность работы, долговечность и экономичное потребление энергии. Низкое напряжение питания гарантирует безопасность работы, а повышенная частота дает возможность получить большую производительность при малом весе оборудования.

До последнего времени энергоснабжение технологического оборудования с высокоскоростными АД осуществлялось, в основном, на базе электромашинных генераторов. С развитием силовой полупроводниковой техники наметилась устойчивая тенденция замены таких генераторов на тиристорные и транзисторные источники, обладающие широкими возможностями экономичного преобразования параметров электрической энергии.

Наиболее универсальной является схема электроснабжения машиностроительного предприятия, согласно которой между сетью промышленной частоты 50 Гц и высокоскоростными АД включается преобразователь частоты (ПЧ), позволяющий изменять режим работы двигателя согласно программе технологического процесса за счет регулирования частоты и величины напряжения на статорных обмотках. При отсутствии требований по регулированию скорости вращения ротора схема электроснабжения упрощается, так как идентичные по частоте и напряжению двигатели могут быть подключены к общей сети. Характерным примером является участок шлифовально-сборочного цеха, включающий в себя несколько десятков внутришлифовальных станков. Возникающая при этом задача централизованного электроснабжения высокоскоростных АД наиболее эффективно решается повышением в оптимальных пределах единичной мощности ПЧ и созданием на их базе гибких комплексов, что позволяет не только высвободить производственные площади, уменьшить затраты на обслуживание и ремонт, заметно снизить уровни шума на рабочих местах, но и существенно улучшить энергетические и эксплуатационные характеристики цеховых сетей электроснабжения.

В последнее время широкое распространение получили технологические процессы, использующие энергию электромагнитных колебаний микроволнового диапазона. Разработаны и интенсивно внедряются установки для термообработки сельскохозяйственной продукции, сушки древесины, керамических изделий и других диэлектрических материалов. Для генерирования колебаний в диапазоне частот 915 МГц и 2450 МГц применяются, в основном магнетроны, которые в настоящее время серийно выпускаются отечественной промышленностью на мощность до 50 кВт. При этом в установках с распределенным рабочим пространством, например, установках конвейерного типа, заданная мощность СВЧ колебаний обеспечивается использованием определенного количества магнетронных генераторов.

Блоки питания магнетронных генераторов, выполненные по традиционной схеме, имеют существенные массу и габариты вследствие того, что их силовые электромагнитные элементы (трансформатор, дроссели и конденсаторы фильтра) работают на промышленной частоте 50 Гц. К настоящему времени возможности существующих ферромагнитных, электротехнических и конструктивных элементов, в части их дальнейшего повышения электромагнитных, температурных и механических нагрузок практически исчерпаны. Поэтому наиболее радикальным средством улучшения массогабаритных показателей силовых электромагнитных элементов является повышение их рабочей частоты. При построении электротермических СВЧ установок модульного типа такая возможность связана с реализацией централизованного электроснабжения модулей на основе ПЧ.

Перечень возможных применений электрической энергии трехфазного тока повышенной частоты не ограничивается, естественно, изложенными выше примерами. Но в любом случае он будет не полным, если не упомянуть предприятия, осуществляющие техническое обслуживание и ремонт авиационной техники. С целью сохранения ресурса авиадвигателей и бортовых источников электроэнергии, сокращения расхода топлива и смазочных материалов, уменьшения шума и загрязнения окружающей среды проверка бортового электро- и радиотехнического оборудования самолетов и вертолетов производится при неработающих двигателях. Качество электрической энергии, подаваемой при этом на борт летательного аппарата от наземного источника, должно соответствовать ГОСТ 19705-89.

Для технического обслуживания летательных аппаратов с системой электроснабжения на переменном токе необходимы источники с номинальным напряжением 200 В и частотой 400 Гц. В качестве таких источников все чаще, взамен электромашинных генераторов, применяются статические ПЧ. Опыт их эксплуатации показал целесообразность организации централизованного электроснабжения цехов и лабораторий авиапредприятий, а также мест стоянок летательных аппаратов. В последнем случае от одного или нескольких ПЧ при их параллельной работе с учетом коэффициента одновременности обслуживаются несколько самолетов.

Из вышеизложенного следует, что разработка и создание высокоэкономичных и надежных ПЧ и комплексов на их основе для централизованного электроснабжения технологического оборудования на повышенных частотах является актуальной проблемой, решение которой способствует повышению эффективности производства в различных отраслях народного хозяйства.

Многие задачи указанной проблемы уже решены в той или иной степени отечественными и зарубежными учеными. Большой вклад в создание теории ПЧ для электроснабжения технологического оборудования на повышенных частотах внесли А.С.Васильев, С.Г.Гуревич, А.В.Донской, В.Т.Долбня, Г.В.Ивенский, В.Д.Кулик, В.А.Лабунцов, А.Е.Слухоцкий, Ю.Г.Толстов, В.Е.Тонкаль, И.М.Чиженко, В.В.Шипицын, В.П.Шипилло.

Вопросам построения, анализа и расчета ГШ для электропривода переменного тока посвящены работы Т.А.Глазенко, С.Г.Германа-Галкина, Г.Г.Жемерова, Ю.С.Забродина, А.С.Сандлера, И.И.Эпштейна. Вопросы теории стабилизированных источников повышенной частоты изложены в работах И.В.Блинова, О.Г.Булатова, Ф.И.Ковалева, Г.П.Мостковой, Л.Я.Раскина, Ю.К.Розанова, В.А.Чванова. Вопросам моделирования преобразовательных устройств посвящены работы Л.П.Брона, Ю.И.Блинова, Г.В.Грабовецкого, Ф.Б.Конева, Г.М.Мустафы, В.С.Руденко и многих других ученых. Значительный вклад в теорию и практику ПЧ для электроснабжения высокоскоростных АД внесли И.И.Кантер и последователи его научной школы А.Ф.Резчиков, Ю.М.Голембиовский, Н.П.Митяшин, С.Ф.Степанов, Ю.Б.Томашевский и другие.

В диссертации решаются задачи комплексного исследования и разработки систем централизованного электроснабжения технологического оборудования на базе ПЧ и обобщены результаты работ в этой области, которые ведутся на протяжении ряда лет в Саратовском государственном техническом университете. Исследования, результаты которых являются основой диссертации, проводились в рамках научно-технических программ "Экономия электроэнергии" Минвуза СССР (раздел 5.11), "Технологии, машины и производства будущего" (раздел 2 направления "Мелкосерийная и малотоннажная наукоемкая продукция") и "Трансферные технологии, комплексы и оборудование" Госкомитета РФ по высшему образованию, а также более десяти хоздоговорных НИР, выполнявшихся под руководством и при участии автора по заказам предприятий Саратова, Москвы, Курска, Оренбурга.

Целью работы является развитие теории построения, моделирования и расчета стабилизированных ПЧ с улучшенной формой кривой выходного напряжения и методов эффективного управления этими преобразователями в составе комплексов для централизованного электроснабжения технологического оборудования с учетом реального характера нагрузки.

Реализация поставленной цели достигается решением следующих задач:

• разработка принципов построения стабилизированных ПЧ большой единичной мощности, обеспечивающих получение заданного качества выходного напряжения и селективное отключение поврежденных потребителей при их централизованном электроснабжении;

• разработка способа регулирования реактивной мощности в системах электроснабжения ограниченной мощности, обеспечивающего высокую надежность функционирования преобразователей при случайном характере изменения параметров нагрузки, создание технических решений, реализующих этот способ при минимальном количестве силовых аппаратов;

• развитие теории построения и анализа двухмостовых ПЧ с трансформаторным и конденсаторным суммированием мощности, разработка методик исследования и расчета этих устройств, проведение исследований.

• разработка методов управления группами ПЧ при работе на общую сеть потребителей, обеспечивающих улучшение массогабаритных, стоимостных и энергетических показателей системы электроснабжения при глубоких изменениях параметров нагрузки;

• создание технических решений, реализующих методы эффективного управления ПЧ в составе комплексов для централизованного электроснабжения на повышенных частотах;

• разработка принципов построения систем электроснабжения повышенной частоты, позволяющих повысить нагрузочную способность ПЧ и улучшить его массогабаритные и энергетические показатели;

• развитие теории анализа и расчета ПЧ для электроснабжения групповой нагрузки с учетом реального характера образующих ее компонентов.

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что впервые сформулирована и решена крупная научная проблема комплексного исследования и разработки систем централизованного электроснабжения повышенной частоты на базе ПЧ, включающая в себя развитие теории двухмостовых ПЧ с улучшенной формой выходного напряжения и разработку методов эффективного управления группами ПЧ в составе комплексов при работе на общую сеть потребителей.

В частности:

• сформулированы принципы построения стабилизированных ПЧ большой единичной мощности с квазисинусоидальной формой генерируемого напряжения и абсолютной коммутационной устойчивостью;

• разработан способ стабилизации выходных параметров ПЧ, основанный на двухканальном регулировании реактивной мощности в системе электроснабжения, предложены схемы инверторов с улучшенными массо-габаритными показателями, реализующими этот способ;

• разработаны теоретические основы анализа двухмостовых ПЧ с трансформаторным и конденсаторным суммированием мощности, построены их математические модели и проведены исследования статических и динамических режимов;

• выявлены закономерности распределения нагрузки между компонентами многомостовых ПЧ, проанализированы факторы, влияющие на качество генерируемого напряжения, определена область абсолютной коммутационной устойчивости ПЧ с конденсаторным суммирующим устройством;

• предложен подход к построению адаптивных систем централизованного электроснабжения на основе группы ПЧ, предусматривающий изменение их количества, а также перестройку структуры силовых цепей в зависимости от степени загрузки выходной сети;

• разработаны методы управления ПЧ при их параллельной работе, обеспечивающие заданное распределение нагрузки между отдельными агрегатами и устойчивость многоагрегатного преобразовательного комплекса;

• предложены варианты построения устройств, реализующих методы адаптивного управления группами ПЧ в составе комплекса для централизованного электроснабжения;

• разработана математическая модель и проведены исследования в системе электроснабжения группы магнетронных генераторов с промежуточным звеном повышенной частоты на базе стабилизированного ПЧ.

Практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что полученные результаты исследований могут быть применены при проектировании и создании систем централизованного электроснабжения широкого класса технологического оборудования, использующего электрическую энергию трехфазного тока. Разработанные математические модели дают возможность производить расчет стабилизированных преобразователей с квазисинусоидальной формой выходного напряжения с учетом технологического разброса параметров комплектующих изделий и реального характера нагрузки. Реализация принципа построения преобразовательного комплекса в виде группы универсальных модулей, состояние которых изменяется в зависимости от параметров нагрузки, позволяет существенно уменьшить установленную мощность силового оборудования. Применение разработанных схем электроснабжения групповой двигательной нагрузки повышает нагрузочную способность ПЧ при одновременном улучшении его массогабаритных показателей.

13

Значимость выводов, рекомендаций работы и промышленной реализации подтверждаются эффективностью, высоким уровнем разработок и положительным опытом эксплуатации. Новизна технических решений подтверждена более чем 50 авторскими свидетельствами. Образцы выполненных разработок демонстрировались в 1991 году на ВДНХ СССР, где были отмечены серебряной медалью, а также на международной выставке в Германии (г. Берлин, 1995 год), на выставке "Технопарки-инновации-конверсия-96" в г. Уфе.

Значительный объем внедрения разработок, выполненных при участии автора и под его руководством, приходится на ПЧ для централизованного электроснабжения шлифовально-сборочных цехов предприятий подшипниковой промышленности. Комплексы таких преобразователей внедрены и успешно эксплуатируются в течение ряда лет на Саратовском и Курском подшипниковых заводах. Результаты работы использованы также при разработке и создании энергосберегающего оборудования для предприятий топливно-энергетического комплекса, ПЧ для электропитания средств наземного обслуживания и ремонта авиационной техники, технологических установок диэлектрического нагрева, электрифицированного инструмента.

Выводы по главе 6

1. Предложен принцип построения системы электроснабжения больших групп АД, обеспечивающий повышение нагрузочной способности ПЧ за счет уменьшения количества одновременно пускаемых двигателей. Разработаны технические решения, позволяющие осуществить временное разделение пусковых режимов АД, которые разнесены территориально и принадлежат объектам, между собой функционально не связанным.

2. Разработаны способы управления АД в пусковых режимах, направленные на улучшение массогабаритных и энергетических показателей ПЧ. Предложены и исследованы схемы электроприводов, в которых эта задача решается либо за счет ограничения пускового тока АД, либо путем изменения параметров и структуры ПЧ.

3. Для исследования систем электроснабжения с групповой двигательной нагрузкой предложены два варианта ее моделирования, основанные на модели трехфазного АД с преобразованием электрических уравнений к уравнениям с постоянными коэффициентами. Показано, что при большом количестве двигателей каждая фаза нагрузки может быть представлена в виде параллельного соединения резистора и индуктивности, параметры которых являются случайными функциями времени.

4. Показана возможность построения системы электропитания группы магнетронных генераторов с улучшенными массогабаритными показателями на базе ПЧ. Построена математическая модель системы электропитания с промежуточным звеном в виде АИТ, получены характеристики, необходимые для ее расчета и проектирования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа явилась итогом теоретических и экспериментальных исследований автора за период с 1980 по 2000 годы по обобщению и развитию теории преобразователей частоты и комплексов на их основе для централизованного электроснабжения технологического оборудования. Основные результаты работы состоят в следующем:

1. Разработана теория построения и анализа двухмостовых ПЧ с трансформаторным и конденсаторным суммированием мощности, созданы математические модели для исследования преобразователей в статических и динамических режимах работы.

2. Проведены теоретические исследования стабилизированных двухмостовых ПЧ с квазисинусоидальной формой выходного напряжения, которые позволили установить закономерности распределения нагрузки между компонентами схемы, влияние структуры и параметров ПЧ на статические и динамические характеристики.

3. Разработан способ регулирования реактивной мощности в системах электроснабжения ограниченной мощности, обеспечивающий высокую надежность функционирования преобразователей при случайном характере изменения параметров нагрузки.

4. Разработаны методы и схемы управления комплексами ПЧ при работе на общую сеть потребителей, обеспечивающие улучшение массо-габаритных, стоимостных и энергетических показателей системы электроснабжения при глубоких изменениях параметров нагрузки.

5. Разработана теория построения, анализа и расчета систем электроснабжения повышенной частоты с учетом реального характера нагрузки, позволившая повысить нагрузочную способность преобразователей и улучшить их массогабаритные и энергетические показатели.

6. Предложены новые технические решения ПЧ и комплексов на их основе с улучшенными технико-экономическими показателями.

1. Автономные инверторы / Под ред. Г.В.Чалого. Кишинев: Шти-инца, 1974. - 336 с.

2. Автономные инверторы с отделенными от нагрузки коммутирующими конденсаторами / Н.Х.Ситник, Л.Т.Некрасов, Е.И.Беркович и др. -М.: Энергия, 1968. 96 с.

3. Автономная система электропитания на основе группы модулей / И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин, В.А.Серветник и др. Деп. в Информэлектро0107.88, № 203-эт.88.

4. Адамия Г.Г. К вопросу распределения нагрузок между параллельно работающими инверторами // Электроэнергетика и автоматика.- Кишинев: Штиинца, 1973. Вып. 15. - С. 30-39.

5. Адамия Г.Г., Билинкис П.Г., Чванов В.А. Распределение нагрузок между параллельно работающими инверторами // Электротехническая промышленность. Преобразовательная техника, № 17,1971.

6. Адамия Г.Г., Чванов В.А. Принципы построения систем, содержащих параллельно работающие автономные инверторы // Материалы семинара по кибернетике. Часть 1. Динамика систем управления. Кишинев: Изд-во "Штиинца", 1975.

7. Алферов Н.Г., Мамонтов В.И., Розанов Ю.К. Инверторный модуль для систем гарантированного электропитания // Электротехническая промышленность. Преобразовательная техника, № 7 (135), 1981.- С. 13-15.

8. Анализ влияния вентильных преобразователей на питающую сеть при различных способах управления / Г.Г.Магазинник, А.К.Факеев,

9. B.А.Тихомиров и др. // Электричество. 1973. № 5. С. 46-48.

10. Анисимов Я.Ф., Васильев Е.П. Электромагнитная совместимость полупроводниковых преобразователей и судовых электроустановок. JL: Судостроение, 1990. 264 с.

11. Аранчий Г.В., Жемеров Г.Г., Эпштейн И.И. Тиристорные преобразователи частоты для электроприводов. М.: Энергия, 1968. - 128 с.

12. Антонов Б.М., Лабунцов В.А., Случанко Е.И. Приближенная методика расчета переходных процессов в электрических схемах высокого порядка // Электричество, N 1, 1989. С. 6-12.

13. Артемьев A.A., Артемьев А.И. Повышенная частота прогрессивное направление в электроэнергетике // Изв. вузов. Энергетика. 1979. № 10.-С. 122-125.

14. Артюхов И.И. Теория работы трехфазного инвертора с одним реактором для компенсации реактивной мощности // Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. науч. сб. Саратов, 1981 (Сарат. политехи, ин-т). - С. 79-89.

15. Артюхов И.И. Система электропитания группы СВЧ генераторов магнетронного типа // Вопросы преобразовательной техники, частотногоэлектропривода и управления: Межвуз. науч. сб.- Саратов, 1996 (Сарат. гос. техн. ун-т) С. 96-99.

16. Артюхов И.И., Корнев А.Н. Об одном подходе к построению статических источников реактивной мощности // Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. науч. сб. Саратов, 1981 (Сарат. политехи, ин-т). - С. 44-57.

17. Артюхов И.И., Митяшин Н.П. Тиристорные источники для группового электропривода и их проектирование с применением ЭВМ. Саратов, 1990 (Сарат. политехи, ин-т). - 68 с.

18. Артюхов И.И., Митяшин Н.П., Серветник A.A. Автономные инверторы тока в системах электропитания. Саратов: Сарат. политехи, ин-т, 1992. - 152 с.

19. Артюхов И.И., Серветник В.А. Автономный инвертор тока с дискретно-непрерывным регулированием реактивной мощности // Исследование электротехнологических и преобразовательных устройств: Известия ЛЭТИ. Вып. 439. Л.: 1991. - С.52-55.

20. Бару А.Ю., Эпштейн И.И. Состояние и задачи в области автономных инверторов для асинхронного электропривода // Силовая электроника в решении проблем ресурсо- и энергосбережения: Сб. Трудов Международной науч.-техн. конф. Харьков, 1993. - С. 16-20.

21. Бедфорд Б. Хофт Р. Теория автономных инверторов. М.: Энергия, 1969. - 280 с.

22. Бенгина Т.Н., Чванов В.А. Анализ режимов автономного инвертора при внешних несимметричных коротких замыканиях // Электротехническая промышленность. Преобразовательная техника. Выпуск 3(140), 1982.- С.1-3.

23. Бирзниекс Л.В. Импульсные преобразователи постоянного тока. -М.: Энергия, 1974. 256 с.

24. Блинов И.В., Проскурина Л.А., Кондратьева И.И. Математическая модель высокочастотного инвертора напряжения // Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. науч.сб. -Саратов, 1986 (Сарат. политехи, ин-т). С. 17-22.

25. Бородин Н.И. Структурная схема при параллельной работе непосредственных преобразователей частоты // Полупроводниковые преобразователи электрической энергии. Новосибирск, 1983,- С. 94-103

26. Бородин H.H., Подъяков Е.А., Харитонов С.А. Статический режим параллельной работы двух НПЧ // Преобразовательная техника: Межвуз. научн. сб. НЭТИ.- Новосибирск, 979. С.101-112.

27. Брон Л.П. О моделировании электрических цепей со сосредоточенными параметрами // Электричество. 1974. № 2. С.83-85.

28. Булатов О.Г., Олещук В.И. Автономные тиристорные инверторы с улучшенной формой выходного напряжения. Кишинев: Штиинца, 1980. - 115 с.

29. Бусалаев Г.Н., Гришин В.М., Шевцов Г.Л. Статические преобразователи частоты для питания электрифицированного инструмента // Электротехника, 1973. С. 15-17.

30. Васильев A.C. Статические преобразователи частоты для индукционного нагрева. М.: Энергия, 1974. - 176 с.

31. Васильев A.C., Гуревич С.Г., Иоффе Ю.С. Источники питания электротермических установок. М.: Энергоатомиздат, 1985.

32. Васильев A.C., Гуревич С.Г., Качан Ю.П. Параллельная работа преобразователей для электротермии// Электротехника. 1976. № 8.-С.7-10.

33. Васильев A.C., Дзлиев C.B., Блинов Ю.И. Адаптивный блок интегрирования в программе анализа вентильных схем ПАКЛС // Вопросыпреобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. науч. сб. Саратов, 1983 (Сарат.политехн.ин-т). - С. 28-35.

34. Васютинский С.Б. Вопросы теории и расчета трансформаторов. -М.: Энергия, 1970. 432 с.

35. Вентильные преобразователи переменной структуры/В .Е.Тон-каль, В.С.Руденко, В.Н.Жуйков и др.- Киев: Наук, думка, 1989. 336 с.

36. Герман-Галкин С.Г. Широтно-импульсные преобразователи. JL: Энергия, 1979. - 96 с.

37. Глазенко Т.А., Гончаренко Р.Б. Полупроводниковые преобразователи частоты в электроприводах. JL: Энергия, 1969. - 184 с.

38. Глинтерник С.Р. Тиристорные преобразователи со статическими компенсирующими устройствами. JL: Энергоатомиздат, 1988. - 240 с.

39. Глух Е.М., Зеленов В.Е. Защита полупроводниковых преобразователей. М.: Энергоатомиздат, 1982. - 152 с.

40. Голембиовский Ю. М., Суманеев Г. Э. Модель комплекса тиристорных преобразователей с учетом звена постоянного тока // Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. научн. сб. Саратов (Сарат. политехи, ин-т). 1992. - С. 35-42.

41. Грабовецкий Г.В. Применение переключающих функций для анализа электромагнитных процессов в силовых цепях вентильных преобразователей частоты // Электричество, № 6, 1973.-С. 42-46.

42. Дзлиев C.B. Оптимизация статических преобразователей частоты при разработке источников питания для электротермии // Известия ЛЭТИ, 1980. Вып. 273.-С. 11-15.

43. Донской A.B., Кулик В.Д. Теория и схемы тиристорных инверторов повышенной частоты с широтно-импульсным регулированием напряжения. Л.: Энергия, 1980. - 160 с.

44. Егоров В.Н. Корженевский-Яковлев О.В. Цифровое моделирование систем электропривода. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-е, 1986.186 с.

45. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях.-М.: Энергоатомиздат, 1986.-168 с.

46. Жемеров Г.Г. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной связью. М.: Энергия, 1977. - 230 с.

47. Забродин Ю.С. Узлы принудительной конденсаторной коммутации тиристоров. М.: Энергия, 1974. - 129 с.

48. Иванов В.А., Федоровский Н.Л. Способы канализации сетей повышенной частоты на промышленных предприятиях // Электроустановки повышенной частоты. Кишинев: Штиинца, 1978. - С. 196-200.

49. Исаев И.П., Иньков Ю.М., Маричев М.А. Вероятностные методы расчета полупроводниковых преобразователей. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 96 с.

50. Кантер И.И. Введение в статику и динамику вентильных преобразователей частоты .- Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1970. 168 с.

51. Кантер И.И. Преобразовательные устройства в системах электроснабжения. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1989. - 260 с.

52. Кантер И.И. Статические преобразователи частоты. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1966. - 406 с.

53. Кантер И.И., Артюхов И.И., Корнев А.Н. Новая схема инвертора для систем централизованного электроснабжения на повышенных частотах // Электропривод и автоматизация промышленных установок: Межвуз. сб. Горький, 1983. - С. 174-181.

54. Кантер И.И., Митяшин Н.П., Артюхов И.И. Применение ЭВМ для анализа и проектирования преобразовательных устройств. Саратов, 1985 (Сарат. политехи, ин-т). - 64 с.

55. Кантер И.И., Митяшин Н.П., Артюхов И.И. Система распределения нагрузки между объединенными по выходу инверторами // Применение автоматизированных полупроводниковых преобразователей частоты в машиностроении: Межвуз.науч. сб.-Уфа, 1984. № 13.-С.21-26.

56. Кантер И.И., Томашевский Ю.Б., Голембиовский Ю.Б. Система централизованного электроснабжения на базе параллельно работающих преобразователей частоты//Электричество, 1991, № 1.-С.39-47.

57. Ковалев Ф.И. Тенденции развития силовой электроники // Электротехника. 1991. № 6. С. 2-5.

58. Ковалев Ф.И., Флоренцев С.Н. Перспективная элементная база силовой электроники // Силовая электроника в решении проблем ресурсо-и энергосбережения: Сб. трудов Международной науч.-техн. конф. Харьков, 1993. - С. 300-304.

59. Ковач К.П., Рац И. Переходные процессы в машинах переменного тока. М.: -Л: Госэнергоиздат, 1963. - 774 с.

60. Конев Ф.Б. Моделирование вентильных преобразователей на вычислительных машинах // Итоги науки и техники: Силовая полупроводниковая техника. М.: ВИНИТИ, 1976. - 83 с.

61. Копылов И.П. Электромеханические преобразователи энергии. М.: Энергия. 1973. 400 с.

62. Куренный Э.Г. Моделирование суммы импульсных случайных процессов ( на примере графиков нагрузки заводских электрических сетей) //Изв. вузов. Электромеханика. 1967. № 10. С. 1130-1136.

63. Лабунцов В.А., Ривкин Г.А., Шевченко Г.И. Автономные тири-сторные инверторы. М.: Энергия. 1967. 160 с.

64. Лабунцов В.А., Чаплыгин Е.Е. Компенсаторы неактивной мощности на вентилях с естественной коммутацией // Электричество. 1996. -№ 9. - С. 55-59.

65. Лейтес Л.В., Пинцов А.М. Схемы замещения многообмоточных трансформаторов. М.: Энергия, 1974. -192 с.

66. Маевский O.A. Энергетические показатели вентильных преобразователей. М.: Энергия, 1978. - 320 с.

67. Митяшин Н.П., Томашевский Ю.Б., Артюхов И.И. Об абсолютной устойчивости двухмостового инвертора тока с расщепленной батареей коммутирующих конденсаторов // Изв. вузов. Энергетика. 1990. № 5. -С. 53-56.

68. Мосткова Г.П., Ковалев Ф.И. Мощный автономный инвертор с параллельно-последовательными конденсаторами // Преобразовательные устройства в электроэнергетике. М.: Наука, 1964. - С. 61-74.

69. Мэрфи Дж. Тиристорное управление двигателями переменного тока / Пер. с англ. М.: Энергия, 1979. - 256 с.

70. Наземные авиационные источники электроэнергии / В. А .Перегудов, Л.И.Фиолетова, А.И.Моторный и др. М.: Транспорт, 1980. - 136 с.

71. Новиков В.А., Рассудов JI.H. Тенденция развития электроприводов, систем автоматизации промышленных установок и технологических комплексов // Электротехника. 1996. - № 7. - С. 3-12.

72. Петров Г.Н. Электрические машины. 4.IIL М.: Энергия, 1968.224 с.

73. Пинцов A.M. Уравнения и схемы замещения трансформаторов с учетом тока намагничивания // Электричество. 1976. № 4. С. 29-34.

74. Писарев A.JI., Деткин Л.П. Управление тиристорными преобразователями (системы импульсно-фазового управления). М.: Энергия, 1975.-264 с.

75. Полупроводниковые выпрямители / Под ред. Ф.И.Ковалева и Г.П.Мостковой. М.: Энергия, 1978. - 448 с.

76. Преобразователи частоты на тиристорах для управления высокоскоростными двигателями / А.С.Сандлер, Г.К.Аввакумова, А.В.Кудрявцев и др. М.: Энергия, 1970. - 80 с.

77. Преобразователи частоты на основе автономных инверторов для электроприводов переменного тока / И.А.Акинькин, И.А.Антонов, Л.Х.Дацковский и др. М.: Информэлектро, 1974. - 39 с.

78. Раскин JI.Я. Расчет стабилизированного параллельно последовательного инвертора тока с улучшенным использованием конденсаторов // Электротехника, № 9, 1987. - С. 55-59.

79. Раскин Л.Я. Стабилизированные автономные инверторы тока на тиристорах. М.: Энергия, 1970. - 96 с.

80. Раскин Л.Я., Суров А.Ф. Анализ и расчет формы кривой напряжения на выходе мощного стабилизированного инвертора // Электротехника, № 3,1976. С. 21-24.

81. Розанов Ю.К. Основы силовой преобразовательной техники. -М.: Энергия, 1979.- 392 с.

82. Розанов Ю.К. Параллельная работа преобразователей постоянного тока // Электротехника, № 4, 1982.- С. 37-39.

83. Розанов Ю.К. Полупроводниковые преобразователи со звеном повышенной частоты. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 184 с.

84. Руденко B.C., Сенько В.И., Чиженко И.М. Основы преобразовательной техники,- М.: Высшая школа, 1980. 424 с.

85. Русских A.A., Щербаков Б.Ф. Механизм распределения активных нагрузок параллельно работающих инверторов тока // Электротехническая промышленность. Преобразовательная техника. 1974. Вып. 4(51). С. 16-19.

86. Сабанеева Г.И., Костюкова Л.П. Метод анализа многомостовых тиристорных инверторов на ЭЦВМ // Применение ЭВМ для анализа и проектирования вентильных преобразователей: Тез. докл. науч.-техн. семинара. Саратов, 1977. - С. 15-16.

87. Седов Л.Н. Энергетические соотношения в регулируемом автономном инверторе, устойчивом к внешним коротким замыканиям // Электротехника. 1969. № 11. С. 4-8.

88. Серветник В.А., Артюхов И.И., Томашевский Ю.Б. Быстродействующая защита автономного инвертора тока с контролем коммутационной устойчивости. Деп. в Информэлектро 20.05.86 № 383-эт 86.

89. Серветник В.А., Артюхов И.И., Митяшин Н.П. Улучшение энергетических и массогабаритных показателей стабилизированного инвертора тока для питания асинхронного двигателя // Изв. вузов. Электромеханика. 1991. № 11. С. 81-84.

90. Система электропитания СВЧ генератора магнетронного типа с промежуточным звеном повышенной частоты / И.И.Артюхов,

91. B.А.Серветник, Н.П.Митяшин и др. // Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. науч. сб. Саратов, 1992 (Сарат. политехи, ин-т). - С. 49-59.

92. Смородинов В.В., Беркович Е.И. Параллельная работа ТПЧ для индукционного нагрева // Труды УАИ. Вып. 48, сб.З.- Уфа, 1973.

93. Современное состояние и тенденции в асинхронном частотно-регулируемом электроприводе (краткий аналитический обзор) / Л.Х.Дац-ковский, В.И.Роговой, Б.И.Абрамов и др.// Электротехника. 1996. - № 91. C.8-28.

94. Стабилизированные автономные инверторы с синусоидальным выходным напряжением /Ф.И.Ковалев, Г.П.Мосткова, В.А.Чванов и др. М.: Энергия, 1972. - 152 с.

95. Стратегия адаптивного управления многоканальными источниками питания / И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин, В.А.Серветник и др. //

96. Распределенные информационно-управляющие системы. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1988. - С. 210.

97. Судовые статические преобразователи / Ф.И. Ковалев, Г.П. Мо-сткова, А.Ф. Свиридов и др. Л.: Судостроение, 1965. - 241 с.

98. Супронович Г. Улучшение коэффициента мощности преобразовательных установок / Пер. с польск. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 136 с.

99. Такеути Т. Теория и применение вентильных цепей для регулирования двигателей / Пер. с англ. Л.: Энергия, 1973. - 248 с.

100. Теория работы бестрансформаторного преобразователя частоты с неявным звеном постоянного тока / И.И.Кантер, Н.П.Митяшин,

101. B.Н.Пятницын, И.И.Артюхов // Тиристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева металлов: Межвуз. науч. сб. Уфа, 1977, № 7.1. C. 82-89.

102. Твердин Л.М., Хоботов Л.П. Исследование электромагнитных процессов при параллельной работе тиристорных преобразователей // Труды МИЭМ. Вып. 26, 1972.

103. Тиристорные преобразователи повышенной частоты для электротехнологических установок /Е.И.Беркович, Г.В.Ивенский, Ю.С.Иоффе и др. Л.: Энергоатомиздат, 1983. - 208 с.

104. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе / А.Н.Бернштейн, Ю.М.Гусяцкий, A.B. Кудрявцев и др.- М.: Энергия, 1980.327 с.

105. Толстов Ю.Г. Автономные инверторы тока. М.: Энергия, 1980.- 208 с.

106. Толстов Ю.Г. Выбор схемы мощных тиристорных преобразователей // Тиристорные преобразователи. М.: Наука, 1970. - С. 2-18.

107. Тонкаль В.Е., Новосельцев A.B., Черных Ю.К. Оптимизация параметров автономных инверторов. Киев: Наук. Думка, 1985. - 220 с.

108. Улучшение массогабаритных показателей тиристорных преобразователей частоты для питания электродвигателей / И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин, В.А.Серветник и др. Деп. в Информэлектро 07.01.88, № 25-эт 88.

109. Универсальный источник питания для наземного обслуживания и ремонта авиационной техники / Е.Н.Патлахов, Т.Д.Пряхин, И.И.Артюхов и др. // Проблемы преобразовательной техники: Тез. докл. V Всесоюз. науч.-техн. конф. Киев: 1991.4.2. - С. 28.

110. Универсальный преобразовательный модуль для систем электропитания повышенной частоты / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, Ю.Б.То-машевский и др. Деп. в Инфомэнерго 04.08.89. № 3093-эн 89.

111. Флоренцев С.Н., Ковалев Ф.И. Современная элементная база силовой электроники // Электротехника. 1996. - № 4. - С. 2-8.

112. Чванов В.А. Динамика автономных инверторов с прямой коммутацией. М.: Энергия, 1978. - 168 с.

113. Чванов В.А. Новые тенденции развития полупроводникового электротехнологического аппаратостроения // Силовая электроника в решении проблем ресурсо- и энергосбережения: Сб. трудов Международной научно-техн. конф. Харьков, 1993. - С. 148.

114. Чванов В.А., Розанов Ю.К. Автономные инверторы со стабилизированными параметрами II Силовая преобразовательная техника. Итоги науки и техники. Т.З. М.: ВИНИТИ, 1984. - 76 с.

115. Чиженко И.М., Руденко В.С., Сенько В.С. Основы преобразовательной техники. М.: Высш. шк., 1974. - 430 с.

116. Чуа JI.О., Лин Пен-Мин. Машинный анализ электронных схем: Алгоритмы и вычислительные методы / Пер. с англ. М.: Энергия, 1980. -640 с.

117. Шипилло В.П. Автоматизированный вентильный электропривод. М.: Энергия, 1969. - 400 с.

118. Шипилло В.П. Операторно-рекуррентный анализ электрических цепей и систем. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 312 с.

119. Щербаков Б.Ф., Русских A.A. Механизм распределения активных нагрузок параллельно работающих инверторов тока // Электротехническая пром-сть. Преобразовательная техника. Вып. 4.- М.: Информэ-лектро. 1974.

120. Электрошпиндели для внутреннего шлифования / А.С.Сандлер, Г.К.Аввакумова, А.В.Кудрявцев и др. М.: Машиностроение, 1977. - 136 с.

121. Энергосберегающий электропривод на газокомпрессорных станциях / В.И.Лапшин, И.П.Крылов, И.И.Артюхов и др. Инновационная деятельность. Энергосбережение. 1998, № 1(2). - С. 48.

122. Эпштейн И.И. Автоматизированный электропривод переменного тока. М.: Энергоатомиздат, 1982. - 192 с.

123. A.c. 259256 СССР, МКИ H 02 Р 13/18. Способ стабилизации амплитуды и частоты выходного напряжения автономного инвертора / В.Е.Скороваров, А.Г.Придатков // Открытия. Изобретения. 1970. № 2.

124. A.c. 530143 СССР , МКИ H 02 Р 13/18. Способ управления трехфазным параллельным автономным инвертором / Т.Н.Бенгина, Ф.И.Ковалев, В.А.Чванов // Открытия. Изобретения. 1976. № 36.

125. A.c. 576645 СССР, МКИ H 02 M 7/515. Автономный инвертор с комбинированным возбуждением / В.А.Чванов, Ф.И.Ковалев, Г.Г.Адамия и др. // Открытия. Изобретения. 1977. № 38.

126. A.c. 739698 СССР, МКИ И 02 M 7/515. Преобразователь частоты / И.И.Кантер, И.И.Артюхов //Открытия. Изобретения. 1980.№ 21.

127. A.c. 788308 СССР, МКИ H 02 M 7/515. Автономный инвертор / И.И.Кантер, Н.П.Митяшин, И.И.Артюхов // Открытия. Изобретения. 1980. №46.

128. A.c. 797029 СССР, МКИ И 02 M 7/515. Трехфазный инвертор / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин // Открытия. Изобретения. 1981. №2.

129. A.c. 803091 СССР, МКИ H 02 M 7/515. Автономный инвертор / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин //Открытия. Изобретения. 1981. №5.

130. A.c. 845246 СССР, МКИ H 02 M 7/515. Инвертор / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин//Открытия. Изобретения. 1981. № 5.

131. A.c. 866671 СССР, МКИ H 02 M 7/515. Тиристорный преобразователь постоянного напряжения в переменное / И.И.Кантер, Н.П.Митяшин, С.Ф.Степанов, И.И.Артюхов и др. // Открытия. Изобретения. 1981. №35.

132. A.c. 866672 СССР, МКИ H 02 M 7/515. Трехфазный тиристорный инвертор / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, С.Ф.Степанов и др.// Открытия. Изобретения. 1981. № 35.

133. A.c. 873360 СССР, МКИ H 02 M 7/515. Инвертор / И.ШСантер, И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин и др. // Открытия. Изобретения. 1981. № 38.

134. A.c. 884031 СССР, МКИ H 02 J 3/18. Статический компенсатор реактивной мощности / И.И.Кантер, И.И.Артюхов // Открытия. Изобретения. 1981. №43.

135. A.c. 888306 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Трехфазный инвертор/ И.И.Кантер, Н.П.Митяшин, И.И. Артюхов // Открытия. Изобретения. 1981. №45.

136. A.c. 892623 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Тиристорный инвертор / И.И.Кантер, И.И.Артюхов // Открытия. Изобретения. 1981. № 7.

137. A.c. 896724 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Групповой преобразователь / И.И. Кантер, Н.П. Митяшин, И.И. Артюхов и др. // Открытия. Изобретения. 1982. № 1.

138. A.c. 907735 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Трехфазный инвертор/ И.И.Артюхов // Открытия. Изобретения. 1982. № 7.

139. A.c. 913531 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Трехфазный инвертор/ И.И.Кантер, И.И.Артюхов, С.Ф.Степанов // Открытия. Изобретения. 1982. № 10.

140. A.c. 915190 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Трехфазный автономный инвертор / И.И. Кантер, И.И. Артюхов, Н.П. Митяшин и др. // Открытия. Изобретения. 1982. № 11.

141. A.c. 922977 СССР, МКИ Н 02 Р 1/54. Устройство для пуска многодвигательного электропривода / И.И.Кантер, Н.П.Митяшин, А.Н.Кор-нев, И.И.Артюхов и др. // Открытия. Изобретения. 1982. № 15.

142. A.c. 936215 СССР, МКИ Н 02 J 3/18. Регулируемый источник реактивной мощности / И.И.Кантер, И.И.Артюхов // Открытия. Изобретения. 1982. № 22.

143. A.c. 936298 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Автономный инвертор / И.И.Кантер, И.И.Артюхов // Открытия. Изобретения. 1982. № 22.

144. A.c. 961077 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Инвертор / И.И.Кантер, Н.П.Митяшин, И.И.Артюхов // Открытия. Изобретения. 1982. № 35.

145. A.c. 987761 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Трехфазный автономный инвертор тока / В.Н.Филатов // Открытия. Изобретения. 1983. № 1.

146. A.c. 987763 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Трехфазный инвертор / И.ЙКантер, И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин // Открытия. Изобретения. 1983. № 1.

147. A.c. 1001373 СССР, МКИН 02 М 5/27, Н 02 М 7/515. Групповой преобразователь частоты / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин и др. // Открытия. Изобретения. 1983. № 8.

148. A.c. 1023621 СССР, МКИ Н 02 Р 13/16. Устройство для управления многофазным преобразователем частоты / И.И.Кантер, И.И.Артю-хов, А.Н.Корнев и др. // Открытия. Изобретения. 1983. № 22.

149. A.c. 1056403 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Тиристорный преобразователь постоянного напряжения в переменное /И.И.Кантер, Н.П.Митяшин, С.Ф.Степанов, И.И.Артюхов и др. // Открытия. Изобретения.1983. №43.

150. A.c. 1064401 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Трехфазный инвертор / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, С.Ф.Степанов // Открытия. Изобретения. 1983. №48.

151. A.c. 1069101 СССР, МКИН 02 М 7/515, Н02 J 3/00. Устройство для электроснабжения / И.И. Кантер, Ю.М. Голембиовский, Н.П. Митяшин, И.И.Артюхов и др. // Открытия. Изобретения. 1984. № 3.

152. A.c. 1077034 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Трехфазный инвертор / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, С.Ф. Степанов // Открытия. Изобретения.1984. № 8.

153. A.c. 1111241 СССР, МКИ Н 02 М 7/515, Н 02 Р 13/18. Групповой преобразователь напряжения / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, Ю.Б.Тома-шевский и др. // Открытия. Изобретения. 1984. № 32.

154. A.c. 1115183 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Инвертор / И.И.Кантер, И.ИАртюхов, Ю.Б.Томашевский и др. // Открытия. Изобретения. 1984. №35.

155. A.c. 1115184 СССР, МБСИН 02 M 7/515. Трехфазный инвертор / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, Ю.Б.Томашевский // Открытия. Изобретения.1984. №35.

156. A.c. 1119140 СССР, МКИН 02 M 5/27, H 02 M 7/515. Групповой преобразователь частоты / И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин // Открытия. Изобретения. 1984. № 38.

157. A.c. 1127057 СССР, МКИ H 02 M 7/515, H 02 J 3/00. Устройство электроснабжения / И.И.Артюхов // Открытия. Изобретения. 1984. № 44.

158. A.c. 1138909 СССР, МКИ H 02 M 7/515. Трехфазный инвертор / И.И.Артюхов // Открытия. Изобретения. 1985. № 5.

159. A.c. 1141541 СССР, МКИН 02 M 7/515. Трехфазный инвертор / И.И.Артюхов, О.Е.Мухаев // Открытия. Изобретения. 1985. № 7.

160. A.c. 1145430 СССР, МКИ H 02 M 5/27, H 02 М/515. Преобразователь частоты / И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин // Открытия. Изобретения.1985. № 10.

161. A.c. 1166251 СССР, МКИ H 02 Р 1/54. Устройство для пуска многодвигательного электропривода / И.И.Артюхов, Ю.Э.Рейс, Н.П.Митяшин и др. // Открытия. Изобретения. 1985. № 25.

162. A.c. 1173514 СССР, МКИ H 02 Р 1/54. Устройство для пуска многодвигательного электропривода / И.И.Кантер, С.Ф.Степанов, И.И.Артюхов и др. // Открытия. Изобретения. 1985. № 30.

163. A.c. 1220088 СССР, МКИ H 02 M 7/515. Тиристорный инвертор / И.И.Кантер, А.Н.Корнев, И.И.Артюхов/Юткрытия. Изобретения. 1986. № 11.

164. A.c. 1246322 СССР, МКИ H 02 Р 7/42. Способ пуска асинхронного двигателя / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, В.А.Серветник и др. // Открытия. Изобретения. 1986. № 27.

165. A.c. 1249676 СССР, МКИ Н 02 М 7/515, Н 02 Н 7/12. Преобразователь частоты / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, Г.П.Кокоулин и др. // Открытия. Изобретения. 1986. № 29.

166. A.c. 1249688 СССР, МКИ Н 02 Р 7/42. Многодвигательный электропривод / И.И.Кантер, Н.П.Митяшин, И.И.Артюхов и др. // Открытия. Изобретения. 1986. № 29.

167. A.c. 1261070 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Трехфазный инвертор / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, В.А.Серветник и др. // Открытия. Изобретения. 1986. № 36.

168. A.c. 1265951 СССР, МКИ Н 02 М 7/515, Н 02 J 3/00. Устройство электроснабжения / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, Ю.Б.Томашевский // Открытия. Изобретения. 1986. № 39.

169. A.c. 1265953 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Тиристорный инвертор / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, В.А.Серветник // Открытия. Изобретения. 1986. №39.

170. A.c. 1267563 СССР, МКИ Н 02 М 5/44. Групповой преобразователь частоты / И.И.Артюхов, Ю.Б.Томашевский, В.А.Серветник // Открытия. Изобретения. 1986. № 40.

171. A.c. 1272400 СССР, МКИ Н 02 J 3/18. Способ регулирования реактивной мощности / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, А.Н.Корнев и др. // Открытия. Изобретения. 1986. № 43.

172. A.c. 1275711 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Преобразователь частоты / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин и др. // Открытия. Изобретения. 1986. № 43.

173. A.c. 1307521 СССР, МКИ Н 02 Р 1/54. Многодвигательный электропривод / И.И.Кантер, И.И.Артюхов, Ю.Б.Томашевский и др. // Открытия. Изобретения. 1987. № 16.

174. A.c. 1377993 СССР, МКИ Н 02 Р 1/58. Способ пуска группы асинхронных электродвигателей/И.И.Артюхов, Г.П.Кокоулин, В.А.Сер-ветник и др. // Открытия. Изобретения. 1988. № 8.

175. A.c. 1388973 СССР, МКИ Н 02 М 5/44. Устройство для управления группой N статических преобразователей частоты, включенных параллельно по входу и выходу / И.И.Кантер, Ю.Б.Томашевский, И.И.Артюхов и др. // Открытия. Изобретения. 1988. № 8.

176. A.c. 1403289 СССР, МКИ Н 02 М 5/27. Преобразователь частоты / И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин // Открытия. Изобретения. 1988. №22.

177. A.c. 1410246 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Датчик угла запирания тиристоров автономного инвертора тока / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, С.Ф.Степанов // Открытия. Изобретения. 1986. № 26.

178. A.c. 1410261 СССР, МКИ Н 02 Р 7/42. Способ пуска асинхронного электродвигателя от автономного инвертора тока / В.А.Серветник, И.И.Артюхов, Ю.Б.Томашевский // Открытия. Изобретения. 1988. № 26.

179. A.c. 1429264 СССР, МКИ Н 02 Р 1/54. Способ пуска группы асинхронных электродвигателей от источника ограниченной мощности / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, Ю.Б.Томашевский // Открытия. Изобретения. 1988. № 36.

180. A.c. 1432698 СССР, МКИ Н 02 М 7/48. Групповой преобразователь частоты / И.И.Артюхов, Ю.Б.Томашевский, В.А.Серветник и др. // Открытия. Изобретения. 1988. № 39.

181. A.c. 1436236 СССР, МКИ Н 02 М 5/44. Групповой преобразователь частоты / И.И.Артюхов, Ю.Б.Томашевский, В.А.Серветник // Открытия. Изобретения. 1988. № 41.

182. A.c. 1444928 СССР, МКИ Н 02 М 7/42. Электропривод переменного тока / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, Ю.Б.Томашевский // Открытия. Изобретения. 1988. № 46.

183. A.c. 1446684 СССР, МКИ Н 02 М 7/12. Устройство для управления многофазным выпрямителем / А.В.Кумаков, И.И.Артюхов // Открытия. Изобретения. 1988. № 47.

184. A.c. 1471247 СССР, МКИ И 02 J 3/18. Устройство для регулирования реактивной мощности / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, Ю.Б.То-машевский и др. // Открытия. Изобретения. 1989. № 13.

185. A.c. 1515355 СССР, МКИ И 03 К 5/13. Устройство задержки импульсов / И.И.Артюхов, Ю.Б.Томашевский, В.А.Серветник и др. // Открытия. Изобретения. 1989. № 38.

186. A.c. 1525855 СССР, МКИ Н 02 Р 7/42. Электропривод переменного тока / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, Ю.Б.Томашевский // Открытия. Изобретения. 1989. № 44.

187. A.c. 1541735 СССР, МКИ И 02 М 7/515. Устройство управления преобразователем для системы электропитания / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, Ю.Б.Томашевский и др. // Открытия. Изобретения. 1990. №5.

188. A.c. 1582327 СССР, МКИ И 02 Р 7/63, Н 02 М 7/515. Устройство для пуска асинхронного двигателя / В.А.Серветник, И.И.Артюхов, Ю.Б.Томашевский и др. // Открытия. Изобретения. 1990, № 28.

189. A.c. 1605306 СССР, МКИ И 02 Р 7/42. Электропривод переменного тока / В.А.Серветник, И.И.Артюхов, Ю.Б.Томашевский и др. // Открытия. Изобретения. 1990. № 41.

190. A.c. 1607063 СССР, МКИ И 02 М 7/515. Автономный инвертор / И.И.Артюхов, Н.П.Митяшин, В.А.Серветник и др. // Открытия. Изобретения. 1990. № 42.

191. A.c. 1629953 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Устройство для управления преобразователем частоты / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, М.А.Волков и др. // Открытия. Изобретения. 1991. № 7.

192. A.c. 1665479 СССР, МКИ Н 02 М 5/44. Устройство для управления включенными параллельно по входу и выходу N статическими преобразователями частоты / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, Ю.Б.Томашев-ский и др. // Открытия. Изобретения. 1991. № 27.

193. A.c. 1700723 СССР, МКИ И 02 М 7/515. Инвертор для питания двигателя / Н.П.Митяшин, И.И.Артюхов, В.А.Серветник // Открытия. Изобретения. 1991. № 7.

194. Заявка 2232857 Франция, МКИ Н 02 J 3/24. Устройство для стабилизации питающих сетей // Изобретения за рубежом. 1975. Вып.37. № 3.

195. Заявка 1638426 ФРГ, МКИ Н 02 J 3/18. Устройство для подключения конденсаторов к сети переменного тока // Изобретения за рубежом. 1978. Вып. 113. № 2.

196. Заявка 2106146 ФРГ, МКИ Н 02 М 1/12. Трехфазное инвертор-ное устройство // Изобретения за рубежом. 1977. Вып. 50. № 13.

197. Заявка 2141530 ФРГ, МКИ Н 02 Р 13/20. Регулируемый трехфазный инвертор с тремя объединенными в трехфазную систему однофазными инверторами // Изобретения за рубежом. 1978. Вып. 113. № 6.

198. Заявка 2418576 ФРГ, МКИ Н 02 J 3/38. Устройство для регулирования равномерного распределения нагрузки нескольких параллельно работающих инверторов // Изобретения за рубежом. 1977. Вып. 50. № 12.

199. Заявка 2448878 ФРГ, МКИ Н 02 J 3/46. Способ и устройство для осуществления контроля нескольких параллельно работающих силовых агрегатов //Изобретения за рубежом. 1976. Вып. 50. № 9.

200. Заявка 48-31289 Япония, МКИ Н 02 М 7/48. Схема, обеспечивающая параллельную работу статических преобразователей // Изобретения за рубежом. 1974. Вып. 37. № 1.

201. Заявка 52-20650 Япония, МКИ Н 02 Р 13/20. Многофазный преобразователь постоянного тока в переменный // Изобретения за рубежом. 1977. Вып. 50. № 15.

202. Заявка 54-44371 Япония, МКИ И 02 j 3/38, н 02 р 13/20. Устройство управления параллельной работой инверторов // Изобретения за рубежом. 1980. Вып. ИЗ. № 12.

203. Патент 3648149 США, МКИ Н 02 М 7/00. Многофазный преобразователь постоянного тока в переменный // Изобретения за рубежом. 1972. Вып. 31. №7.

204. Патент 3675037 США, МКИ Н 02 J 3/38. Способ обеспечения синхронной параллельной работы статических инверторов и устройство для осуществления этого способа // Изобретения за рубежом. 1972. Вып. 57. № 14.

205. Abraham L., Neuman К., Koppelman F. Wechselrichter zur Drehzahlsteuerung von Käfigläufermotoren // AEG Mitt. 1964. Bd. 54. № 1/2. S.89-106.

206. Anderson L. New ASEA system for no-break power supply // ASEA Jornal. V.45. № 6. P. 157-160.

207. George Nelson R. 400 Hz regulated power supply using thyristor parallel inverter//Elec. India. 1981. Spec. Suppl. P. 13-24.

208. Conrad H. Aktuelle Probleme der Leistungselektronik // Elektrie 33 (1979). H.3.-S.121-125.

209. Gohrbaand В., Lange D. Development of a three-phase DC/AC inverter with sinusoidal output voltage at 400 Hz for the European Spase Laboratory SpaseLab // Wiss. Ber. AEG-Telefimken. 1977. № 4-5. P.166-170.

210. Gyu Hycong, Sun - Soon Park A New Current Source Inverter with Simultaneous Recovery and Commutation // Conf. rec. IEEE Ind. Appl. Soc. 22 - nd Annu. Meet., Atlanta, Pt, 1987. - P. 691 - 698.

211. Hasse K. Drehzahlregelverfaren fur schnelle Umkehrantriebe mit stromrichtergespeisten Asynchron-Kurzschlusslaufermotoren// Regelungstechn. und Prozess-Datenverarb. 1972. Bd. 20. № 20. S. 60-66.

212. Herwing K. Asynchronmaschinenantrieb mit Stromzwischenkreisumrichtern // Siemens-Z. 1976. Bd. 50. № 1. S.23-28.

213. Hombu M., Ikimi T., Veda A. Quick response and low-distortion current control for multiple inverter-fed induction motor drives // European coference on power electronics and application. Florence. 1991. VI. P.42-47.

214. Höring G., Blacha N. Statische Frequenzumrichter zur Mittelfrequenzerzeugung //Elektrie 31 (1977). H.l. S.39.

215. Ludeke H.-P., Froleke N., Grotstollen H. Analysis of a series-paralled resonant coverter with "Tertiary side resonance" for high power and low output voltage // European coference on power electronics and application. Florence. 1991. V4.-P.139-144.

216. Meyer M. 500 KW-inverter in "Hibrid-concept" for a large photovoltaic statio // European coference on power electronics and application. Florence. 1991. V4.-P.34-39.

217. Schweickardt H.E., Beeler H. The Evolution of URS System over Varions Generations and Their Development // RGE, № 2, 1988. - P.23-36.

218. Slonim M.A., Biringer P.P. Analisysis of the Transient and Stady-State Processes in the Parallel Inverter // IEEE Transactions on Industrial Electronics. V.29. №4. 1992.- P. 329 336.

219. Snipp D. Harmonic analysis and suppresion for electrical systems suppying static power converters and other nonlinear loads // IEEE Transactions on Industry Application. 1979. Vol.IA-IS. № 5. P.453-458.

220. Szekely I., Macelaru M., Duck W. Current Equalization System for a Medium Frequency Static Converter with Parallel Operating Inverters // Proc. Conf. Optimiz., Elec., Electron. Driving, Atom, and Comput. Equip., Brasov, v. 1, 1994. P.213-218.

221. Szekely I., Vittek J., Dobrucky В., Vzednicek Z. Moddeling of dynamic state of current inverter with load;s reactive power Control // Modell., Simul. and Contr. A,8 (1995) №1. - P.23 - 40.

222. Thorborg К. New type of threephase thyristor inverter // ASEA Jornal. 1972. №1. P.9-12.

223. ПЛ. Пример расчета двухмостового ПЧ с трансформаторным суммированием мощности

224. По методике, изложенной в п.6.4, находим параметры максимальной нагрузки ПЧ (см. рис.6.13):0,172 Ом; С08фн =0,75 .

225. Это позволяет ориентировочно рассчитать мощность преобразователя по формулеи2

226. Р = —— со8фн = 211 • 103 Вт. Щ1 1)

227. Прежде всего подлежат определению относительные параметры Вн ,1^1 . С учетом ориентировочной мощности ПЧ (П. 1.1) и частоты 400

228. Гц в качестве управляемых вентилей целесообразно выбрать тиристоры серии ТБ, время восстановления для которых не превышает 50 мкс.г25 Л 111Vк ъг V.п У}*}1!1л