автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка и исследование частотного асинхронного электропривода с системой управления углом между векторами тока статора и тока намагничивания

На правах рукописи

Корчагина Вера Анатольевна

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ УГЛОМ МЕЖДУ ВЕКТОРАМИ ТОКА СТАТОРА И ТОКА НАМАГНИЧИВАНИЯ

Специальность 05.09.03 - «Электротехнические комплексы и системы»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Липецк-2009

003478975

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Мещеряков Виктор Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Калинин Вячеслав Федорович

кандидат технических наук, доцент Петунин Алексей Алексеевич

Ведущая организация

ОАО «Черметавтоматика» (г. Москва)

Защита диссертации состойся 13 ноября 2009 г. в 1430 на заседании диссертационного совета Д 212.108.01 в Липецком государственном техническом университете по адресу: 398600, г. Липецк, ул. Московская, 30, административный корпус, ауд. 601.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет».

Автореферат разослан « » сентября 2009 г.

Ученый секретарь

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Основным элементом регулируемого электропривода переменного тока является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, так как он характеризуется простой и надежной конструкцией.

Учитывая то, что в настоящее время большинство приводов, таких как: вентиляторы, насосы, компрессоры и т.д. - являются нерегулируемыми, актуальной является задача перехода к регулируемым системам управления. При этом система управления должна обеспечивать высокое быстродействие, надежность и высокие энергетические характеристики привода. Экономичность является неотъемлемым свойством, присущим приводам с регулируемой скоростью, поэтому применение частотно-регулируемого привода позволяет экономить потребление электроэнергии за счет точного и оптимального регулирования скорости механизмов, увеличивать срок службы механической части привода, благодаря возможности регулирования величины пусковых токов и моментов двигателя. С развитием микропроцессорных систем электропривод на базе АД получил бурное развитие и в большинстве случаев заменил двигатель постоянного тока. Тем не менее действующие структуры систем управления асинхронным электроприводом, применяемые в настоящее время, продолжают совершенствоваться.

Задача энергосбережения в асинхронном электроприводе на сегодня является приоритетной. При этом синтезу оптимальных систем скалярного и векторного частотного управления посвящено большое количество работ. Однако они характеризуются сложными алгоритмами расчета переменных, зависящих друг от друга. Использование усовершенствованной математической модели асинхронного двигателя дает возможность оптимизировать и упростить алгоритм работы системы частотно-векторного управления.

В механизмах общепромышленного назначения большое распространение получили системы автоматического управления приводами переменного тока. В тех случаях, когда не предъявляются высокие требования к регулировочной способности электропривода, применяется скалярное управление, обеспечивающее постоянство перегрузочной способности. Для увеличения диапазона регулирования и точности управления, а также для обеспечения высоких показателей качества переходных процессов в совокупности с желаемой статической точностью регулирования необходимо применение векторной системы.

Для исследования векторной системы частотного управления требуется применение уточненной математической модели асинхронного двигателя.

Работа выполнена на кафедре "Электропривод" при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет».

Объектом исследования является система частотного асинхронного электропривода с системой управления углом между векторами тока статора и тока намагничивания. /

Целью работы являются исследование и усовершенствование системы частотного электропривода с использованием трехфазной математической модели АД в системе координат ABC путем внедрения адаптивных алгоритмов управления, обеспечивающих энергосбережение во всех режимах работы.

Идея работы заключается в разработке системы частотного асинхронного электропривода, в которой поддерживается на заданном уровне угол управления между вектором тока статора и вектором тока намагничивания.

Задачи работы:

- сравнительная оценка систем частотного скалярного и перспективных систем векторного управления асинхронным электродвигателем;

- разработка нового схемного решения оптимизированного частотного управления асинхронным ЭП, обеспечивающего минимальное потребление тока статора;

- исследование системы оптимизированного векторного управления асинхронным ЭП по критерию минимизации тока статора;

- разработка структуры оптимизированного частотного управления асинхронным ЭП с применением наименьшего числа датчиков, позволяющая исключить координатные преобразования Парка-Горева;

- разработка математической модели асинхронного ЭП, более точно учитывающая работу силовой части АИН;

- разработка системы частотного ЭП с улучшенными энергетическими характеристиками.

Методы исследования. В работе использованы методы теории автоматического управления, а также математического моделирования и экспериментального подтверждения.

Научная новизна:

1) Предложен принцип построения замкнутой системы векторного управления с датчиком скорости, в отличие от аналогов исключающий координатные преобразования Парка-Горева за счет введения фазных регуляторов тока намагничивания. При этом работа внутренних контуров в естественной системе координат упрощает и оптимизирует структуру векторного управления;

2) Предложена новая структура системы векторного управления со стабилизацией модуля вектора тока намагничивания АД, отличающаяся от аналогичных системой поддержания заданного угла между векторами тока статора и тока намагничивания, как в статике, так и в динамике;

3) Предложена система задания и коррекции переменных, отличающаяся от известных аналогов наличием блока коррекции модуля вектора тока намагничивания и блока задания угла сдвига фаз между векторами тока статора и тока намагничивания, за счет чего достигается минимизация модуля вектора тока статора, что позволяет добиться энергосбережения в электроприводе.

Практическая значимость:

- разработанный ЭП позволит сократить потребление тока статора из сети в среднем на 10-11% и в целом снизить переменные потери, при этом увеличить максимально допустимый момент по условию нагрева;

- разработанная структура управления ЭП дает возможность построения систем управления многофазным АД, исключает координатные преобразования и тем самым улучшает эксплуатационные показатели;

- разработанные адаптивные регуляторы скорости и вектора тока намагничивания для системы частотного асинхронного ЭП позволяют увеличить быстродействие системы и снизить уровень потребления активной мощности при разгоне и торможении;

- разработанная система оптимального управления позволяет решить задачу согласования режимных параметров энергопотребления насосных механизмов с изменяющимся характером нагрузки котлов и увеличить кпд двигателя в зависимости от величины нагрузочного момента.

Реализация результатов работы. Результаты, полученные в диссертационной работе, применены на питательном насосе парового котла ДЕ-25-14 ГМО на ООО «Эталон Спирт» и используются в учебном процессе на кафедре «Электропривод» ЛГТУ.

На защиту выносятся:

- результаты исследования системы векторного управления с улучшенными энергетическими показателями;

- результаты исследования системы скалярного управления с улучшенными энергетическими показателями;

- математическая модель разработанной системы векторного управления частотным ЭП;

- методика построения энергетических характеристик частотного ЭП со скалярным и векторным управлением.

Достоверность полученных результатов подтверждается совпадением результатов математического моделирования и экспериментов, а также сопоставимостью полученных результатов с положениями общей теории электропривода.

Апробация работы. Основные положения диссертационой работы докладывались и обсуждались на научно-практической конференции, посвященной 50-и летию подготовки инженеров-прокатчиков, г. Липецк, 2008; на V Всероссийской школе-семинаре молодых ученых "Управление большими системами", г. Липецк, 2008.; на ежегодных научных конференциях и семинарах ЛГТУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ общим объемом 31 п.л., из них одна в изданиях из перечня ВАК РФ.

Структура и обьем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений. Общий обьем диссертации 203 е., в том числе 159 с. основного текста, 63 рисунков, 4 таблиц, библиографический список из 116 наименований, 8 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, определены решаемые в диссертационной работе научно-технические проблемы и задачи, показаны новизна и практическая значимость работы; приведены результаты апробации.

В первой главе приведены обзор современных систем асинхронного электропривода с частотным управлением на базе асинхронного короткозамкнутого двигателя, классификация способов частотного управления, показана актуальность исследований в области создания асинхронных электроприводов. Предложенная классификация отражает отличия в принципиальных методах управления, таких как: скалярное управление, векторное управление и ПУМ. Для существующих методов управления показано единство подходов к совершенствованию систем и улучшению их характеристик. Произведен сравнительный анализ систем скалярного и векторного управления, рассмотрены их достоинства и недостатки. Выявлено, что внедрение регулируемого асинхронного электропривода позволяет получать новые качества систем и часто дает значительный эффект в области энергосбережения. При этом насущной проблемой становится определение экономической эффективности, которую можно получить от внедрения преобразователей частоты. При векторном регулировании, в отличие от скалярного, управление скоростью вращения двигателя осуществляется с помощью регулирования амплитуды и фазы моментообразующих векторов двигателя. Такое управление является наиболее точным в динамике и статике, а также более экономичным.

Во второй главе проведено исследование свойств систем асинхронного электропривода математическими методами. Представлена математическая модель АДКЗ, которая отражает все процессы, происходящие в АД, которые эквивалентны по энергетическим и электромагнитным соотношениям процессам, имеющим место во вращающемся АД. При этом показаны недостатки двухфазных моделей, применение которых не соответствует требованиям при проектировании современного векторного ЭП, т.к. данные модели не учитывают все физические процессы, протекающие в АД, что приводит к ограничению возможностей системы управления. Представленная уточненная модель двигателя в естественной системе координат позволяет анализировать уравнения мгновенных фазных значений, а также рассматривать передаточные функции между переменными, что несомненно удобно для частотного анализа АД как объекта управления, а также при синтезе регуляторов и исследовании динамики электропривода ПЧ-АД. Для создания модели АД использовалась Т-образная схема замещения, позволяющая описать взаимосвязь между мгновенными фазными значениями напряжений, токов и магнитных потоков. Для решения задач синтеза систем управления асинхронными электроприводами целесообразно все параметры системы привести к цепи постоянного тока, при этом математические модели систем частотного электроприводов учитывают электромагнитную инерцию двигателя и действие эдс обмотки статора. При сравнении систем оптимального регулирования асинхронным электроприводом был предложен перспективный закон управления АД в естественной системе координат при под-

держании угла между вектором тока статора и вектором тока намагничивания на уровне 45°.

Рассматривая уравнение электромагнитного момента

М = ^р„ -|1,Г •^(Т'"^2 + 1-зш(агс!§(Т, -ш)-агс1ё(Т2 -о)), (1)

1 Л/(Т2'®) +1

проанализируем функцию

Р(о) = А(ю) ■ бш ф0 (со), (2)

где

Т ' .Я

(3)

2

T2=V 2° (4)

_(L'2a+LJ-S

r;

Ti и Т2 - постоянные времени, зависят от относительного скольжения S

(5)

L' • S (L' + L V S

Ф3(м) = arctg , "-(ü-arctg^2——^-ш, (6)

Rj R2

где А(оз) - выражение для амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), характеризующее изменение соотношений модулей векторов токов при изменении частоты со; ср0(со) - выражение для фазовой частотной характеристики (ФЧХ), характеризующее изменение угла между векторами токов при изменении частоты со.

Рассмотренные выше формулы показывают, что при частотном управлении асинхронным двигателем величина угла между векторами тока статора и тока намагничивания (рис.1) зависит от параметров электродвигателя, а также от частоты питающего напряжения и относительного скольжения, что поясняет приведенная характеристика F(co), построенная для электродвигателя типа 4A200L2Y3, рис.2.

Данные об оптимальных значениях угла между векторами I, и 1ш в зависимости от скольжения и частоты для данного электродвигателя приведены в таблице 1.

Табл.1. Численные значения скольжения, оптимального угла и частоты электродвигателя типа 4А200Ь2УЗ

Б 0,1 0,2 0,3 0,6 0,8 1

я, (град.) 45 45 45 45 45 45

а (рад/с) 12,65 6,25 0,6 0,5 1,55 1,2

ФЧХ

1000 Ш

Место вершин гектара напряжения статора .-41—-.

Место вершин

вектора тока статора

Рис.1. Векторная диаграмма асинхронного двигателя

Рис.2. Частотные характеристики АД типа 4А200Ь2УЗ

В третьей главе рассмотрены общие принципы построения двухканаль-ной системы управления частотным асинхронным электроприводом и синтез замкнутого канала управления модулем вектора тока статора, проведен сравнительный анализ замкнутых систем частотного электропривода.

Анализ систем основан на исследовании замкнутого контура скорости, передаточная функция которого будет иметь вид

где Wp0- передаточная функция регулятора скорости; передаточная

функция замкнутого звена соответственно тока или потока двигателя; передаточная функция ; Км - коэффициент, связывающий величины тока статора и электромагнитного момента; Кс- коэффициент обратной связи по скорости.

Выполненный анализ передаточной функции (7) показал, что при оптимальной настройке замкнутого контура и'4,«« обеспечиваются одинаковые показатели качества регулирования, независимо от того, по какому из параметров 1т(р),<Ри(р). (р), *Р,(р) ведется настройка замкнутого контура тока.

Рассмотрена структурная схема системы управления частотным асинхронным электроприводом с релейным регулятором тока, представленная на рис.3.

На рис.3: 1- инвертор; 2,3 -датчики тока; 4 - асинхронный двигатель; 5 -датчик скорости; 6 - широтно-импульсный (ШИМ) регулятор тока; 7 - сумматор тока; 8 - блок сравнения скорости; 9 - блок задания скорости; 10 — блок ограничения частоты вращения магнитного потока; 11- формирователь задания мгновенных значений тока намагничивания; 12- компаратор; 13 - блок задания модуля тока намагничивания; 14 - пропорционально-интегральный регулятор скорости; 15 - блок коррекции; 16 - блок сравнения между заданным и рассчитанным углом вектора тока статора и тока намагничивания; 17,18,19 — фазные блоки сравнения тока намагничивания; 20, 21, 22 - фазные блоки расчета тока намагничивания; 23, 24, 25 - регуляторы тока намагничивания двигателя; 26 -блок расчета скольжения; 27 - блок формирования частоты вращения магнитного потока; 28 - блок расчета постоянной времени интегрирования; 29 - блок расчета угла между векторами тока намагничивания и тока статора; 30 — блок задания угла 45°; 31 - блок задания разности частот вращения поля статора и ротора двигателя; 32 — блок коррекции; 33 - блок расчета фазного напряжения; 34 - блок наблюдателя угла между векторами тока статора и фазного питающего напряжения.

Продифференцируем уравнение (1) и приравняем дифференциал к нулю. Найдем корень уравнения, который будет являться оптимальной частотой вращения (О, (рад/с). При этом момент будет максимальным:

ю, = ш2р + Аш, (8)

где Дш = — - задаваемая разность частот вращения поля статора и ротора двигателя, которая зависит от насыщения магнитной цепи и нагрева обмоток, Тг -постоянная времени обмотки ротора.

29

БРУ

28

РПВ

Рис.З.Функциональная схема управления асинхронным электроприводом с релейным регуля:

Система построена по принципу регулирования отклонения реального значения ср0 от заданного значения ф'о. Приведённая на рис. 3 система частотного асинхронного электропривода обеспечивает минимизацию потребления тока статора двигателя при заданном значении статического момента. Основной структурной составляющей ЭП является АИН с двухпозиционными гисте-резисными регуляторами, которые позволяют обеспечивать прямое управление током. Передаточная функция регулятора тока намагничивания имеет вид

= Т'р + 1 . (9)

Р!" 2-Т(1р-(Т1р + 1)

На вход каждого из 3-х регуляторов подается периодический сигнал задания на ток намагничивания (Гш, Гть.Г««), поступающий с блока 11.

Блок косвенного вычисления угла между вектором тока статора и током намагничивания 29 работает в соответствии с алгоритмом, показанным на рис.4. Используя значения времени, система рассчитывает угол сдвига ф0 по следующему соотношению:

г,-18СР

-, (10)

ч

где 12 - время перехода ¡тф через нуль, мс; - время перехода ¡Зф через нуль, мс.

Работа в блоке коррекции оптимальной скорости магнитного потока 32 (рис.3) происходит с шагом дискретизации ^=0.0001. Рабочее изменение управляемого параметра До на \ - м шаге поиска имеет вид

Л®«-!,;

Ла>](11+1),еслиДф; <0;

- Дсй,.(|№|),еслиД<Р; >0; (11)

Дш,(п+1),еслиДф| =0,

где Дй)1(п+1) - исходное состояние задания разности частот вращения поля статора и ротора Дсо, А ф, - изменения показателя качества разности углов между вектором тока статора и вектором тока намагничивания. Работа блока коррекции 15 (рис.3) происходит с периодом шага дискретизации ^=0.0005. Рабочее изменение управляемого параметра на I - м шаге поиска будет иметь вид

_Д1п»(пч.1)>еслиАФ^<0;

А1-(.й),еслиДф,>0; (12)

А1|ш(|н1)>еСЛИАф( =°>

где Д1и(п+|)- исходное состояние задания на ток намагничивания, Дфг изменения показателя качества разности углов между вектором тока статора и вектором тока намагничивания. В результате поддержания угла между моментообра-зующими векторами, ток статора снижается на 9-10% . Результаты моделирования (рис.5) показывают, что в данной системе частотного электропривода за счет точности управления, характера переходных процессов, быстродействия и устойчивости системы обеспечиваются требуемые динамические свойства.

Рис.4. Алгоритм работы измерения угла между вектором тока статора и тока

намагничивания

С использованием наблюдательного блока 34 возможно определение угла Ф между вектором фазного питающего напряжения и, и тока статора I, (рис.1) по формуле

Ф = агсвш —, (13)

где - мгновенное значение тока статора, 1и - амплитудное значение тока статора. Как показывает график, при изменении скорости угол ф изменяется от 56°, а при скорости 314 рад/с, близкой к номинальной, становится близким к 45° -47° (рис.6).

( ! ...... .1...........1.............

1 ! ... „1______________________

•

!

! 1

о 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

в

Рис. 5. Переходные процессы в векторной системе управления при Мс=^(а>): а - момент двигателя 1, момент сопротивления 2 и скорость ротора 3; б - модуль вектора тока статора 1 и тока намагничивания 2; в - угол между вектором тока статора и током намагничивания

О 10 20 30 40 50 60 ПГц

Рис.6. Зависимости <р= А£Гц) иф=^оД/с)

В системе частотного асинхронного электропривода регулирование координат вектора тока статора может быть осуществлено с помощью двухканаль-ной системы управления, в которой по первому каналу задаётся ток в цепи статора, а по второму каналу задаётся частота вращения поля статора и, следовательно, относительное скольжение. Коррекция системы управления координатами вектора тока статора может быть осуществлена путём введения обратной связи по углу между векторами тока статора и тока намагничивания, определяемого расчётным путём с помощью обработки сигналов датчиков тока и напряжения на обмотках статора двигателя. В системе управления частотного асинхронного электропривода с релейным регулятором тока действие эдс обмотки статора может быть скомпенсировано с помощью использования дополнительного контура управления током намагничивания, подчинённого контуру скорости. Для улучшения динамических свойств системы автоматического управления частотным асинхронным электроприводом целесообразно применять адаптивные регуляторы тока и скорости, отслеживающие изменение эквивалентной постоянной времени двигателя в функции относительного скольжения. Для изучения и анализа процессов, происходящих в системе оптимального управления электроприводом, была построена подробная математическая модель. В диссертационной работе моделирование проводилось в программном продукте Ма&аЬ у.6.5.

В четвёртой главе рассмотрены энергетические показатели и их особенности в системе электропривода питательного насоса. Дано описание основных элементов технологического процесса системы теплоснабжения. Одной из важных функций, осуществляемых системой регулирования котла, является обеспечение требуемого расхода питательной воды и ее распределения по трактам котлоагрегата в зависимости от температуры пара на выходе. В рассматриваемой системе количество подаваемой воды пропорционально тепловой нагрузке котлоагрегата. Выбор системы регулирования котла обуславлива-

ется типом насоса, а также типом котла. Показана сравнительная оценка систем электропривода питательного насоса при дроссельном, скалярном частотном и векторном частотном управлении. При дроссельном регулировании возникает избыточное давление Низб, которое может превысить нужный напор и тем самым создать опасность прорывов системы трубопровода.

Применение частотно-регулируемого электропривода позволяет обеспечить требуемые технологические показатели при существенном сокращении затрат электроэнергии. Регулируемый электропривод позволяет экономить не только электрическую энергию, но и тепловую, снижать электрическую нагрузку в часы максимума, а также экономить воду. При частотном регулировании насосов можно в значительной степени избежать аварийных ситуаций за счет предотвращения гидравлических ударов, возникающих при изменении режимов работы и пуске системы при нерегулируемом электроприводе. Поэтому проводимые работы по модернизации являются актуальными.

При сравнении режимов работы электродвигателя насоса с дроссельным и частотным регулированием можно сделать следующие выводы:

- при частотном регулировании снижается потребляемая из сети мощность на 50%;

- нагрузки при пуске двигателя и переходных процессах снижаются в 4 раза и практически не превышают номинального значения. С точки зрения энергосбережения особый интерес представляет разработка и исследование векторного частотного асинхронного электропривода с системой управления моментообразующими векторами.

На рис.7 представлены графики переходных процессов насоса в данной системе электропривода, характеризующие рациональность применения системы электропривода. Следует отметить, что момент на валу при изменении скорости остается постоянным, улучшается быстродействие системы за счет управления моментом двигателя путем поддержания угла между вектором тока статора и вектором тока намагничивания, близким к 45°. При этом достигается минимизация тока статора.

На рис.8 в относительных единицах представлен график зависимости потерь мощности АД при различных системах регулирования по месяцам.

При использовании системы с оптимальным управлением значение полного тока статора снижается на 9-10%, что значительно уменьшает активные потери, несмотря на то, что система имеет заданный коэффициент мощности. Построены зависимости коэффициента мощности и кпд от мощности на валу, позволяющие оценить сетевые характеристики рассмотренной системы. Произведены расчеты по определению потерь электроэнергии при дроссельном, частотном скалярном и на базе предлагаемой системы регулирования, выявлены ее преимущества.

Результаты сравнения способов регулирования показали, что оптимальная система с управлением углом между векторами тока статора и тока намагничивания является предпочтительней по технологическим и экономическим параметрам. Применение данной системы асинхронного электропривода позво-

лит снизить затраты на техническое обслуживание системы питания водой парового котла, улучшить качество регулирования уровня в барабане, а ее оку-

Рис.7. Переходные процессы насоса с системой частотного управления углом между векторами тока статора и тока намагничивания

Рис.8. Зависимость потерь мощности АД при различных системах регулирования по месяцам

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании исследований автоматизированного частотного электропривода с векторным управлением были решены актуальные задачи, связанные с разработкой и проектированием электроприводов для механизмов общепромышленного назначения, где наиболее распространен АД с КЗ ротором. С целью энергосбережения в асинхронном электроприводе была разработана и исследована система векторного управления с поддержанием взаимной ориентации моментоообразующих векторов тока статора и тока намагничивания.

По результатам проделанной работы можно сформулировать основные выводы:

1. Сравнительный анализ существующих векторных систем электропривода позволил выделить наиболее перспективное управление, которое обладает улучшенными энергетическими показателями электропривода; выявить недостатки классических систем управления и показать перспективность разработки системы векторного управления с поддержанием заданного угла между вектором тока статора и вектором тока намагничивания.

2. Разработанная система векторного управления с поддержанием угла между векторами тока статора и тока намагничивания не уступает по энергетическим показателям классическим системам векторного управления при использовании минимального числа датчиков, отличается отсутствием многочисленных математических преобразований, применением адаптивных регуляторов, повышающих быстродействие системы.

3. Выполненные исследования системы автоматизированного частотного асинхронного электропривода показали преимущества векторного управления по критерию минимизации тока статора, заключающиеся в уменьшении потребления тока статора при изменении нагрузки.

4. Разработанная система управления может быть использована для механизмов, которые работают продолжительное время в статических режимах (вентиляторы, насосы, компрессоры и т.д.)

5. Предложенная математическая модель системы электропривода переменного тока позволяет анализировать влияние переменных параметров асинхронного двигателя, работающего продолжительное время, с учетом насыщения и нагревания асинхронного двигателя.

6. Система с поддержанием заданного угла между векторами тока статора и тока намагничивания позволяет увеличить коэффициент мощности и в целом повысить кпд электропривода.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ РАБОТЫ

1. Мещеряков, В.Н. Система электропривода с поддержанием взаимного положения векторов тока статора л тока намагничивания [Текст] / В. Н. Мещеряков, В. А. Корчагина, П. Н. Левин // Теория и практика производства листового проката: сб. науч. тр. 4.2. - Липецк: ЛГТУ. - 2008. - С. 213 - 219.

2. Мещеряков, В.Н. Математическое моделирование объектов динамических систем [Текст] /В. Н. Мещеряков, В. А. Корчагина // Вести высших учебных заведений Черноземья: научн.-техн. и производств, журнал. - 2008- №1(11) -С. 46-50.

3. Мещеряков, В.Н. Анализ математических моделей замкнутых систем частотного асинхронного электропривода [Текст] / В. Н. Мещеряков, В. А. Корчагина, О.В. Мещерякова // Липецкий областной профильный семинар «Школа молодых ученых по проблемам технических наук»:

сб. науч. тр. - С. 217 - 222.

4. Мещеряков, В.Н. Разработка частотного асинхронного электропривода с прямым управлением момента двигателя [Текст] / В.Н. Мещеряков, В. А. Корчагина // Вести высших учебных заведений Черноземья: научно-технический и производственный журнал. -2008- №2(12).- С. 33 - 37.

5. Мещеряков, В.Н. Анализ математических моделей замкнутых систем частотного асинхронного электропривода [Текст] / В. Н. Мещеряков, В. А. Корчагина, О.В. Мещерякова // V Всероссийская школа-семинар молодых ученых «Управление большими системами»: сб. науч. тр.- Т.2.- Липецк: ЛГТУ, 2008.-С. 272-277.

6. Мещеряков, В.Н. Математическое моделирование энергосберегающего частотного асинхронного электропривода с векторной системой управления [Текст] / В. Н. Мещеряков, В. А. Корчагина // Электротехнические комплексы и системы управления. 2008,- № 4. - С.41 - 45.

7. Мещеряков, В.Н. Анализ частотного асинхронного электропривода, обеспечивающего взаимную ориентацию моментообразующих векторов [Текст] / В. Н. Мещеряков, В. А. Корчагина // Известия вузов. Электромеханика.- 2009.-№3.-С.45-49.

Личный вклад автора в работах заключается в следующем: В [1] - исследованы динамические свойства системы асинхронного электропривода с использованием математических моделей; [2] - разработана математическая модель асинхронного двигателя, реализованная на базе системы Mat-lab 6.5 для анализа АД как нелинейного объекта регулирования; [3] - рассмотрено построение замкнутых систем частотного асинхронного электропривода переменного тока; [4] -рассмотрена разработка частотного асинхронного электропривода с прямым управлением моментом двигателя, настроенная на поддержание оптимального угла 45° между током статора и током намагничивания; [5] -рассмотрены наиболее распространенные принципы управления векторным электроприводом переменного тока на базе математических моделей замкнутых систем; [6] - рассмотрена модель энергосберегающего частотного асинхронного электропривода с векторным управлением и результаты ее компьютерного моделирования; [7] - рассмотрена система частотного асинхронного электропривода, настроенная на поддержание оптимального угла 45° между током статора и током намагничивания, дано описание ее работы. Приведены результаты компьютерного моделирования переходных процессов в системе электропривода.

Подписано в печать 10.09.2009 г. Формат 60x841/16. Бумага офсетная. Ризография. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № Полиграфическое подразделение Издательства Липецкого государственного технического университета. 398600, Липецк, ул. Московская, 30.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СИСТЕМЫ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ЧАСТОТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ.

1.1. Обзор современных систем асинхронного электропривода с частотным управлением.

1.2. Классификация способов частотного регулирования асинхронным электроприводом.

1.3. Сравнительный анализ систем скалярного и векторного управления.28 ВЫВОДЫ.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СИСТЕМ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА МАТЕМАТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ.

2.1. Математические модели асинхронных двигателей.

2.2. Сравнение систем оптимального регулирования асинхронным электроприводом.

2.3. Математическое описание систем «преобразователь частоты -асинхронный двигатель».

2.4. Анализ свойств асинхронного двигателя при частотном управлении.

ВЫВОДЫ.

3. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ЧАСТОТНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С УПРАВЛЯЕМЫМИ КООРДИНАТАМИ ВЕКТОРА ТОКА СТАТОРА.

3.1. Общие принципы построения двухканальной системы управления частотным асинхронным электроприводом и синтез замкнутого канала управления модулем вектора тока статора.

3.2. Синтез канала задания частоты вращения поля статора асинхронного двигателя.

3.3. Построение частотного асинхронного электропривода с управляемыми координатами вектора тока статора на базе преобразователя частоты с релейным регулятором тока.

3.4. Синтез системы управления частотным асинхронным электроприводом переменного тока с управляемыми координатами вектора тока статора и оценка результатов моделирования переходных процессов.

ВЫВОДЫ.

4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И ИХ ОСОБЕННОСТИ В

СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПИТАТЕЛЬНОГО НАСОСА.

4.1. Описание основных элементов технологического процесса системы теплоснабжения.

4.2. Сравнительная оценка систем электропривода питательного насоса.

4.3. Эффективность использования системы с векторным управлением.

4.4. Энергетические особенности частотного асинхронного электропривода с системой управления моментообразующими векторами.

ВЫВОДЫ.

В настоящее время энергосбережение является одной из наиболее приоритетных задач, предъявляемых к регулируемому электроприводу различных типов механизмов. Снижение электропотребления за счет применения современных средств управления, использующих достижения микропроцессорной техники, приобретает особую актуальность.

Актуальность работы. Основным элементом регулируемого электропривода переменного тока является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, так как он характеризуется простой и надежной конструкцией.

Учитывая то, что в настоящее время большинство приводов, таких как: вентиляторы, насосы, компрессоры и т.д.- являются нерегулируемыми, актуальной является задача перехода к регулируемым системам управления, причем система управления должна обеспечивать надежность и высокие энергетические характеристики привода. Применение частотно-регулируемого привода позволяет сэкономить потребление электроэнергии за счет точного и оптимального регулирования скорости механизмов, увеличивать срок службы механической части привода, благодаря возможности регулирования величины пусковых токов и моментов двигателя. С развитием микропроцессорных систем электропривод на базе АД получил бурное развитие и в большинстве случаев заменил двигатель постоянного тока. Тем не менее действующие структуры систем управления асинхронным электроприводом, применяемые в настоящее время, продолжают усовершенствоваться.

Задача энергосбережения в асинхронном электроприводе на сегодня является приоритетной. При этом синтезу оптимальных систем скалярного и векторного частотного управления посвящено большое количество работ. Однако они характеризуются сложными алгоритмами расчета переменных, зависящих друг от друга. Использование усовершенствованной математической модели асинхронного двигателя дает возможность оптимизировать и упростить алгоритм работы системы частотно-векторного управления.

В механизмах общепромышленного назначения большое распространение получили системы автоматического управления приводами переменного тока. В тех случаях, когда не предъявляются высокие требования к регулировочной способности электропривода, применяется скалярное управление, обеспечивающее постоянство перегрузочной способности. Для увеличения диапазона регулирования и точности управления, а также для обеспечения высоких показателей качества переходных процессов в совокупности с желаемой статической точностью регулирования необходимо применение векторной системы.

Для исследования векторной системы частотного управления требуется применение уточненной математической модели асинхронного двигателя.

Работа выполнена на кафедре электропривода при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет».

Объектом исследования является система частотного асинхронного электропривода с системой управления углом между векторами тока статора и тока намагничивания.

Целью работы являются исследование и усовершенствование системы частотного электропривода с использованием трехфазной математической модели АД в системе координат ABC путем внедрения адаптивных алгоритмов управления, обеспечивающие энергосбережение во всех режимах работы.

Идея работы заключается в разработке системы частотного асинхронного электропривода, в которой поддерживается на заданном уровне угол управления между вектором тока статора и вектором тока намагничивания.

Задачи работы:

- сравнительная оценка систем частотного скалярного и перспективных систем векторного управления асинхронным электродвигателем;

- разработка нового схемного решения оптимизированного частотного управления асинхронным ЭП, обеспечивающего минимум потребления тока статора;

- исследование системы оптимизированного векторного управления асинхронным ЭП по критерию минимизации тока статора;

- разработка структуры оптимизированного частотного управления асинхронным ЭП с применением наименьшего числа датчиков, позволяющая исключить координатные преобразования Парка-Горева;

- разработка математической модели асинхронного ЭП, более точно учитывающая работу силовой части АИН;

- разработка системы частотного ЭП с улучшенными энергетическими характеристиками.

Методы исследования. В работе использованы методы теории автоматического управления, а также математического моделирования и экспериментального подтверждения.

Научная новизна:

- предложен принцип построения замкнутой системы векторного управления с датчиком скорости, исключающий координатные преобразования Парка-Горева за счет введения фазных регуляторов тока намагничивания. При этом работа внутренних контуров в естественной системе координат упрощает и оптимизирует структуру векторного управления;

- предложена новая структура системы векторного управления по вектору тока намагничивания АД с системой поддержания заданного угла между векторами тока статора и тока намагничивания, как в статике, так и в динамике;

- предложена система задания и коррекции переменных, отличающаяся от известных наличием блока коррекции модуля вектора тока намагничивания и блока задания угла сдвига фаз между векторами тока статора и тока намагничивания, за счет чего достигается минимизация модуля вектора тока статора, что позволяет добиться энергосбережения в электроприводе.

Практическая значимость:

- разработанный ЭП позволит сократить потребление тока статора из сети в среднем на 10-11% и увеличить допустимый момент;

- разработанная структура управления ЭП дает возможность построения систем управления многофазным АД, исключающих координатные преобразования и тем самым улучшающих эксплуатационные показатели;

- разработанные адаптивные регуляторы скорости и вектора тока намагничивания для системы частотного асинхронного ЭП позволяют увеличить быстродействие системы и снизить уровень потребления активной мощности при разгоне и торможении;

- разработанная система оптимального управления позволяет решить задачу согласования режимных параметров энергопотребления насосных механизмов с изменяющимся характером нагрузки котлов и увеличить кпд двигателя в зависимости от величины нагрузочного момента.

Реализация результатов работы. Результаты исследований применены при установке питательного насоса парового котла ДЕ-25-14 ГМО на ООО «Эталон Спирт» и используются в учебном процессе на кафедре электропривода ЛГТУ.

На защиту выносятся:

- результаты исследования системы векторного управления с улучшенными энергетическими показателями;

- результаты исследования системы скалярного управления с улучшенными энергетическими показателями;

- математическая модель разработанной системы векторного управления частотным ЭП;

- методика построения энергетических характеристик частотного ЭП со скалярным и векторным управлением.

Достоверность полученных результатов подтверждается совпадением результатов математического моделирования и экспериментов, а также сопоставимостью полученных результатов с положениями общей теории электропривода.

Апробация работы. Основные положения диссертационой работы докладывались и обсуждались на научно-практической конференции, посвященной 50-летию подготовки инженеров-прокатчиков, г. Липецк, 2008; на V Всероссийской школе-семинаре молодых ученых "Управление большими системами", г. Липецк, 2008.; на ежегодных научных конференциях и семинарах ЛГТУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ общим объемом 31 п.л., из них одна в изданиях из перечня ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений. Общий обьем диссертации 203 е., в том числе 160 с. основного текста, 63 рисунков, 4 таблиц, библиографический список из 116 наименований, 8 приложений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании исследований автоматизированного частотного электропривода с векторным управлением были решены актуальные задачи, связанные с разработкой и проектированием электроприводов для механизмов общепромышленного назначения, где наиболее распространен АД с КЗ ротором. С целью энергосбережения в асинхронном электроприводе была разработана и исследована система векторного управления с поддержанием взаимной ориентации моментоообразующих векторов тока статора и тока намагничивания.

По результатам проделанной работы можно сформулировать основные выводы:

1. Сравнительный анализ существующих векторных систем электропривода позволил выделить наиболее перспективное управление, которое обладает улучшенными энергетическими показателями электропривода; выявить недостатки классических систем управления и показать перспективность разработки системы векторного управления с поддержанием заданного угла между вектором тока статора и вектором тока намагничивания.

2. Разработанная система векторного управления с поддержанием угла между векторами тока статора и тока намагничивания не уступает по энергетическим показателям классическим системам векторного управления при использовании минимального числа датчиков, отличается отсутствием многочисленных математических преобразований, применением адаптивных регуляторов, повышающих быстродействие системы.

3. Выполненные исследования системы автоматизированного частотного асинхронного электропривода показали преимущества векторного управления по критерию минимизации тока статора, заключающиеся в уменьшении потребления тока статора при изменении нагрузки.

4. Разработанная система управления может быть использована для механизмов, которые работают продолжительное время в статических режимах (вентиляторы, насосы, компрессоры и т.д.)

5. Предложенная математическая модель системы электропривода переменного тока позволяет анализировать влияние переменных параметров асинхронного двигателя, работающего продолжительное время, с учетом насыщения и нагревания асинхронного двигателя.

6. Система с поддержанием заданного угла между векторами тока статора и тока намагничивания позволяет увеличить коэффициент мощности и в целом повысить кпд электропривода.

1. Современное состояние и тенденции в асинхронном частотно-регулируемом электроприводе (краткий аналитический обзор) Текст. / Л.Х. Дацковскийи др.// Электротехника. 1996. -№ 10. - С. 18-28.

2. Волков, А.В. Потери мощности асинхронного двигателя в частотно-управляемых электроприводах с широтно-импульсной модуляцией Текст. /

3. A.В. Волков // Электротехника. 2002.- № 8. - С.2-9.

4. Поздеев, Д.А. Математическое исследование структуры бездатчикового частотно-токового асинхронного электропривода с векторным управлением Текст. / Д.А. Поздеев, С.А. Хрещатая // Электротехника. 2002.- № 9. -С.37- 43.

5. Зобов, И.Б. Семь различий преобразователей частоты и систем частотного регулирования Текст./ И.Б. Зобов, Е.А. Киселева // Теплоэнергоэффективные технологии. 2007. - № 2. - С. 11-18.

6. Копылов, И. П. Электромеханические преобразователи энергии Текст. / И.П. Копылов.- М.: Энергия, 1973.- 400 с.

7. Розанов, Ю. К. Электронные устройства электромеханических систем Текст. / Ю. К. Розанов, Е.М. Соколова.- М.: 2004.- 272 с.

8. Борцов, Ю.А. Электромеханические системы с адаптивным и модальным управлением Текст. / Ю.А.Борцов, Н.Д. Поляхов, В.В. Путов.

9. Л.: Энергоатомиздат, 1984.- 216 с.

10. Хасаев, О.И. Транзисторные преобразователи напряжения и частоты Текст. /

11. B.Н. Бродовский, Е.С. Иванов. М.: Энергия, 1974.-169 с.

12. Гречко, Э.Н. Автономные инверторы модуляционного типа Текст. / Э.Н. Гречко, В.Е. Тонкаль // Киев.: Наукова думка, 1983.-304с.

13. Попков, О.З. Основы преобразовательной техники. Автономные преобразователи. Конспект лекций Текст.: учеб. пособ.- М.: Издательство МЭИ, 2003. 64с.

14. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе Текст. /

15. A.Я Берштейн и др. под ред. Р.С. Сарбатова. М.: Энергия, 1980.- 328с.

16. Моделирование асинхронных электроприводов с тиристорным управлением Текст. / Л.П. Петров [и др.]. М.: Энергия, 1977.- 200 с.

17. Богрый, B.C. Математическое моделирование тиристорных преобразователей Текст. / B.C. Богрый, А.А. Русских .- М.: Энергия,1972.- 184 с.

18. Андрющенко, О.А. Моделирование асинхронного электропривода при произвольной форме питающего напряжения Текст. / О.А. Андрющенко, С.Б Шевченко // Тр. Одес. политех, ун-та. 2000.- № 3.- С. 86-90.

19. Браславский, И.Я. Разработка, исследование, внедрение систем "тиристорный преобразователь напряжения-асинхронный двигатель" Текст. / И.Я Браславский, А.М Зюзев, А.В Костылев // Электротехника.- 2004.-№9. — С. 13-17.

20. Зобов, И.Б. Преобразователь частоты дань моде и источник проблем Текст. / И.Б. Зобов, В.А. Олейник // Теплоэнергоэффективные технологии. -2007.-№2.-С. 6-11.

21. Башарин, А.В. Управление электроприводами Текст. / А.В. Башарин, В.А. Новиков, Г.Г. Соколовский.- Л.: Энергоиздат, 1982.-392 с.

22. Терехов, В.М. Системы управления электроприводов Текст. /

23. B.М. Терехов, О.И. Осипов.- М.: Академия, 2005.-304 с.

24. Состояние, тенденции и проблемы в области методов управления асинхронными двигателями Текст. / В.Г Бичай [и др.] // Радюелектрошка, шформатика, управлшня. 2001. №1. - С. 138-144.

25. Хашимов, А.А. Энергосберегающие системы автоматизированного электропривода переменного тока Текст. / А.А. Хашимов // Электротехника.-1995.- №11. С.34-39.

26. Энергосберегающие электроприводы Текст. / В.М. Никитин [и др.] // Электротехника.- 1996.- №4 .- С.52-55.

27. Грузов, B.JI., Анализ и оптимизация алгоритмов управления в частотно регулируемых электроприводах с инверторами напряжения Текст. / B.JI. Грузов, А.Н. Красильников, А. В Машкин // Электротехника.-2000.- №4.1. С. 15-20.

28. Панкратов, В.В. Оптимизация алгоритмов векторного управления асинхронным электроприводом на основе методов непрерывной иерархии Текст. / В.В. Панкратов, О.В. Нос // Электричество.- 2000.-№6.-С.48-53.

29. Попов, А.Н. Об основах векторного управления асинхронным двигателем Текст. / А.Н. Попов, С.А. Васильев // Приборы и системы: Управление, контроль, диагностика.- 2002.- № 7.- С. 23-27.

30. Решения, основанные на регулировании частоты вращения Текст. Variable-speed solutions. Broun John Phillip. Air cond., Hear and Refrig. News. 2003. Вып. - 219.-№4.-C.10 - 12.

31. Козлов, M. Эффективность внедрения систем с частотно- регулируемыми приводами/ М.Козлов, А.Чистяков Текст. // Современные средства автоматизации. -2001.- № 1.- С. 76-82.

32. Фролов, Ю.М. Состояние и тенденции развития электропривода Текст. / Ю.М. Фролов // Электротехнические комплексы и системы управления.- 2006. -№ 1. С.4-10.

33. Виноградов, А. Адаптивно-векторная система бездатчикового асинхронного электропривода серии ЭПВ Текст. / А.Виноградов, А. Сибирцев, А. Колодин // Силовая электроника. -2006. -№3. С 46-51.

34. Сербии, Ю.В. Решение технологических задач средствами систем частотного регулирования Текст. / Ю.В. Сербии, А.В. Бакалов, О.А. Лебедева // Теплоэнергоэффективные технологии. 2007. - № 2. - С. 18-25.

35. Der geregelte Asynchronantrieb eine Moeglichkeit zur Energiesparung Text. / I.Braslavsky [et al] // Beitrage filer Lehre und Forschung.

36. Hochschule Technik, Wirtschaft, Kultur Leipzig, Deutschland. Heft. 1998. - №1.

37. Электропривод и автоматизация промышленных установок как средствоэнергосбережения: библиотечка энергосбережения Текст. / И.А.Авербах, Е.И.Барац [и др.] Екатеринбург: УПИ, 2002.- 26с.

38. Браславский, И .Я. Энергосберегающий асинхронный электропривод Текст. /И.Я. Браславский, З.Ш. Ишматов, В.Н. Поляков.-М.: Академия, 2004.-256 с.

39. Онищенко, Г.Б. Автоматизированный электропривод промышленных установок Текст. / Г.Б. Онищенко, М.И. Аксенов, В.П. Грехов.- М.: РАСХН-2001.-520 с.

40. Сандлер, А.С. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями Текст. / А.С. Сандлер, B.C. Сарбатов.- М.: Энергия, 1974,- 328 с.

41. Булгаков, А.А. Частотное управление асинхронными двигателями Текст. / А.А. Булгаков.- М.: Энергоатомиздат, 1982.-216 с.

42. Браславский, И.Я. Асинхронный полупроводниковый электропривод с параметрическим управлением Текст. / И.Я. Браславский.- М.: Энергоиздат, 1988.-224 с.

43. Сабинин, Ю.А. Частотно-регулируемые асинхронные электроприводы Текст. /Ю. А. Сабинин, B.JI. Грузов. Л.: Энергоатомиздат, 1985.-235 с.

44. Фираго, Б.И. Регулируемые электроприводы переменного тока Текст. / Б.И. Фираго, Л.Б. Павлячик.- Минск: Техноперспектива, 2006.- 363 с.

45. Соколовский, Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием Текст. / Г.Г. Соколовский.- М.: Академия, 2006.-272 с.

46. Козярук А.Е. Современное и перспективное алгоритмическое обеспечение частотно-регулируемых электроприводов Текст. / А.Е. Козярук, В.В. Рудаков; под. общ. ред. А.Г. Народицкого С.-Петербург, 2001. - 126 с.

47. Системы подчиненного регулирования электроприводов переменного тока с вентильными преобразователями Текст. / О.В. Слежановский [и др.].

48. М.: Энергоатомиздат, 1983.- 256 с.

49. Пат.2158055 Российская Федерация, МПК7 Н02 Р 21/00. Система векторного управления скоростью асинхронного электропривода Текст./ Иванов В.М; заявитель и патентообладатель Ульянов, гос. техн. ун-т.- №98110426/09.

50. Ситников, В.Ф. Силовая электроника в системах электроснабжения переменного тока Текст. / В.Ф. Ситников // Электричество. -2008. №2. -С.33-38.

51. Егоров, В.Н. Цифровое моделирование систем электропривода Текст. / В.Н. Егоров, О.В. Корженевский- Яковлев.- JL: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986.-168 с.

52. Тиристорные преобразователи напряжения для асинхронного электропривода Текст. / Л.П. Петров [ и др.] М.: Энергоатомиздат, 1986.200 с.

53. Электротехнический справочник: В 4 т. Т.4. Использование электрической энергии Текст. / под общ.ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова [и др.]. — М.: Издательство МЭИ,2004. 696 с.

54. Герман-Галкин, С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем MATLAB 6.0 Текст. / С.Г. Герман-Галкин. СПб.: КОРОНА - принт, 2001.-320 с.

55. Усольцев, А.А. Частотное управление асинхронными двигателями Текст.: учеб. пособие/ А.А.Усольцев. СПб:СПбГУ ИТМО, 2006.-94 с.

56. Масандилов, Л.Б. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей Текст. / Л.Б. Масандилов, В.В. Москаленко. -М.: Энергия, 1978.96 с.

57. Эпштейн, И.И. Автоматизированный электропривод переменного тока Текст. / И.И.Эпштейн.- М.: Энергоиздат, 1982.-234 с.

58. Шенфельд, Р Автоматизированные электроприводы Текст. / Р.Шенфельд, Э.Хабигер, Ю.А.Борцова.- Л.: Энергоатомиздат, 1985.- 464 с.

59. Невраев, В.Ю Системы автоматизированного электропривода переменного тока Текст. / В.Ю Невраев и Д.П. Петелин. М.- Л.: Энергия, 1964.-104 с.

60. Шрейнер, Р.Т. Адаптивная система векторного управления асинхронным электроприводом с ориентацией поля ротора Текст./ Р.Т. Шрейнер, В.А. Поляков // Электротехника.-1998.- №2.- С.23-29.

61. Патент №2254666 Российской Федерации, МКИ Н02Р 7/42. Электропривод переменного тока Текст. / Левин П.Н., Мещеряков В.Н. 20.06.2005.1. Бюл. № 17.

62. Рудаков, А.В. Асинхронные электроприводы с векторным управлением Текст. / А.В. Рудаков, И.М. Столаров, В.А. Дартау. Л.: Энергоатомиздат, 1987.- 246 с.

63. Blaschke, F. Das Prinzip der Feldorientiening die Grundlage fur die TRANSVECTOR Regelung von Asynchronmaschienen Text. / F. Blaschke //Siemens-Zeitschrift. - 1971. - №45. - P.757.

64. Онищенко, Г.Б. Асинхронно-вентильные каскады и двигатели двойного питания Текст. / Г.Б. Онищенко, И.Л. Локтева.- М.:Энергия 1979.-199 с.

65. Мещеряков, В.Н. Асинхронно-вентильный каскад с инвертором в цепи статора и общим звеном постоянного тока Текст. / В.Н. Мещеряков, В.В.Федоров // Электротехника.-1984.-№8.- С.29-31.

66. Войнова, Т.В. Математическая модель для исследования трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором как объекта регулирования и для прямого процессорного управления Текст./

67. Т.В. Войнова // Электротехника. 1998. №6.- С.51-61.

68. Копылов, И.П. Математическое моделирование электрических машин: учеб. для вузов Текст. / И.П. Копылов,- М.: Высш. шк.,2001.-327с.

69. Мещеряков, В.Н. Динамика электромеханических систем подъемо-транспортных механизмов с асинхронным электроприводом Текст.:/ монография / В.Н. Мещеряков. Липецк: ЛГТУ, 2002.- 120 с.

70. Мещеряков, В.Н. Моделирование динамических процессов в системе асинхронного электропривода Текст. : учеб. пособ./ В.Н. Мещеряков,

71. В.В. Федоров.- Липецк, 1998.- 65 с.

72. Пустовалов, Д. А. Разработка и исследование энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации: автореф. дис. канд.тех.наук Текст. / Д.А. Пустовалов.- Воронеж: ВГТУ, 2004.

73. Справочник по автоматизированному электроприводу Текст. / под. ред. В.А. Елисеева, А.В. Шинянского.- М.: Энергоатомиздат, 1983.- 616 с.

74. Ковчин, С.А. Теория электропривода Текст. / С.А. Ковчин, Ю.А. Сабинин -СПб.: Энергоатомиздат. Спб отд., 1994.- 496 с.

75. Мещеряков, В.Н. Системы регулируемого асинхронного электропривода для подъемно- транспортных механизмов Текст.: монография/

76. В.Н. Мещеряков.- Липецк: ЛГТУ, 2005.-112 с.

77. Орлов, И.Н. Бесконтактный электропривод летательных аппаратов Текст. / И.Н. Орлов, В.Н. Тарасов.- М.: Моск. энерг. ин-т, 1992.-1 Юс.

78. Благов, Э.Е. Дроссельно-регулирующая арматура в энергетике Текст. / Э.Е. Благов, Б.Я. Ивницкий. М.: Энергия, 1974. - 264с.

79. Регулируемый электропривод. Опыт и перспективы применения: Текст. / доклады научно-практического семинара, 2 февр. 2006, Москва.-М.: Издательство МЭИ, 2006.- 96с.

80. Мошнориз, Н.Н. Разработка модели системы управления насосной станцией второго подъема Текст. / Н.Н. Мошнориз // Энергетика и электротехника. Науков1 пращ ВНТУ.- 2007.-№1.- С. 1-5.

81. Каталог энергосберегающего оборудования. Автоматизированные насосные установки с частотным регулированием

82. Электронный ресурс. http://www.infopumps.ru/catalog/linas3.php

83. Страница, где опубликована статья о снижении потребления электроэнергии насосом с использованием частотно-регулированного электропривода «Pump energy savings with VFDs» Электронный ресурс. http://www.plantservices.com/articles/2005/491 .html.

84. Энергосберегающие аспекты частотного регулируемых электроприводов турбомеханизмов Электронный ресурс. // http.: www.electro.nizhny.ru

85. Бурковский, А.Н. Нагрев и охлаждение электродвигателей взрывонепроницаемого исполнения Текст. / А.Н. Бурковский, Е.Б. Ковалев, В.К. Короюов.-М.: Энергия, 1970.- 183 с.

86. Борисенко, А.И. Охлаждение промышленных электрических машин Текст. / А.И. Борисенко, О.Н. Костиков, А.И. Яковлев,- М.: Энергоатомиздат,1983.- 297 с.

87. Ключев, В.И. Теория электропривода Текст.: учеб. пособ. для вузов / В.И. Ключев. -М.: Энергоатомиздат, 2001.- 704 с.

88. Браславский, И.Я. О возможностях энергосбережения при использовании регулируемых асинхронных электроприводов Текст. И.Я. Браславский // Электротехника.-1998.- №8.- С.2-6.

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

90. Управление асинхронным .двигателем с адаптацией с изменяющейся электромагнитной постоянной времени ротора Текст./ Ч. Аттаианесе // Электротехника.- 1996.-Ж7.- С.29-31.

91. Беспалов, В.Я. Математическая модель асинхронного двигателя в обобщенной ортогональной системе координат Текст. / В.Я Беспалов, Ю. А. Мощинский, А.П. Петров // Электричество.-2002.-№8.- С.33-39.

92. Пересада, С.М. Обобщенный алгоритм прямого векторного управления асинхронным двигателем Текст. / С.М. Пересада, С.Н. Ковбаса // Техн. электродинам.-2002.- № 4.- С. 17-22.

93. Новиков, В. А. Типовые автоматические системы управления электроприводами производственных механизмов Текст.: учеб. пособие / В.А. Новиков. Л.: ЛЭТИ, 1992. - 76 с.

94. Онищенко, В.Н. Модернизация управления насосными агрегатами за счет применения частотного регулирования и мягких пускателей Текст./ В.Н. Онищенко, Э.А. Киреева, С.А. Цырук // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт.- 2007.- № 4.- С.25-29.

95. Изосимов, Д.Б. Свойства уравнений обобщенного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором Текст./ Д.Б. Изосимов, Е.Н. Дболемов // Электричество.-2008. №4.- С.35-39.

96. Чертков, М.А. Расчет нагрева обмоток асинхронного двигателя при пуске Текст./ М.А. Чертков // Электричество.-1979.- №6. С.48-51.

97. Мищенко, В.А. Перспективы развития векторного управления электроприводами Текст. / В.А.Мищенко// V Международная (XVI Всероссийская) конференция по автоматизированным электроприводам. АЭП-2007.- Санкт-Петербург, С.60-63.

98. Повышение эффективности использования электроэнергии в системах электротехнологии Текст. / Б.П. Борисов, Г.Я. Вагин, А.Б. Лоскутов [и др.]. -Киев: Наукова думка, 1990.-240с.

99. Цыпук, С.А. Модернизация управления насосными агрегатами с использованием частотного преобразователя и мягких пускателей Текст. / С.А. Цыпук, Э.А. Киреева, В.Н. Онищенко // Промышленная энергетика. 2008.1.-С. 6-7.

100. Лезнов, Б. Энергосбережение и регулируемый электропривод в насосных установках водоподачи и водоотведения Электронный ресурс. / Б. Лезнов. http://esco-ecosys.narod.ru/2004l l/art50.htm

101. Пурусова, И.Ю. Рациональное использование энергоресурсов на водоподъемных станциях Текст. / И.Ю Пурусова, В.В. Помогаева // Энергосбережение.- 2006.- №1. -С.62-63.

102. Вольдек, А.И. Электрические машины Текст. / А.И. Вольдек.- Л.: Энергия, 1974.- 840 с.

103. Матросов, А.В. MAPLE 6. Решение задач высшей математики и механики Текст. / А.В. Матросов.- 2001 .-527 с.

104. Проектирование электрических машин Текст. / под ред. И.П. Копылова. -М.: Высшая школа, 2002.-759 с.

105. Попов, Е.Н. Приближенные методы исследования нелинейных автоматических систем Текст. / Е.П. Попов, И.П. Пальтов.- М.: Физматгиз, 1960.-792 с.

106. Асинхронные двигатели серии 4А Текст.: справочник/ А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Соболенская.- М.:Энергоиздат,1982.- 504 с.

107. Вешеневский, С.Н. Расчет характеристик и сопротивлений для электродвигателей Текст. / С.Н. Вешеневский.- М.-Л.: Госэнергоиздат,1955.- 328 с.

108. Рудаков, В.В. Динамика электроприводов с обратными связями Текст. /

109. B.В. Рудаков. -Л.: Ленинградский горный ин.-т, 1980.-114 с.

110. Антонов, В.Н. Адаптивное управление в технических системах Текст.: учеб. пособие / В.Н. Антонов, В.А. Терехов, И.Ю. Тюкин.- СПб.: Изд-во СПб. университета, 2001,- 244 с.

111. Карлов, Б.И. Устойчивость систем бездатчикового векторного управления АД с наблюдателями потокосцепления на основе потенциальной модели Текст./ Б.И. Карлов// Электротехнические комплексы и системы. 2007.- №1.1. C. 19-23.

112. Шерстюк, А. Н. Насосы, вентиляторы и компрессоры Текст.: учеб. пособ. для втузов / А.Н. Шерстюк.- М.: Высшая школа, 1972. 344 с.

113. Зимин, Е.Н. Электрооборудование промышленных предприятий Текст. / Е.Н. Зимин, В.И. Преображенский, И.И. Чувашов.- М.: Энергоатомиздат,1981.- 552 с.

114. Блюмин, C.JI. Модели и методы принятия решений в условиях неопределенности Текст.: монография / C.JI. Блюмин, И.А. Шуйкова. -Липецк: ЛЭГИ, 2001.-139 с.

115. Леоненков, А.В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzyTECH. Текст. / А.В.Леоненков.-СПБ.:БХВ- Петербург, 2003.-736 с.

116. Черных, И.В. SIMULINK: среда создания инженерных приложений Текст. / И.В.Черных, В.Г. Потемкина.-М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2003.- 496 с.

117. Насосы, вентиляторы, компрессоры Текст.: учеб. для теплоэнерг. спец. вузов.-М: Энергоатомиздат, 1984.-416с.

118. Сальников, А.Х. Нормирование потребления и экономия топливно-энергетических ресурсов Текст. / А.Х. Сальников, Л.А. Шевченко М.: Энергоатомиздат, 1986. - 240 с.

119. Мещеряков, В. Н Математическое моделирование объектов динамических систем Текст. /В. Н. Мещеряков, В. А. Корчагина // Вести высших учебных заведений Черноземья: научн.-техн. и производств, журнал.- 2008- №1(11)1. С. 46-50.

120. Мещеряков, В. Н. Анализ частотного асинхронного электропривода, обеспечивающего взаимную ориентацию моментообразующих векторов Текст. / В. Н. Мещеряков, В. А. Корчагина // Известия вузов. Электромеханика.- 2009.-№3. С.45-49.