автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка и исследование энергосберегающего электропривода на базе гистерезисного двигателя с питанием от однофазной сети

004609433

На правах рукописи

СИЗЯКИН Алексей Вячеславович

Разработка и исследование энергосберегающего электропривода на базе гнстерезисного двигателя с питанием от однофазной сети

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

за СЕН 2010

Москва 2010 г.

004609483

Работа выполнена на кафедре Электротехнические комплексы автономных объектов Московского энергетического института (технического университета).

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

МАСЛОВ Сергей Ильич

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

ХАЛЮТИН Сергей Петрович

- кандидат технических наук, доцент НИКАНОРОВ Вадим Борисович

Ведущее предприятие - Филиал ФГУП «ЦЭНКИ» «научно-исследовательский институт прикладной механики им. Академика В.И. Кузнецова»

Защита состоится 15 октября 2010 г. в аудитории М-611 в 16 час 00 мин. на заседании диссертационного совет Д.212.157.02 в Московском энергетическом институте (техническом университете) по адресу: Москва, Красноказарменная ул., д. 13.

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

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ.

Автореферат разослан " 13 "ШШ»2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д.212.157.15

канд. техн. наук, доцент

Актуальность проблемы

Бытовая техника является сферой, широко использующей электропривод (ЭП). Многие бытовые приборы работают круглосуточно, в современных городах бытовая техника потребляет десятки мегаватт часов электроэнергии. В настоящее время в России действует Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», направленный, в том числе, на энергосбережение и повышение эффективности использования электроэнергии, потребляемой в быту. Экономичность ЭП гтяипммтгя фактором определяющим конкурентоспособность бытового прибора з условиях современного рынка. Многие зарубежные фирмы, такие как Samsung Electronics, LG Electronics, Siemens AG ведут разработки экономичных ЭП для использования в бытовой технике.

Помимо экономичности, к современным бытовым ЭП предъявляются требования по обеспечению простоты их конструкции, высокой надёжности в течение срока эксплуатации, низкого уровня шума, надёжной работы при питании от однофазной сети. Синхронный гистерезисный двигатель (СГД) при работе в режиме перевозбуждения потенциально способен отвечать всем перечисленным требованиям. Поэтому исследование возможностей создания ЭП для бытовой техники на основе СГД и поиск технического облика такого ЭП является актуальной проблемой.

Цель работы состоит в оценке возможности применения СГД в ЭП при однофазном питании.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие основные задачи;

1. Проведено сравнение различных видов самозапускающихся электродвигателей (ЭД) и определение потенциальных возможностей СГД в их ряду.

2. Разработано математическое описание процессов в СГД, определена применимость этого описания для моделирования процессов в СГД, работающем в несимметричных режимах.

3. Исследованы возможности создания экономичного конденсаторного ЭП на основе СГД при различных схемах исполнения конденсаторного гистерезисного ЭП.

4. Создан и исследован макетный образец экономичного конденсаторного ЭП на основе СГД.

5. Разработаны перспективные схемы конденсаторного гистерезисного ЭП.

Методы исследования. Для решения поставленных в работе задач

использовались:

- теория электромагнитных процессов в синхронных и асинхронных режимах работы СГД и регулирования намагниченности материала его ротора;

- математическая модель магнитного состояния ротора СГД;

- теория конденсаторных ЭД;

- методы численного моделирования, применённые в пакетах MathCad и Matlab;

- методы исследования устойчивости работы СГД при переключении питающего напряжения.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждена результатами экспериментальных исследований созданных макетных образцов однофазного гистерезисного ЭП. Получен акт, подтверждающий высокую эффективность созданных образцов ЭП, от компании Samsung Electronics, по заданию которой выполнялись исследования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- предложена совокупность способов достижения режима перевозбуждения конденсаторного СГД, обеспечивающих повышение энергетической эффективности его работы;

- экспериментально обнаружен и исследован эффект самоподмагничивания СГД при несимметричном питании, который не проявляется в других типах

двигателей работающих в аналогичных режимах;

4

- предложены новые схемы однофазного гистерезисного ЭП, обеспечивающие повышение его энергетических показателей;

- обоснована возможность создания конкурентоспособного конденсаторного гистерезисного ЭП для бытовой техники.

Основные практические результаты работы:

- создан макетный образец СГД, позволяющий исследовать различные схемы исполнения гистерезисного ЭП;

- подтверждены высокие энергетические характеристики гистерезисного ЭП, превосходящие характеристики широко применяемых конденсаторных асинхронных электроприводов;

- обоснована возможность применения конденсаторных СГД в бытовой технике.

Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались на заседаниях кафедры ЭКАО МЭИ, на конференциях (международные конференции студентов и аспирантов, доклады по программе «У.М.Н.И.К.»), технических совещаниях с Заказчиком работ (Samsung Electronics).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, получено 4 патента на полезные модели и изобретения.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, четырёх глав и заключения, списка использованной литературы из 81 наименования. Работа изложена на 167 страницах, содержит 73 рисунка и 41 таблицу.

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

В первой главе рассмотрены области применения СГД, приведены их характеристики и требования к ЭП, в которых они используются. СГД нашёл широкое применение в гироскопических приборах, приводе газовых центрифуг по обогащению урана, приводе галет формовочных машин по производству химических нитей и волокон, а также в электроверетёнах текстильных машин. Все традиционные области применения СГД относятся к высокооборотному многодвигательному ЭП.

СГД применяется в них благодаря своим свойствам: возможности самозапуска, способности разогнать до синхронной скорости нагрузку, обладающую высокой инерционностью, плавности разгона и входа в рабочий режим, возможности регулировать уровень возбуждения двигателя по цепи статора. Также показано, что во всех областях применения СГД используется в режиме периодического импульсного подмагничивания, стабилизирующем характеристики ЭП и повышающем его энергетические показатели.

В настоящее время в бытовой технике применяются ЭП, не содержащие преобразователей частоты. Это связано с необходимостью максимально удешевить производство ЭП и исключить сложные элементы, снижающие надёжность оборудования. В работе проведён сравнительный анализ известных типов самозапускающихся двигателей: асинхронного (АД), синхронного реактивного (СРД), синхронного с постоянными магнитами (СДПМ) и СГД, направленный на определение возможностей СГД для применения в бытовой технике по сравнению с другими типами двигателей. СГД обладает наиболее простой конструкцией ротора. Естественные энергетические характеристики СГД незначительно уступают аналогичным характеристикам остальных рассматриваемых двигателей, однако при использовании режима перевозбуждения они существенно улучшаются, делая его наиболее экономичным. Кроме того, отсутствие на роторе СГД пазов обеспечивает минимальный уровень шума. В результате анализа обоснована перспективность применения СГД в экономичных ЭП бытовой техники.

В настоящее время в ЭП бытовой техники широкое применение нашли

конденсаторные АД. Исходя из требований к ЭП, он выполняется с переменной

(коммутируемый) или постоянной (некоммутируемый) структурой. Схемы

включения АД в структуре однофазного ЭП приведены на рис. 1.

Некоммутируемые ЭП обладают невысоким пусковым моментом составляющим

примерно 0,4-^0,7 от номинального момента и используются, в основном, для

привода вентиляторной нагрузки. Наилучшие характеристики достигаются в

системах с коммутацией фазосдвигающих конденсаторов, подключенных к АД. В

этом случае работа двигателя оптимизирована для условий пускового и рабочего

6

режимов. Применение коммутируемой структуры для ЭП на базе СГД позволяет осуществить его перевод в режим перевозбуждения. Таким образом, использование стандартных схем ЭП, применяемых в 11 бытовой технике позволяет повышать энергетические характеристики СГД. Это делает ЭП на его основе конкурентоспособным в новой для СГД области применения - бытовой технике.

Во второй главе анализируются методы математического моделирования СГД. Проведённый анализ показал, что существующие методы математического

С„

' г*1!

е» ? ? а

- ■ - - • ■

с» и)

моделирования применимы для СГД с так Рис. 1. Наиболее распространенные

схемы включения АД в однофазную

называемым «тонким» ротором: соотношение

толщины которого к длине средней линии магнитного потока находится в пределах 0,012-Ю,025. Это характерно для СГД, применяемых в гироскопических приборах и многодвигательных ЭП газовых центрифуг. Для мощных СГД с отношением толщины ротора к длине средней линии магнитного потока 0,05-^-0,1 применение этих методов сопровождается существенными погрешностями, что подтверждается экспериментальными данными. Сложность определения магнитного состояния ротора состоит в том, что распределение характеристик магнитного поля по телу ротора неоднозначно. Создаваемая обмоткой статора МДС прикладывается к воздушному зазору и телу ротора, элементы которого имеют магнитную предысторию. Строгий аналитический расчёт магнитной системы СГД невозможен. Используя комбинированные алгоритмы математического моделирования, автором разработана модель качественной оценки магнитных процессов в СГД. При моделировании задавалось распределение напряжённости магнитного поля, т.к. в случае задания индукции невозможно моделировать изменение углового положения внешнего поля относительно ротора, а это не позволяет моделировать изменение нагрузки двигателя. Также в случае моделирования режима перевозбуждения форма распределения характеристик

магнитного поля существенно искажается при задании индукции. В модели ротор

СГД разбит на 360 элементов. В расчетах участвуют два массива информации:

массив со значениями напряжённости и массив со значениями индукции для

каждого элемента ротора. Индукция рассчитывается исходя из уровня

напряжённости, соответствующей этому элементу и предыдущих значений

индукции и напряжённости. Для расчёта индукции в каждом элементе необходимо

описать циклы перемагничивания магнитотвёрдого материала. Автор использовал

следующее известное представление магнитных свойств материала: ветви петли

гистерезиса, проходящие через точку с максимальной магнитной проницаемостью

[Вт„; Ятд], называются базовыми и описываются выражением:

к = А-\Ь\Р-Ь + г-В -\Ь\Р + С-Ь + г-й (1)

Здесь коэффициенты А, В, С, Б и показатель степени р определяют форму

петли, коэффициент г определяет направление перемагничивания материала, 2=1,

если материал намагничивается и г= — 1 , если материал размагничивается.

Переменные к -"/,, и Ь = в/п являются относительными значениями

напряжённости и индукции.

Остальные ветви перемагничивания, получаются путём деформирования базовых ветвей посредством введения новой переменной:

х =

Ъ-г-

щЬг^-адм- ™

где коэффициент к определяет каждую кривую семейства намагничивания или

размагничивания. При этом выражение (1) принимает вид:

к = А-\х\Р-х + г-В-\х\г> + С-х + г-0 (3)

Решение (3) аналитическими методами невозможно, поэтому необходимо

использование численных методов. Через одну точку проходит только одна кривая

намагничивания и одна кривая размагничивания. Для определения кривой,

проходящей через точку с заданными параметрами [Ьзад; /гзад] и г (намагничивание

или размагничивание) сначала следует определить коэффициент £иск. Он

определяется путём численного решения уравнения:

ЪГц+_ Кц 2

: + (1- ) ■ г • /гзад • (кЖК - 1)

Г 1 , , Л П (4)

* К -2" ТТгл^в)' I1" \ск) ^ " г)]+ 2

Далее любая точка кривой может быть определена при известной индукции или напряженности с ограничением ошибки на малом уровне.

Для описания процессов в магнитотвёрдом материале, свойственных перемагничиванию при несимметричных режимах работы СГД, автором предложен алгоритм, основанный на искусственном замыкании частных циклов перемагничивания в заданных точках с помощью введения новых переменных:

; = -1 + №-Ьзад) (5)

т = -1 + (hi - Лзад) (б)

при 2=1 И

/ = 1 - (Н... - ИЛ (7)

m = 1 - (/1зад - hi) (8)

npnz= -1.

Зная относительные значения напряжённости и индукции точки, в которую приходит частный цикл и настоящей точки и направление частного цикла, рассчитывается коэффициент сжатия к. Для искусственно введённых частных циклов показатель степени р выбирается больше, чем для базовой петли. Далее происходит расчёт в пространстве вспомогательных переменных I и т. Переход к реальным значениям buh происходит по выражениям:

bt = + (I, - k-г) (9)

к = + (mi-mi_1) (10)

При использовании приведённого алгоритма удаётся наиболее полно отразить магнитные свойства материалов ротора СГД. Схема алгоритма приведена на рис. 2. Намагниченность ротора формируется при входе СГД в синхронизм. Автор подробно исследовал процессы, происходящие в двигателе в этом режиме. Для этого в массив значений напряжённости заносились данные, соответствующие её синусоидальному распределению. Изменение амплитуды напряжённости поля задаётся умножением всех элементов массива на один коэффициент, отражающий кратность её изменения. Поворот поля относительно ротора осуществляется путём присвоения элементам массива значений, соответствовавших на предыдущем шаге

(~ Начало ]

:а / имется ли очередное значение \ нет напряжённости

ввод очередного значения напряженности Ь,

определение направления перемагничивания г-

Сформировать параметры частного цикла таким образом, чтобы он заканчивался в точке

/ п-.....■.„.....„„'........П. 1. I \

\/ 11рнпад.и.л\п1 ли хичла [иМИ1-и \нсг

основной кривой намагничивания?/П

Имеется ли точка \нет озврата частного цикла?/

а/ достигнута ли \ конечная точка цикла?

Изменить параметры частого цикла таким образом, чтобы он заканчивался в точке [1,1]

Сформировать параметры частного

цикла таким образом,

чтобы он заканчивался в точке возврата.

не изменять параметры циклов

заменить координаты точки возврата на I ^Ь^

Изменить параметры частного цикла таким образом,чтобы он заканчивался в точке [1,1]

провести расчет значения Ь , учитывая параметры частного цикла

С

Конец

Рис. 2 Схема алгоритма расчёта магнитного состояния материала

соседнему элементу. Петли распределения для работы с минимальным скольжением приведены на рис 3.

В момент времени, когда поле, приложенное к ротору максимально, петля распределения практически совпадает с максимальной петлёй гистерезиса материала (петля 1). Далее, при снижении амплитуды напряжённости поля, вращающегося относительно тела ротора, все точки перемагничиваются по

частным циклам из состояний, сформированных в предыдущем режиме. При промежуточном состоянии поля петля распределения вырождается в петлю 2. Петля 2 находится во втором квадранте, что свойственно СГД, работающему в режиме перевозбуждения. При дальнейшем повороте поля, ротор СГД полностью перемагничивается и в момент, когда к нему приложено минимальное значение напряжённости внешнего поля, петля распределения имеет вид 3. При дальнейшем

вращении поля магнитное состояние ротора возвращается в состояние 1.

При подобном изменении магнитного состояния ротора СГД возникает вопрос стабильности рабочего режима и зависимости уровня намагниченности ротора от состояния, в котором двигатель

; : ; :. 1 I : i ' • j „• ■■ ; ! Ii

-si-oi-ü-ii-u-i.-tj-s:.:! s м »: u ы « и ci ti м . входит в синхронизм. Для исследования

Рис. 3 К пояснению процессов при входе в были рассчитаны и построены угловые синхронизм несимметричного СГД

характеристики двигателя при

напряжённости постоянной амплитуды (Мах - для максимального значения, Min -для минимального). Для построения угловых характеристик значения элементов напряжённости смещалось в сторону, противоположенную от направления в режиме скольжения.

При входе в синхронизм из-за наличия

скольжения СГД переходит с одной угловой

характеристики на другую. В момент

времени, когда ротор достигнет синхронной

скорости, он будет иметь угловое положение,

соответствующее бвх. Наличие избыточного

момента приводит к тому, что угол

рассогласования между полем статора и о "~ё

ротора будет сокращаться. Если СГД рИс. 4 Угловые характеристики СГД.

нагружен номинальным моментом, то равновесие электромагнитного момента,

развиваемого двигателем и момента нагрузки при угловой характеристике Мах

11

достигается при меньшем угле поворота ротора относительно положения 9ВХ. П достижении положения равновесия перемещение внешнего поля относительно т ротора прекращается. Внешнее поле приобретает пульсирующий характ Перемагничивание точек ротора происходит по замкнутым частным циклам меж состояниями, соответствующими максимальному и минимальному значени напряжённости.

Из проведённого анализа следует, что состояние ротора в рабочем режи однозначно определяется максимальным значением напряжённости, приложенн к ротору при входе в синхронизм. Оно не изменяется в зависимости от запуск запуску.

В третьей главе приводятся результаты экспериментальных исследован различных структур конденсаторного гистерезисного ЭП. При исследовани конденсаторного гистерезисного электропривода за основу были приня требования ТЗ на разработку электропривода компрессора бытового холодильни фирмы Samsung Electronics. Для проведения испытаний собран лабораторн стенд, позволяющий исследовать работу СГД как в симметричных, так и несимметричных режимах включения. Первая серия испытаний была направле на исследование особенностей механических и рабочих характеристик СГД п несимметричном питании. В качестве макетного образца был

М, 30-

использован имевшийся на кафедре ЭКАО МЭИ двигатель типа СГД-1,0-1500 (максимальный момент 1 Нм, 25 синхронная скорость вращения 1500 об/мин).

Исследовались схема

симметричного трёхфазного

подключения к сети и схема «универсального» подключения (рис.1,

20-

кг* см

п

л, 'С

Wj

ч Ф

'It, ч

4

Л

1

П

.п

1500 об/м

Рис. 5 Механические характеристики СГД в) трёхфазного двигателя к однофазной сети. Исследовалось влияние ёмкое

фазосдвигающего конденсатора на форму механической характеристики СГД.

12

М.кгсм

Рис. 6 Зависимость КПД СГД от нагрузки

рис. 5 приведены механические характеристики симметричного трёхфазного

двигателя и однофазного конденсаторного при форсированном уровне напряжения.

Из рис. 5 видно, что однофазный СГД не уступает трёхфазному при запуске и

входе в рабочий режим. На рис. 6 приведены зависимости КПД от нагрузки СГД.

Приведённая зависимость

показывает, что по предельному юо

90

значению КПД конденсаторный СГД 80

70

не уступает симметричному ^

трёхфазному. Полученные 50

40

результаты подтвердили ожидаемые зо

20

высокие характеристики 10

конденсаторного СГД. Было принято решение перейти к следующей серии испытаний, направленных на исследование различных схем включения конденсаторного СГД. Для исследования схем с различными числами витков в фазах и различным числом фаз был изготовлен макетный образец СГД,

содержащий 12 фазных секций. Его схема приведена на рис. 7. Фазы двигателя формируются последовательным соединением секций. Таким образом, на одном макетном образце можно испытывать схемы подключения к сети как трёхфазного, так и двухфазного СГД с различными количеством витков в фазах и углами фазового сдвига обмоток. Первоначально были проведены испытания трёхфазного

симметричного СГД при числе пар полюсов Р=1. В табл.1 приведены результаты испытания наиболее эффективных схем включения СГД в однофазную сеть.

При работе двигателя без режима перевозбуждения энергетические

Рис. 7 двенадцати секционная обмотка двигателя

характеристики мало изменяются при изменении эллиптичности поля в двигателе.

Табл.1

Вариант исполнения двигателя 3 -х фазное Зфазное включение по схеме универс. двигателя с форсир. запуском 3-х фазное вкл. по схеме универс. двигателя. без форсир. запруска 2-х фазный с К„,=1, со сдвигом обмоток на 90 эл. гр. и с форсир. запуском 2-х фазный с Ктр=2 Сдвиг 90 эл. гр. с форсир. запуском 2-х фазный с «^=0,5 Сдвиг 90 эл. гр. с форсир. запуском

Пусковой момент, кг-см 12,8 12 7,6 9,2 7,6 6,8

Момент входа в синхронизм, кг'СМ 9,5 8,7 5,0 5,5 7 1

Макс, синхр. момент, кг-см 9,6 7,5 6,7 7 5 6,7

Энергетическая эффективность при заданных моментах нагрузки

0,3 кг-см 31 22 19 27 6 37

1,5 кг-см 86 70 66 71 31 78

3,1 кг-см 90 89 87 84 74 94

4,3 кг-см 90,5 92 88,5 91 92,5 93

Для изучения данного эффекта были проведены дополнительные исследования, в которых были определены формы токов в фазах двигателя и построены результирующие векторы токов для различных режимов работы СГД. Форма результирующего вектора тока для режима холостого хода приведена на рис. 8. Эллиптичность поля приводит к тому, что уровень намагниченности ротора, сформированный максимумом поля статора сохраняется в синхронном режиме, при этом в момент времени, когда внешнее поле минимально СГД переходит в режим перевозбуждения, и работает с предельными

+1

Рис. 8 Результирующий вектор тока СГД в несимметричном режиме.

энергетическими

характеристиками, Таким образом, в процессе оборота двигатель работает в

14

естественном режиме, а оставшуюся часть в режиме перевозбуждения. Проявление данного эффекта обеспечивает снижение энергетических характеристик при работе СГД в несимметричных режимах в меньшей степени по сравнению с характеристиками несимметричных АД.

В четвёртой главе рассматриваются варианты выполнения системы ЭП. Для создания демонстрационного образца ЭП двигатель был выполнен в трёхфазном варианте исполнения. Это позволило исследовать два варианта схем подключения СГД к однофазной сети.

Первый вариант представляет собой подключение СГД к сети по схеме рис. 1, в через вольтодобавку, её схема приведена на рис. 9. При запуске двигателя ключ К1 замкнут а ключ К2 находится в положении «Пуск», ключ КЗ замкнут и обеспечивает подключение пускового конденсатора параллельно рабочему. При включении в сеть на двигатель подаётся повышенное напряжение. Обеспечивается форсированный разгон двигателя до синхронной скорости.

X

"] Пуск

к_

Кд&иг^елю

Рабочий

рС'ЖИЛ!

К измерительным приборам

Сп

Сп

Рис. 9 Пусковое устройство с использованием вольтодобавки Далее происходит отключение пусковой ёмкости ключом КЗ, ключ К2

переключает питание двигателя напрямую на сеть минуя трансформатор, а ключ

К1 отключает первичную обмотку трансформатора от сети для снижения потерь в

системе привода. Ключи К1, К2 и КЗ переключаются одновременно и выполнены в

виде симисторов, управляемых переключателем.

Схема, изображённая на рис. 10. была разработана автором и не

использовалась ранее в приводе однофазных двигателей. Преимуществом схемы

является, отсутствие вольтодобавки и, дополнительно, применение только одного

рабочего конденсатора.

Принцип работы схемы построен на известных условиях получения кругового поля в конденсаторных двигателях:

, ХА (11)

ъ = к*> = 1ГА = 'д<р

Хс = ХА ■ (1 + tg2<p) (12)

где (р - угол между напряжением и током в симметричном режиме, ША и Щв -числа витков фаз двухфазного двигателя, КА и ХА эквивалентные активное и

индуктивное сопротивления фазы А, Хс -ёмкостное сопротивление фазосдвигающего конденсатора в фазе В. и

Схема работает следующим образом: в пусковом режиме ключ К1 находится в нижнем положении (как показано на рис. 10). ^ Схема включения превращается в схему, показанную на рис. 11. Коэффициент

Рис. 10 Схема привода с переключением обмоток фаз

трансформации кт„ = ■

Сразу после входа в синхронизм при неизменном уровне напряжения для СГД типичны низкие значения коэффициента мощности coscp ~ 0,5. Из выражения (11) можно определить, что требуемый для достижения кругового поля коэффициент трансформации /стрт = tgcp = tg60° = V3. Коэффициент трансформации схемы удовлетворяет условию получения кругового поля для работы двигателя при номинальной нагрузке. Из выражения (12) можно определить требуемую для получения кругового поля ёмкость фазосдвигающего конденсатора: Хс = ХА • (1 + tg26Q) = ХА • 4. Таким образом, можно выполнить оба условия получения кругового поля для номинального момента сопротивления.

После входа в синхронизм происходит коммутация ключа К1, схема принимает вид, показанный на рис. 12.

B1

и

А

СО

О

Ввиду такого переключения ток двигателя снижается, что приводит к появлению режима перевозбуждения СГД, для которого характерно высокое значение коэффициента мощности coscp ss 0,83 -г 0,88, Тогда по (11) и

(12) ёмкость фазосдвигающего Рис. 12 Схема в пусковом режиме

конденсатора, необходимая для достижения кругового поля должна быть такой же как и в случае форсированного режима (рис.11). Таким образом, схема рис. 9 при правильном выборе

электродвигателя является

эффективной для реализации конденсаторного гистерезисного электропривода. Все разработанные схемы исполнения были испытаны. В табл. 2 представлен сравнительный анализ разработанных решений на базе

СГД, серийно производимыми АД Рис. 11 Схема в рабочем режиме фирмы ABB и АД прототипом производства Samsung Electronics. По результатам анализа видно, что наиболее низкими энергетическими показателями обладают однофазные АД общепромышленного назначения без переключения, при их проектировании внимание уделяется снижению стоимости затрачиваемых на производство материалов, веса двигателей, а также упрощению конструкции ЭП. Общепромышленные АД с переключением конденсаторов при том же использовании материалов, что и рассмотренные выше, обладают более высокими энергетическими показателями и кратностями пускового и максимального моментов. Это достигается за счёт оптимизации пускового и рабочего режимов при различных ёмкостях фазосдвигающего конденсатора. Наилучшими энергетическими показателями обладает АД фирмы Samsung Electronics. Он оптимизирован для работы с повышенными энергетическими характеристиками за счёт увеличения активных материалов.

Табл.

Вес, кг Мощн., Вт Макс. КПД, % coscp, o.e. к -Мп Мтах пах~ Мн

СГД трёхфазный 6 110 91 0,72 3,89 2,78

СГД с переключением фазосдвигающих 7,3 110 90,5 0,83 3,61 2,28

конденсаторов и с вольтодобавкой

СГД с переключением фазосдвигающих 6,5 110 90,5 0,79 1,84 2,17

конденсаторов без вольтодобавки

СГД с переключением обмоток 6,3 110 0,87 0,85 2,7 2,187

ABB М2АА 56В 3,4 120 67,2 0,64 3,2 2,8

трёхфазный АД

ABB M3VE 56ВВ 4 120 0,48 0,95 0,4 1,3

Однофазный АД без

коммутации

ABB M3VD 63А 5 180 56,5 0,92 2,0 2,0

однофазный АД с

переключением фазосдвигающих

конденсаторов

прототип Samsung АД с фазосдвигающим 6,3 110 0,83 0,87 1,94 3,05

терморезистором РТС.

СГД при том же использовании активных материалов, что и АД фирмы

Samsung Electronics имеет более высокие энергетические показатели, это обуславливается отсутствием потерь скольжения и затрат мощности на возбуждение двигателя. Так же все разработанные образцы гистерезисного ЭП имеют большую кратность пускового момента к номинальному, что обеспечивает более надёжный запуск и вход в рабочий режим. Однако, по перегрузочной способности ЭП на базе СГД уступает прототипу. При использовании новейших материалов разница в уровнях перегрузочной способности может быть минимизирована.

В заключении приведены основные результаты и выводы по работе.

Общие выводы:

1. В результате сравнительного анализа самозапускающихся ЭД выявлены преимущества СГД: технологичная конструкция ротора СГД, его высокие энергетические характеристики, надёжность и стабильность ввода в синхронный режим нагрузки с большой инерционностью и меньший уровень шума по сравнению с другими ЭД, обладающими самозапуском. Дополнительно, использование стандартных схем с переменной структурой ЭП позволяет вводить СГД в режим перевозбуждения, существенно увеличивая его энергетические показатели. Вследствие перечисленных преимуществ СГД является

---------------------/Г------Г-Ч тт________Л--------'ЛТТ ¿Г,__________________

кинкурепиллш^иипым ^/д дли идни^амию Л1 иышоиы 1слпим,

2. С помощью разработанного математического описания магнитного состояния ротора СГД при несимметричных режимах питания показано, что магнитное состояние ротора СГД формируется при входе в синхронизм. При этом оно определяется максимальным значением напряженности внешнего поля и практически не зависит от промежуточных его значений, таким образом, магнитное состояние ротора СГД не изменяется от запуска к запуску.

3. При экспериментальных исследованиях показан ранее неизвестный эффект самоподмагничивания СГД при несимметричном питании. Благодаря проявлению этого эффекта снижение энергетических характеристик СГД в несимметричном режиме работы происходит в меньшей степени, чем снижение аналогичных характеристик АД.

4. Разработаны и испытаны образцы однофазного конденсаторного ЭП на базе СГД, превосходящие по своим энергетическим характеристикам ЭП на базе АД. Также испытанные схемы обеспечивают больший пусковой момент, по сравнению с асинхронным ЭП.

5. Таким образом, в результате исследований доказана перспективность применения однофазного гистерезисного ЭП в бытовой технике.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. Тарасов В.Н., Сизякин A.B. Способы регулирования степени возбуждения синхронно гистсрезисного двигателя. // Электричество, №1, 2009. -С. 26-32.

2. Тарасов В.Н., Сизякин A.B. Способ управления гистерезисным электроприводом механизма. Патент на изобретение №2360353. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27 июня 2009г.

3. Тарасов В.Н., Белов М.М., Сизякин A.B., Дерябкин C.B., Мочалов П.В., Радиевский C.B., Красильников А.Н. Способ двухзонного амплитудно-фазового перевозбуждения синхронно-гистерезисных электродвигателей. Патент на изобретение № 2375813. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10 декабря 2009г.

4. Тарасов В.Н., Сизякин A.B., Спиров А.Е. , Яковлев В.А., Сергиенко Р.К., Радиевский C.B., Красильников А.Н. Комплексная модернизация многодвигательного электропривода машин типа ПН-500. II Химические волокна, № 5,2008. - С. 57-60.

5. Тарасов В.Н., Останин С.Ю., Сизякин A.B. Исследование режимов управления гистерезисным электроприводом. // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Четырнадцатая межд. науч.-техн. конф. студ. и асп.: Тез. докл. В 3-х т. - М.: Издательский дом МЭИ, 2008, т.2. - С. 66-68.

6. Сизякин A.B., Останин С.Ю. Анализ гистерезисного электродвигателя в режимах управления в электроприводе. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Пятнадцатая межд. науч.-техн. конф. студ. и асп.: Тез. Докл. В 3-х т. -М.: Издательский дом МЭИ, 2009, т.2. - С. 81-82.

7. Сизякин A.B., Маслов С.И., Делекторский Б.А., Останин С.Ю. Исследование схем включения однофазного конденсаторного синхронного гистерезисного электродвигателя// Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Шестнадцатая межд. науч.-техн. конф. студ и асп.: Тез. докл. М.: Издательский дом МЭИ, 2010, т. 2, с 77-79.

Подписано в печать ¡0,й$< iß Г Зак. ДО Тир. /Ш Пл Ш' Полиграфический центр МЭИ(ТУ) Красноказарменная ул.,д.13

Введение.

Глава 1. Обоснование возможности применения гистерезисного электропривода в бытовой технике.

1.1. Развитие и применение гистерезисного электропривода в промышленности.

1.2. Сравнительные оценки самозапускающихся электродвигателей и электроприводов на их основе.

1.3. Обзор современных однофазных конденсаторных электроприводов.

1.4. Особенности двигателей, используемых в бытовой технике.

1.5 Выводы.

Глава 2. Анализ методов математического моделирования синхронно-гистерезисных двигателей.

2.1. Модели перемагничивания магнитотвердого материала.

2.2 Расчет магнитного состояния ротора СГД.

2.3. Выводы.

Глава 3. Экспериментальное исследование однофазных электроприводов на базе гистерезисного двигателя.

3.1 Техническое задание на разработку.

3.2 Разработка макетов для исследования двигателя в трехфазном и однофазном режимах питания и стенда для испытаний.

3.3 Исследование работы макетных образцов синхронных гистерезисных двигателей при питании от трёхфазной и однофазной сети.

3.4 Испытание второго макетного образца (СГД-0,4-3000).

3.5 Разработка и изготовление третьего макетного образца.

3.6. Исследование работы трехфазного двигателя при включении в однофазную сеть.

3.7. Исследование работы двухфазного двигателя при включении в однофазную сеть.

3.8. Варианты двухфазного двигателя с различными коэффициентами трансформации и фазовыми сдвигами обмоток.

3.9 Анализ результатов исследований и выводы по главе.

Глава 4. Разработка образца энергетически эффективного конденсаторного гистерезисного электропривода.

4.1 Схемы реализации образца.

4.2 Исполнение двигателя.

4.3. Испытания образца.

4.4. Сопоставление электропривода на базе СГД с асинхронным электроприводом.

4.5. Выводы по главе.

Бытовая техника является сферой, широко использующей электропривод (ЭП). Многие бытовые приборы работают круглосуточно, в современных городах бытовая техника потребляет десятки мегаватт часов электроэнергии. В Европе в 1995 году введена классификация энергопотребления бытовой техники. Наиболее экономичным приборам присваивается класс А, наименее эффективным - G. К 2000 году около 20% продаваемых в Европе холодильников имело класс энергопотребления А, а в отдельных странах эта цифра достигала значения 50%. В связи с этим были введены дополнительные классы А+ и А++. При этом класс энергопотребления бытового прибора является важным фактором при принятии решения о покупке. Затраты на электроэнергию для бытового холодильника класса А++ на 40% ниже, чем аналогичные затраты для класса А. Однако, стоимость техники класса А++ примерно на столько же выше. В 2006 году в Каталонии начал действовать план реновации бытовых приборов, в рамках которого покупателям выплачивали субсидии на покупку бытовой техники с высокой энергетической эффективностью. В 2007 году в Бразилии стартовала программа по замене холодильников, в результате которой жители пригородов и неблагополучных районов получают энергосберегающие холодильники бесплатно. Недавно в США заработала программа поддержания спроса на бытовую технику: те, кто приобретает более эффективную крупную бытовую технику в обмен на старую получают субсидию в размере от $50 до $200 [78].

В настоящее время в России действует Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», направленный, в том числе, на энергосбережение и повышение эффективности использования электроэнергии, потребляемой в быту.

Наиболее энергоёмким прибором бытовой техники является холодильник, на их долю приходится в среднем 33% электропотребления в домашнем хозяйстве. Поэтому производители уделяют холодильному оборудованию большое внимание. Например, компания BASF производит пластик, снижающий теплопроводность корпуса холодильника. Используется раздельное управление холодильным и морозильным отделениями. Компрессор производители стараются сделать наиболее мощным и при этом экономичным. Экономичность компрессора напрямую зависит от экономичности ЭП в его составе. Поэтому экономичность ЭП становится фактором определяющим конкурентоспособность бытового прибора в условиях современного рынка.

Многие зарубежные фирмы, такие как Samsung Electronics, LG Electronics, Siemens AG ведут разработки экономичных ЭП для использования в бытовой технике.

Помимо экономичности, к современным бытовым ЭП предъявляются требования по обеспечению простоты их конструкции, высокой надёжности в течение срока эксплуатации, низкого уровня шума, надёжной работы при питании от однофазной сети. Синхронный гистерезисный двигатель (СГД) при работе в режиме перевозбуждения потенциально способен отвечать всем перечисленным требованиям. Поэтому исследование возможностей создания ЭП для бытовой техники на основе СГД и поиск технического облика такого ЭП является актуальной проблемой.

До недавнего времени СГД находил широкое применение в маломощном электроприводе: гироскопических приборах, газовых центрифугах[4,8]. Новые разработки показали перспективы СГД для применения в мощных электроприводах инерционных механизмов[ 10,14,22]. Во всех приведённых выше случаях привод на основе СГД выполнялся многодвигательным при питании от преобразователя напряжения через блоки импульсного намагничивания. Однофазный СГД практически не использовался в промышленности. Его применение ограничено маломощными электроприводами, работающими без использования режима перевозбуждения. Исследования однофазных приводов на основе СГД проводились лишь в нескольких работах: [27, 28, 45, 63] и также не затрагивали работу двигателя в режиме перевозбуждения. Полученные в них результаты не позволяют оценить возможности применения однофазного электропривода на основе СГД в современных приборах. В связи с этим цель настоящей работы состоит в оценке возможности применения СГД в электроприводе при однофазном питании.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие основные задачи:

1. Проведено сравнение различных видов самозапускающихся электродвигателей (ЭД) и определение потенциальных возможностей СГД в их ряду

2. Разработано математическое описание процессов в СГД, определена применимость этого описания для моделирования процессов в СГД, работающем в несимметричных режимах.

3. Исследованы возможности создания экономичного конденсаторного ЭП на основе СГД при различных схемах исполнения конденсаторного гистерезисного ЭП.

4. Создан и исследован макетный образец экономичного конденсаторного ЭП на основе СГД.

5. Разработаны перспективные схемы конденсаторного гистерезисного ЭП. Для решения поставленных в работе задач использовались следующие методы:

- теория электромагнитных процессов в синхронных и асинхронных режимах работы СГД и регулирования намагниченности материала его ротора;

- математическая модель магнитного состояния ротора СГД;

- теория конденсаторных ЭД;

- методы численного моделирования, применённые в пакетах МаШСаё и МаИаЬ;

- методы исследования устойчивости работы СГД при переключении питающего напряжения.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждена результатами экспериментальных исследований созданных макетных образцов однофазного гистерезисного ЭП. Получен акт, подтверждающий высокую эффективность созданных образцов ЭП, от компании Samsung Electronics, по заданию которой выполнялись исследования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- предложена совокупность способов достижения режима перевозбуждения конденсаторного СГД, обеспечивающих повышение энергетической эффективности его работы;

- экспериментально обнаружен и исследован эффект самоподмагничивания СГД при несимметричном питании, который не проявляется в других типах двигателей работающих в аналогичных режимах; предложены новые схемы однофазного гистерезисного ЭП, обеспечивающие повышение его энергетических показателей;

- обоснована возможность создания конкурентоспособного конденсаторного гистерезисного ЭП для бытовой техники.

Основные практические результаты работы заключаются в следующем:

- создан макетный образец СГД, позволяющий исследовать различные схемы исполнения гистерезисного ЭП;

- подтверждены высокие энергетические характеристики гистерезисного ЭП, превосходящие характеристики широко применяемых конденсаторных асинхронных электроприводов;

- обоснована возможность применения конденсаторных СГД в бытовой технике.

Основные результаты работы обсуждались на заседаниях кафедры ЭКАО МЭИ, на конференциях (международные конференции студентов и аспирантов, доклады по программе «У.М.Н.И.К.»), технических совещаниях с Заказчиком работ (Samsung Electronics).

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, получено 4 патента на полезные модели и изобретения.

В первой главе рассмотрены области применения СГД, приведены их характеристики и требования к ЭП, в которых они используются, проведён сравнительный анализ известных типов самозапускающихся двигателей: асинхронного (АД), синхронного реактивного (СРД), синхронного с постоянными магнитами (СД11М) и СГД, направленный на определение возможностей СГД для применения в бытовой технике по сравнению с другими типами двигателей. В результате анализа обоснована перспективность применения СГД в экономичных ЭП бытовой техники. Также рассмотрены структуры однофазного ЭП, применяемые в настоящее время, определено, что большинство современных однофазных ЭП имеют переменную структуру для обеспечения оптимальных показателей в пусковом и рабочем режимах.

Во второй главе анализируются методы математического моделирования СГД. Приводится разработанная модель качественной оценки магнитных процессов в СГД. Приведены результаты исследования процессов, происходящих в несимметричном СГД при входе в синхронизм из которых следует, что состояние ротора в рабочем режиме однозначно определяется максимальным значением напряжённости, приложенным к ротору при входе в синхронизм. Оно не изменяется в зависимости от запуска к запуску.

В третьей главе приводятся результаты экспериментальных исследований различных структур конденсаторного гистерезисного ЭП. Были проведены две серии испытаний. В первой исследовалось влияние ёмкости фазосдвигающего конденсатора на форму механической характеристики СГД и энергетические показатели в рабочем режиме. Полученные результаты подтвердили ожидаемые высокие характеристики конденсаторного СГД. Во второй серии испытаний исследовались различные схемы включения конденсаторного СГД. Для исследования схем с различными числами витков в фазах и различным числом фаз был изготовлен специальный макетный образец СГД. В результате определены наиболее оптимальные схемы подключения СГД в однофазную сеть.

В четвёртой главе рассматриваются варианты реализации системы ЭП на базе СГД и проводится сопоставление разработанных их образцов с асинхронными однофазными ЭП. Предложены три структуры однофазного гистерезисного ЭП, определены условия их применения. Проведённый сравнительный анализ показал, что СГД при том же использовании активных материалов, что и прототип АД фирмы Samsung имеет более высокие энергетические показатели, это обуславливается отсутствием потерь скольжения и затрат мощности на возбуждение двигателя. Полученные в работе результаты позволяют сделать вывод о том, что применение СГД в однофазных ЭП приборов бытовой техники перспективно.

4.5. Выводы по главе

1. Разработана и изготовлена система однофазного гистерезисного электропривода, обеспечивающая энергетические показатели на одном уровне с системой привода на базе трёхфазного СГД. Данная система обеспечивает работу гистерезисного привода с КПД на 7% большим, чем КПД энергосберегающего асинхронного двигателя.

2. Исследована упрощённая структура электропривода, не содержащая вольтодобавку, показано, что при этом энергетические характеристики не ухудшаются. То есть данная схема может применяться в электроприводах, не предъявляющих требований к времени разгона механизма до рабочей скорости.

3. Разработана схема, в которой перевозбуждение СГД достигается за счёт переключения обмоток двигателя, что позволяет не только упростить систему, но и снизить её стоимость за счёт исключения дополнительной пусковой ёмкости. На данном этапе схема может применяться для привода механизма с подключением нагрузки при рабочей скорости.

4. При сравнении с общепромышленными однофазными асинхронными электроприводами разработанные системы привода на базе СГД обеспечивают более высокие энергетические характеристики и кратность пускового момента. Это показывает принципиальную возможность использования однофазных приводов на базе СГД в бытовой технике.

Заключение

1. В результате сравнительного анализа самозапускающихся ЭД выявлены преимущества СГД: технологичная конструкция ротора СГД, его высокие энергетические характеристики, надёжность и стабильность ввода в синхронный режим нагрузки с большой инерционностью и меньший уровень шума по сравнению с другими ЭД, обладающими самозапуском. Дополнительно, использование стандартных схем с переменной структурой ЭП позволяет вводить СГД в режим перевозбуждения, существенно увеличивая его энергетические показатели. Вследствие перечисленных преимуществ СГД является конкурентоспособным ЭД для однофазного ЭП бытовой техники.

2. С помощью разработанного математического описания магнитного состояния ротора СГД при несимметричных режимах питания показано, что магнитное состояние ротора СГД формируется при входе в синхронизм. При этом оно определяется максимальным значением напряженности внешнего поля и практически не зависит от промежуточных его значений, таким образом, магнитное состояние ротора СГД не изменяется от запуска к запуску.

3. При экспериментальных исследованиях показан ранее неизвестный эффект самоподмагничивания СГД при несимметричном питании. Благодаря проявлению этого эффекта снижение энергетических характеристик СГД в несимметричном режиме работы происходит в меньшей степени, чем снижение аналогичных характеристик АД.

4. Разработаны и испытаны образцы однофазного конденсаторного ЭП на базе СГД, превосходящие по своим энергетическим характеристикам ЭП на базе АД. Также испытанные схемы обеспечивают больший пусковой момент, по сравнению с асинхронным ЭП.

5. Таким образом, в результате исследований доказана перспективность применения однофазного гистерезисного ЭП в бытовой технике.

1. Мастяев Н.З., Орлов И.Н. Гистерезисные электродвигатели. Часть 1. Вопросы теории и применение. М.:МЭИ, 1963.

2. Делекторский Б.А., Тарасов В.Н. Управляемый гистерезисный привод. -М.: Энергоатомиздат, 1983.

3. Орлов И.Н., Никаноров В.Б., Селезнев А.П., Шмелева Г.А. проектирование гистерезисных двигателей на ЭВМ. -М.:МЭИ, 1991.

4. Делекторский Б.А., Мастяев Н.З., Орлов И.Н. Проектирование гироскопических электродвигателей. -М.: Машиностроение, 1968.

5. Коновалов С.Ф., Тарасов В.Н., Останин С.Ю., Шнитников A.C. Техническая информация: Сравнительный анализ инверторных электродвигателей 2006г.

6. Nestler J. Verhalten von dreiphasigen Hysteresemotoren beim Antrieb von Gas-Ultrazentrifugen// Wiss. Ber. AEG-Telefunken. 1976. - Bd. 49. - S.139-149

7. Румянцев А.Ю. «Оторвавшийся атом»//Эксперт. 2005. - октябрь. -http://www.expert.ru/expert/current/data/39-nauka4.shtml.

8. Администрация города Новоуральска, Новоуральск проспект. ТОО «ОФСЕТ ПРИНТ МОСКВА» Заказ № 45.

9. Тарасов В.Н. Перспективы развития и конкурентоспособность синхронно-гистерезисного привода в ряду вентильных приводов. — Электричество №5, 2007г.

10. Садовсий JI.А. Перспективы применения новых типов двигателей в современных регулируемых и следящих электроприводах // приводная техника, 2003. -№2.- С. 31-39.

11. Постников И.М., Ралле В.В. Синхронные реактивные двигатели. Техника, 1970.

12. Тарасов В.Н., Сизякин A.B., Разработки и технические возможности новых типов синхронных электродвигателей для приемно-намоточных узлов машин формования.//Химические волокна №1 2007г. стр. 50-56.

13. Ю.В. Арбузов, Б.А. Делекторский, В.Б. Никаноров и др. Под. Ред. И.Н. Орлова. Гиродвигатели М: Машиностроение, 1983. 176 с.

14. Тарасов В.Н., Прудников C.B., Возможности гистерезисного двигателя в многодвигательном приводе. Труды МЭИ, 1982, вып. 562.

15. Тарасов В.Н. Позднухов С.Ф. Автономные системы электроснабжения с нагрузкой в виде многодвигательного гистерезисного электропривода. Сборник научных трудов МЭИ 1989 - №218.

16. Горнштейн И.А., Шульман И.А. Инерциальные навигационные системы. -М.: Машиностроение 1970. -231с.

17. Тарасов В.Н., СГД прецизионных гироскопов. Ж-л «Гироскопия и навигация» №4 за 2006г.

18. Е.В, Кононенко, Синхронные реактивные машины, М.: Энергия, 1970

19. Е.А. Танский. Прецизионные системы стабилизации скорости двигателей. Л.: Энергия, 1975.

20. Тарасов В.Н., Симкин В.М., Модернизация электромеханического оборудования для производства химических волокон и нитей// Химические волокна. 2004- С. 49-60.

21. Коротеева Л.И., Озерский О.Н., Яскин А.П. Технологическое оборудование заводов химических нитей и волокон. М.: Легпромбытиздат, 1987. -400с.

22. Н.З. Мастяев, Б.А. Делекторский, В.Н. Тарасов. Отчет о научно-исследовательской работе Исследование электропривода. Этап II Способы и средства управления гистерезисным двигателем в синхронном режиме. Москва, тип. МЭИ 1973г.

23. Онищенко Г.Б., Локтева И.Л. Асинхронные вентильные каскады и двигатели двойного питания. М. Энергия, 1979. - 200 с.

24. Тарасов В.Н., Условия эффективного перевозбуждения гистерезисного двигателя// Электричество. 1994. №5 - стр. 40-45.

25. Музыка Ю.А. Вопросы теории конденсаторных гистерезисных электродвигателей. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М: МЭИ 1968.

26. Никаноров В.Б. Нестабильность электромеханических характеристик гистерезисного гиродвигателя. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М: МЭИ 1972.

27. B.R. Теаге. Теория гистерезисного электродвигателя. AIEE Trans, v. 59, р 907, 1940.

28. Н .Е. Jaöshke. Der Hysteresemotor Е. und М., 1942. Vol. 60 №17/18. Р 176.

29. Справочник по эл.машинам том 2. И.П.Копылов и др. М:. Энергоатомиздат 1988г.

30. Лопухина Е.М. и Семенчуков Г.А. Автоматизированное проектирование электрических машин малой мощности. М.: Высшая школа 2002.

31. ГОСТ 24897-81. Материалы магнитотвердые деформируемые. Марки, технические требования и методы контроля.34. http://www.siemens.com/answers/ru/ru/ Энергосберегающие асинхронные двигатели Siemens с короткозамкнутым ротором.

32. Б.А. Делекторский, И.Н. Орлов, О.М. Черняева. Математическая модель линейного перемагничивания магнитотвердого материала. Известия высших учебных заведений. Электромеханика №9 за 1980г. с 898-902.

33. В.Б. Никаноров, Останин С.Ю. Шмелева Г.А. Математическая модель магнитного поля в гистерезисном электродвигателе. М: Электричество №12 за 1995г. с 36- 40.

34. В.Б. Никаноров, Останин С.Ю. Шмелева Г.А. Модель гистерезисного электродвигателя при несинусоидальном и несимметричном питании. Электричество №5 за 1996г. с 36-40.

35. Золотарев H.A. Обобщенная модель магнитного гистерезиса, построенная на линейном дифференциальном уравнении первого порядка. Известия высших учебных заведений. Электромеханика №4-5 за 1994г. с 3-23.

36. Золотарев H.A. Математическое моделирование магнитного гистерезиса. Электричество №6 за1989г. с 75-79.

37. Золотарев H.A. Дифференциальное уравнение магнтного гистерезиса, эквивалентное классической модели Прайзаха. Известия высших учебных заведений. Электромеханика №3 за 1999г. с 3-10.

38. Тихомиров Г.М. О параметрическом предствалении петель гистерезиса. Известия высших учебных заведений. Электромеханика №1 за 1962г. с 10-14.

39. Трегубов В.А. Аналитическое представление параметров основного и частных циклов гистерезиса магнито-твердых материалов. Электричество №12 за1975г. с 52-54.

40. Музыка H.A., Музыка Ю.А. Графоаналитический метод определения параметров синхронного и перевозбужденного режимов гистерезисного двигателя. Электричество №4 за 1966г. с 66-70.

41. Музыка H.A., Музыка Ю.А. К расчету механической характеристики гистерезисного электродвигателя, работающего при несимметричном питании. Электричество №12 за 1969г. с 28-31.

42. Черняева О.М. Разработка и реализация на ЭВМ математической модели магнитных процессов в роторе гистерезисного электродвигателя. Диссертация на соискание ученой степени кандидат технических наук. М: МЭИ 1982.

43. Лопухина Е.М., Сомихина Г.М. Расчет асинхронных микродвигателей однофазного и трехфазного тока. М. Госэнергоиздат. 1960г. 312с.

44. Останин С.Ю. Разработка математической модели и методов расчёта гситерезисного двигателя с учётом высших гармонических составляющих магнитного поля и вихревых токов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М: МЭИ 1992.

45. Орлов. И.Н. Вопросы теории и проектирования гистерезисных электродвигателей. Диссертация на соискание ученой степени кандидат технических наук. М: МЭИ 1959.

46. Шмелева Г.А. Разработка и реализация на ЭВМ математической модели электромеханических процессов гистерезисных электродвигателей. Диссертация на соискание ученой степени кандидат технических наук. М: МЭИ 1984.

47. Марков Ю.Г. Исследование и методы расчёта синхронного режима гистрезисно-реактивного двигателя Диссертация на соискание ученой степени кандидат технических наук. М: МЭИ 1975г. 294с.

48. Волканов А.Ю., Кононов В.В., Никаноров В.Б., Орлов И.Н., Вопросы совершенствования математической модели магнитотвёрдого материала для гистерезисных двигателей. Труды МЭИ №32 1984г. Стр. 94-100.

49. Тарасов В.Н. Исследование гистерезисного электропривода гироротора с импульсным регулированием возбуждения. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.:1974.

50. Тарасов В.Н., Сизякин A.B. Способы регулирования степени возбуждения синхронно-гистерезисного двигателя. Электричество №1 за 2009г.

51. Ланген A.M. Гистерезисные двигатели Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М: МЭИ 1970г. 284с.

52. Калыгин А.И. Энергосберегающий синхронно-гистерезисный электропривод Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Новоуральск 2000.

53. Орлов И.Н., Селезнёв А.П. Основные закономерности характеристик магнитных материалов, примняемых для роторов гистерезисных двигателей. Труды МЭИ. Постоянные магниты. 1971. Вып. 84

54. Петрушенко Е.И., Пийтер М.В., Иванов Е.М., Пухова В.Е. Метод расчета электромагнитного поля в полом ферромагнитном цилиндре с учетом гистерезиса. Известия Вузов, Электромеханика №7 за 1972год.

55. Марков. Ю.Г., Мастяев Н.З. Никаноров В.Б., Орлов И.Н. Особенности угловой характеристики гистерезисной машины. Труды МЭИ 1971. Вып. 84.

56. Гуров Г.И; Никаноров В.Б. Орлов И.Н. Особенности работы гистерезисного двигателя в режиме перевозбуждения при несимметричном питании. Тр. моек, энерг. ин-та 1971 вып.84 168-178.

57. Трегубов В.А. Исследование и методы расчётов моментов и потерь от высших гармоник в гистерезисном двигателе. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. М.:МЭИ 1972г 311с.

58. Ланген А.М: О причинах различия пускового и максимального синхронного моментов гистерезисного двигателя. Электротехника №12 за 1963г.

59. Орлов И.Н., Гуров Г.И., Никаноров В.Б., Делекторский Б.А. Исследование стабильности характеристик синхронных двигателей в рабочем режиме. Отчёт по НИР, М. МЭИ 1966, №700472, 217с.

60. Делекторский Б.А. Вопросы теории и проектирования гироскопических электродвигателей. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.:1966, 333с.

61. Тарасов В.Н., Сизякин A.B. Способ управления гистерезисным электропривода механизма. Патент на изобретение №2360353.

62. Тарасов В.Н., Белов М.М., Сизякин A.B., и др. Способ двухзонного амплитудно-фазового перевозбуждения синхронно-гистерезисных двигателей. Патент на изобретение № 2375813.

63. Горжевский И.И. Гистерезисные электродвигатели. Центральный институт научно-технической информации электротехнической промышленности и приборостроения. М.:1959.

64. Тарасов В.Н. Электромагнитные и электромеханические процессы при перевозбуждении гистерезисного двигателя. Электричество 1982 №11 с. 49-52.

65. Прудников C.B., Тарасов В.Н., Титов A.B. Условия эффективности импульсного намагничивания гистерезисного двигателя. Сборник научных трудов №147, моек, энерг. ин-т. 1987г. 64-69.

66. Чечет Ю.С. Электрические микромашины автоматических устройств. М. 1964. 424с.

67. Тарасов В.Н., Сизякиин A.B., Спиров А.Е., Яковлев В.А., Сергиенко Р.К., Радиевский C.B., Красильников А.Н. Комплексная модернизация многодвигательного электропривода машин типа ПН-500.// Химические волокна, №5 2008г. с. 57-60.

68. Cang Kim Truong. Analysis of Hunting in Synchronous Hysteresis Motor. Massachusetts Institute of Technology 2004. 92c.

69. Каталог общепромышленных двигателей ABB: GPM Sect 8 Single phaseEN122006. www.abb.com.

70. Тарасов B.H. Результаты экспериментального исследования импульсного перевозбуждения конденсаторного гистерезисного двигателя. Тр. МЭИ 1975 вып. 425. с. 67-70.

71. Комарова Т. Холодильники умеренных аппетитов. Коммерсантъ business guide №170 Вторник 15 сентября 2009г.

72. Гришковец Е. Экономия для чайников. Коммерсантъ business guide №20 Пятница 18 июня 2010г.

73. Красносельский М.А., Покровский A.B. Системы с гистерезисом. М.: Наука 1983 г.