автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка и исследование бездатчикового варианта электропривода по системе "Непосредственный преобразователь частоты - асинхронный двигатель"

На правах рукописи

ТРЕТЬЯК Григорий Александрович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ БЕЗДАТЧИКОВОГО ВАРИАНТА

ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПО СИСТЕМЕ «НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ - АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ»

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

>НЧ I АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2003 г.

Работа выполнена на кафедре Автоматизированного электропривода Московского энергетического института (технического университета).

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор

МИРОНОВ Леонтий Михайлович

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

ОНИЩЕНКО Георгий Борисович - кандидат технических наук ИВАНОВ Андрей Гелиевич

Ведущее предприятие - ОАО "Рудоавтоматика"

Защита состоится 21 ноября 2003 г. в аудитории М-611 в 16 час 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.157.02 при Московском энергетическом институте (техническом университете) по адресу: Москва, Красноказарменная ул., д. 13.

Отзывы (в двух экземплярах, заверенные печатью) просим направлять по адресу: 111250, Москва, Красноказарменная ул., д. 14, Ученый совет МЭИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ.

Автореферат разослан "_"_2003 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.157.02 >' / /

канд. техн. наук, доцент / ' / ЦырукС.А.

/ - > '

/

/

-д

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Эффективность и оптимальность большинства технологических процессов, а также работа многих машин и механизмов в настоящее время обеспечиваются регулируемым электроприводом. Актуальной проблемой современного регулируемого электропривода переменного тока является создание простых, надежных, экономичных, не требующих постоянного квалифицированного техухода электроприводов по системе «Непосредственный преобразователь частоты - асинхронный двигатель» (НПЧ-АД) для тяжелых условий эксплуатации. В научной группе экскаваторного электропривода кафедры Автоматизированного электропривода Московского энергетического института (Технического университета) разработки и исследования таких электроприводов ведутся на базе унифицированных модульных тиристорных преобразователей в объектно-ориентированном экскаваторном исполнении серии ПТЭМ-2Р.

Выполненные исследования показали, что для обширной группы механизмов продолжительного режима работы и большой мощности, таких как насосы, вентиляторы, нагнетатели, воздуходувки, компрессоры и т.п. возможно и целесообразно создание практически безналадочных бездатчиковых систем НПЧ-АД, построенных на основе тиристорных преобразователей серии ПТЭМ-2Р. Это обусловлено поступившими предложениями от горно-обогатительных и металлургических предприятий в научную группу экскаваторного электропривода кафедры АЭП МЭИ (ТУ) по созданию гаммы НПЧ для модернизации электроприводов технологических насосов, конвейеров и других механизмов непрерывного действия. При этом интерес определяется существенно меньшей удельной стоимостью НПЧ в сравнении с широко предлагаемыми преобразователями частоты со звеном постоянного тока.

Непосредственные преобразователи частоты с естественной коммутацией (НПЧ с ЕК) нашли пока ограниченное применение - в основном для тихоходных электроприводов с асинхронными короткозамкнутыми двигателями.

Актуальность данной работы определяется необходимостью расширения диапазона изменения частоты НПЧ до 50 Гц, что требует внесения изменений в отношении принципов управления.

Цель работы. Разработка и исследование бездаушковой онотомы ННЧчАД

- - ^ РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ {

для механизмов продолжительного режима работы. БИБЛИОТЕКА |

СПетеИт ГА Л 09

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Анализ существующих в настоящее время преобразователей частоты с непосредственной связью и обоснование использования бездатчиковой системы НПЧ-АД, построенной на основе модульных тиристорных преобразователей серии ГГГЭМ-2Р, для механизмов продолжительного режима работы.

2. Разработка конструкции и изготовление макетного образца непосредственного тиристорного преобразователя частоты.

3. Создание имитационной модели для теоретического исследования бездатчиковой системы НПЧ-АД на основе преобразователей ПТЭМ-2Р.

4. Разработка и исследование бездатчикового варианта электропривода по системе НПЧ-АД с расширением диапазона изменения частоты до 50 Гц.

5. Экспериментальные и теоретические исследования разработанной системы НПЧ-АД.

Методы исследования. Задачи, сформулированные для достижения поставленной цели, решались в теоретических исследованиях с использованием теории функций комплексного переменного, базовых законов теоретических основ электротехники, с применением теории обобщенной электрической машины, методов имитационного математического моделирования.

Для проведения экспериментальных исследований были созданы макет преобразователя и испытательно-демонстрационный стенд с использованием стандартных двигателей постоянного тока и асинхронной машины с короткозамкнутым ротором.

Новые научные положения, выносимые на защиту.

1. Обоснованная для ряда механизмов с продолжительным режимом работы целесообразность использования системы электропривода НПЧ-АД с бездатчиковым векторным управлением.

2. Имитационная модель системы электропривода НПЧ-АД, позволяющая проводить модульное построение на базе тиристорных преобразователей ПТЭМ-2Р.

3. Методики расчета параметров узлов аналого-цифрового задающего генератора синусоидальных сигналов для реализации бездатчикового векторного управления и для синхронизации с сетью системы НПЧ-АД.

•" ¿Г",""Сравнительные результаты теоретических исследований на имитационно? мйЯЗШ.-: и: 'экспериментальных исследований на демонстрационно-

ГЦ* I- , »

испытательном стенде кафедры АЭП МЭИ системы НПЧ-АД с бездатчиковым векторным управлением.

Практическая ценность.

1. Модульный принцип построения НПЧ позволяет осуществлять крупноблочное исполнение комплектных устройств, упрощает монтаж, наладку и эксплуатацию систем электропривода общепромышленных установок.

2. Разработанное устройство синхронизации позволяет обеспечивать устойчивую работу асинхронного двигателя в номинальном режиме на частоте сети. '

3. Разработанный бездатчиковый вариант непосредственного преобразователя частоты применим для ряда механизмов с непрерывным режимом работы (вентиляторы, воздуходувки, некоторые типы технологических насосов и т.п.).'

4. Разработанная имитационная модель системы НПЧ-АД позволяет проводить теоретические исследования сложных электромеханических систем с учетом особенностей модульных преобразователей ПТЭМ-2Р.

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на заседании кафедры автоматизированного электропривода Московского энергетического института (ТУ), на 1Х-ой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (4-5 марта) 2003 г., Москва.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано семь работ, в том числе методическое пособие, статьи в журналах «Вестник МЭИ», «Электрика», «Приводная техника», публикации в трудах научно-технических конференций, в сборниках научно-технических трудов, в описаниях одного свидетельства на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 110 наименований и 5 приложений. Работа изложена на 171 странице, содержит 58 рисунков и 8 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ '

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы и конкретизированы основные задачи и способы их решения.

В первой главе проанализированы основные разработки и исследования в области частотно-регулируемых электроприводов (ЭП). Сформулированы цели и задачи теоретического и практического исследований.

Данная работа базируется на результатах многолетних исследований на кафедре систем с НПЧ. Этой темой под руководством В.И. Ключева занимались: Кадыров И.Ш., Гаврилов М.И., Баранов Ю.М., Полянинов Г.А., Попов В.А., Доброслов В.Г., Микитченко А.Я., Миронов JI.M. и др. Кроме этого, исследованию и внедрению систем НПЧ-АД посвящены работы Бернштейна А.Я., Жемерова Г.Г., Фираго Б.И., Сарварова A.C., Козярука А.Е. и других отечественных и зарубежных ученых.

Общее состояние электроприводов механизмов непрерывного действия, работающих на промышленных предприятиях и горно-обогатительных комбинатах, требует вложения средств с целью расширения технологических возможностей, достижения более высокой эффективности, уменьшения износа механического оборудования, энергосбережения.

Наиболее массовыми в производстве являются вентиляторные механизмы различных видов: для проветривания, дутьевые, воздуходувки, дымососы и др. Превышение энергопотребления этими механизмами составляет 30-40 %. Это обусловлено следующими основными причинами: . 1. Отсутствие регулирования частоты вращения в соответствие с потребностями производства в воздухе, паре, воде и других компонентов производства.

2. Большинство вентиляторных механизмов продолжают оставаться в работе во время плановых и вынужденных простоев технологических агрегатов в связи с тяжелыми условиями прямого пуска.

3. Изначально завышенная установленная мощность механизмов и др.

В связи с этим возможно получение основного эффекта энергосбережения путем перевода ряда вентиляторных электроприводов на относительно длительное время в режим работы с пониженной частотой вращения. Основой модернизации такого класса механизмов может явиться техническая база в виде модульных элементов, позволяющих рационально строить преобразовательную часть электроприводов в соответствии с промышленными условиями эксплуатации и повышенными требованиями к надежности.

В 90-х годах научная группа профессора Ключева В.И. на основе накопленного опьпа эксплуатации серии тиристорных преобразователей в экскаваторном исполнении первого поколения выполнила разработку новой серии преобразователей ПТЭМ-2Р с более высокими техническими показателями и с расширенной номенклатурой типоисполнений серии.

Обосновано предложение по разработке высоконадежных и недорогостоящих преобразователей с непосредственной связью на базе модулей ПТЭМ-2Р и построение на их основе частотно-регулируемых бездатчиковых электроприводов механизмов непрерывного действия с вентиляторной характеристикой средней и большой мощности, которые могут работать наиболее эффективно с использованием ограниченного ряда скоростей вращения.

Во второй главе изложена разработка непосредственного преобразователя частоты с бездатчиковым векторным управлением для вентиляторного электропривода по системе НПЧ-АД. В качестве базового элемента разработки используются модульные тиристорные преобразователи ПТЭМ-2Р первого габарита, не требующие постоянного квалифицированного техухода и исключающие простои машин и механизмов при отказах электроники. Разработанная на кафедре серия ПТЭМ-2Р позволяет компоновать электроприводы по системе НПЧ-АД модулями четырех габаритов, расширяя диапазон мощностей от 30 до 2000 кВт.

Исследование силовых схем НПЧ (Полянинов Г.А., Каныгин В.И.) показало, что наиболее целесообразной для общепромышленных электроприводов является трехфазная нулевая схема системы НПЧ-АД без нулевого провода (рис. 1). Это заставило трехпульсные преобразователи перейти в режим, близкий к птести-пульсному, при этом, токи при номинальных нагрузках сместились в зону непрерывного режима.

Основу разработанного непосредственного преобразователя частоты составляют модули ПТЭМ-2Р нового поколения, выполненные на современной элементной базе. В силовой части используются тиристоры или оптотиристорные в модульном исполнении. С целью формирования более качественных токов в схеме без нулевого провода импульс управления в фазах преобразователя выполнен непрерывным. Силовые цепи и цепи управления потенциально развязаны друг с другом через оптроны.

Рис. 1. Трехфазная нулевая схема построения бездатчиковой системы НПЧ-АД на базе тиристорных преобразователей ПТЭМ-2Р

Представленная на рис.1 бездатчиковая система НПЧ-АД содержит три модульных тиристорных преобразователя ПТЭМ-2Р, включенные в каждую фазу короткозамкнутого асинхронного двигателя, задатчик интенсивности (ЗИ) и задающий генератор (ЗГ). Включение модульных преобразователей ПТЭМ-2Р без нулевого провода, позволяет рассматривать междуфазные преобразователи как несимметричные мостовые (несиммгтричные с точки зрения управления анодной и катодной группами), что улучшает качество выходного тока.

Итогом теоретических и экспериментальных исследований стала разработка и создание опытного образца непосредственного тиристорного преобразователя частоты НПЧТ-1 (рис. 2) с учетом особенностей формирования напряжений и токов преобразователями ПТЭМ-2Р по векторным сигналам задания, а также практическая реализация бездатчикового электропривода по системе НПЧ-АД (см. рис.1) для механизмов вентиляторного типа.

При разработке преобразователя частоты ставилась техническая задача, состоящая в упрощении наладки и эксплуатации, в повышении надежности работы электропривода. Поставленная задача решена выбором модульного принципа построения преобразователя (рис. 3).

Рис. 2. Вид разработанного преобразователя частоты с непосредственной связьюНГТЧТ-1,

Разработанный непосредственный тиристорный преобразователь частоты (НПЧТ-1) содержит: корпус 11, состоящий из несущих элементов и закрепленных на них крышки 14 с упором-15, а также направляющих 12, на которых установлены и закреплены винтами 13 три автономно управляемые моноблочные тиристор-ные преобразователи постоянного тока (ТТЛ, ТП2, ТПЗ) с трехфазной нулевой реверсивной схемой выпрямления в каждой фазе 1, 2, 3 и задающий генератор 4: Кроме этого, преобразователь оснащен откидывающейся контрольно-измерительной панелью 21 с расположенными на ней элементами управления. В корпусе 11 преобразователя также расположены три трансформатора синхронизации 5, 6, 7, трансформатор 8 для питания задающего генератора, блок конденсаторов 9, клеммная панель 10.

Одной из .главных задач данной работы является расширение области применения систем НПЧ-АД для механизмов с непрерывным режимом работы. При разработке системы управления преобразователем принято во внимание, что вентиляторные электроприводы в основном являются наиболее простыми с точки зрения' формирования рабочих режимов. Особенностью работы этого типа электроприводов является то, что при переходе на пониженные частоты вращения момент нагрузки снижается в квадоатичной, а мощность на валу двигателя в кубической зависимости, характер нагрузки спокойный и ее величина определяется в соответствие с механической характеристикой механизма.

Главным препятствием для широкого применения НПЧ в электроприводах вентиляторного типа является ограниченный в пределах до 20-25 Гц диапазон частот выходного напряжения. Разработанная система бездатчикового векторного управления с автоматической синхронизацией на номинальной частоте питания электродвигателя позволяет преодолеть этот недостаток.

По результатам исследований системы НПЧ-АД сделан важный вывод о необходимости и целесообразности векторного управления напряжением по управляющему воздействию с реализацией закона и^/^оп^Х с /Л-компенсацией и управления логикой работы преобразователя по каналу векторного формирования сигнала задания тока, подаваемого на переключение вентильных групп реверсивного преобразователя. В разработанной системе векторного управления по абсолютному скольжению использован принцип ориентации по полю при

поддержании постоянства потокосцепления ротора Щ. Это можно пояснить с помощью векторной диаграммы на рис. 4.

Рис. 4. Векторная диаграмма АД в осях х, у, ориентированных по полю двигателя

При этом оси координат ориентированы таким образом, что ось х совмещена с мгновенным направлением вектора потокосцепления ротора Ц>г:

(1)

Электромагнитный момент АД может быть вычислен как векторное произведение

L, — - L |— | |- I

м = р„ •;¿1 = рп-f-\v2\■ »11• sin<Р\. (2)

¿2 ¿2

где L2 - собственная приведенная индуктивность обмотки ротора; i\ - вектор тока статора; (pi - угол между векторами тока статора и потокосцепления ротора.

Таким образом, вектор тока статора становится ориентированным относительно вектора ц/2 углом сдвига (рг.

/i=W04,"Wf,). (3)

Из векторной диаграммы (рис. 4) видно, что составляющая iIx вектора тока статора является намагничивающим током и при у/2 = const i}x=const. Составляющая ily представляет собой активный ток, которому при у/2= const пропорционален момент двигателя.

Для формирования синусоидальных управляющих сигналов в соответствии с изложенным принципом ориентации по полю двигателя, в середине 90-х годов на кафедре АЭП МЭИ В.Г. Добрословым был разработан оригинальный цифро-аналоговый задающий генератор. Для обеспечения работы бездатчикового варианта электропривода по системе НПЧ-АД в расширенном диапазоне до 50 Гц

схема задающего генератора существенно изменена: разработаны дополнительные узлы, которые позволили работу варианта бездатчиковой системы НПЧ-АД. Функциональная схема модернизированного генератора представлена на рис. 5.

Рис. 5. Функциональная схема цифро-аналогового задающего генератора

Задающий генератор формирует управляющие сигналы в функции параметра абсолютного скольжения Аа> и содержит блок 1 управления (рис. 5), последовательно соединенный с генератором 2 переменной частоты, счетчик 3, первый вход которого подключен к первому выходу блока 4 синхронизации с сетевым напряжением, а второй вход соединен с выходом генератора 2, блок 6 вычисления параметра абсолютного скольжения для работы бездатчиковой системы НПЧ-АД. Первый вход блока 9 вычисления заданных значений напряжений соединен с выходом блока 1 управления, второй вход подключен ко вторйм'у выходу блока 4 синхронизации с сетевым напряжением. Задающий генератор снабжен также первым и вторым блоками формирования тригонометрических функций (БТФ1 и БТФ2), а также блоком координатных преобразований сигнала управления напряжением (БКП1), блоком координатных преобразований сигнала управления направлением тока (БКП2), блоком фазовых преобразований сигнала управления напряжением (БФП1) и блоком фазовых преобразований сигнала управления направлением тока (БФП2). . '

Уравнения для вычисления проекций и1х и м/у вектора управления

' I

напряжением преобразователя в относительных величинах определяются в соответствии с выражениями:

К = А/7* -к0а01ДА&

U'iy +к2щэл.

2ш0эл-

Здесь кй =

IЯ . , _ Aj/max^l .

' 1 — "77 '

агт* 10-"!

зависящие от параметров системы; А UИ = - относительная величина

U\hom

напряжения IR-компенсации.

Над полученными значениями проекций uh и и,у в блоках БКП и БФП генератора производятся координатные, а затем фазовые преобразования. В результате на выходе ЗГ формируется трехфазная система сигналов иа, иь, ис для управления напряжением преобразователя. Аналогичным образом, ЗГ формирует сигналы задания ia, ib и ic, используемые для переключения реверсивных комплектов тиристоров.

Для реализации бездатчикового варианта электропривода в ЗГ дополнительно введен (рис. 5) блок 8 формирования параметра абсолютного скольжения, в котором реализуется квадратичная зависимость Асо ~f{a>2 ом j)-

В работе осущестлена задача устойчивой работы электропривода на номинальной частоте питания двигателя 50 Гц. Кроме того, реализован переход в данный режим работы автоматически при достижении номинальной частоты питания. А также система управления позволяет выполнять рассинхронизацию и снижение частоты работы привода в автоматическом и ручном режимах.

Новый разработанный узел в цифро-аналоговом задающем генераторе, блок-схема которого представлена на рис. 6 позволяет электроприводу автоматически синхронизироваться и работать под нагрузкой при достижении номинальной частоты питания 50 Гц. Разработанное устройство синхронизации с сетевым напряжением содержит: формирователь импульсов (ФИ), на который поступает информационный сигнал с фазы сетевого напряжения, пороговый элемент (ПЭ) с релейной характеристикой. Сигналы с выходов блоков ФИ и ПЭ

I----------------1

I________________I

Рис. 6. Блок-схема узла автоматической синхронизации с сетью

поступают на первый и второй входы блока логического умножения (БЛУ), выходной сигнал которого определяет моменты обнуления счетчика задающего генератора (рис. 7,а). Кроме этого, сигналы с выхода порогового элемента поступают на вход элемента задания величины параметра абсолютного скольжения (ЭЗ), на выходе которого устанавливается определенный уровень сигнала в момент синхронизации преобразователя с сетевым напряжением. Результатом работы автоматического узла синхронизации является синфазность системы питающих векторов фазовых напряжений и системы управляющих векторов (рис. 7,6). а) .6)

осциллограммы фазового напряжения сети иг Осциллограммы фазового напряжения сети иг и синхро-

и сигнала (Упи "сброса" счетчика. №=50 Гц) низированного с ним сигнала задания из н а №=50 Гц)

•" Рис. 7. Осциллограммы, демонстрирующие работу узла автоматической

синхронизации с сетью

В третьей главе рассмотрены вопросы разработки имитационной модели системы векторного формирования управляющих сигналов и в целом математической модели бездатчиковой системы НПЧ-АД, построенной на базе ПТЭМ-2Р для компьютерного моделирования процессов в вентиляторном электропри-

воде в режимах пуска и длительной работы при формировании различных значений фиксированной частоты вращения.

Рассматриваются особенности математического представления системы на основе уравнений, полученных в главе 2 и представляется система имитационного моделирования электропривода.

Разработанная имитационная модель модульного преобразователя ПТЭМ-2Р как элемента системы НПЧ-АД позволяет исследовать влияние параметров СИФУ на режим работы системы электропривода, В частности, как показали результаты моделирования, уменьшение ограничения угла регулирования в выпрямительном режиме (атщ=10°) приводит к улучшению формы тока двигателя в диапазоне частот более 25 Гц. Отдельные результаты моделирования

Рис. 8. Моделирование работы системы НПЧ-АД на холостом ходу при $ = 50 Гц. Ток в фазе двигателя и напряжение на его фазе (амплитуда напряжения уменьшена в 5 раз)

Сравнение результатов моделирования и результатов экспериментальных исследований на испытательном стенде показало адекватность имитационной модели реальному объекту. Расхождения не превышают 10%, что позволяет производить инженерные оценки ожидаемых процессов реальной системы.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований разработанной разомкнутой бездатчиковой системы НПЧ-АД в статических и динамических режимах. Исследование статических режимов работы проводилось как в режиме холостого хода, так и под действием вентиляторной

нагрузки в диапазоне частот от 5 Гц до 50 Гц. Главным образом, интересовал вопрос работы системы на частоте 50 Гц и режим синхронизации с сетью. Напомним, что в преобразователе используется модульный принцип построения,

и при выходе на частоту 50 Гц и синхронизации с сетью силовые модули НПЧ

■ 1

работают как вентили в составе тиристорного преобразователя напряжения (ТПН). Работа бездатчикового электропривода в статических режимах отражена на осциллограммах рис. 9, 10. Следует отметить устойчивую работу бездатчико-вой системы НПЧ-АД в режиме синхронизации с сетью, однако под нагрузкой вследствие наличия углов ограничения «т;п=30° преобразователь работает с углом управления о=60°, а как известно, сда^/лссюаг.

Осциллограммы фазового напряжения и тока АД Двигательный режим (fi = 25 Гц)

Рис. 9. Работа бездатчиковой системы НПЧ-АД в двигательном режиме на частоте_/} = 25 Гц

На рис, 11 представлены результаты экспериментов по исследованию динамики бездатчиковой системы НПЧ-АД при работе привода на вентиляторную нагрузку. На рисунке изображены: управляющий сигнал задания напряжения преобразователя, изменяющийся по -.акону Ui/f/= const в процессе пуска, и сигнал фактической скорости двигателя.

Проведены исследования энергетических режимов работы системы НПЧ-АД. По их результатам выполнен анализ выходных и потребляемых токов, построены зависимости (рис. 12).

Осциллограммы фазового напряжения и тока АД Двигательный режим (Л = 50 Гц)

Рис. 10. Работа бездатчиковой системы НПЧ-АД на частоте ^ = 50 Гц

в режиме синхронизации с сетью По результатам проведенных исследований можно заключить, что при работе асинхронного двигателя в разомкнутой системе НПЧ-АД на низких скоростях вращения (частота питающего напряжения 5-20 Гц) в спектре тока двигателя преобладают канонические гармоники: 5,7,11. Коэффициент искаже-

Пуск привода с выходом в режим работы при Л = 50 Гц и останов привода. (Вентиляторный характер нагрузки)

— скорость со, — 1Цз 5 В/дел; масш по оси вр-ни 1 с/дел

Рис. 11. Осциллограммы скорости электропривода и управляющего сигнала задания на скорость

ния при этом 0,8 - 0,92. Также с ростом выходной частоты в спектре токового сигнала появляется 3-я гармоника и четные гармоники (2-я и 8-я). В диапазоне частот 33-45 Гц основной становится 2-я гармоника и коэффициент искажения резко снижается (0,4-0,2). При работе привода в режиме синхронизации с сетью (на частоте 50 Гц) коэффициент искажения тока двигателя при питании от НПЧ близок к единице.

Рис. 12. Экспериментальные зависимости коэффициента искажения выходного тока (а) и потребляемого сетевого тока (б) при работе системы НПЧ-АД.

(1- режим холостого хода; 2 - двигательный режим М=\,5МН; 3 - генераторный режим М=1 ,5Ми\ 4 - режим синхронизации с сетью на частоте 50 Гц)

Определяющей искажающей составляющей в потребляемом системой НПЧ-АД токе во всем диапазоне частот (0 - 50 Гц) является 5-я гармоника. Искажающий эффект четных гармоник сильно проявляется в диапазоне частот 30-37 Гц. Статические фильтрокомепнсирующие устройства должны быть настроены на 5-ю гармонику.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе выполнены разработка и исследование, имеющие целью расширение области применения системы НПЧ-АД, в частности разработан способ и средство управления, который можно осуществлять без датчика на валу двигателя. Теоретически обоснован и экспериментально подтвержден вариант построения электропривода по системе НПЧ-АД для механизмов продолжительного действия с вентиляторным характером нагрузки.

На основе теоретических и экспериментальных исследований обоснованы технические решения, нацеленные на создание перспективных, простых, дешевых ' систем электропривода, внедрение которых позволит повысить надежность работы, удобство обслуживания и в итоге - обеспечить повышение производительности технологического оборудования при снижении энергопотребления.

Материалы диссертации позволяют сформулировать следующие основные выводы и рекомендации:

1. Разработан преобразователь и получено положительное решение на полезную модель устройства непосредственного преобразователя частоты, в котором применен модульный принцип, позволяющий осуществлять блочное исполнение комплектных устройств, и упрощает монтаж, наладку и эксплуатацию систем электропривода общепромышленных установок.

2. Обосновано расширение областей применения системы НПЧ-АД для механизмов непрерывного режима работы (воздуходувки, вентиляторы, технологические насосы, и т.п.), требующих по технологии ступенчатого регулирования скорости.

3. Обоснована необходимость и реализовано векторное управление по заданию системы НПЧ-АД с реализацией закона Uj/fi-const с /^-компенсацией.

4. Разработан вариант бездатчикового векторного управления системой непосредственный преобразователь частоты - асинхронный двигатель для ряда механизмов с непрерывным режимом работы.

5. Исследована и экспериментально подтверждена возможность расширения диапазона регулирования в системе НПЧ-АД до номинальной частоты питания электродвигателя за счет синхронизации управления НПЧ с сетью.

6. Разработано устройство формирования гармонических сигналов и подана заявка на его изобретение, которое позволяет обеспечивать устойчивую работу системы НПЧ-АД на частоте сети.

7. Разработана имитационная модель системы НПЧ-АД, отражающая структуру и свойства ПТЭМ-2Р, а также структуру системы векторного управления и позволяющая исследовать электроприводы переменного тока с непосредственными преобразователями частоты различной конфигурации.

8. Проведены экспериментальные исследования работы бездатчиковой системы НПЧ-АД и гармонического состава потребляемых и выходных (в фазе двигателя) токов системы. Установлено, что разработанное устройство векторного управления, обеспечивает устойчивую работу системы НПЧ-АД в диапазоне частот до 45 Гц. При работе привода в режиме синхронизации с сетью (на частоте 50 Гц) коэффициент искажения тока в фазе двигателя близок к единице. Определяющей искажающей составляющей потребляемого тока во всем диапазоне частот (0 - 50 Гц) является 5-я гармоника. Статические фильтроком-пенсирующие устройства должны быть настроены на 5-ю гармонику.

P1463

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. Третьяк Г.А. Разработка непосредственного преобразователя частоты с бездатчиковым векторным управлением // Электрика. - 2003. - № 8. - С. 20 - 23.

2. Третьяк Г.А., Федяева Г.А. Исследование асинхронного электропривода с непосредственным преобразователем частоты на основе моделирования в среде MATLAB: Методические указания к выполнению лабораторных работ. - Брянск: Типография БГТУ, 2003. - 43 с.

3. Третьяк Г.А. Разработка модели системы НПЧ-АД с бездатчиковьм векторным управлением // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. IX Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. В 3-х т., Т. 2., 4-5 марта 2003 г. Москва. - С. 119 - 120.

4. Миронов JI.M., Третьяк Г.А., Благодаров Д.А. Моделирование электропривода переменного тока по системе «Непосредственный преобразователь частоты - асинхронный двигатель» // Приводная техника,-2003 -№3-С. 4-10.

5. Миронов Л.М., Третьяк Г.А., Благодаров Д.А. Гармонический анализ входных и выходных токов системы «Непосредственный преобразователь частоты - асинхронный двигатель» // Электрика. - 2003. - № 10 - С 16 - 19.

6. Ключев В.И., Миронов Л.М., Сафонов Ю.М., Шеляховский М.А., Благодаров Д.А., Третьяк Г.А., Павленко C.B. Разработка опытных образцов электроприводов экскаватора ЭКГ-8И по системе непосредственный преобразователь частоты - асинхронный двигатель // Вестник МЭИ. - 2003. - № 4. - С. 80 - 85.

7. Благодаров Д.А., Третьяк Г.А. Лабораторный стенд для испытания асинхронного электропривода с НПЧ на базе модульных преобразователей ПТЭМ-2Р // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. IX Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. В 3-х т., Т. 2., 4-5 марта 2003 г. Москва. - С. 86 - 87.

Подписано в печать ,3як.хи> Тир. 4С'С П.л. I, Полиграфический центр МЭИ (ТУ) Красноказарменная ул., д. 13

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ ДЛЯ РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА МЕХАНИЗМОВ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ.

1.1. Современная элементная база силовой электроники.

1.2. Преобразователи частоты для модернизации электроприводов непрерывного действия.

1.3. Обоснование возможности применения системы НПЧ-АД, построенной на базе модульных преобразователей ПТЭМ-2Р, для энергосберегающего электропривода ряда механизмов непрерывного действия.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ С БЕЗДАТЧИКОВЫМ ВЕКТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ.

2.1. Особенности использования унифицированных модульных тиристорных преобразователей серии

ПТЭМ-2Р для компоновки НПЧ.

2.2. Разработка конструкции преобразователя.

2.3. Разработка системы векторного управления преобразователем.

2.3.1. Особенности управления модульными преобразователями серии ПТЭМ-2Р в составе НПЧ.

2.3.2. Разработка задающего генератора для управления бездатчиковой системой НПЧ-АД на основе ПТЭМ-2Р.

2.3.3. Разработка узла автоматической синхронизации для работы системы НПЧ-АД на частоте питающей сети.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПО СИСТЕМЕ НПЧ-АД # НА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ.

3.1. Имитационная модель модульного преобразователя

ПТЭМ-2Р как элемента системы НПЧ-АД.

3.1.1. Модель системы импульсно-фазового управления ПТЭМ-2Р.

3.1.2. Модель силовой части модульного преобразователя.

3.2. Имитационная модель бездатчиковой системы НПЧ-АД.

3.2.1. Модель источника электрической энергии.

3.2.2. Модель задатчика интенсивности.

3.2.3. Модель системы управления преобразователем.

3.3. Результаты моделирования системы НПЧ-АД и их сравнение с экспериментальными данными.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ БЕЗДАТЧИКОВОЙ СИСТЕМЫ НПЧ-АД.

4.1. Исследование статических режимов.

4.2. Исследование динамических режимов.

4.3. Исследование энергетических режимов системы НПЧ-АД.

4.3.1. Анализ выходных токов и напряжений.

4.3.2. Анализ потребляемого тока.

4.3.3. Анализ потребляемой реактивной мощности.

ВЫВОДЫ.

Актуальность темы. Эффективность и оптимальность большинства технологических процессов, а также работа многих машин и механизмов в настоящее время обеспечиваются регулируемым электроприводом. Актуальной проблемой современного регулируемого электропривода переменного тока является создание простых, надежных, экономичных, не требующих постоянного квалифицированного техухода электроприводов по системе «Непосредственный преобразователь частоты - асинхронный двигатель» (НПЧ-АД) для тяжелых условий эксплуатации. В научной группе экскаваторного электропривода кафедры Автоматизированного электропривода Московского энергетического института (Технического университета) разработки и исследования таких электроприводов ведутся на базе унифицированных модульных тиристорных преобразователей в объектно-ориентированном экскаваторном исполнении серии ПТЭМ-2Р.

Выполненные исследования показали, что для обширной группы механизмов продолжительного режима работы и большой мощности, таких как насосы, вентиляторы, нагнетатели, воздуходувки, компрессоры и т.п. возможно и целесообразно создание практически безналадочных бездат-чиковых систем НПЧ-АД, построенных на основе тиристорных преобразователей серии ПТЭМ-2Р. Это обусловлено поступившими предложениями от горно-обогатительных и металлургических предприятий в научную группу экскаваторного электропривода кафедры АЭП МЭИ (ТУ) по созданию гаммы НПЧ для модернизации электроприводов технологических насосов, конвейеров и других механизмов непрерывного действия. При этом интерес определяется существенно меньшей удельной стоимостью НПЧ в сравнении с широко предлагаемыми преобразователями частоты со звеном постоянного тока.

Непосредственные преобразователи частоты с естественной коммутацией (НПЧ с ЕК) нашли пока ограниченное применение - в основном для тихоходных электроприводов с асинхронными короткозамкнутыми двигателями. Актуальность данной работы определяется необходимостью расширения диапазона изменения частоты НПЧ до 50 Гц, что требует внесения изменений в отношении принципов управления.

Цель работы. Разработка и исследование бездатчиковой системы НПЧ-АД для механизмов продолжительного режима работы.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Анализ существующих в настоящее время преобразователей частоты с непосредственной связью и обоснование использования бездатчиковой системы НПЧ-АД, построенной на основе модульных тиристорных преобразователей серии ПТЭМ-2Р, для механизмов продолжительного режима работы.

2. Разработка конструкции и изготовление макетного образца непосредственного тиристорного преобразователя частоты.

3. Создание имитационной модели для теоретического исследования бездатчиковой системы НПЧ-АД на основе преобразователей ПТЭМ-2Р.

4. Разработка и исследование бездатчикового варианта электропривода по системе НПЧ-АД с расширением диапазона изменения частоты до 50 Гц.

5. Экспериментальные и теоретические исследования разработанной системы НПЧ-АД.

Методы исследования. Задачи, сформулированные для достижения поставленной цели, решались в теоретических исследованиях с использованием теории функций комплексного переменного, базовых законов теоретических основ электротехники, с применением теории обобщенной электрической машины, методов имитационного математического моделирования.

Для проведения экспериментальных исследований были созданы макет преобразователя и испытательно-демонстрационный стенд с использованием стандартных двигателей постоянного тока и асинхронной машины с короткозамкнутым ротором.

Новые научные положения, выносимые на защиту

1. В работе обоснована для ряда механизмов с продолжительным режимом работы возможность и целесообразность использования системы электропривода НПЧ-АД с бездатчиковым векторным управлением, построенной на базе модульных тиристорных преобразователей постоянного тока. Показано, что модульный принцип построения НПЧ для систем электропривода позволяет наращивать мощность преобразователя от десятков до тысяч кВт.

2. Имитационная модель системы электропривода НПЧ-АД, учитывающая специфику работы системы импульсно-фазового управления модульных тиристорных преобразователей постоянного тока, позволяющая проводить теоретические исследования сложных и иерархически разветвленных электромеханических систем.

3. Методики расчета параметров узлов аналого-цифрового задающего генератора синусоидальнах сигналов для реализации бездатчикового векторного управления электроприводом по системе НПЧ-АД.

4. Способ и устройство синхронизации с сетью системы непосредственный преобразователь частоты - асинхронный двигатель с целью расширения диапазона регулирования скорости асинхронного двигателя и обеспечения работы двигателя в номинальном режиме на частоте сети.

5. Разработан, изготовлен и испытан в промышленных условиях опытный образец непосредственного преобразователя частоты, выполненного по трехфазной нулевой схеме, обеспечивающего работу системы НПЧ-АД без датчика скорости.

6. Получены результаты теоретических исследований на имитационной модели и экспериментальных исследований системы НПЧ-АД с бездатчиковым векторным управлением на демонстрационно-испытательном стенде кафедры АЭП МЭИ с использованием опытного образца НПЧ, которые позволяют провести гармонический анализ токов и напряжений как в сети, так и в фазах асинхронного двигателя.

Практическая ценность.

1. Модульный принцип построения НПЧ позволяет осуществлять крупноблочное исполнение комплектных устройств, упрощает монтаж, наладку и эксплуатацию систем электропривода общепромышленных установок.

2. Разработанное устройство синхронизации позволяет обеспечивать устойчивую работу асинхронного двигателя в номинальном режиме на частоте сети.

3. Разработанный бездатчиковый вариант непосредственного преобразователя частоты применим для ряда механизмов с непрерывным режимом работы (вентиляторы, воздуходувки, некоторые типы технологических насосов и т.п.).

4. Разработанная имитационная модель системы НПЧ-АД позволяет проводить теоретические исследования сложных электромеханических систем с учетом особенностей модульных преобразователей ПТЭМ-2Р.

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на заседании кафедры автоматизированного электропривода Московского энергетического института (ТУ), на IX-ой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (4-5 марта) 2003 г., Москва.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано семь работ, в том числе методическое пособие, статьи в журналах «Вестник МЭИ», «Электрика», «МГОУ-ХХ1-Новые технологии», публикации в трудах научно-технических конференций, в сборниках научно-технических трудов, в описаниях одного свидетельства на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 110 наименований и 5 приложений. Работа изложена на 171 странице, содержит 58 рисунков и 8 таблиц.

145 ВЫВОДЫ

1. Проведены экспериментальные исследования работы бездатчиковой системы НПЧ-АД на базе преобразователей ПТЭМ-2Р с возможностью расширения диапазона регулирования до номинальной частоты питания машины за счет синхронизации управления НПЧ с питающей сетью.

2. При работе асинхронного двигателя в разомкнутой системе НПЧ-АД на низких скоростях вращения (частота питающего напряжения 5-20 Гц) в спектре тока двигателя преобладают канонические гармоники: 5, 7, 11. Коэффициент искажения при этом 0,8 - 0,92.

3. С ростом выходной частоты в спектре появляется 3-я гармоника и четные гармоники (2-я и 8-я). В диапазоне частот 33-45 Гц основной становится 2-я гармоника и коэффициент искажения резко снижается (0,4 - 0,2).

4. При работе привода в режиме синхронизации с сетью (на частоте 50 Гц) коэффициент искажения тока двигателя при питании от НПЧ близок к единице.

5. Определяющей искажающей составляющей в потребляемом системой НПЧ-АД токе во всем диапазоне частот (0 — 50 Гц) является 5-я гармоника. Коэффициент искажения составляет 0,95 - 0,98.

6. Искажающий эффект четных гармоник сильно проявляется в диапазоне частот 30-37 Гц. Статические фильтрокомепнсирующие устройства должны быть настроены на 5-ю гармонику.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе выполнены разработка и исследование, имеющие целью расширение области применения системы НПЧ-АД, в частности разработан способ и средство управления, который можно осуществлять без датчика на валу двигателя. Теоретически обоснован и экспериментально подтвержден вариант построения электропривода по системе НПЧ-АД для механизмов продолжительного действия с вентиляторным характером нагрузки.

На основе теоретических и экспериментальных исследований обоснованы технические решения, нацеленные на создание перспективных, простых, дешевых систем электропривода, внедрение которых позволит повысить надежность работы, удобство обслуживания и в итоге - обеспечить повышение производительности технологического оборудования при снижении энергопотребления.

Материалы диссертации позволяют сформулировать следующие основные выводы и рекомендации:

1. Разработан преобразователь и получено положительное решение на полезную модель устройства непосредственного преобразователя частоты, в котором применен модульный принцип, позволяющий осуществлять блочное исполнение комплектных устройств, и упрощает монтаж, наладку и эксплуатацию систем электропривода общепромышленных установок.

Обосновано расширение областей применения системы НПЧ-АД для механизмов непрерывного режима работы (воздуходувки, вентиляторы, технологические насосы, и т.п.), требующих по технологии ступенчатого регулирования скорости.

Обоснована необходимость и реализовано векторное управление по заданию системы НПЧ-АД с реализацией закона Ui/fi=const с IR-компенсацией.

Разработан вариант бездатчикового векторного управления системой непосредственный преобразователь частоты - асинхронный двигатель для ряда механизмов с непрерывным режимом работы. Исследована и экспериментально подтверждена возможность расширения диапазона регулирования в системе НПЧ-АД до номинальной частоты питания электродвигателя за счет синхронизации управления НПЧ с сетью.

Разработано устройство формирования гармонических сигналов и подана заявка на его изобретение, которое позволяет обеспечивать устойчивую работу системы НПЧ-АД на частоте сети.

Разработана имитационная модель системы НПЧ-АД, отражающая структуру и свойства ПТЭМ-2Р, а также структуру системы векторного управления и позволяющая исследовать электроприводы переменного тока с непосредственными преобразователями частоты различной конфигурации.

Проведены экспериментальные исследования работы бездатчиковой системы НПЧ-АД и гармонического состава потребляемых и выходных (в фазе двигателя) токов системы. Установлено, что разработанное устройство векторного управления, обеспечивает устойчивую работу системы НПЧ-АД в диапазоне частот до 45 Гц. При работе привода в режиме синхронизации с сетью (на частоте 50 Гц) коэффициент искажения тока в фазе двигателя близок к единице. Определяющей искажающей составляющей потребляемого тока во всем диапазоне частот (0 - 50 Гц) является 5-я гармоника. Статические фильтрокомпен-сирующие устройства должны быть настроены на 5-ю гармонику.

1. Автоматизация моделирования электромеханических систем / А.В. Балуев, М.Ю. Дурдин, А.Р. Колганов, В.А. Хвостов.- Брянск: БИТМ, 1995.-92 с.

2. Андрющенко О.А., Шевченко С.Б. Комбинированная модель асинхронного двигателя // Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика: Вестник ХГПУ. Вып. 113. 2000. - С. 61 - 62.

3. Артишевская С.В. Экспериментально-аналитический метод определения параметров асинхронных машин // Электричество. 1999. — № 11. — С. 35-39.

4. Архангельский H.JL, Чистосердов B.JI. Формирование алгоритмов управления в частотно-управляемом приводе // Электротехника. 1994. - № 3. - С. 22-26.

5. Бернштейн А.Я., Хорт М.А. Энергетические характеристики преобразователей частоты при поочередном управлении группами вентилей // Электричество. 1975. - №1. - С. 69 - 73.

6. Бизиков В.А., Обухов С.Г., Чаплыгин Е.Е. Управление непосредственными преобразователями частоты. М.: Энергоатомиздат, 1985 - 128 с.

7. Браславский И.Я. Асинхронный полупроводниковый электропривод с параметрическим управлением. М.: Энергоатомиздат, 1998. - 224 с.

8. Браславский И.Я. Возможности энергосбережения при использовании регулируемых асинхронных электроприводов // Электроприводы переменного тока: Тр. XI ой науч-техн. конф. 24-26 февраля 1998 г. -Екатеринбург: УГТУ. - 1998. - С. 102 - 107.

9. Булгаков А.А. Частотное управление асинхронными двигателями. — 3-е перераб. М.: Энергоатомиздат, 1982. - 216 с.

10. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. — М.: Энергия, 1977.-431 с.

11. Водорезов В.М., Иванова Е.А. Компьютерные системы моделирования электроприводов // Электротехника. 1996. - №7. - С. 48 - 51.

12. Войнова Т.В. Математическая модель для исследования трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором как объекта регулирования для прямого процессорного управления // Электротехника. 1998.-№ 6.-С. 15-19.

13. Вольдек А.И. Электрические машины. JI.: Энергия, 1978. - 832 с.

14. Галицкая С.Я., Стариков А.В. Силовые преобразователи для управления скоростью асинхронных двигателей // Электроприводы переменного тока: Тр. XI ой науч-техн. конф. 24-26 февраля 1998 г. -Екатеринбург: УГТУ. - 1998. - С.117 - 120.

15. Гильдебранд А.Д., Шрейнер Р.Т. Оптимальное по быстродействиюуправление асинхронным электроприводом при частотно-токовом управлении // Асинхронный тиристорный электропривод: Сб. науч. тр.- Свердловск, 1971. С. 7 - 11.

16. Глух Е.М., Зеленов В.Е. Защита полупроводниковых преобразователей. -М.: Энергия, 1970.- 151 с.

17. Грабовецкий Г.В. Системы управления тиристорными преобразователями частоты с непосредственной связью и естественной коммутацией // Электротехника. 1977. - №8. - С. 3 - 5.

18. Грейвулис Я.П., Рыбицкий J1.C. Тиристорный асинхронный электропривод для центробежных насосов. Рига: Зинатне, 1983. - 117 с.

19. Данилевич Я.Б., Домбовский В.В., Казовский Е.Я. Параметры электрических машин переменного тока. М.: Наука, 1965. - 340 с.

20. Дацковский JI.X, Абрамов Б.И. и др. Современное состояние и тенденции в асинхронном частотно-регулируемом электроприводе // Электротехника. 1997. - №10. - С. 45 - 51.

21. Джонс М.Х. Электроника практический курс. - М.: Постмаркет, 1999.- 528 с.

22. Джюджи Л., Пелли Б. Силовые полупроводниковые преобразователи частоты: Теория, характеристики, применение. Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1983. -400 с.

23. Дмитриков В.Ф., Петяшин Н.В., Сивере М.А. Высокоэффективные формирователи гармонических колебаний. М.: Радио и связь, 1988. -192 с.

24. Жемеров Г.Г. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной связью. -М.: Энергия, 1977. 280 с.

25. Зайцев А.И., Плехов А.С., Сандалов В.В. Составляющие энергосбережения в электроприводах турбомеханизмов // Электромеханика и электротехнологии: Тез. докл. III Междунар. конф. М, 1998. - С. 96 - 99.

26. Зайцев А.И., Сандалов В.В., Плехов А.С. Энергетические показатели , преобразователей переменного тока с естественной и искусственнойкоммутацией // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. -Магнитогорск, 1998.-С. 144-151.

27. Зиновьев Г.С., Левин Е.Ю., Обухов А.Е. и др. Повышающе-понижающие регуляторы переменного напряжения и непосредственные преобразователи частоты // Электротехника. 2000. -№11. — С. 16 — 20.

28. Иванов Г.М., Егоркин В.Ф. Несимметричные режимы работы тиристорных преобразователей в электроприводах переменного тока. — М.: Энергоатомиздат, 1990. 199 с.

29. Изосимов Д.Б., Козаченко В.Ф. Алгоритмы и системы цифрового * управления электроприводами переменного тока // Электротехника. —1999.-№4.-С. 24-27.

30. Ильинский Н.Ф. Энергосберегающий электропривод насосов // Электротехника. 1995. - №7. - С. 3 - 8.

31. Ильинский Н.Ф., Юньков М.Г. Итоги развития и проблемы электропривода // Автоматизированный электропривод / Под общ. ред. Н. Ф Ильинского, М. Г. Юнькова. М.: Энергоатомиздат, 1990. - С. 4 - 14.

32. Ирвинг М. Готлиб Источники питания. Инверторы. Конверторы. Ли-ш нейные и импульсные стабилизаторы. Постмаркет Москва, 2000. -175 с.

33. Исаев И.П., Иньков Ю.М., Маричев М.А. Вероятностные методы расчета полупроводниковых преобразователей. М.: Энергоатомиздат, 1982.-96 с.

34. Ишматов З.Ш. О синтезе алгоритмов управления частотно-регулируемым электроприводом // Электроприводы переменного тока: Тр. XI ой науч-техн. конф. 24-26 февраля 1998 г. - Екатеринбург: УГТУ.- 1998.-С. 168-171.

35. Ишханов П.Э., Чуриков A.M. Исследование электромагнитных ж процессов в асинхронном электродвигателе с преобразователемчастоты // Приводная техника. 1998. - №3. - С. 12-16.

36. Казанский В.М. Развитие производства асинхронных двигателей // Электричество. 1999. - № 10. - С. 29 - 32.

37. Казовский Е.Я., Сидельников А.В., Троянская Д.О. Установившиеся и переходные процессы в асинхронном двигателе, питаемом от преобразователя частоты // Электротехника. — 1973. № 4. — С. 17-23.

38. Калашников В.И. Основы векторного управления асинхронным электроприводом без датчика скорости // Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика: Вестник ХГПУ. Вып.111.- 1998.-С. 128- 129.

39. Ключев В.И. Автоматизация реверсивных электроприводов (подъемно-транспортные машины). M.-J1. Энергия, 1966. - 144 с.

40. Ключев В.И., Микитченко А .Я., Сафошин В.В. Модульные тиристорные преобразователи для тяжелых условий эксплуатации // Приводная техника. 1997. - №3. - С. 33 - 34.

41. Ключев В.И., Микитченко А.Я., Каныгин В.И. Разработка и исследование системы НПЧ-АД для тяжелых условий эксплуатации //

42. Тр. ин-та / Моск. энерг. ин-т. 1997. - Вып. 675. - С. 159 - 166.

43. Ключев В.И., Миронов J1.M., Резниковский A.M., Фомин С.А. Разработка и исследование экскаваторных электроприводов // Электротехника. 2000. - №2. - С. 20 - 25.

44. Ключев В.И. Теория электропривода: учебник для ВУЗов М.: Энергоатомиздат, 2001. - 704 с.

45. Ключев В.И. Энергетика электропривода; Под ред. JI.B. Жильцова. — М.: МЭИ, 1994.-84 с.

46. Козярук А.Е. Системы прямого цифрового управления в асинхронном * электроприводе // Тр. III Международной (XIV Всероссийской) конф.по автоматизированному электроприводу АЭП 2001, 12-14 сентября 2001 г. Н.-Новгород. С. 31 - 32.

47. Ковач К.И., Рац И. Переходные процессы в машинах переменного тока. М.: Госэнергоиздат, 1963. - 744 с.

48. Кудрявцев А.В. Развитие частотно-регулируемого асинхронного электропривода на кафедре АЭП МЭИ // Электротехника. 2000. — №2. - С. 47 - 50.

49. Кудрявцев А.В., Ладыгин А.Н. Современные преобразователи частоты ф в электроприводе // Приводная техника. 1998. - №3. - С. 21- 28.

50. Лезнов Б.С. Экономия электроэнергии в насосных установках. М.: j Энергоатомиздат, 1991. — 144 с.

51. Лизец М., Поташников М.Ю. Современная активная и пассивная электронная элементная база для силовой электроники // Электротехника. 1996.-№ 4. - С. 15-18.

52. Масандилов Л.Б., Мельник P.P. Моделирование асинхронного элетроIпривода с реверсивным тиристорным преобразователем напряжения // • Электроприводы переменного тока: Тр. XI ой науч.-техн. конф. 24-26

53. Микитченко А.Я. Разработка и исследование частотно-управляемогоасинхронного электропривода по системе НПЧ-АД для машин предприятий горнодобывающей промышленности: Автореф. дис. д-ра техн. наук.- М., МЭИ, 1999. 40 с.

54. Миронов JI.M. Обоснование областей применения непосредственных преобразователей частоты // Тр. III Международной (XIV Всероссийской) конф. по автоматизированному электроприводу АЭП-2001 12-14 сентября 2001г. Н.-Новгород, 2001. - С. 222 - 223.

55. Мищенко А.В., Масленникова Н.С., Лобода В.Д., Фадеев А.Ф. Преобразователи частоты для энергосберегающих электроприводов массового назначения // Электротехника. 1996. — № 12.-С. 31 - 36.

56. Нерретер В. Расчет электрических цепей на персональной ЭВМ. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 224 с.

57. Новиков В.А., Рассудов Л.Н. Тенденции развития электроприводов, систем автоматизации промышленных установок и технологических комплексов // Электротехника. 1996. - № 4. - С. 26 - 29.

58. Онищенко Г.Б., Юньков М.Г. Электропривод турбомеханизмов. М.: Энергия, 1972.-240 с.

59. Панкратов В.В. Векторное управление асинхронными электроприводами: Учеб. пособие. Новосибирск, 1999. 174 с.

60. Певзнер Е.М., Яуре А.Г. Эксплуатация крановых тиристорных электроприводов. — М.: Энергоатомиздат, 1991. 104 с.

61. Петров Л.П. Управление пуском и торможением асинхронных двигателей. М.: Энергоатомиздат, 1977. - 184 с.

62. Поздеев А.Д. Электромагнитные и электромеханические процессы в частотно-регулируемых асинхронных электроприводах. Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 1998. - 172 с.

63. Радимов С.Н., Букили Хишам Математическая модель частотного привода, представленная в естественных трехфазных осях // Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика: Вестник ХГПУ. Вып. 113. 2000. - С. - 57 - 60.

64. Розанов Ю.К., Флоренцев С.Н. Электропривод и силовая электроника // Электротехника. 1997. -№ 11. - С. 37 - 41.

65. Ротанов Н.А., Литовченко В.В., Сидоров B.C. Электромагнитные процессы в асинхронном двигателе при работе от преобразователя частоты // Тр. ин-та / МИИТ. 1973. - Вып. 421. - С. 238 - 245.

66. Сабинин Ю.А., Грузов B.JI. Частотно-регулируемые асинхронные электроприводы. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние. - 1985 - 128 с.

67. Сандлер А.С., Сарбатов Р.С. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями. — М.: Энергия, 1974. 328 с.

68. Сандлер А.С., Сарбатов Р.С. Частотное управление асинхронными двигателями. -М.: Энергия. 1966. - 144 с.

69. Сарваров А.С. Перспективы разработки нового типа непосредственных преобразователей частоты для мощных вентиляторных электроприводов // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. Сб. науч. тр. Магнитогорск, 2000. - Вып. 5.-С. 10-18.

70. Сарваров А.С. Расширение диапазона частотного регулирования дви-9 гателей переменного тока на базе непосредственных преобразователейчастоты // Приводная техника. 2000. - №3. - С. 22 - 27.

71. Сарваров А.С., Маколов В.Н. Разработка модели непосредственного преобразователя частоты с программным формированием напряжения // Электроприводы переменного тока: Тр. XII ой науч.-техн. конф. 13-16 марта 2001 г. - Екатеринбург, 2001. - С. 76 - 79.

72. Системы управления тиристорными преобразователями частоты / Бизиков В.А., Миронов В.Н., Обухов С.Г., Шамгунов Р.Н. М.: Энергоиздат, 1981. - 144 с.

73. Соколов М.М. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов. М.: Энергия, 1976. - 488 с.

74. Терехов В.М. Современные способы управления в электроприводе // Электротехника. 2000. - № 2. - С. 15-19.

75. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе / А.Я. Бернштейн, Ю.М. Гусяцкий, А.В. Кудрявцев, Р.С. Сарбатов; Под ред. Р.С. Сарбатова. М.: Энергия, 1980. - 328 с.

76. Третьяк Г.А. Разработка непосредственного преобразователя частоты с бездатчиковым векторным управлением // Электрика. 2003. - № 8. — С. 20-23.

77. Уильяме Б. Силовая электроника, приборы, управление, применение. Справочное пособие: пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1993 г.- 240 с.

78. Фираго Б.И., Должников С.Ю, Подобедов Е.Г. Электропривод крановых механизмов по системе преобразователь частоты-двигатель // Автоматизированный электропривод / Под общ. ред. Н. Ф Ильинского, М. Г. Юнькова. М.: Энергоатомиздат, 1990. - С. 234 - 237.

79. Фираго Б.И., Готовский Б.С., Лисс З.А. Тиристорные циклоконверторы. — Минск: Наука и техника, 1973. 296 с.

80. Фираго Б.И., Ковалев Ф.И. Рациональное построение асинхронных электроприводов, работающих в циклических режимах // Электротехника. 1998. - № 4. - С. 29-33.

81. Флоренцев С.Н. Состояние и перспективы развития приборов силовой электроники на рубеже столетий // Электротехника. 1999. - №4. - С. 2-10.

82. Хабигер Э. Электромагнитная совместимость, основы ее обеспечения в технике: пер. с нем. М.: Энергоатомиздат, 1995. - 304 с.

83. Холл Д., Уатт Д. Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений. М.: Мир, 1979. - 312 с.

84. Хрисанов В.И., Коновалов Ю.Н. Тиристорные преобразователи для асинхронных электроприводов // Электроприводы переменного тока: Тр. XI ой науч.-техн. конф. 24-26 февраля 1998 г. - Екатеринбург, 1998.-С. 72-75.

85. Чехет Э.М., Мордач В.П., Соболев В.Н. Непосредственные преобразователи частоты для электропривода.- Киев: Наукова думка, 1988.-145 с.

86. Чиженко И.М., Руденко B.C., Сенько В.И. Основы преобразовательной техники. М.: Высшая школа, 1974. - 430 с.

87. Шакарян Ю.Г., Ильинский Н.Ф. Инструкция по расчету экономической эффективности применения частотно-регулируемого электропривода .— М.: Изд-во МЭИ, 1997. 57 с.

88. Шиндес Ю.Л., Ерухимович В.А., Никитин О.Ф. Электроприводы с непосредственными преобразователями частоты // Автоматизированный электропривод / Под общ. ред. Н.Ф. Ильинского, М.Г. Юнькова. — М.: Энергоатомиздат, 1986. С. 263 - 266.

89. Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты.- Екатеринбург: УРО РАН, 2000. 654 с.

90. Шрейнер Р.Т., Дмитриенко Ю.А. Оптимальное частотное управление асинхронными электроприводами. Кишинев: Штиинца, 1982. - 234 с.

91. Шубенко В.А., Браславский И.Я. Тиристорный асинхронный электропривод с фазовым управлением. — М.: Энергия, 1972. 184 с.

92. Шубенко В.А., Браславский И.Я., Шрейнер Р.Т. Асинхронный электропривод с тиристорным управлением. М.: Энергия, 1967. - 96 с.

93. Шубенко В.А., Шрейнер Р.Т., Мищенко В.А. Оптимизация частотно-управляемого асинхронного электропривода по минимуму тока // Электричество. 1970. - № 9. - С. 23 - 26.

94. Шубенко В.А., Шрейнер Р.Т., Мищенко В.А. Частотно-управляемый асинхронный электропривод с оптимальным регулированием абсолютного скольжения // Электромеханика. 1970. - № 6. - С. 676 - 681.

95. Эпштейн И.И. Автоматизированный электропривод переменного тока.- М.: Энергоиздат, 1982 192 с.

96. Borgard D.E., Olsson G., Lorenz R.D. Accuracy issues for parameter estimation of field orieted induction machine drives // IEEE Transaction On Industry Application. Vol.31, No. 4, July/August 1995.

97. Dong-Choon Lee, Seung-Ki Sul, Min-Ho Park High-Performance Current Regulator for a Field-Oriented Controlled Induction Motor Drive // IEEE Transaction On Industry Application. Vol.30, No. 5, September/October 1994.

98. Hofmann H., Sanders S.R. Speed Sensorless Vector Torque Control of Induction Machines Using a Two-Time-Scale Approach // IEEE Transaction On Industry Application. Vol.34, No. 1, January/February 1998.

99. Jung-Ik Ha, Seung-Ki Sul Sensorless Field-Orientation Control of an Induction Machine by High-Frequency Signal Ingection // IEEE Transaction On Industry Application. Vol.35, No. 4, July/August 1999.

100. Munoz-Garcia A., Lipo T.A., Novotny D.W. A New Induction Motor V/f Control Method Capable of High-Performance Regulation at Low Speeds // IEEE Transaction On Industry Application. Vol.34, No. 4, July/August 1998.

101. Рапа T. Sensorless Vector-Controlled Induction Motor Drive System for Electric Vehicles // Proc. of the SPEED AM' 2000. Ischia, Italy. 13-16 June 2000.