автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка системы векторно-импульсного управления пуском синхронного электродвигателя

контроль:*:',:« »кзшгошр

На правах рукописи

ДАВЫДКИН МАКСИМ НИКОЛАЕВИЧ

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ВЕКТОРНО-ИМПУЛЬСНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПУСКОМ СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Специальность 05.09.03. - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск, 2010

004606558

Работа выполнена в ГОУ ВПО "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова"

Научный руководитель -

кандидат технических наук, доцент БАСКОВ Сергей Николаевич

Официальные оппоненты -

доктор технических наук, профессор САРВАРОВ Анвар Сабулханович

кандидат технических наук, доцент ИШМАТОВ Закир Шарифович

Ведущая организация -

ОАО "Уральская Сталь", г. Новотроицк

Защита состоится "28" июня 2010 г. в 13 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.111.04 при ГОУ ВПО "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" по адресу: 455000, Челябинская обл., г. Магнитогорск, пр. Ленина, д.38, ауд. 227.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова".

Автореферат разослан "27" мая 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

К.Э. Одинцов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. При прямом асинхронном пуске синхронного двигателя в цепи статора возникают ударные токи, которые могут превосходить номинальные в 7-14 раз. Эти броски тока вызывают большие электромагнитные и механические ударные нагрузки на двигатели и исполнительные механизмы. Многократные ударные нагрузки приводят к выходу из строя дорогостоящего технологического оборудования и к значительным затратам на его ремонт. Кроме того, прямой пуск высоковольтного электродвигателя большой единичной мощности, сопровождаемый протеканием пусковых токов, сравнимых по величине с токами короткого замыкания, приводит к глубоким посадкам напряжения питающей сети при каждой операции пуска, что отрицательно сказывается на устойчивости работы других потребителей.

Большие пусковые токи, потребляемые электродвигателями в момент их пуска, и связанные с этим глубокие посадки напряжения существенно усложняют, а в ряде случаев делают невозможным пуск таких двигателей в случае их электроснабжения от газотурбинных, дизельных или иных электростанций ограниченной мощности. В связи с этим персонал предприятий, эксплуатирующий высоковольтные электродвигатели, старается обеспечивать их работу без остановок, возможно более длительное время, даже когда по технологии нет потребности в их работе. А это в свою очередь приводит к значительному перерасходу электроэнергии.

При внедрении систем плавного пуска повышается надежность работы агрегатов и систем их электроснабжения, так как исключаются механические электромагнитные и гидравлические ударные нагрузки. Обеспечивается возможность запуска электродвигателей большой единичной мощности от газотурбинных и дизельных электростанций ограниченной мощности. Увеличиваются сроки службы агрегатов с высоковольтным приводом и длительность межремонтных промежутков, исключаются глубокие просадки напряжений сети в режиме пуска двигателя, что обеспечивает надежное электроснабжение других потребителей электроэнергии подключенных к сети.

На сегодняшний день плавный пуск синхронных двигателей чаще всего осуществляется с отключенной обмоткой возбуждения, при этом используются все способы пуска, применяемые для асинхронных двигателей. Наиболее распространенным способом является плавное повышение напряжения на статоре, с помощью различных регуляторов напряжения. Основным недостатком этого способа является значительное снижение пускового момента, кроме того, возникают сложности в синхронизации с сетью при достижении около-синхронной частоты вращения. Единственным способом, позволяющим осуществить плавный пуск синхронного двигателя с подключенной обмоткой возбуждения, без значительных бросков тока, является частотный пуск. Однако техническая реализация данного способа затруднена высокой стоимостью преобразователей частоты, особенно высоковольтных. Стоимостные и массогабаритные показатели источника питания (выпрямитель-инвертор) могут быть экономически оправданы только со стороны ограничений технологического процесса, в котором принимает участие конкретный синхронный двигатель.

Интерес представляет векторно-импульсный способ пуска, заключающийся в том, что статор двигателя подключают к сети импульсно, когда вектора потокосце-плений ротора и статора занимают в пространстве определенное взаимное положение. Подробные исследования этого способа, позволяющие реализовать его на практике, не проводились. Поэтому задача решения проблемы плавного пуска мощных синхронных двигателей простыми техническими средствами, на основе

ч

способа векторно-импульсного управления, поставленная в диссертационной работе, является актуальной.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка конкурентоспособных, малогабаритных устройств плавного пуска, обеспечивающих пуск мощных синхронных электродвигателей с заданным темпом разгона, пусковым моментом близким к номинальному и регулируемым ограничением тока.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих основных задач:

- исследование существующих способов плавного пуска синхронных электродвигателей и особенностей векторно-импульсного способа пуска;

- разработка математической модели синхронного двигателя в режиме векторно-импульсного управления, исследование динамических режимов пуска методами математического моделирования;

- определение оптимального момента и длительности включения синхронного двигателя для получения электромагнитного момента, требуемой величины и знака;

- разработка принципов построения и вариантов реализации системы векторно-импульсного управления пуском синхронного двигателя;

- проведение теоретических и экспериментальных исследований разработанной системы электропривода.

Методы исследования. Теоретические исследования проводились с использованием аналитических и численных методов решения алгебраических уравнений и систем дифференциального и интегрального исчисления, методов структурного моделирования. Разработанные алгоритмы реализованы в виде программных модулей для пакета визуального программирования БИМШЫК математического пакета МАНАВ И2007Ь. Экспериментальные исследования проводились в промышленных условиях на специально созданной экспериментальной установке путем прямого осциллографирования основных параметров с последующей их обработкой.

Научная новизна разработок заключается в разработке устройства плавного пуска с принципиально новой системой управления, реализующей векторно-импульсный способ пуска.

Теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены основные зависимости и способы управления координатами синхронного электродвигателя при векторно-импульсном управлении.

Предложено математическое описание, разработаны структурные схемы и создан программный продукт для моделирования работы синхронного электродвигателя в режиме векторно-импульсного пуска.

Разработана система управления, обеспечивающая определение положения вектора потокосцепления ротора и подключение обмоток статора к сети в требуемые моменты времени в режиме широтно-импульсной модуляции, за счет чего обеспечивается положительный электромагнитный момент и ограничение тока статора на заданном уровне.

Теоретически и экспериментально доказано, что предложенная система управления обеспечивает плавный пуск синхронного двигателя с подключенной обмоткой возбуждения и последующей самосинхронизацией с сетью, причем среднее значение электромагнитного момента синхронного двигателя при вектор-но-импульсном пуске значительно больше, чем при асинхронном пуске от регулятора напряжения.

Практическая ценность и реализация работы состоит в том, что в результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований:

- разработано устройство плавного пуска синхронных электродвигателей, обеспечивающее изменяемый темп разгона, пусковой момент близкий к номинальному и регулируемое ограничение тока. Простота предложенной силовой схемы позволяет реализовывать малогабаритные и недорогие устройства плавного пуска, в том числе и для высоковольтных синхронных двигателей;

- разработанная система автоматизированного электропривода опробована на экспериментально-промышленной установке устройства плавного пуска синхронного двигателя регулируемого электропривода роликовых печей листопрокатного цеха N21 ОАО «Уральская Сталь». Доказана возможность осуществления плавного пуска синхронного двигателя с ограничением пусковых токов и снижением нагрузки на питающую сеть.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается правомерностью принятых исходных положений и предпосылок, корректным применением методов математического моделирования, применением классических методов теории электропривода и теории автоматического управления, практической реализацией и экспериментальными исследованиями разработанной системы электропривода в промышленных условиях.

К защите представляются следующие основные положения:

1. Основные закономерности для определения оптимального момента и длительности подключения статора синхронного двигателя к сети при векторно-импульсном управлении.

2. Алгоритм определения положения ротора синхронного двигателя по величинам фазных ЭДС статора, наводимых магнитным полем ротора в неподвижном состоянии в момент подачи тока возбуждения на ротор.

3. Принципы построения системы управления пуском синхронного двигателя, работающей по алгоритму векторно-импульсного управления с широтно-импульсной модуляцией.

4. Математическая модель системы векторно-импульсного управления, учитывающая условия коммутации управляющих элементов силовых ключей.

5. Результаты теоретических и экспериментальных исследований разработанного устройства плавного пуска.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Энерго- и ресурсосбережение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии» (г. Екатеринбург, 2009 г.); на межрегиональной научной конференции молодых ученых и аспирантов «Наука и производство Урала» (г. Новотроицк, 2007-2009 г.г.); на научно-технических семинарах кафедры автоматизированного электропривода и мехатроники (2007-2009 г.г.); 67-й научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 2008-2009 г.г. (МГТУ, апрель 2009 г.) и на расширенном заседании кафедры автоматизированного электропривода и мехатроники ГОУ ВПО "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" (май 2010 г.).

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 9 печатных трудах, в т.ч. одна статья в ведущем рецензируемом научном журнале, рекомендованном Высшей аттестационной комиссией Минобразования России.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 70 наименований и 1 приложения. Работа изложена на 136 страницах машинописного текста, в том числе 60 рисунков и 7 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и основные задачи исследований.

В первой главе на основе патентно-литературных исследований дан анализ существующих способов плавного пуска синхронных двигателей. Показано что, несмотря на все преимущества синхронных двигателей, их использование ограниченно сложностью пуска, особенно пуска высоковольтных синхронных двигателей. В результате анализа установлено, что известные методы и способы либо не удовлетворяют техническим критериям пуска синхронных двигателей, либо их применение ограничено высокой стоимостью пусковых устройств.

Наибольший интерес представляет импульсный способ пуска, при котором обмотка статора синхронного двигателя соединяется с сетью переменного тока через тиристорный коммутатор. Система управления подает импульсы управления на тиристоры, моменты подачи которых синхронизированы с положением ротора с помощью датчика положения ротора. Среднее значение момента а, следовательно, и интенсивность пуска регулируется изменением параметров импульсов-длительностью, амплитудой, положением и скважностью посредством фазового управления тиристоров. Преимущества данного способа пуска заключаются в однократном преобразование энергии, отсутствии звена постоянного тока и высоковольтного реактора, естественной коммутации тиристоров и автоматической синхронизации с сетью при достижении синхронной частоты вращения. Вместе с тем этот способ обладает и существенными недостатками: невозможностью ограничения пусковых токов синхронного двигателя, вследствие неполной управляемости тиристоров и необходимостью применения датчика положения ротора.

На основе проведенного анализа существующих способов пуска синхронного двигателя и задач, которые должно решать пусковое устройство, был сделан вывод о необходимости разработки на базе импульсного способа пуска нового устройства, с применением полностью управляемых силовых полупроводниковых приборов, что позволит реализовать регулируемое ограничение пускового тока и улучшение энергетических характеристик устройства. Управление подключением статора синхронного двигателя к сети должно осуществляться в функции взаимного положения векторов потокосцеплений статора и ротора, для чего необходимо разработать способ определения положения этих векторов.

Вторая глава диссертационной работы посвящена разработке математического описания синхронного двигателя с учетом особенностей, накладываемых режимом векторно-импульсного пуска, составлению структурных схем математических моделей, разработке программного продукта для автоматизированного анализа и теоретическому исследованию потокосцеплений ротора и статора и электромагнитного момента синхронного двигателя в режиме векторно-импульсного пуска.

Для составления модели использовалась система уравнений Парка-Горева и соответствующая ей схема замещения синхронного двигателя в осях с1-ц. Для учета зависимости коэффициентов взаимной индукции и соответствующих реактивно-стей от насыщения стали в исходные уравнения машины вводятся специальные переменные параметры 9(1 и учитывающие насыщение стали по осям (1 иq. Сами же коэффициенты являются постоянными параметрами, независящими от насыщения, и определяются для идеализированной ненасыщенной машины. Следовательно, форма записи уравнений насыщенной машины остается такой же, как идеализированной машины, изменяются лишь выражения для определения с1, q составляющих ЭДС рассеяния статора. В систему уравнений машины необходимо

включить уравнения для определения Еа и характеристику насыщения стали. Таким образом, модель синхронного двигателя в осях с1, д, удовлетворяющая требованиям и пригодная для проведения расчетов переходных процессов при век-торно-импульсном управлении принимает вид:

<1-+(1 + со5)4'С1+П(] »-и,, (1)

со5 (к

о), Л

(1 + 8)^----^-пч=ич, (2.)

^ = (3)

\ _ 1 (11 Т,--^1

= "—Егф. 1 = 0.лй, (4)

гсН

<Игак 1

—= Егйк, к = 0.лч, (5)

« тгЧк

I „ , ., .

= (мт-Ме), (6)

Ш I;

— = ШЯ(8-8У), (7)

(8) (9)

^г-^+^Е,, (10)

Аг г

^¡=2Ь1Е5ч+ЬгШ.Ег£1^ = 0..П(1, (11)

Ч'гШ = -^Егак) к = 0..пч, (12)

хгяк хгцк

Е8ч =9а(ха(11а+Еч + 1ЕГС1!), (13)

¡=1

"ч

Ем ="9ч(хач1с| - 2Егс1к), (14)

к=1

Ме=11'(11Ч-%1д=Ебч1ч +Ем1а . (15)

для неявнополюсной машины

9с1=9с1 = 9 = 9(е5), е5 =а/е1ч+е1й (16)

для явнополюсной машины

9Ч=1, 9^9й(Е6ч). (17)

где хс1 =хас1 +х3,хч = хас, +х5- синхронные индуктивные сопротивления машины по продольной и поперечной осям,

ха(],хач- реактивные сопротивления реакции статора (якоря) по продольной и

поперечной осям,

х5 - реактивное сопротивление рассеяния статора,

хг = хас| +х5г, хгШ = хаЛ +х8Г(Н, хГ(,к = хас] +х5ГС)к - реактивные сопротивления обмотки возбуждения, продольного и поперечного демпферных контуров, хэг' хвгс1|» х5гцк" реактивные сопротивления рассеяния обмотки возбуждения, продольного и поперечного демпферных контуров,

Р _ ^МаО'г р _ ^МаЛа р _ ш5Мад'гдк ииттп„рмыр „ гтя

Ьд--——-—, Ьгд! - ————, ЬГ()1с ---——--4Ц0, индуктируемые в ста-

ю5Ма(11бг ш5Ма(11бг[) й3Мас]1бгс1

торе магнитным полем токов роторных контуров при синхронной частоте вращения ротора,

Ь х

Тг = — = —— - постоянная времени обмотки возбуждения при прочих разомкну-Гг

тых контурах, с,

ТпН = —^ = Хгс1' , Тгчк = —^ = ——— постоянные времени демпферных кон-

гиН ^гсН Ггдк

туров при прочих разомкнутых контурах, с,

2

_ . СО в х,

Тт = 1—- = —— - инерционная постоянная двигателя, с.

®8гг

Характеристику насыщения стали машины можно построить по заданной характеристике холостого хода.

С помощью разработанной математической модели, реализованной в среде МаНаЬ Р?2007Ь, в пакете БтиПпк были проведены исследования электромагнитного момента синхронного двигателя при включении с различными начальными условиями. Под начальными условиями подразумевается взаимное положение векторов потокосцеппений ротора и статора на момент включения. Результаты моделирования приведены на рис. 1. м,

Рис. 1. Зависимость момента синхронного двигателя от начального положения ротора

В результате моделирования сделан вывод, что величина и знак пускового момента синхронного двигателя зависят от начального положения векторов пото-косцепления статора и ротора. Максимальное среднее значение момента за цикл включения получается, когда положение вектора потокосцепления статора совпадает с положением вектором потокосцепления ротора. Момент имеет положительный знак, когда вектор потокосцепления статора обгоняет вектор потокосцепления ротора и угол между векторами не превышает 180°.

Установлено, что определение положения вектора потокосцепления статора возможно через обобщенный вектор напряжения статорной обмотки синхронного двигателя. При замене реального угла поворота вектора потокосцепления статора на угол поворота обобщенного вектора напряжения, максимальная погрешность составляет 5,42 %, что вполне допустимо для системы векторно-импульсного управления пуском синхронного двигателя.

В третьей главе разработаны принципы построения системы векторно-импульсного управления пуском синхронного двигателя, выполняющей следующие функции: вычисление положения обобщенного вектора напряжения; измерение или вычисление положения вектора потокосцепления ротора, как при вращающемся, так и при неподвижном роторе; определение момента подключения к сети статора СД, обеспечивающего положительное значение электромагнитного момента; ограничение тока статора на заданном уровне. Функциональная схема системы управления, реализующая перечисленные функции показана на рис. 2.

-и

~ и

Рис. 2. Функциональная схема векторно-импульсной системы управления

Устройство работает следующим образом. Перед подачей напряжения на обмотки статора синхронного двигателя из блока определения начального положения ротора подается разрешающий сигнал на подключение источника возбуждения к ротору синхронного двигателя. При подаче напряжения возбуждения начинается процесс определения начального положения ротора у по величинам фазных ЭДС, наведенных в обмотках статора изменяющимся магнитным потоком ротора. После завершения переходного процесса тока возбуждения, измеренный угол у передается в блок определения момента подключения статора к сети и устройство готово к пуску синхронного двигателя. При подаче команды на пуск двигателя в блоке определения момента подключения вычисляются положения обобщенного вектора напряжения статора и потокосцепления ротора. При совпадении этих векторов выдается напряжение Upa3p, которое разрешает работу блока ШИМ. Выходной сигнал этого блока открывает ключи в силовой части устройства плавного пуска, в результате чего статор синхронного двигателя подключается к сети. Запирание силовых ключей происходить при превышении токами статора ВеЛИЧИНЫ liriax. Дальнейшее отпирание ключей производится следующим импульсом тактового генератора. Работа блока ЩИМ продолжается в течение всего времени, пока сохраняются электромагнитные условия для возникновения положительного знака момента, то есть пока угол между обобщенным вектором напряжения и ротором не превысит значения Дутах . Если обобщенный вектор напряжения

обгоняет вектор потокосцепления ротора на угол больший, чем Дутах работа блока ШИМ прекращается, статор синхронного двигателя отключается от сети, за счет чего исключаются отрицательные пики электромагнитного момента.

Разработана динамическая модель предложенной системы управления в среде Matlab Simulink, позволяющая исследовать влияние различных параметров двигателя и системы управления на динамику пуска синхронного двигателя. Результаты пуска синхронного двигателя с предложенной системой управления, представлены на рис. 3. В момент времени от 0 до 0,005 с вектор потокосцепления статора обгоняет вектор потокосцепления ротора и разность углов между ними больше 180°. В этот момент нет разрешающего импульса на пуск синхронного двигателя. В момент времени 0,005с разность между векторами становится меньше 180°, появляется первый импульс управления на подключение статора синхронного двигателя к сети. Фазные токи начинают протекать по обмоткам статора, в результате чего создается положительный вращающий момент. Затем значение тока доходит до величины тока ограничения. Система управления снимает управляющий сигнал, и статор синхронного двигателя отключается от сети. Фазные токи в обмотках статора начинают уменьшаться. Следующее подключение обмоток статора произойдет тогда, когда фазные токи станут меньше тока ограничения при условии, что угол между обобщенным вектором напряжения и ротором не превысит значения Дутах.

Выявлены две координаты, по которым можно осуществлять управление пуском СД при неизменной величине ограничения тока: максимальный угол между векторами потокосцеплений статора и ротора, при котором разрешено подключение статора к сети и частота коммутации силовых ключей. Исследовано влияние этих величин на динамику пуска СД. Установлено, что при увеличении частоты модуляции и максимального угла между векторами, средний электромагнитный момент увеличивается, а время пуска уменьшается. Результаты моделирования векторно-импульсного пуска синхронного двигателя при различных значениях максимального угла между векторами и частоты модуляции показаны на рис. 4 и рис. 5.

М, Нм

I, с

в

Рис.3. Диаграммы работы системы векторно-импульсного управления

С помощью математической модели был проведен сравнительный анализ векторно-импульсного способа пуска с наиболее распространенными способами: ,! прямым асинхронным пуском и пуском с помощью регулятора напряжения. На рис. I 6 приведены графики изменения скорости двигателя при пуске этими способами.

160 140 120 100 80 60 40 20 0

Шг, 1/с

1 : " - ----: ;

. О 735 >90 1 - Г|—' : /...

—/ ■ * Т ^ ' I

! !

£ / -...............:......1.......-..........

1т • '

¿1т м 1,

0 0,5 1 1,5 2

Рис. 4. Влияние величины Дутах на темп разгона

ш, рад/с

160 140 120 100 80 ео

40 20 о

/= 10 КГц / и ПУ - / /

Сц зР // у ,—,■

Гг--1 ер**- / ■ - _

/~2 лг•

1,25 /СП

/Г г!., ■■>■ г1

¿г |

1,С

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Рис. 5. Влияние частоты модуляции на темп разгона

Рис. 6. Разгон двигателя при пуске различными способами 1 - прямой пуск; 2 - векторно-импульсный пуск; 3 - пуск с регулятором напряжения

Анализ графиков, представленных на рис. 6 позволил сделать вывод, что при прямом пуске темп разгона наибольший, однако, наблюдаются пиковые броски тока, которые отрицательно влияют на двигатель и питающую сеть. Пуск двигателя с помощью регулятора напряжения с ограничением пускового тока обуславливается наличием отрицательных пиков момента, которые уменьшают средний пусковой момент синхронного двигателя. Время разгона двигателя при данном способе пуска в 2 раза больше, чем при векторно-импульсном способе. Таким образом, из перечисленных способов пуска наиболее эффективным является вектор-но-импульсный.

Четвертая глава посвящена разработке лабораторной установки и экспериментальным исследованиям векторно-импульсного пуска синхронного двигателя. Предложена силовая схема устройства плавного пуска синхронного двигателя позволяющая минимизировать количество дорогостоящих силовых ключей и обеспечить простоту их последовательного включения в высоковольтных схемах (Рис.7).

Силовая часть установки содержит вводной автомат - 1, нуль-орган - 2 для синхронизации системы управления с сетью, датчик положения ротора - 3 для определения положения вектора потокосцепления ротора, датчики фазных токов -4 для реализации ограничения пускового тока, трехфазный диодный мост - 5, один, или несколько последовательно включенных ЮВТ транзисторов - 7 со снаб-берными цепями - 6 для защиты от коммутационных перенапряжений и систему управления-8.

При реализации векторно-импульсного способа пуска синхронного двигателя одной из основных проблем построения силовой схемы является защита ЮВТ-транзистора от перенапряжений, возникающих при коммутации. Особенностью силовой схемы преобразователя, применяющегося при векторно-импульсном управлении, является то, что к индуктивности монтажа добавляется индуктивность рассеяния обмоток синхронного двигателя. Для оценки возможности практической реализации пассивных снабберных цепей в устройствах плавного пуска большой мощности были проведены расчеты для высоковольтных синхронных двигателей мощностью от 400 кВт до 6,5 МВт. Из проведенных расчетов был сделан вывод, что мощность, рассеиваемая в элементах защитной цепи, не превышает 1,2 % от номинальной мощности двигателя. Емкость конденсатора, величина сопротивления снабберной цепи и мощность, рассеиваемая на этом сопротивлении, находятся в пределах, легко реализуемых на практике.

Для экспериментальной проверки алгоритмов работы системы векторно-

импульсного управления была создана лабораторная установка с явнополюсным синхронным двигатель ГАБ-4 с номинальными параметрам Рн=1100 Вт, пн =3000 об/мин, 1)н= 380 В, 1Н=ЗА. Двигатель оснащен датчиками фазных токов и напряжений (в фазах А и В) с гальванической развязкой сигналов и импульсным датчиком угла поворота ротора типа ВЕ175А5. Для проверки возможности увеличения максимально допустимого напряжения транзисторного ключа за счет последовательного включения ЮВТ транзисторов, в силовой части схемы реализован ключ, состоящий из двух последовательно соединенных транзисторов со статическим и динамическим симметрированием за счет пассивных снабберных цепей, Эти же цепи служат для защиты каждого из транзисторов ключа от перенапряжения в процессе коммутации. Система управления лабораторной установкой реализована на микроконтроллере 1.РС 2148.

На рис. 8 представлена зависимость тока, момента, скорости и положения векторов потокосцепления.

1.Л

Рис. 8. Результаты пуска синхронного двигателя ГАБ-1-230-Т

Экспериментальные исследования подтвердили работоспособность предложенной системы управления, достоверность основных теоретических выводов и правильность выбора принципов построения системы управления. Показали, что разработанное устройство векторно-импульсного пуска выполняет все технические требования предъявляемые к подобным устройствам, обладая при этом низкой стоимостью и малыми габаритами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1. По результатам проведенного литературного и патентного обзора установлено, что известные методы и способы пуска либо не удовлетворяют техническим критериям пуска синхронного двигателя, либо не могут быть применены из-за высокой стоимости устройств их реализующих.

2. На базе импульсного способа пуска предложено новое устройство, обеспечивающее импульсное управпение синхронным двигателем в функции взаимного положения векторов потокосцеплений ротора и статора, с применением в силовой схеме полностью управляемых полупроводниковых приборов, позволяющих реализовать регулируемое ограничение пускового тока и улучшение энергетических характеристик устройства.

3. В результате математического моделирования синхронного двигателя в режиме векторно-импульсного пуска установлено, что величина и знак момента синхронного двигателя при включении зависят от положения векторов потокосце-пления статора и ротора. Максимальное значение момента за цикл включения получается, когда при включении, положение вектора потокосцепления статора совпадает с положением вектором потокосцепления ротора. Момент вращения синхронного двигателя имеет положительный знак, когда вектор потокосцепления статора обгоняет вектор потокосцепления ротора и угол между векторами не превышает 180°.

4. Предложена структурная схема системы управления, реализующая век-торно-импульсный способ пуска синхронного двигателя. В системе реализованы функции определения положения векторов потокосцеплений ротора и статора и подключение обмоток статора двигателя в режиме широтно-импульсной модуляции с ограничением тока статора в каждом цикле.

5. Разработана динамическая модель предложенной системы управления в среде Matlab Simulink, позволяющая исследовать влияние различных параметров двигателя и системы управления на динамику пуска синхронного двигателя. Выявлены две координаты, по которым можно осуществлять управление пуском СД при неизменной величине ограничения тока: частота коммутации силовых ключей и максимальный угол между векторами потокосцеплений статора и ротора, при котором разрешено подключение статора к сети.

6. Исследовано влияние частоты широтно-импульсной модуляции и максимального угла между векторами потокосцеплений статора и ротора на динамику пуска СД. Установлено, что при увеличении частоты модуляции и максимального угла между векторами, средний электромагнитный момент увеличивается, а время пуска уменьшается. Даны рекомендации по выбору оптимальных значений этих величин.

7. Предложена силовая схема устройства плавного пуска синхронного двигателя позволяющая минимизировать количество дорогостоящих силовых ключей и обеспечить простоту их последовательного включения в высоковольтных схемах. Разработаны основные соотношения для расчета параметров элементов силовой схемы устройства плавного пуска.

8. Проведен анализ цепей защиты силовых транзисторов от коммутационных перенапряжений, даны рекомендации по выбору оптимального варианта схемы. Разработана методика расчета параметров элементов защитной цепи, даны

76 \ \

\ 1/

рекомендации по их выбору. Рассмотрена возможность последовательного включения IGBT транзисторов в силовой схеме высоковольтного устройства плавного пуска. Даны рекомендации по статическому и динамическому симметрированию последовательно включенных транзисторов.

9. Разработана лабораторная установка с микропроцессорной системой управления. Предложен алгоритм реализации программы для микропроцессорной системы, реализующий векторно-импульсный способ управления. Проведены экспериментальные исследования векторно-импульсного способа пуска, подтвердившие эффективность предложенной системы по сравнению с известными способами пуска синхронного двигателя.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Давыдкин М.Н., Басков С.Н. Векторно-импульсный способ пуска синхронных двигателей в компрессорных установках кислородно-компрессорного цеха ОАО «Уральская сталь» // Изв. вузов. Электромеханика, 2009. № 1. - С. 99-102. (рецензируемое издание из перечня ВАК)

2. Давыдкин М.Н., Басков С.Н. Векторно-импульсное управление синхронным двигателем II Наука и производство Урала: Сборник трудов межрегиональной научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. - Новотроицк: НФ МИСиС, 2007. - С. 51-57.

3. Давыдкин М.Н., Басков С.Н. Векторно-импульсный способ пуска синхронного двигателя И Наука и производство Урала: Сборник трудов межрегиональной научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. - Новотроицк: НФ МИСиС, 2008. - С. 7-11.

4. Давыдкин М.Н., Басков С.Н. Применение микроконтроллера LPC2148 в системах управления плавного пуска электродвигателей II Наука и производство Урала: Сборник трудов межрегиональной научной конференции молодых ученых и аспи-рантов.-Новотроицк: НФ МИСиС, 2009. С.13-15.

5. Давыдкин М.Н., Коньков A.C. Применение микроконтроллера LPC2148 в системах управления плавного пуска синхронных электродвигателей компрессорных установок металлургического производства // Автоматизация технологических и производственных процессов в металлургии: Межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. - С. 177 -182.

6. Басков С.Н., Давыдкин М.Н., Коньков A.C. Оценка динамики синхронного двигателя при различных способах пуска // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. Вып. 17. - С. 37 - 42.

7. Басков С.Н., Давыдкин М.Н. Сравнительный анализ режимов пуска синхронного двигателя // Материалы 67-й научно-технической конференции: сб. докладов. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. т.2. с. 93-97.

8. Басков С.Н., Давыдкин М.Н., Коньков A.C. Способ определения положения ротора синхронного двигателя // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых 14-18 декабря 2009 г. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2009. с. 69-72.

9. Давыдкин М.Н. Определение оптимальных условий для нахождения положения ротора синхронного двигателя по импульсу тока возбуждения (статья) Наука и производство Урала: Сборник трудов межрегиональной научной конференции молодых ученых и аспирантов. - Новотроицк: НФ МИСиС, 2009. С.16-20.

Подписано в печать 24.05.2010. Формат 60x84 1/16. Бумага тип. №1

Плоская печать. Усл. печ. л. 1,00. Тираж 100 экз. Заказ 424

455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38 Полиграфический участок МГТУ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ УСТРОЙСТВ И СПОСОБОВ ПЛАВНОГО ПУСКА СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.

1.1. Устройства плавного пуска реализующие частотный, квазичастотный и импульсный способы пуска.

1.1.1. Частотный способ пуска синхронного двигателя.

1.1.2. Квазичастотный пуск синхронного двигателя.

1.1.3. Импульсный способ пуска.

1.2. Асинхронный пуск.

1.3. Альтернативные способы пуска.

1.4. Векторно-импульсный способ пуска.

1.5. Выводы и постановка задачи исследований.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЕКТОРНОГО-ИМПУЛЬСНОГО СПОСОБА ПУСКА.

2.1. Математическая модель синхронного двигателя при векторно-импульсном управлении.

2.1.1. Магнитные поля и параметры успокоительной обмотки.

2.1.2. Допущения, принятые в математической модели.

2.1.3. Выбор системы координат.

2.1.4. Уравнение Парка-Горева в осях ё, я.

2.1.5. Учет насыщения магнитной системы.

2.2. Исследование обобщенного вектора потокосцепления статора синхронной машины, при векторно-импульсном способе пуска.

2.3. Исследование электромагнитного момента синхронного двигателя при включении с различными начальными условиями.

ВЫВОДЫ.63 •

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ ВЕКТОРНО-ИМПУЛЬСНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПУСКОМ СИНХРОННОГО

ДВИГАТЕЛЯ.

3.1. Определение начального положения ротора.

3.2. Вычисление положения обобщенного вектора напряжения и определение момента подключения статора.

3.3. Реализация широтно-импульсной модуляции с ограничением тока статора.

3.4. Функциональная схема системы управления.

3.5. Исследование работы системы векторно-импульсного управления.

3.5.1. Влияние максимального угла между обобщенным вектором напряжения и вектором потокосцепления ротора на динамику пуска синхронного двигателя.

3.5.2. Влияние частоты модуляции на динамику пуска синхронного двигателя.

3.5.3. Сравнительный анализ различных способов пуска.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТРОЙСТВА ПЛАВНОГО ПУСКА, РЕАЛИЗУЮЩЕГО ВЕКТОРНО-ИМПУЛЬСНЫЙ СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ.

4.1. Разработка силовой схемы устройства плавного пуска.

4.1.1. Выбор расчетных соотношений для силовой части.

4.1.2. Выбор силового ключа.

4.2. Защита ЮВТ транзистора от перенапряжения.

4.2.1. Пассивные цепи снабберов.

4.2.2. Влияние вида защитной цепи на величину перенапряжения.

4.2.3. Влияние параметров элементов защитной цепи на величину перенапряжения.

4.3. Последовательное соединение ЮВТ транзисторов.

4.4. Оценка возможности практической реализации защитных цепей для высоковольтных двигателей большой мощности.

4.5. Разработка микропроцессорной системы управления устройством плавного пуска.

4.6. Результаты экспериментальных исследований разработанной системы.

ВЫВОДЫ.

Синхронные двигатели получили широкое распространение в различных отраслях промышленности в основном в нерегулируемых электроприводах средней и большой мощности, благодаря возможности компенсации реактивной мощности, большой перегрузочной способности и высокому к.п.д. Помимо этого, использование синхронных двигателей представляет большой интерес с точки зрения электроснабжения предприятий. Применение синхронных двигателей взамен асинхронных дает возможность значительно улучшить коэффициент мощности промышленных потребителей электроэнергии, разгрузить сети от реактивной мощности, улучшить их использование, уменьшить потери энергии и снижение напряжения в сетях, повысить к. п. д. силовых установок. При этом совершенно исключаются такие неблагоприятные явления, как, например, лавина напряжения, которая представляет собой непрерывно прогрессирующее снижение напряжения в узле нагрузки, приводящее к аварийному отключению потребителей. Как правило, такие явления происходят в крупных узлах нагрузки с большим количеством асинхронных двигателей и компенсацией соэср с помощью статических конденсаторов. Если такой узел укомплектован хотя бы наполовину синхронными двигателями, лавина напряжения не возникает. При широком использовании синхронных двигателей повышается устойчивость работы всей электрической системы.

Одной из главных проблем эксплуатации СД является его пуск. Прямой асинхронный пуск высоковольтных синхронных электродвигателей сопровождается бросками пусковых токов, достигающих 6-8 кратного значения по отношению к номинальному току двигателя. Эти броски тока вызывают большие электромагнитные и механические ударные нагрузки на двигатели и на приводимые ими исполнительные механизмы. Многократные ударные нагрузки приводят к выходу из строя дорогостоящего технологического оборудования и к значительным затратам на его ремонт. Кроме того, прямой пуск высоковольтного электродвигателя большой единичной мощности, сопровождаемый протеканием пусковых токов, сравнимых по величине с токами металлического короткого замыкания, приводит к глубоким посадкам напряжения питающей сети при каждой операции пуска, что отрицательно сказывается на устойчивости работы других потребителей.

Большие пусковые токи, потребляемые электродвигателями в момент их пуска, и связанные с этим глубокие посадки напряжения очень усложняют, а в ряде случаев делают невозможным пуск в работу таких двигателей в случае их электроснабжения от газотурбинных, дизельных или иных электростанций ограниченной мощности. В связи с этим персонал предприятий, эксплуатирующий высоковольтные электродвигатели, старается обеспечивать их работу без остановов, возможно более длительное время, даже когда по технологии нет потребности в их работе. А это, в свою очередь приводит к значительному перерасходу электроэнергии.

В настоящее время проблему пуска синхронного двигателя на промышленных предприятиях решают несколькими способами:

1) использование систем мягкого пуска;

2) асинхронный пуск;

3) частотный пуск.

Единственным способом, позволяющим осуществить плавный пуск синхронного двигателя с подключенной обмоткой возбуждения, без значительных бросков тока, является частотный пуск. Однако техническая реализация данного способа затруднена высокой стоимостью преобразователей частоты, особенно высоковольтных. Стоимостные и массогабаритные показатели источника питания (выпрямитель-инвертор) могут быть экономически оправданы только со стороны ограничений технологического процесса, в котором принимает участие конкретный синхронный двигатель.

На сегодняшний день единственной альтернативой дорогостоящему частотному пуску является применение систем мягкого пуска. Достоинства плавного (безударного, мягкого) пуска электродвигателя состоят в том, что:

• повышается надежность работы агрегатов, так как исключаются механические электромагнитные и гидравлические ударные нагрузки, возникающие при пусках методом прямого включения в сеть;

• пусковой ток нарастает плавно с заданным ограничением;

• появляется возможность осуществлять практически неограниченное число пусков и остановов электродвигателей;

• обеспечивается возможность запуска электродвигателей большой единичной мощности от газотурбинных и дизельных электростанций ограниченной мощности;

• увеличивается срок службы агрегатов и длительность межремонтных промежутков;

• исключаются глубокие посадки напряжения сети в режиме пуска двигателя, и увеличивается надежность электроснабжения других потребителей электроэнергии подключенных к сети.

На сегодняшний день плавный пуск синхронных двигателей чаще всего осуществляется с отключенной обмоткой возбуждения, при этом используются все способы пуска, применяемые для асинхронных двигателей. Наиболее распространенным способом является плавное повышение напряжения на статоре, с помощью различных регуляторов напряжения. Основным недостатком этих способов является значительное снижение пускового момента. Кроме того, возникают сложности в синхронизации с сетью при достижении около-синхронной частоты вращения и подключении обмотки возбуждения.

Поэтому актуальной задачей для энергетических служб промышленных предприятий является поиск и внедрение альтернативного способа пуска для синхронных двигателей, который сочетал бы в себе хорошие технические характеристики частотного пуска и низкую стоимость систем мягкого пуска. С развитием вычислительной и полупроводниковой техники, появилась возможность контроля и управления текущими координатами машин переменного тока в различных пространственных осях отсчета. Что позволяет создавать интеллектуальные системы управления электродвигателя, реализующие сложные алгоритмы управления на сравнительно недорогой элементной базе. Большой интерес представляет векторно-импульсный способ пуска, заключающийся в том, что статор двигателя подключают к сети им-пульсно, когда вектора потокосцеплений ротора и статора занимают в пространстве определенное взаимное положение. Подробные исследования данного способа, позволяющие реализовать его на практике, не проводились. Поэтому задача решения проблемы плавного пуска мощных синхронных двигателей простыми техническими средствами, на основе способа векторно-импульсного управления, поставленная в диссертационной работе, является актуальной.

Целью диссертационной работы является разработка конкурентоспособных, малогабаритных устройств плавного пуска, обеспечивающих пуск мощных синхронных электродвигателей с заданным темпом разгона, пусковым моментом близким к номинальному и регулируемым ограничением тока.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих основных задач:

1. Исследование особенностей векторно-импульсного способа пуска.

2. Разработка математической модели синхронного двигателя в режиме векторно-импульсного управления.

3. Определение методами математического моделирования оптимального момента и длительности включения синхронного двигателя для получения электромагнитного момента, требуемой величины и знака.

4. Разработка принципов построения и вариантов реализации системы векторно-импульсного управления пуском синхронного двигателя.

5. Проведение теоретических и экспериментальных исследований разработанной системы электропривода.

Содержание работы изложено в четырех главах.

В первой главе на основе патентно-литературных исследований дан анализ существующих способов плавного пуска синхронных двигателей. В результате анализа установлено, что известные методы и способы пуска либо не удовлетворяют техническим критериям пуска синхронного двигателя, либо не могут быть применены из-за высокой стоимости устройств их реализующих. На основе проведенного анализа существующих способов пуска синхронного двигателя и задач, которые должно решать пусковое устройство, был сделан вывод о необходимости разработки на базе импульсного способа пуска нового устройства, с применением полностью управляемых силовых полупроводниковых приборов, что позволит реализовать регулируемое ограничение пускового тока и улучшение энергетических характеристик устройства. Управление подключением статора синхронного двигателя к сети должно осуществляться в функции взаимного положения векторов потокос-цеплений статора и ротора, для чего необходимо разработать способ определения положения этих векторов, желательно без использования датчика положения ротора.

Вторая глава диссертационной работы посвящена разработке математического описания синхронного двигателя с учетом особенностей, накладываемых режимом векторно-импульсного пуска, составлению структурных схем математических моделей, разработке программного продукта для автоматизированного анализа и теоретическому исследованию потокосцеплений ротора и статора и электромагнитного момента синхронного двигателя в режиме векторно-импульсного пуска.

В третьей главе определены принципы реализации системы векторно-импульсного управления пуском синхронного двигателя. Сформулированы основные функции системы управления. Разработан способ определения первоначального положения ротора по мгновенным значениям ЭДС, наводимых в обмотках статора при подаче тока в обмотку возбуждения. Приведена функциональная схема разработанной векторно-импульсной системы управления. Произведены теоретические исследования разработанной системы, методами математического моделирования.

В четвертой главе разработана силовая схема и микропроцессорная система управления, реализующая векторно-импульсный способ пуска. При разработке силовой схемы особое внимание уделено вопросам защиты силового ключа от коммутационных перенапряжений, возникающих при работе устройства. Приведены результаты экспериментальных исследований разработанной системы, подтвердившие эффективность предложенного способа плавного пуска.

В заключении сформулированы основные выводы по диссертации.

В приложении представлен акт внедрения результатов работы на ОАО «Уральская Сталь» (г. Новотроицк).

Основное содержание работы опубликовано в 9 печатных трудах, в том числе 1 публикация в рецензируемом издании. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Энерго- и ресурсосбережение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии» (г. Екатеринбург, 2009 г.); на межрегиональной научной конференции молодых ученых и аспирантов «Наука и производство Урала» (г. Новотроицк, 2007-2009 г.г.); на научно-технических семинарах кафедры электропривода и автоматизации промышленных установок (20072009 г.г.); 67-й научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 2008-2009 г.г. (МГТУ, апрель 2009 г.) и на расширенном заседании кафедры автоматизированного электропривода и меха-троники ГОУ ВПО "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" (май 2010 г.).

ВЫВОДЫ

1. Предложена силовая схема устройства плавного пуска синхронного двигателя позволяющая минимизировать количество дорогостоящих силовых ключей и обеспечить простоту их последовательного включения в высоковольтных схемах.

2. Разработаны основные соотношения для расчета параметров элементов силовой схемы устройства плавного пуска.

3. Проведен анализ цепей защиты силовых транзисторов от коммутационных перенапряжений, даны рекомендации по выбору оптимального варианта схемы. Разработана методика расчета параметров элементов защитной цепи, даны рекомендации по их выбору.

4. Рассмотрена возможность последовательного включения IGBT транзисторов в силовой схеме высоковольтного устройства плавного пуска. Даны рекомендации по статическому и динамическому симметрированию последовательно включенных транзисторов.

5. Разработана лабораторная установка с микропроцессорной системой управления. Предложен алгоритм реализации программы для микропроцессорной системы, реализующий векторно-импульсный способ управления.

6. Проведены экспериментальные исследования векторно-импульсного способа пуска, подтвердившие эффективность предложенной системы по сравнению с известными способами пуска синхронного двигателя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. По результатам проведенного литературного и патентного обзора установлено, что известные методы и способы пуска либо не удовлетворяют техническим критериям пуска синхронного двигателя, либо не могут быть применены из-за высокой стоимости устройств их реализующих.

2. На базе импульсного способа пуска предложено новое устройство, обеспечивающее импульсное управление синхронным двигателем в функции взаимного положения векторов потокосцеплений ротора и статора, с применением в силовой схеме полностью управляемых полупроводниковых приборов, позволяющих реализовать-регулируемое ограничение пускового тока и улучшение энергетических характеристик устройства.

3. В результате математического моделирования синхронного двигателя в режиме векторно-импульсного пуска установлено, что величина и знак момента синхронного двигателя при включении зависят от положения векторов потокосцепления статора и ротора. Максимальное значение момента за цикл включения получается, когда при включении, положение вектора потокосцепления статора совпадает с положением вектором потокосцепления ротора. Момент вращения синхронного двигателя имеет положительный знак, когда вектор потокосцепления статора обгоняет вектор потокосцепления ротора и угол между векторами не превышает 180°.

4. Предложена структурная схема системы управления, реализующая век-торно-импульсный способ пуска синхронного двигателя. В системе реализованы функции определения положения векторов потокосцеплений ротора и статора и подключение обмоток, статора двигателя в режиме широтно-импульсной модуляции с ограничением тока статора в каждом цикле.

5. Разработана динамическая модель предложенной системы управления в среде Matlab Simulink, позволяющая исследовать влияние различных параметров двигателя и системы управления на динамику пуска синхронного двигателя. Выявлены две координаты, по которым можно осуществлять управление пуском СД при неизменной величине ограничения тока: частота коммутации силовых ключей и максимальный угол между векторами пото-косцеплений статора и ротора, при котором разрешено подключение статора к сети.

6. Исследовано влияние частоты широтно-импульсной модуляции и максимального угла между векторами потокосцеплений статора и ротора на динамику пуска СД. Установлено, что при увеличении частоты модуляции и максимального угла между векторами, средний электромагнитный момент увеличивается, а время пуска уменьшается. Даны рекомендации по выбору оптимальных значений этих величин.

7. Предложена силовая схема устройства плавного пуска синхронного двигателя позволяющая минимизировать количество дорогостоящих силовых ключей и обеспечить простоту их последовательного включения в высоковольтных схемах. Разработаны основные соотношения для расчета параметров элементов силовой схемы устройства плавного пуска.

8. Проведен анализ цепей защиты силовых транзисторов от коммутационных перенапряжений, даны рекомендации по выбору оптимального варианта схемы. Разработана методика расчета параметров элементов защитной цепи, даны рекомендации по их выбору. Рассмотрена возможность последовательного включения ЮВТ транзисторов в силовой схеме высоковольтного устройства плавного пуска. Даны рекомендации по статическому и динамическому симметрированию последовательно включенных транзисторов.

9. Разработана лабораторная установка с микропроцессорной системой управления. Предложен алгоритм реализации программы для микропроцессорной системы, реализующий векторно-импульсный способ управления. Проведены экспериментальные исследования векторно-импульсного способа пуска, подтвердившие эффективность предложенной системы по сравнению с известными способами пуска синхронного двигателя.

1. Шамис Михаил, Альтшуллер Маркс, Ушаков Игорь Двигатели среднего напряжения (3—10 кВ) особенности автоматизированного электропривода// Новости электротехники, 2004, №2

2. Лазарев Г.Б. Опыт и перспективы применения частотно-регулируемых асинхронных электроприводов в электроэнергетике России // Новости приводной техники, 2003, №2

3. Ривкин Г.А. Преобразовательные устройства, М.: Энергия, 1970. - с. 158-197

4. Поздеев Д.А. , Нудельман Г.С., Ерезеев А.Н. высоковольтные устройства плавного пуска синхронных и асинхронных электродвигателей // Энергослужба предприятия,2004, №3

5. Овчинютков И.Е., Тер-Газарян Г.Н., Давидян Ж.Д., Рябов В.Н. Способ импульсного пуска синхронных машин // Электротехника, 1987, №3, с. 33-36.

6. Способ пуска синхронной машины Текст.: пат. 1757073 СССР: МПК7 Н02Р1/50 / Абромович Р. Д.; заявитель и патентообладатель Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики; № 4879027/07; заяв.31.10.90; опублик. 23.08.92, Бюл. №31

7. Ключев В.И. Ограничение динамических нагрузок электропривода, -М.: Энергия, 1971. с. 97-161

8. Венгер А.И. Регулируемый синхронный электропривод, М.: Энергоатомиздат, 1985. - с. 47 - 70

9. Колпаков А. Н. Перспективы развития электропривода// Силовая электроника, 2004, №1.

10. Брускин Д. Э., Зорохович A.B., Хвостов B.C. Электрические машины, ч. 2. М.: Высшая школа, 1979. - с. 99-122

11. Ткачук А., Кривовяз В. Тиристорный преобразователь для плавного пуска высоковольтных асинхронных двигателей // Силовая электроника, 2007, №1

12. Сергеев П. С. Электрические машины, М.: Энергия, 1962

13. Вольдек А.И. Электрические машины, М.: Энергия, 1974

14. Синхронный двигатель Текст.: пат. 2272351 Рос. Федерация: МПК7 Н02Р1/26 / Стрижков И.Г.; заявитель и патентообладатель Стрижков И.Г., Трубин А.Н.; Стрижков С.И. №2004131923/09; заяв.1.11.04; опублик. 1.11.04

15. Коршунов А. Равноускоренный частотный пуск синхронного двигателя // Силовая электроника, 2007, №1

16. Казаченко В. Основные тенденции развития встроенных систем управления двигателями и требования к микроконтроллерам// CHIPNEWS .RU: Новости Микроэлектроники, 2009. URL. vmw.chipnews.ru/html.cgi/arhiv/99 01/stat2.htm (дата обращение: 10.02.2010)

17. Способ пуска синхронного двигателя Текст.: пат. 547021 СССР: МПК7 Н02Р1/46 / Камша М.М.; заявитель и патентообладатель Камша М.М., Зильберштейн Л.А.- №19501179/07; заяв.30.07.73; опублик. 15.02.77

18. Способ пуска синхронных машин и устройство для его осуществления текст.: пат. 2096902 Рос. Федерация: МПК7 Н02Р1/50 / Мещеряков Н.Б.; заявитель и патентообладатель Акционерное общество АвтоВАЗ. №5039735/07; заяв.23.04.92; опублик. 20.11.97

19. Способ пуска и самозапуска синхронного двигателя Текст.: пат. 2014720 Рос. Федерация: МПК7 Н02Р1/46 / Сивокобыленко В.Ф.; заявитель и патентообладатель Донецкий политехнический институт. -№5031145/07; заяв. 10.01.92; опублик. 15.06.94

20. Способ пуска и ресинхронизации синхронной машины Текст.: пат. 2064219Рос. Федерация: МПК7 Н02Р1/50 / Сивокобыленко В.Ф.; заявитель и патентообладатель Донецкий политехнический институт. -№5037027/07; заяв. 13.04.92; опублик. 20.07.96

21. Басков С.Н., Давыдкин М.Н. Векторно-импульсный способ пуска синхронного двигателя // Наука и производства Урала, 2008. с. 7-11

22. Математическое моделирование явнополюсных синхронных машин / Фильц Р.В., Лябук H.H. Львов : Свит, 1991. -176 с ISBN 5-11-0006350 (страница 83).

23. Григорьев A.B., Глеклер Е.А. Математическпя и компьютерная модель синхронного генератора в среде Simulink, Эксплуатация морского транспорта 2006 №2,Государственна морская академия им. Адмирала С.О. Макарова 70-73 стр.

24. Усольцев A.A. Общая электротехника: Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. - 301 с.

25. Ключев В.И. Теория электропривода: Учеб. Для вузов 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 2001. - 704 с : ISBN 5-28300642-5 (стр. 226-235)

26. Вольдек А.И. Электрические машины. 3-е изд., перераб. - JL: Энергия, 1978

27. Применение аналоговых вычислительных машин в энергетических системах. Методы исследования переходных процессов. Под ред. Н.И. Соколова.-М.: Энергия, 1970

28. Горев A.A. Переходные процессы синхронной машины. М. —JL: Госэнергоиздат, 1950

29. Сидельников Б.В. Анализ переходных процессов насыщенных синхронных машин с помощью ЭЦВМ. В кн. «Теоретические и экспериментальные исследования турбо- и гидрогенераторов большой мощности». JL: Наука, 1968

30. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. -М.: Наука, 1973

31. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока. -JL: Энергия., 1980с нин га Смоловик C.B., Щербачев О.В. Математ^

32. Евдокунин Г.А., С ээнергетических систем,моделирование элементов электроэн рпособие. -Л.: ЛПИ, 1980 «ин Г.А., Меркурьев Г.В. Устойчивость энергос— ,

33. Монография. СПб, НОУ "Центр подготовки кадров энер,40.»РЬ»Г.В., Шаргин Ю.М. Устойчивость энергосистем. ^

34. HT ттлтгггчтгтки кадров энерх:эсеское "Учеб.еория: —"Тики",-«счеты:- ' СПб.: НОУ "Центр подготовки кадров энер.2006. 300с20UÖ. -Jvv^ .д . яопэт^aie-.-»——""-"-Ιц, 20043.ons for1. GPTopoB:

35. Л«- International Rectifier Applications Engineer—233

36. Kansas St., El Segundo, CA, 90245 USA

37. Колпаков А. Проблемы проектирования IGBT-и-перенапряжения и снабберь,// Компонент, и технологи,< 2СЮ8

38. Schröder, D, „Emerging Power Hectronic Dev.es, Phys.cai Mode

39. CAE-PEMC'98,Prague,Vol.l,PP.Kl-l-Kl-33

40. Nürnberg; Proc. Power Electronics, pp. 101-1152.üng and1. VI 1991.елей в

41. Nurnoeig, i- -------------ттигя

42. Векторно-импульсный способ пуска синхронных дата.—одно-компрессорного ОАОуральская сталь»/ М.Н. Давыдкин // Известия ВУЗ Электрой-2009.-Nal.-С. 99-101

43. Тревор Мартин Микроконтроллеры ARM7. Семействокомпании Philips.//М.-2006 ^

44. П П Микроконтроллеры ARM7 семейства1. VDI-Verlag, 1996-РС20001. С2000.von

45. Слодарж М.И. Режимы работы, релейная защита и автоматика синхронных электродвигателей. М: Энергия, 1977. 216с.

46. Sun Don, Не Yikang, Zhi Dawex Непосредственное управление моментом синхронного двигателя с постоянными магнитами на основе нечеткой логики // Trans. China Electrotech. Soc., 2003,- № 1. с. 33-38

47. Radim Visinka, Leos Chalupa, Ivan Skalka Системы управления электродвигателями на микроконтроллерах фирмы Motorola // ChipNews,1999, №1

48. Панкратов B.B. Тенденции развития общепромышленных электроприводов переменного тока на основе современных устройств силовой электроники // Силовая интеллектуальная электроника. Специализированный информационно-аналитический журнал, 2005, №2.-с. 27-31

49. Шевченко В. Использование контроллеров компании International Rectifier семейства IRMCF3xx в бытовой технике // CHIP NEWS УКРАИНА, 2007, №8

50. Волошин С., Шурин Н. Привод просто, как «раз, два, три» Часть 3. Модули управления вентильными двигателями без датчиков положения ротора // Компоненты и технологии, 2005, №3

51. Волошин С. Драйверы и силовые модули IGBT для мегаваттных преобразователей // Компоненты и технологии, 2005, №1

52. Волошин С. Современные драйверы IGBT и мощных полевых транзисторов // Компоненты и технологии, 2003, №5

53. Ивановский И.Г. Шахтные вентиляторы: Учеб. пособие. -Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2003. 196 с

54. Козаченко В.Ф. Основные тенденции развития встроенных систем управления двигателями и требования к микроконтроллерам // CHIPNEWS, 1999, № 1. с. 2-9

55. Колпаков А. Топология частотных преобразователей средней и большой мощности // Компоненты и технологии, 2002, №2

56. Масленников В., Мартыненко В. Силовые блоки на основе мощных диодов и тиристоров Часть 1. Выпрямители. Ключи переменного тока // Компоненты и технологии, 2005, №5

57. Мартыненко В.А., Чумаков Т.Д. Новые высокомощные диоды и тиристоры для промышленности, транспорта и энергетики // Силовая электроника, 2005, №1

58. ОАО «Электровыпрямитель». Силовые блоки // HiT Разработки в электронике, 2004, №4

59. Ермаков М. Плавный пуск. От теории к практике // Компоненты и технологии, 2006, №2

60. Шишкин С. Силовые конденсаторы шины питания // Силовая электроника, 2006, №4 • :

61. Колпаков А.И. Расчет конденсаторов шины питания мощных преобразовательных устройств // Компоненты и технологии, 2004, №2

62. Шишкин С.А. Силовые конденсаторы Epcos AG для IGBT-инверторов мощных преобразователей систем электроснабжения // Силовая электроника, 2005, №3.