автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.12, диссертация на тему:Преобразователи с широтно-импульсным регулированием напряжения средней мощности для электроприводов постоянного и переменного тока

Результаты работы докладывались в период 1967-1990 г.г. на 15 всесоюзных научно-технических конференциях, семинарах и совещаниях по преобразовательной технике, общепромышленному и тяговому электроприводам.

В целом работа обсуждалась и получила одобрение в 1987-1990 г.г. на секциях научно-технических Советов ВНИИЭлектропривод (г. Москва), Института электродинамики АН УССР (г. Киев), а также на заседаниях кафедр промышленной электроникл МЭИ и электротехники ЛИТМС (г. Ленин:-ад).

Система тягового ЭП троллейбуса с разработанной автором схемой импульсного преобразователя удостоена Золотой медали на Международной выставке ИНТЕРБЫТМАШ (г.Москва ).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Теоретические аспекты анализа и синтеза широтно-импудь-снцх способов Формирования и регулирования выходного напряжения трехфазных АИН для частотного электропривода. Рассматриваются преобразователи мощностью 150+200 кВт с диапазоном регулируемых частот от 0,5+0,7 Гц до 120+135 Гц при питающем напряжении 550 В (номинальное для контактной сети троллейбусов и трамваев) и 750 В для метро. Принята трехфазная мостовая схема инвертора напряжения. Выполнение преобразователя на основе трех однофазных мостовых схем признано нерациональным из-за большего числа управляемых вентилей. Иными словами, задача получения требуемого качества формы кривой питающего напряжения АД решается не за счет увеличения массо-габаритных показателей преобразователя, а методами его управления, что особенно существенно для транспортных средств.

Возможность получения кривой выходного напряжения с достаточно малым содержанием высших гармонических при относительно небольшой частоте переключения вентилей - существенное достоинство методов ШИР по сравнению с другими, также осуществляющими регулирование выходного напряжения внутренними средствами инвертора. В этом заключена главная причина повышенного внимания к ШИР как в нашей стране, так и за рубежом при разработке инверторов для частотно-регулируемого электропривода с асинхронными двигателями средней и большой мощности, в том числе тягового. Автор является одним из первых, проявивших интерес к данному способу / 4,5 /, и принял участие в становлении [ 1,3 ] и развитии /13-16,21,25,29-31,3540,42-46,49 J его теории.

Определены исходные предпосылки к синтезу рациональных способов формирования кривой выходного напряжения АИН с ШИР. Из большого количества вариантов АЛ тиристоров (управляемых силовых полупроводниковых ключей) , осуществляющих ШИР, установлена предпочтительность алгоритмов, основанных на 180°-режиме управления. Выделены три АЛ, отвечающие инвариантности формы кривой выходного напряжения АИН от изменения параметров нагрузки и представляющие наибольший интерес для частотного ЭП.

Два из этих АП - АП1 (рис.1) и АЛ2 (рис,2 ) /1,4,13,22,25 / реализуют так называемый симметричный ПИР1, а трет,::/; /ЛЗ (рис.3)

- ШИР2 /13,38,39 /.

Способ ШИР1 реализуется посредством дополнительных переключений каждого тиристора в правой части 60°-интервалов 180°-режима управления, а ПИР2 - в их центральной части. При ШИР1 кривая линейного напряжения составляется из импульсов одинаковой длительности оС° , а при ШИР2 - неодинаковой (крайние импульсы пакета имеют длительность оС центральные импульсы - 2<t°) . Приведенные на рис.1 + рис.3 АД являются исходными при формировании кривой выходного напряжения с большим числом импульсов.

Разработана система параметров, характеризующих ШИР в АИН /1,3,13,39 /. В основу положен параметр п * 1,2,3, . , отражающий количество возможных пауз длительности сС° в указанных 60°-интервалах. Параметр п является определяющим для чисел импульсов длительности оС° в кривой линейного (Кл н ) и фазного

Кф н ) напряжений на периоде. Для ШИР1 они составляют: Кд>н »

- 4П , Кф „ -6П ; и для ШИР2 - Кд>н - 8П , Кф>н - 12Л . От параметра п зависит и показатель кратности коммутации Kg (количество переключений силового тиристора и количество перезарядов фазного коммутирующего конденсатора на периоде).Как для ШИР1, та* к ШИР2 Kjj = 4П +2.

Для обоих видов ШИР проведен гармонический анализ выходного напряжения. Получены обобщенные нормализованные расчетные выражения, описывающие значения напряжений гармонических от коэффициента регулирования напряжения JT и параметра п или числа импульсов, составляющих кривую выходного напряжения /1,3,13,15,16,39 /. Проведена сравнительная оценка ШИР1 и ШИР2 по составу гармонических /13,15,39 /.

Конкретный вид нагрузки создает специфику в оценке несинусоидальности кривой выходного напряжения ЧАИН. Для частотного ЭП »та специфика проявляется в дополнительных потерях мощности в АД и в неравномерности его частоты вращения. Эти факторы приняты при разработке критериев оценки качества &р , k^ кривой выходного напряжения АИН для частотного ЭП. Ставилась задача получения расчетных соотношений и соответствующих им графических интерпретаций в обобщенной нормализованной форме, удобной для практического использования /15,42 /. В качестве базисной формы кривой напряжения выбрана форма при ijr » 180°" регулируемого по цепи питания инвертора напряжения. Выбору данного базиса послужили: инвариантность от изменения параметров нагрузки формы кривой и относительного состава гармонических при регулировании, что обеспечивает постоянство базиса при сравнительном анализе; известные и достаточно простые зависимости относительных и абсолютных значений напряжений гармонических от их номера при регулировании V»» , и^ш-^.у ; удобство в определении весового влияния гармонических на показатели качества.

Критерий качества кр найден как интегральный параметр по всем гармоническим, действительный для любого характера зависимости напряжения от частоты /15,42,45 /, - М ! 1 \ где: ifyj- - действующее значение V -ой гармоники в исследуемой кривой фазного напряжения для текущего значения коэффициента регулирования напряжения jf » . <£ "^/f, ~ относительная частота, U^ - действующее значение гармонической в фазном напряжении при f » 180° и f - дС я 1.

Подстановкой в (1) соотношений Ujf и U)/i , характери-зуюЬих напряжения гармонических, получено соответственно для ШИР1 и ШИР2 Д5/: г „.-*

У3 тгШ . .4***1 sinU. I

1Ж -£ ЛР ОО

На рис.4 приведены результаты расчетов при у »оС

Представленные кривые являются универсальными, так как на их основе могут быть получены зависимости для любого характера связи у и оС . При малом числе импульсов ( П, » 1; 2; 3) кривая выходного напряжения АИН с ШИР имеет высокое содержание гармонических с номерами У * 5,7,11 и неблагоприятные значения показателя качества 4 р « Потери мощности в АД от высок гармонических при ШИР2 несколько меньше, чем при ШИР1, Оки уменьшаются по мере роста параметра п и стремятся к значениям, соответствующим 180°-управления АИН.

Пульсации частоты вращения АД от воздействия напряжений парных гармонических выходного напряжения АИН возможны при работе АД в области низких частот. Принято ограничение исследуемой области частот величиной с< = /g. В качестве базиса Использована пульсация частоты вращения АД при оС = Vg от первой пары гармонических ( / » 1 ; V » 5,7 ) напряжения АИН, регулируемого по цепи питания при f * 180° и ]{ ® оС , Получено полное выражение для критерия оценки качества по каждой из парных гармонических, позволившее представить параметры, оказывающие влияние на пульсацию,отдельными факторами '•Со~ ставлявдая ¿Г ~ коэффициент повышения пульсации, вызванных неравенством jr><< и отражающий увеличение напряжения вывших гармонических при компенсации падения напряжения основной гарменики на активном сопротивлении обмотки статора. Сомножитель ~ коэФ^ВДИвыт повышения пульсации вследствие р> 0.

Оба коэффициента обусловливают зависимость от частоты. Составляющая =и/и)~ коэффициент пульсации частоты враг-щения, обусловленный только напряжениями парных гармонических, зависящими от Т . Первый его сомножитель i<attai*\l'+V . / f l , J l^W? где a= } Учйтывает специфику конкретного АД при f - оС а второй - непосредственное воздействие напряжений парных гармонических на пульсацию частоты вращения /15,42,45 /,

3£. 1 Ы(Н)Г< Щб(н)Г

Знак модуля в (3) обусловлен тем, что знаки напряжений парных гармонических могут отличаться.

Суммарное воздействие парных гармонических характеризует интегральный показатель качества (¡я , Его предложено расчитывать для наиболее неблагоприятного случая, когда возможно совпадение максимумов пульсаций, создаваемых входящими парными гармоническими /15,42,45 / : /^Г» > ГДв

-¡¡г т/11. с 4)

Для ШИР1 и ШИР2 (4) ИКвег " формы записи соответственно; гZ ' /К'ViT ^ ' <5 >

А/ Лз " J| fl'T 1

Sln*Ml±) Sn s(sMlH)

Идентичность исходных условий предполагает, что в рассматриваемых случаях АД и законы изменения U(f) одинаковы, тем самым и аналогичные зависимости « ^a(fi) от частоты- Иными словами, достоверность результатов количественного сравнения, отражающего специфику гармонического состава выходного напряжения АИН, будет достигнута, если сравнение будет проводиться по факотру качества IQ (4) - (б) /15,42,45 /. Результаты расчетов &п по (5) ,(6) для ШИР1 и ШИР2 приведены на рис.5 и рис.6. Для экспресс-оценки можно положить в (5) , (6) * 1 /15 /.

Проведенный анализ видов НИР по критерию позволил заключить следующее /15,42,45 /.

11ИР1 при п = 1 и ШИР2 при п - 1;2 характеризуются малыми значениями ig . Это обусловлено тем, что при 0,2 напряжения парных гармонических (5,7;11,13;17,19) в кривой фазного напряжения близки по величине, но имеют разные знаки в синусном ряде Фурье-разложения, вследствие чего создаваемые ими пульсации вращающего момента находятся в противофазе и действуют навстречу друт другу. Данное положительное свойство обоих видов ШИР при указанных значениях п в большинстве случаев частотного ЭП не может быть реализовано из-за недопустимо больших предкоммутаци-онных токов в АИН /1 /. Однако выявленное свойство полезно использовать при синтезе кривых напряжения АИН высокого качества по критерию £я /15 Л

С увеличением параметра п критерий стремится к значению^ соответствующему форме кривой при у = 180°. Для ШИР1 с ростом п уменьшается, а для ШИР2 - растет. Это обусловлено темц что при П> 3 напряжения низших гармонических для ШИР2 возрастают, а при ШИР1 уменьшаются, стремясь к значениям, соответствующим режиму при \jr = 180° /13,15 /. При 8 оба вида ШИР по критерию примерно равноценны, при 8 > П > 3 преимущество имеет ШИР2.

При П> 8 сумма в квадратных скобках (3) для обоих видов ШИР составит ^ + , в связи с чем i9,euj = ji • С учетом (¡¡^а) влияние парных гармонических с номера;,ш п > 4 Зудет весьма малым и ими при расчетах можно пренебречь.

2. Анализ щротно-имдудьстд- способов Формирования и регулирования АИН до критерию дренко^угяпип^о^ При разработке системы частотного ЭП наряду с рассмотренными, необходимо также учитывать внутренние факторы, т.е. те. которые относятся непосредственно к преобразователю, прямо или косвенно связанные с составом гармонических в кривой его выходного напряжения. Одним из важнейших таких показателей является величина предкомму-тационного тока (ПТ) „ протекающего через силовой управляемый ключ к моменту коммутации. От уровней этих токов зависят значения параметров элементов коммутации управляемых ключей, запираемых как по цепи анода, так и по цепи управляющего электрода.

Для расчета ПТ в АИН с ШИР при работе на АД автором использован метод "двух составляющих" /9 /, который в последующих его работах /1,13,14,40,46,49/ получил дальнейшее развитие и совершенствование. Установлены и использованы следующие достоинства метода: оперирование непосредственно с паспортными данными АД; получение расчетных соотношений и их графических интерпретаций в обобщенной нормализованной форме, удобных для практического использования с применением ЭВМ; достаточно высокая точность. Метод распространен на все три АП тиристоров (рис.1--рис.З ) , осуществляющих реализацию ШИР1 и ШИР2 в АИН, причем для любого значения параметра п

Анализ ПТ проводился по уровню наибольшего его значения в кривой тока АД к моменту запирания соответствующего вентидя в АИН. Установлено, что для ШИР1 при АП2 (рис.2 )наибольший ПТ имеет место в конце интервала с номером 2 л от принятого начаг-ла отсчета (рис.7 ) , для АП1 (рис.1) при п « 1,2,3 - в конце интервала с номером 3П » а при л?4 - в конце интервала 2tx -1 при значении тока, весьма близким к значению на интервале 2Г1 , т.е. как и при Ai12. Для ШИР2 (рис.3) наибольшему ПТ соответствует конец интервала проводимости оС°, имеющий номер 4П- 1.

Для указанных АП тиристоров получены расчетные соотношения для полного предкоммутациоиного тока Ко), равного сумме составляющих 1(0)в от высших гармонических напряжения АИН hI(0)i-- от его основной гармоники. При ШИР1 с AIE эти составляющие имеют следующий вид /14,40,46 /: п-1 гп-t jj}-/ j^AjviJ«tl^^in^ff hnpç , (7) у** Я — ■ | вП

Щ'тъ™?-«^*3*-1*-?) ■ (8)

В (7),(8) приняты следующие обозначения: к ' * > ; ^•¿¿■иър эквивалентное активное сопротивление АД по основной гармонике; д> - угол сдвига основных гармонических тока и напряжения.

Для обеих составляющих ПТ предложено использовать обобщенные характеристики в нормализованной форме записи, применимые для любого типа АД /1,9,13,14,40,46/: т^(Г,п,д>х) - для составляющей ИТ от высших гармонических и - первой гармоники. Выражение для полного ПТ примет вид:

Семейства характеристик 1(0)в и 1(0^ для ШИР1 при АП2 приведены соответственно на рис.8 и рис.9.

Так как кривые семейств представляются для фиксированных значений . 9" и п , то им присущ термин "статические".При регулировании частоты указанные параметры изменяются. Составляющим 1(0)в я 1(0)^ будут соответствовать динамические кривые,имеющие общие точки с универсальными характеристики«. Тем самым с помощью этих характеристик может быть выявлен характер зависимости полного ПТ от частоты для любого закона изменения ¡f(<<J с учетом специфики используемого типа АД.

Установлены общие для ШИР закономерности изменения составляющей тока 1<0)в /1,9,13 /. Одним из существенных факторов роста 1(0)в является снижение параметра <р к ,что наиболее сильно проявляется в области низких частот. Пути снижения этой составляющей - повышение параметра п и искусственное увеличение <Р к посредством введения на этапе пуска дополнительных реакторов в цепи АД. Автором одним из первых /1 / выявлена целесообразность разбиения полного диапазона регулирования частоты АД на поддиапазоны : повышение параметра п для области низких частот и его снижение по мере роста частоты. Признано достаточным максимальное значение п =» 16. С целью снижения 1(0)^ целесообразно применение АД с повышенными значениями coscp

При имеющемся незначительном отличии в составляющих I(0)B ж 1(0)1 способ ШИР2 близок QMP1 с АП2 для любых значений л к способу ШКР1 с АП1-для л >4. Ори л ¿ 4 преимущество имеет ШИР1 с АД1: ток 1(0) здесь в 1,75-1,82 раза меньше, чем при двух других способах. Указанные выводы получены на основании анализа и расчетов ПТ в АИН с ШИР для тяговых электроприводов Переменного тока троллейбуса и экспериментального поезда метро/49/.

3. Анализ и синтез улучшенных широтно-имдудьсных способов Формюювашщ и регулирования выходного напряжения AJffl. Повышенна качества подводимой к АД электроэнергии является одним ив важнейших направлений совершенствования систем асинхронного электропривода. Так как наибольшее влияние на показатели качества &р , .1(0) оказывают напряжения 5-й и 7-й гармонических, то первостепенное значение имеет прежде всего направленное воздействие на напряжения этих гармоник. Данная концепция была принята автором при решении задач синтеза новых АД с дополнительными переключениями для ШИР. Тем самым была заложена основа к рациональному использованию дополнительных переключений силовых управляемых ключей, а, следовательно, и минимально необходимого общего числа их переключений на периоде для получения формы кривой выходного напряжения с требуемыми показателями качества.

Сущность предложенных способов заключается во введении в походные AII тиристоров при ШИР дополнительных переключений, посредством которых в импульсах выходного напряжения создаются дополнительные паузы /13,30,38 /. При этом следует их размещать в крайних импульсах пакетов исходной кривой напряжения при ШИР, чтобы не было заметного снижения напряжения основной гармоники.

Дополнительные паузы могут размещаться по-разному в указанных импульсах /45 /. Их можно располагать по краям импульсов /43/, осуществляя смещение фронта или среза исходных импульсов, либо устанавливать посредине /30 /. Они могут быть и неодинаковой длительности /35 /. С этой точки зрения рассмотрены как ШИР1 /13,30, 35,45 /, так и ШИР2 /13,36,38,43/.

Установлено, что дополнительно вводимые паузы могут вызывать появление в кривой выходного напряжения дополнительных импульсов той же длительности, что и паузы /13,45 /. Это наблюдается в тех случаях, когда дополнительные переключения управляемых ключей происходят только в одной фазе п две фазы нагрузки переходят от параллельного. ооединб,.ля к последовательному. По этой причине местом расположения дополнительных импульсов будут интервалы пауз в 60° исходного ШИР„ В зависимости от того, в какой фазе моста происходят указанные переключения,дополнительные импулксы будут иметь ту или другую полярность. Дополнительные импульсы отсутствуют, когда при создании компенсирующих пауз осуществляется одновременное переключение тиристоров в двух либо в трех фазах.

Введен параметр г » 1,2,3,4, . , обозначающий порядковый номер крайних (слева и справа) импульсов, составляющих кривую линейного напряжения АИН с ШИР1 на интервале в 120°. Для ШИР2 размещение дополнительных пауз в крайних импульсах пакета, имеющих длительность ос0, оказалось менее эффективным, чем в импульсах длительностью 2оС°. Поэтому при ШИР2 нумерация импульсов ведется от первых крайних импульсов в 2оС°. Отсутствию дополнительных импульсов при 1ПИР1 с обоими АП отвечает введение дополнительных пауз в пару основных импульсов с номерами г и а при ШИР2 - г и

Следует отметить, что образование дополнительных импульсов наряду с дополнительными паузами нельзя считать нежелательным, так как они могут оказать благоприятное воздействие на результирующий спектральный состав кривой выходного напряжения АИН,

Исходным для расчета состава гармонических является соотношение тг/= ычп т+ьм, (10) где функция (),/) характеризует состав гармонических исходного ШИР; описывает состав гармонических от исключаемых импульсов длительностью & в результате создания дополнительных пауз; ) ~ 0ТРажае'г состав гармонических от дополнительных импульсов той же длительности.

Места расположения центров парных пауз ср^ , и центров парных импульсов Л^ , Я/ отсчитываются для ШИР1 от середины первого импульса пакета, а для ШИР2 - от середины его центрального импульса. Составляющие правой части (10) расчитываются по методике, разработанной в /1 /. Для ШИР1 они имеют вид:

Ш) - ш> та г I/, г г

-у ' (12)

В случае ШИР2 :

Я)/'"" ctstf, ( 14 ) 15 ) Slnf ¿m^COsU • ( 16 )

Значеная парных углов зависят от параметров /гиг. При размещении пауз посредине импульсов ШИР1 они таковы г

Проанализированы случаи: исключение отдельно 5-й и 7-Ё гармонических, совместное их исключение, а также неполное исключение этих гармонических при обеспечении для них разных знаков в кривой фазного напряжения. Признано эффективным использование рассмотренного метода при п > 4 : напряжение основной гармоники снижается несущественно ( менее 7 % ) s а угол S~ дополнительных пауз связан линейной зависимостью с углом оС0 „ что упрощает задачу автоматического поддержания требуемого относительного состава гармонических в кривой выходного напряжения при регулировании J . Получено соотношение, связывающее кратность коммутации с числом П[ дополнительных пауз, i^-4/2 +8/7^+2.

В табл.1 сведены результаты расчетов факторов качества улучшенных ШИР1 и ШИР2 (п ■ 4, Я « 8 ) с дополнительными паузами посредине исходных импульсов. На рис.10 для ШИР1 при п - 4, i » 1; 2 представлен характер изменения относительного состава гармонических (а) и факторов качества j|p (б ), i (а)при регулировании /13 /.

Проведенный анализ позволил дать количественную оценку возможностей улучшения формы кривой при ШИР: по - до 10 раз, по Ц - до 20 раз в сравнении с исходными АД.

Таблица 1.

Вид исходного ШИР Параметры формы кривой h ÍJT-l) Уменьшение ¿р.раз (f'l) ¿ я и Уменьшение раз ÍÍ» «к Кк в исходном ШИР

П'4; i - С; 0,482 2,07 0,85+0,45 3,7+4,

ШИР1 П=4; i = <,2; 0,218 4,58 0,68+0,35 4,7+5,

2=6; ¿•',2,3; 0,0553 18,08 0,40+0,21 7,87+9, п*4; г-Í; ¿=¿>,SoCe 0,644 1,55 0,85+0,45 3,7+4,

ШИР2 0,604 1,66 0,4+0,22 7,87+8, я-в; 0,144 6,9 0,5+0,28 6,0+6,

4. Узды прщгтаительной коммутации тишстошых широтно-иц-дульсных преобразователей. В настоящее время наряду с разработкой и совершенствованием силовых пбйупроводниковых приборов,запираемых по цепи управляющего электрода, наметился значительный прогресс в улучшении показателей (в том числе динамических) класса приборов, запираемых по цепи анода. Это обстоятельство определяет и в настоящее время актуальность дальнейшей проработки вопросов теории и практики узлов принудительной коммутации тиристоров, в особенности для преобразователей средней и большой мощности при повышенных питающих напряжениях, где, в частности, быстродействующий однооперационный тиристор до настоящего времени остается по-существу пока единственным типом прибора, предназначенным для реального использования. Определенные успеха в улучшении показателей достигнуты и для таких приборов, как асимметричный и комбинированно-выключаемый тиристоры я тиристор-диод в общем корпусе.

Материал данного раздела, отражающий вклад автора в создание теории узлов принудительной коммутации тиристоров, служит основой для представленных в разд.5,6 результатов анализа и синтеза автономных широтно-импульсных преобразователей, предназначенных для Э11 переменного и постоянного тока. Работа в данной направлении на кафедре промышленной электроники МЭИ при участии автора проводится с начала 60-х годов после появления первых отечественных тиристоров.

Установлено,/2 /, что свойства УПК и преобразователей в целом в значительной степени зависят от используемой структуры УПК, характеризующей схему соединения основных элементов, непосредственно участвующих в запирании тиристора. Выявлены возможные варианты структур как с линейными, так и с насыщающимися коммутирующими дросселями /2,5,7,11 /. Наиболее распространенные из них с линейными реакторами приведены на рис.11,а-д. Введение понятия структуры позволило более обоснованно подойти к определению отличительных признаков УПК и созданию юс классификации.

Принципиальным явилось предложенное на кафедре промышленной электроники МЭИ деление УПК на узлы параллельной и последовательной коммутации /Л.5 /, позволившее отразить их влияние на внешние и регулировочные характеристики преобразователей /1-3/. Специфика в протекании электромагнитных процессов использована автором для деления УПК на схемы с перезарядом коммутирующего конденсатора током нагрузки и током колебательного контура /1/. Данный признак связан с продолжительностью процесса перезаряда коммутирующего конденсатора и зависимостью ее от тока нагрузки.

Автором введено понятие "коммутационные характеристики" УПК /5,7 /.для учета зависимостей, отражающих способность УПК к осуществлению коммутации при изменении возмущающих факторов (тока нагрузки, питающего напряжения и начального напряжения на 'коммутирующем конденсаторе) . Для схем с линейными и насыщающимися дросселями получены коммутационные характеристики в обобщенном нормализованном виде при минимальном количестве расчетных соотношений /2,3,5,7,11 /. Коммутационные характеристики предложено представлять графически. Для схем рис.11,а~в они праве не ны на рис.12 /2,3,5,7 /. Коммутационные характеристик« применимы для преобразователей как регулируемых внутренними средствами, так и по цепи питания /10 /. Они удобны для сравнения УПК по коммутационной способности, на их основе базируется разработанная автором инженерная методика расчета элементов коммутации /2,3 /.

Недостаток УПК с насыщающимися коммутирующими дросселями-необходимость в дополнительных источниках тока для питания обмоток подмагничивания /11 ], что затруднило реализацию их достоинств, обусловленных лучшим использованием энергии коммутирующего конденсатора ш меньшей в связи с этим его емкостью.

Автором найдено решение без источников подмагничивающего тока /31 /, основанное на совместном использовании в УПК линейных и насыщающихся дросселей. Насыщающийся реактор может быть двухобмоточным со встречным включением обмоток (рис.13). Эффект достигнут за счет того, что на этапе приложения к коммутируемому тиристору обратного напряжения состояние дросселя ¿д определяется крутым участком петли намагничивания и он ограничивает составляющую тока, ответвляющуюся в цепь шунтирующего диода. Вследствие этого конденсатор перезаряжается преимущественно током нагрузки. Путем выбора соответствующего значения отношения ^(рис.13,б )на коммутируемом тиристоре при запирании создается требуемое обратное напряжение.

Составной частью теории УПК является выяснение условий баланса энергии в них при перезарядах коммутирующего конденсатора. Эти условия непосредственно связаны с коммутационной способностью УПК и максимальными напряжениями на элементах преобразователя. Многие вопросы данного раздела теории УПК проработаны непосредственно автором и освещены в /1-3 /. Поэтому здесь, как и при изложении предыдущего материала, приводятся главным образом результаты проведенных автором исследований со ссылками на его исходные публикации.

Для установившегося режима работы преобразователя условия баланса анергии в УПК зависят от следующих факторов /2 /: проявления эффекта накопления энергии, величины потерь в элементах схемы, наличия средств отвода избыточной энергии и дозаря-д& конденсатора.

Степень накопления энергии зависит от потребления энергии от источника напряжения, входящего в контур перезаряда, и передачи энергии в конденсатор, запасенной при протекании тока нагрузки через элементы коммутации. Установлено, что наиболее сильно эффект накопления проявляется в узлах последовательной коммутации, особенно выполненных на основе структуры рис.11,д /4 /. Другой крайний случай представляют схемы УПК на основе структуры рис.И.в. В них ярко выражен обратный эффект - потеря энергии конденсатором в связи с частичной ее отдачей в источник питания при перезаряде /2 /. В то время как узлы последовательной коммутации .требуют принятия мер по отводу избыточной энергии, УПК с данной структурой - по восполнению потерь.

В УЖ со структурами рис.11,а,г эффект накопления находится в прямой зависимости от токовой нагрузки преобразователя» В них велика роль завершающей стадии процесса перезаряда, протекающей после отпирания обратного диода /2 У, в связи с чем проявляется зависимость напряжения на конденсаторе (а,следовательно, и коммутационной способности) не только от коммутируемого тока, но и питающего напряжения.

Структура на рис.11,б ( реализуемая преимущественно в АИН) занимает по условиям обеспечения баланса энергии промежуточное положение среди схем рис.11,а,г и рис.11,в.В ней отдача энергии в источник питания происходит только от одного из конденсаторов. Эффект снижения энергии выражен слабее, чем в схеме рис. 11,в. Меньше и потребность в энергии для достижения баланса. Меньше также потери, связанные с процессами отдачи энергии в источник питания и потребления энергии от него. Важно отметить, что здесь допустимо проведение операции дозаряда конденсаторов до завершения рабочей стадии. Тем самым легко осуществимы варианты, характеризуемые независимостью баланса энергии в УЖ от тока нагрузки либо зависимостью от тока. Сокращается и суммарное время, отводимое УПК для осуществления квммутации и восполнения потерь. Аналогичной является и структура УЖ, в которой вместо Ск1 и Cj^ включены конденсаторы входного фильтра, а конденсатор с емкостью = С^ + С^ расположен в цепи коммутирующего дросселя /2,12,21 /.

Практика УЖ располагает большим арсеналом средств отвода избыточной энергии. Они различаются как способами ее отбора от УЖ, так и использования. Избыточная энергия может быть отведена от дросселя или конденсатора (в связи с этим предложено различать "индуктивный" и "емкостный" виды ■'сброса* /2,6/ ),а также от всего контура /2/, например, посредством колебательного перезаряда или разряда на источник питания /28 Д Отведенная' энергия может быть передана в цепь источника питания, в нагрузку или рассеяна на резисторах сброса /1-4,6 /,

Автором проведен анализ схемотехнических решений, реализующих отвод избыточной энергии от УШ /1,2,4,6,8,10,19 Л Ка основании проведенных исследований установлена предпочтительность способа с передачей избыточной энергии в источник питания или нагрузку посредством повышения функциональности элементов, составляющих структуру УПК, т.е. без применения дополнительных цепей, усложняющих схему преобразователя. Предпочтение отдано индуктивному виду сброса и сбросу от всего колебательного контура.

Рассмотрено влияние УПК на частотные и регулировочные свойства управляемых внутренними средствами автономных преобразователей, что непосредственно связано с обеспечением требуемых коэффициентов регулирования шн и ^"макс. Установлена существенная зависимость этих коэффициентов от времени протекания электромагнитных процессов в УПК, включающем интервалы коммутации силового тиристора, отвода избыточной энергии, восполнения потерь, а также подготовительных перезарядов коммутирующего конденсатора /1,2 /. На повышение частотных и регулировочных свойств благоприятно сказывается уменьшение времени выключения тиристоров. Велика роль и схемотехнических средств, причем при комплексном подходе с обеспечением требуемой коммутационной способности и осуществлением баланса энергии в УПК /1,2,8,17,18,23,26,29 /. Проработаны также функциональные методы, основанные на переводах вспомогательных этапов работы УПК на участки формирования импульсов и пауз кривой выходного напряжения преобразователей /2,28,31-34,41 /.

Работы автора по теории УЖ использованы в научной,учебной и справочной литературе по преобразовательной технике,

5. Анализ и синтез широтно-имлульсных АИН для электропривода переменного тока. Преемственность с точки зрения использования непрерывно улучшаемой силовой полупроводниковой элементной базы является одним из существенных требований, предъявляемых при создании современных устройств преобразовательной техники, в частности, автономных преобразователей. Такой подход отражает интересы производства при проведении последующей модернизации разработки, направленной на повышение ее технико-экономических показателей. Более подготовленными к приему нового изделия будут и сферы эксплуатации и обслуживания, что особенно существенно для такого емкого потребителя, каким является городской электрический транспорт. Указанное положено в основу при разраоотках преобразователей на базе АИН и ¿ШЛИ.

Быстродействующий и асимметричный тиристоры представляют на ближайшую перспективу те типы приборов, на которые реально может ориентироваться разработка автономных преобразователей средней и большой мощности при питании от источников повышенного напряжения. В связи с этим применительно к АИН исходным является решение вопроса о выборе способа включения в схему УПК.

Многообразие способов включения УЖ в трехфазной мостовой схеме АИН отражено в разработанной в начале 70-х годов на кафедре промышленной электроники МЭИ с участием автора классификации /Л.1, 1,2 /, в соответствии с которой все схемы АИН по указанному признаку делятся на 6 групп: с повентильными, межвентильными, пофазными, межфазными, групповыми и общим УПК. Эти способы принято считать основными, так как на их комбинациях основываются подгруппы производных схем.

Способ включения УЖ имеет непосредственную связь с реализацией соответствующих алгоритмов переключения тиристоров, т.е. со способами формирования кривой и регулирования величины выходного напряжения АИН /1,2,20 /. При импульсных методах, в том числе 11ШР, УЖ должны обеспечивать алгоритмы поочередного переключения тиристоров в каждой фазе инвертора. Задача наиболее рационально решается в АИН с фазными УЖ, являющимися к тому же достаточно универсальными с точки зрения осуществления ряда других АП /1 /. Такие схемы характеризуются двухтактным режимом работы Уж, при котором оба такта перезаряда коммутирующих конденсаторов используются для запирания силовых тиристоров соответствующих фаз.

Повышенные питающие напряжения создают специфику выбора УЖ инвертора. Балансу энергии в УЖ должны соответствовать невысокие напряжения на коммутирующих конденсаторах, так как от них зависят уровни максимальных напряжений на вспомогательных и силовых тиристорах. Установлено /44 /, что данное требование наиболее полно удовлетворяется в классе схем АИН, УДК которых выполнен на базе структуры рис.11,б. Исходная схема одной фазы инвертора данного класса представлена на рис.11,б. В ней нет вспомогательных элементов и цепей, предназначенных для отвода избыточной энергии, а также дозаряда коммутирующих конденсаторов. УЖ этого типа, как отмечалось в разд.4, обладает достаточно высокой коммутационной способностью.

Баланс энергии в УПК достигается за счет двух стадий перезаряда конденсаторов: начальной, сопровождающей запирание силового тиристора, и завершающей, предназначенной для восполнения потерь. Начало завершающей стадии совпадает с отпиранием силового тиристора противолежащего плеча. Изменение момента его отпирания обеспечивает управляемость процесса восполнения энергии. Тем самым достигается требуемая коммутационная способность УПК в зависимости от изменяющихся в процессе работы цредкоммутаци -онного тока и питающего напряжения.

Для улучшения условий работы силовых тиристоров и обратных диодов при переюшчениях, а также силовых тиристоров в аварийных режимах в силовые цепи исходной схемы вводятся дополнительные индуктивные элементы. Их функцию могут выполнять линейные и насыщающиеся одно- и двухобмоточные дроссели. Возможные варианты схемы приведены в табл.2. Варианты 1-4 - известные схемы ; 5 и 6 (рис.14,б) - предложенные автором /31 /.

Таблица 2.

Вариант схемы Максимальное напряжение на силовом тиристоре

1 АИН о ¿к и магнитно несвязанными линейными ¿ д Е+Ш, ^

2 АИН с ¿к и магнитно несвязанными насыщающимися ¿ д

3 АИН с магнитно несвязанными линейными ¿д ; ¿К-0 Е+ЩО)

4 АИН с магнитно связанными и включенными встречно линейными Ь д ; ¿ к ш

5 АИН с Ь к и магнитно связанными включенными встречно линейными 1 д

6 АИН с ¿к и магнитно связанными включенными встречно насыщающимися ¿д Е+1МО) ¿■К+Ьр.наС

В табл.2 приведены выражения для напряжения на силовых тиристорах с учетом влияния дополнительных магнитных элементов. Использованы обозначения: /д - индуктивность дополнительного дросселя; ~ индуктивность рассеяния двухобмоточного дросселя; / д нас - индуктивность обмотки дросселя в состоянии насыщения; нас - индуктивность рассеяния обмоток дросселя в режиме насыщения.

В схемах 2,3 уровни максимальных напряжений на силовых тиристорах наибольшие. Недостаток схемы 4 - протекание рабочего тока через дроссель I к с относительно большой индуктивностью, неблагоприятно сказывающееся на его массо-габаритных показателях.

В схеме 1 величина и скорость нарастания сквозного тока на этапе восстановления обратного диода зависят от индуктивности ¿д , в схеме 5 - от индуктивности , которая может изменяться в зависимости от конструкции дросселя. Поэтому схема 5 является более гибкой в обеспечении паспортных режимов работы полупроводниковых приборов при переключениях. Меньше в ней и уровни максимальных напряжений на силовых тиристорах. Дополнительным преимуществом схемы 6 по сравнению со схемой 5 является перезаряд конденсатора на этапе запирания силового тиристора током нагрузки, так как двухобмоточный дроссель в схеме 6 на данной стадии находится в ненасыщенном состоянии. Это позволяет уменьшить емкость коммутирующего конденсатора /2 /. Для всех схем данного класса уровень напряжения на коммутирующих тиристорах равен 11(0)

Важнейшими критериями оценки схем АИН8 регулируемых внутрэн-ними средствами, в том числе ШИР и ШИМ, служат также минимальный ~[т1П и максимальный ][таХ коэффициенты регулирования напряжения /2 /. Лимитирующим фактором для обоих коэффициентов является минимальное время проводимости силовых тиристоров ¿оСгп{п . которое в свою очередь зависит от общей продолжительности процесса перезаряда коммутирующего конденсатора, включающей этапы запирания силового тиристора и подготовки к очередной коммутации /1 /„

Для ШИР1 (тп = £/?/, ; ¡тах - /

Для ЕМР2 {тп = л?л/, Ътп ; [тазс ~ 1

В рассмотренном классе схем нет необходимости в отведении дополнительного времени на сброс избыточной энергии от УПК и дозаряд коммутирующих конденсаторов. Это благоприятно сказывается на тгп 110 сравнению с другими схемами (см.разд.4 ).

Установлено, что для ШИР2 минимальная длительность '-лгтп лимитируется весьма близкими по величине интервалами перезаряда конденсаторов до отпирания очередного силового тиристора общей фазы ( ^ ) и после его отпирания ( £г ), = она равна времени полного перезаряда конденсаторов ¿¿пшт^*^" Тем самым для коэффициентов fmj„ и fmax при обоих видах ШИР действительны общие выражения.

На рис.15 для схемы 1 тягового ЭП опытного электропоезда метро с АД представлены зависимости, иллюстрирующие прогноз параметров УПК и АИН по мере снижения времени выключения силовых тиристоров. Исходными данными служили; максимальное отношение

I(0)/g = 1.62 А/в 550 В, 1(0) = 890,4 А ), коэффициент запаса по времени выключения &3 = 1,2 , добротность колебательного контура Q. = 9. Параметр fmin , зависящий от | ^ и

Л дан в обобщенной форме записи у*\ = imtn fenfig, •

За счет существенного повышения частоты колебательного контура УПК при < 20 мкс создаются определенные преимущества в использовании вместо линейных i насыщающихся двухобмоточных дросселей со встречным включением обмоток (рис. 14,6). Такая замена позволит в 1,5 раза уменьшить емкости коммутирующих конденсаторов и сократить потери в схеме.

6. Анализ и синтез широтно-импудьсных преобразователей для адектропривода постоянного тока. Разработка ИШШ для ЭП посто-.Eincre тока, а частности, тягового, решалась с учетом наличия большие числа альтернативных вариантов, обусловленных не только многообразием УПК, но и способов построения главных цепей преобразователя.

Главные цепи ИППН могут быть /1.2; 2,3 / одно-,двух-,трехтактные и в общем случае - многотактные. В многотактных схемах возможна как поочередная, так и с перекрытием работа управляемых силовых полупроводниковых ключей. Использование многотактных схем .позволяет снизить токовую загрузку управляемых ключей, а при работе с перекрытием - уменьшить пульсации нагрузочного тока.

Благодаря наличию приборов на ток 800 А и выше с повышенными динамическими параметрами проблема выбора тиристоров для рассматриваемой области применения отпала. Тем самым, если функцию реверсирования напряжения на нагрузке непосредственно с ИШШ снять, то наиболее оправданным для тягового ЭП ГЭТ будет использование проотейшего однотактного ИППН с одним силовым управляемым полупроводниковым ключей. Схемы такого вида, как известно /Л.З.Л.4 /, способны обеспечить все требуемые режимы работы ЭП, в том числе рекуперативное и реостатное торможения.

Обзор отечественных и зарубежных публикаций показал, что ИППН с двухтактными УПК (в которых оба такта перезаряда коммутирующего конденсатора используется для запирания силового тиристора) нуждаются в 4х- 6™ тиристорах вместо 2х при однотакт-ных УПК (где для той же цели используется только один из тактов). В расчет принято так же и то, что дополнительные потери от холостых перезарядов конденсатора в ИППН с однотактными УПК не на много превышают потери в ИППН с двухтактными УПК, так как специфика построения последних предполагает протекание нагрузочного или перезарядного тока через два последовательно соединенных соответственно силовых или коммутирующих тиристора. Поэтому сделан вывод о предпочтительности использования в ИППН УПК од-нотактного действия.

Установлена предпочтительность отвода избыточной энергии от УПК в нагрузку с фиксацией напряжения на коммутирующем конденсаторе на уровне Е. Так как напряжение конденсатора определяет уровни напряжений большинства элементов ИППН, то указанное свойство особенно существенно при повышенных питающих напряжениях. Оно достигнуто в структуре УПК рис.11,а при размещении коммутирующего дросселя в цепи ооратного диода (рис. 16,а). Характер процесса перезаряда (проиллюстрирован на рис. 16,6) был впервые описан автором в /2 / (с.86-88,рис.2-18)„Выявленное свойство явилось основой к выбору /8,41 / и разработке схем ИППН перспективного класса для тягового ЭП ГЭТ (рис. 17-23) /32-34,48/.

Малое число элементов в схемах выбранного класса достигнуто многофункциональностью входящих компонентов и прежде всего дросселя который помимо элемента контура коммутации участвует также в подготовительном перезаряде, ограничивает до паспортных значений скорость нарастания тока силового тиристора, величину и скорость нарастания обратного тока обратного диода. Предусмотрено отсутствие короткозамыкающих для источника питания контуров при нештатных отпираниях тиристоров, что уменьшает вероятность появления аварийных режимов. Резистор И3 обеспечивает сохранение на коммутирующем конденсаторе напряжения перед коммутацией, равного Е. Тем самым гарантируется успешное запирание силового тиристора во всех режимах работы, в том числе и после окончания его непрерывной проводимости в тяговом режиме.

ИШШ на рис.17-20 применимы с силовым однооперационным быстродействующим тиристором. Недостаток, имеющийся в схеме рис.17 в виде дополнительного (сверх значения Е) импульса напряжения на нагрузке от дросселя , в схемах на рис.18 и рис.19 исключен. В преобразователе на рис.18 /33 / задача решена посредством двух-обмоточного дросселя ¿^ со встречным включением обмоток, а на рис.19 /34 / - включением L„o в Цепь силового тиристора. При силовых асимметричных тиристоре или приборе тиристор-диод в общем корпусе дроссель L ^ жз схем рис.17-20 исключается и все они приводятся к одному виду. Применение прибора тиристор-диод позволяет сократить до 3х общее количество силовых приборов в схеме. В преобразователе на рис.20 по аналогии с инвертором (рисЛ4) применен насыщающийся двухобмоточный дроссель со встречным включением обмоток, позволяющий уменьшить емкость коммутирующего конденсатора.

На рис.21-23 представлены варианты выполнения преобразователя, когда роль силового тиристора выполняет КВТ. Цепь, составленная из элементов Иг?4, ¿^ , К^ , С^, предназначена для создания импульса тока требуемой величины и формы, запирающего тиристор по цепи управляющего электрода.

Проведен анализ электромагнитных процессов в схемах. Разработана методика расчета их параметров / 41,47/. Для тягового ЭП троллейбусов новой серии ЗИУ-6202 получены аналитические зависимости, позволяющие прогнозировать значения параметров преобразова вателей в зависимости от времени выключения тиристоров tg . Результаты расчетов приведены на рис.24 (при использовании быстродействующих тиристоров и КВТ) и на рис.36 (при применении асимметричных тиристоров и приборов тиристор-диод). Приняты следующие исходные данные: Р = 200 кВт, Е^ = 550 В, = 400 В, E^q = 720 В, КО) = 400 А, П3 = 1,2 ,/"= 400 Гц. Два троллейбуеа са указанной серии с ИППН на основе разработок автора в настоящее время проходят ходовые испытания в г.Энгельсе. Схема силовых цепей тягового ЭП приведена на рис.26 /48/.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработаны теоретические положения широтно-импульсного способа формирования и регулирования выходного напряжения трехфазных АИН: проведена классификация алгоритмов управления инвертором при ШИР; разработана система параметров, характеризующих

ШИР в АИН; проведен гармонический анализ выттщготоНапряжения АИН при различных методах ШИР.

2. Разработаны критерии оценки качества формы кривой выходного напряжения АИН при двигательной нагрузке, отражающие потери мощности в АД от высших гармонических к^ и пульсации от них частоты вращения . Критерии даны в обобщенной нормализованной формах записи и применимы для АИН, регулируемых как внутренними средствами, так и по цепи питания. Для АИН с ШИР получены универсальные обобщенные характеристики показателей качества, удобные для инженерных расчетов.

3. Разработан метод анализа предкоммутационных токов в АИН с ШИР. На его основе проведено сопоставление существующих вариантов ШИР. Создана инженерная методика расчета предкоммутационных токов, базирующаяся на полученных обобщенных нормализованных характеристиках этих токов.

4. Разработаны рекомендации по улучшению показателей качества кривой выходного напряжения АИН с ШИР. Синтезирован ряд алгоритмов управления АИН с улучшенными видами ШИР.

5. Разработаны основные положения теории УПК автономных преобразователей: введено понятие "структура УПК", выявлены возможные варианты структур, создана их классификация, определены коммутационные характеристики УПК, установлены условия баланса энергии в УПК, проработаны методы отвода избыточной энергии от УПК, выявлено влияние УПК на частотные и регулировочные свойства автономных преобразователей.

6. Проведен сравнительный анализ схемотехники АИН с ШИР для ЭП переменного тока средней и большой мощности, в том числе тягового. На его основе выявлен класс АИН, дополненный оригинальными разработками автора, являющийся наиболее предпочтительным по предъявляемым требованиям для решения задачи. Разработки автора используются в ЭП опытного электропоезда метро и трамвая,

7. Проведен анализ и синтез схем ИППН для ЭП постоянного тока средней и большой мощности. На основе синтезированной структуры УПК разработан класс преобразователей, предназначенный для данного типа ЭП. Разработанная схема ИППН на силовых быстродействующих тиристорах используется в тяговом ЭП троллейбусов новой серии ЗИУ-6202, проходящих ходовые испытания.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах: аз" г4в* из*

Рис. I

O IZO* ¿40* МО* г—1---Т--— -т

-i Ш5Г г-хП.

О ÍÍO* 240° 360°

Рас.З s SJ ¡A a,i P.s iß Рис.

0 О,M SM w № Pic.

M ! , : у о щ t>№ W W f % **/* я **/j a 1лт~»-иГ > /• i !

Pec. И

ГУЖ7Г t,s t.* а nm. Щ

L* С.,

К •■Kl,! If. "<

Г як*

24 20 Н

4 s в

3 6 s с ¡о го 3» 40 пке Р*с. . VS

VS2* L г % $ vr

VSZ X

К и t L

J—тл-^—— т

Т -i— к г^&т го iß го

1S 0,8 1S s

12 0,6 12 s s 0,4 г

4 0.2 4 г

0.8 H

0,4 s to го JO 40 to

КНИГИ

1. Забродин В.С. Автономные тиристорные инверторыши-ротно-импульсным регулированием. М.: Энергия.1977.

2. Забродин Ю.С. Узлы принудительной конденсаторной коммутации тиристоров. М.: Энергия. 1974.

3. Забродин Ю.С. Промышленная электроника.М.: Высш.школа. 1982.

СТАТЬИ, ДОКЛАДЫ, АВТОРСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА

4. Забродин Ю.С., Шевченко Г.И. Инвертор напряжения с общим коммутирующим устройством //Доклады научн.-техн.конф. моек, энерг.ин-та по итогам научн.-исслед.работ за 1966-1967 гг.Секц. электронной техники.Подсекц.промэлектроники. М.-.Моск.энерг. ин-т. 1967. С.47-65.

5. Забродин Ю.С. Коммутационные процессы в автономных инверторах напряжения// Доклады научн.-техн.конф. моск.энерг. ин-та по итогам научн,-исслед. работ за 1968-1969 гг. Секц. электронной техники.Подсекц.промэлектроники. М.: Моск.энерг. ин-т. 1969. С.21-31.

6. Лабунцов В.А., Забродин Ю.С. Трансформаторный вывод избыточной энергии из контура коммутации в тиристорных инверторах напряжения //ЭТП. Преобразовательная техника. 1970. Вып.9-10.

С. 9-12.

7. Забродин Ю.С. Коммутационные характеристики узлов принудительной коммутации тиристоров //Электротехника.1971. * 9. С.6-9.

8. Каганов И.Л., Забродин Ю.С. Автономные инверторы напряжения повышенной частоты //Электричество. 1971. Л 9. С.65-68.

9. Лабунцов В.А., Забродин Ю.С. Особенности работы инверторов напряжения на асинхронный двигатель //Электротехника. 1971. * 11. С. 1-4.

10. Забродин Ю.С. Регулируемый в широком диапазоне частот автономный инвертор напряжения //Электричество. 1971. № 12. С. 57-61.

11. Забродин Ю.С., Шевченко Г.И. Сравнение использования в инверторах напряжения линейных и насыщающихся коммутирующих реакторов //Электротехника. 1973. № 6. С. 15-18.

12. Забродин Ю.С.,Лабунцов В.А., Сытин А.П. Трехфазный инвертор напряжения, регулируемый по цепи питания //Электротехника. 1976. * 3. С. 28-30.

13. Способы реализации широтно-импульсного регулирования в автономных инверторах напряжения /Ю.С.Забродин, А.Н.Кулешова, А.Н.Добровольский, И.А.Лыков // Электротехника. 1984. № 11.

С. 38-42.

14. Особенности работы инверторов напряжения с широтно-им-пульсным регулированием в тяговом электроприводе переменного тока / Л.Л.Дудуляка, Ю.С.Забродин, В.К.Миледин, М.З.Фурманэк // Электричество. 1985. № 1. С. S6-69.

15. Забродин Ю.С. Критерии оценки качества выходного напряжения автономных инверторов // Электричество. 1987. № 3.С.43-48.

16. lach F.tSah?odin JS. Stpuzuxgsfesehe fuz Pit/strec/isefzü/tfez mrf

17. iachF^SafooiuHj.S. Schnelle XummLiiieiunpsscAdUunger? mii pa-гаHelen Schwnyheisen und ihze 3imensii>me2iinjjj{:TZ-A.19?ff.tfi?.S,?14-S

18. Каганов И.Л., Забродин Ю.С. Автономный инвертор напряжения с широтно-импульсным регулированием // Сб.научн.трудов. 91. М.: Моск.энерг, ин-т. 1971. С. 28-37.

19. Забродин Ю.С., Миронов В.Н. Система управления регулируемого по цепи питания трехфазного автономного инвертора напряжения // Сб.научн.трудов. J6 122. М.: Моск.энерг.ин-т. 1972.

С. 17-22.

20. Тиристорные преобразователи частоты с искусственной коммутацией для электропривода / Т.А.Глазенко, Ю.С.Забродин, Ф.И.Ковалев, В.А.Лабунцов, И.И.Эпштейн //Автоматизированный электропривод. Труды 6 Всесоюзной конференции по автоматизированному электроприводу. М.: Энергия. 1974. С. 149-152.

21. Автономный инвертор напряжения с широтно-импульсным регулированием / В.А.Лабунцов, Ю.С.Забродин и др.//Автоматизированный электропривод. 'Груды 7 Всесоюзной научно-технической конф. по автоматизированному электроприводу. М.: Энергия. 1980. С. 239-245.

22. Лабунцов В.А., Забродин Ю.С., Сытин А.И. Широтно-им-пульсный способ регулирования автономных инверторов с независимой от параметров нагрузки формой кривой выходного напряжения// Сб. научн. трудов.Л 275.М.: ;Лоск.энерг.ин-т. 1975. С. 27-35.

23. Забродин Ю.С., Сытин А.П. Повышение эффективности использования коммутирующих конденсаторов в тиристорных инверторах напряжения дня источников повышенной и регулируемой частоты //

Эффективность повышения частоты промышленного переменного тока. Кишинев.: Штиинца. 1976. С. 79-83.

24. Система управления инвертором напряжения с широтно-им-пульсным регулированием для частотного управления скоростью асинхронного двигателя / В.А.Жеглов, Ю.С.Забродин, В.А.Лабунцов// Современные задачи преобразовательной техники. Труды Всесоюзной н.-т. конф. по преобразовательной технике.Киев.4.2.1975.С.91-95.

25. Дементьев В.Л., Забродин Ю.С., Павлов Ф.В. Автономный инвертор напряжения с широтно-импульсным регулированием // Сб. научн. трудов. * £77. М.: Моск.энерг.ин-т. 1982. С.79-82.

26. A.c. 307471 СССР, H02m 7/52. Трехфазный тиристорный мостовой инвертор / Ю.С.Забродин // Открытия.Изобретения.1971.Ä 20.

27. А.о. 692047 СССР, Н02р 7/28. Электропривод постоянного тока с импульсным преобразователем на тиристорах /' В.П.Морозкин, Ю.С.Забродин // Открытия. Изобретения. 1979. № 38.

28. A.c. 892652 СССР, Н02р 13/18. Способ упрааления вспомогательными тиристорами инвертора напряжения / О.Г.Булатов,Ю.С.Забродин, В.А.Лабунцов и др. // Открытия. Изобретения. 1981. J4 47.

29. A.c. 995235 СССР,Н02р 13/18.Трехфазный инвертор /Ю.С.Забродин, В.А.Лабунцов и др. // Открытия. Изобретения. 1983. * 5.

30. A.c. 1144176 СССР, Н02ш 7/527. Способ управления трехфазным автономным инвертором напряжения с широтно-импульсным регулированием / Ю.С.Забродин, И.А.Лыков, Ф.В.Павлов // Открытия. Изобретения. 1985. Л 9.

31. A.c. 1198711 СССР, Н02/л 7/515. Инвертор напряжения / Ю.С.Забродин, В.К.Миледин, Ф.В.Павлов, А.Н.Добровольский // Открытия. Изобретения. 1985. JS 46.

32. A.c. 1243067 СССР, Ш)2т 3/135. Преобразователь постоянного напряжения / Ю.С.Забродин, В.А.Лабунцов, Ф.В.Павлов и др.// Открытия. Изобретения. 1986. * 25.

33. A.c. 1283902 СССР, НО2т 3/135. Импульсный преобразователь постоянного напряжения / Ю.С.Забродин, А.И.Муратов ,Ю.Г.Сихарулидзе // Открытия. Изобретения. 1985. £ 2.

34. A.c. 1341706 СССР, Н02л? 3/135. Импульсный преобразователь постоянного напряжения / Ю.С.Забродин, В.А.Лабунцов, А.И.Муратов и др. // Открытия. Изобретения. 1987. Ä 36.

35. A.c. 1379915 СССР H02m 7/S37. Способ упрааления трехфазным автономным инвертором напряжения / Ю.С.Забродин, И.Л.Ларина // Открытия. Изобретения. 1988. JS 9.

36. A.c. 1361692 СССР, Н02/л 7/527. Способ управления автономным инвертором напряжения с широтно-импульсным регулированием / Ю.С.Забродин, И.Л.Ларина, Ф.В.Павлов // Открытия. Изобретения. 1987. № 47.

37. A.c. 1372554 СССР, Н02да 7/515. Автономный инвертор напряжения / B.C.Забродин, И.Л.Ларина, А.Н.Добровольский //Открытия. Изобретения. 1988. № 5.

38. Забродин B.C., Лабунцов В.А., Лыков И.А. Алгоритмы переключения тиристоров в автономном инверторе напряжения с селективным исключением гармонических // Сб. научн. трудов № 608.

М.: Моск.энерг.ин-т. 1983. С. 87-90.

39. Забродин Ю.С., Лыков И.А., Павлов Ф.В. Алгоритмы переключения тиристоров в автономном инверторе напряжения для тягового электропривода переменного тока // Сб. научн. трудов № 613. М.: Моск.энерг.ин-т. 1983. С. 23-28.

40. Забродин Ю.С., Кулешова H.A., фурманэк М.З. Методика расчета лредкоммутационных токов в автономном инверторе напряжения с широтно-импульсным регулированием // Сб. научн. трудов * 628. М.: Моск.энерг.ин-т. 1984. С. 104-107.

41. Забродин Ю.С., Зубков Ю.А., Сихарулидзе Ю.Г. Обобщенная методика расчета элементов коммутаций импульсных преобразователей постоянного напряжения с улучшенными показателями // Сб. научн. трудов Ä 63. М.: Моск.энерг.ин-т. 1985. С. 125-129.

42. Забродин Ю.С. Критерии формы кривой выходного напряжения автономных инверторов при работе на асинхронный двигатель // Сб.научн.трудов № 92. М.: Моск.энерг.ин-т. 1986. С. 8-15.

43. A.c. 1515301 СССР, Н02л 7/527, Способ управления трехфазным автономным инвертором напряжения с широтно-импульсным регулированием / Ю.С.Забродин, И.Л.Ларина, А.Н.Добровольский, Ф.В.Павлов // Открытия. Изобретения. 1989. № 38.

44. Анализ перенапряжений на силовых тиристорах в перспективных схемах автономных инверторов / Ю.С.Забродин, А.Н.Добровольский, И.Л.Ларина, Я.Новински // Сб. научн. трудов № 150. М.: Моск.энерг.ин-т. 1987. С. 168-173.

45. Забродин Ю.С. Способы селективного исключения гармонических в автономных инверторах напряжения с широтно-импульсным регулированием // Сб. научн. трудов № 178. М.:Моск.энерг.ин-т. 1988. С. 15-20.

46. Забродин Ю.С. Универсальны« нормализованные характернотики предкоммутационного тока инверторов напряжения с ШИР //Сб. научн. трудов № 205. М.: Моск.энерг.ин-т. 1989. С.88 - 93.

47. Обобщение характеристики преобразователя напряжения на асимметричных тиристорах для троллейбусов новой серии ЗИУ-6202 / Ю.С.Забродин, Н.А.Кулешова, А.Н.Добровольский, Ф.В.Павлов // Сб. научн. трудов Jfc 205. М.: Моск.энерг.ин-т. 1989. С. 93-102.

48. Перспективный тяговый привод семейства новых троллейбусов типа ЗИУ-6202 / А.Н.Добровольский, Ю.С.Забродин, Н.А.Кулешова, В.В.Маркин, В.К.Миледин // Тез.докл.совещ."Состояние и перспективы развития электрооборудования городского транспорта". М.: Информэлектро. 1989. С. 12-13.

49. Алгоритм управления системы широтно-импульсных инверторов тягового электропривода переменного тока метрополитена / B.C.Забродин, В.А.Лабунцов, С.К.Корольков, Б.Л.Сыркин //Тез.докл. 2-й н.-т.конф."Проблемы создания подвижного состава с асинхронными тяговыми двигателями". М. .-Информэлектро. 1990. С. 38.