автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка выпрямительно-инверторного преобразователя для частотного пуска электрических двигателей

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

На правах рукописи

РАЗРАБОТКА ВЫПРЯМИТЕЛЬНО-ИНВЕРТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ ЧАСТОТНОГО ПУСКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ

IIIII

0031G6325

Специальность 05 09.03. «Электротехнические комплексы и системы»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

О 3 ДПРш

МОСКВА 2008

Работа выполнена в ГОУВПО «Московский энергетический институт (технический университет)» на кафедре Электрического транспорта

Научный руководитель

кандидат технических наук, доц Савина Татьяна Ивановна

Официальные оппоненты

доктор технических наук, проф Остриров Вадим Николаевич

кандидат технических наук, ст н с Комаров Владимир Георгиевич

Ведущая организация

Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский электротехнический институт им В И Ленина»

Защита диссертации состоится «25» апреля 2008 г в аудитории М-611 в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212 157 02 при Московском энергетическом институте (техническом университете) по адресу 111250, Москва, ул Красноказарменная, д 13

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направить по адресу 111250, Москва, ул Красноказарменная, д 14, Ученый Совет МЭИ (ТУ)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО МЭИ (ТУ)

Автореферат разослан « 2-( » 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, профессор Цырук С А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Вопросы использования энергосберегающих технологий в отечественной энергетике последнее время становятся все актуальнее и начинают рассматриваться на всех уровнях

Говоря об энергосбережении в области электропривода, возникает вопрос применения преобразователей частоты Регулирование скорости вращения двигателя в соответствии с требованием поддержания определенного уровня технологического параметра позволяет обеспечить экономию электроэнергии от 20 до 50 %

Помимо прямой экономии средств за счет снижения потребляемой электроэнергии, применение частотного регулирования позволяет получить дополнительные эффекты, а именно

1) снижение ударных нагрузок при пусках,

2) технологические эффекты за счет плавного регулирования скорости

Применение преобразователей частоты для низковольтных двигателей (класса напряжений до 380 В) имеет массовый характер и их широко предлагают как зарубежные, так и отечественные предприятия

Развитие частотно-регулируемого электропривода т.н среднего класса напряжений 6, 10 кВ долгое время сдерживалось очень высокими ценами на мощные полупроводниковые приборы (запираемые тиристоры GTO и их усовершенствованные модификации GCT, IGCT, SGCT, и биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT) и стало возможным относительно недавно. Это относится к ситуации не только в нашей стране, но и в мире.

Актуальным вопросом является разработка преобразователя частоты, который бы обеспечил плавный (без механических толчков) пуск синхронного электродвигателя класса напряжения 6, ЮкВ, начиная с нулевой частоты вращения и сделал бы возможным совместную работу синхронного электродвигателя с питающими его инверторами в режимах, близких к оптимальным

Цель работы. Разработка преобразователя частоты для синхронных двигателей класса напряжений 6, ЮкВ, формирующего необходимый пусковой момент, начиная с нулевой скорости двигателя, тем самым обеспечивая полный пусковой момент, не сопровождающийся механическими толчками, начиная с нулевой скорости.

Достижение цели исследования потребовало решения следующих научно-исследовательских и практических задач

1 Проведение аналитического обзора современных схемных решений преобразователей частоты и выявление наиболее перспективных разработок

2 Разработка функциональных схем преобразователя частоты, позволяющего производить частотный пуск синхронного двигателя (СД), осуществлять плавное регулирование частоты вращения СД, обеспечивать стационарный режим точной синхронизации частоты и фазы

напряжения на СД с частотой и фазой напряжения сети, давать воз?

можность рекуперативного торможения СД с любой частоты вращения с заданным темпом

3 Разработка функциональной схемы системы управления для преобразователя частоты

4 Разработка компьютерной и физической моделей для определения параметров элементов схем, а также для исследования режимов работы преобразователя

5. Аналитическое и экспериментальное исследования разработанного преобразователя частоты при пуске синхронного двигателя с целью проверки полученных решений

Методы исследования. Для решения поставленных задач были использованы методы математического анализа, методы теории электрических цепей, методы теории автоматического управления, методы цифрового моделирования и численного анализа

Обоснованность и достоверность результатов. Справедливость теоретических положений подтверждается результатами компьютерного и физического моделирования, а также результатами экспериментальных данных, полученных на действующем преобразователе частоты

Научная новизна. На защиту выносятся следующие результаты

• Впервые предложена принципиально отличающаяся схемотехническая реализация дополнительных источников напряжения

• Разработана функциональная схема системы управления для преобразователя частоты

» Разработаны компьютерная и физическая модели электропривода, позво ляющие оценить технические характеристики преобразователя

• Впервые реализована схема преобразователя, позволяющая >• уменьшить углы коммутации тиристоров инвертора тока,

> обеспечить форму тока фазных обмоток двигателя максимально приближенной к синусоиде;

> обеспечить разгон электродвигателя с требуемым (полным) пусковым моментом, начиная с нулевой скорости, без губительных для механизмов двигателя толчков благодаря формированию вспомогательными источниками запирающего тиристоры напряжения (имитация противо-ЭДС двигателя)

• Получены более высокие по сравнению с прототипом энергетические показатели электропривода, а именно, увеличение полезной мощности привода за счет возможности подачи дополнительного напряжения во время протекания фазного тока, т е до начала этапа выключения тиристора Выигрыш в полезной мощности электропривода достигается более значительным по сравнению с прототипом уменьшением угла сдвига первой гармоники тока относительно напряжения Появляется возможность работы с нулевым углом сдвига, а также в специальных задачах с отстающим током

• Разработанный преобразователь частоты внедрен в эксплуатацию

Практическая ценность. Результатом выполненной работы стала разработка схемотехнических решений и методов управления для создания преобразователей частоты Результаты могут быть использованы при разработке различных типов преобразователей для синхронных и асинхронных машин, а также для модернизации существующих преобразователей, находящихся на эксплуатации

Реализация работы. Полученные результаты использованы в работах, проводимых совместно «НТЦ Электротехники и транспорта» с ОАО «Электровыпрямитель» Результатом работы явилась разработка и установка на объекте (ОАО «Ульяновскцемент») пускового преобразователя частоты ВГТЧС-2000-6,3/6,0-50-УХЛ4, предназначенного для поочередного пуска синхронных электродвигателей типа СДМ32-22-41-60-УХЛ4 привода шаровых мельниц в количестве 7 штук и плавного, без бросков тока, перевода питания электродвигателя на промышленную сеть путем точной синхронизации и фазировки выходного напряжения преобразователя и сети

Апробация. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на XII и ХП1 международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов (Москва, 2006г, 2007г), на XI Международной конференции электромеханики, электротехнологии, электротехнических материалов и компонентов (Крым, Алушта, 2006г ), на II Всероссийской научно-технической конференций с международным участием (Тольятти. 2007г ), а также на заседании кафедры Электрического Транспорта в 2008г

Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 7 печатных работах, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации основных результатов диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глаз, выводов списка литературы и приложения Объем работы составляет 122 стр основного текста и содержит 67 рисунков, 2 таблицы, 27 наименований списка литературы

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, дана общая характеристика работы

Первая глава посвящена разработке структурной схемы силовой части преобразователя частоты Проведен анализ существующих преобразователей частоты, методов управления, структуры и принципов работы различных преобразователей Выявлены достоинства и недостатки типовых схем высоковольтных преобразователей частоты для синхронных двигателей Разработана структурная схема преобразователя частоты для мощного высоковольтного электропривода (рис 1)

управляемый выпрямитель

Л «г Г

■г -г

и <1 н

ведомый инвертор

А ^ г

Л)

Ф \

ев

' "ес"

Рис 1 Структурная схема преобразователя частоты

Принципиальным отличием данной схемы преобразователя частоты от традиционной является включение в стандартную схему ведомого инвертора тока дополнительных блоков коммутаторов частичного напряжения, выполненных то схемам инверторов напряжений на силовых ЮВТ транзисторах

Данные коммутаторы представляют собой источники напряжения, однако отдельного питания не требуют (подзаряд конденсаторной батареи осуществляется током фазы двигателя) Транзисторные коммутаторы включаются последовательно с фазной обмоткой двигателя Транзисторные коммутаторы формируют импульсы прямоугольного напряжения нужной полярности и амплитуды во время этапа коммутации вентиля Импульс начинается до

этапа коммутации вентиля во время протекания фазного рабочего тока двигателя, длится во время спада тока в данной фазе до нуля и оканчивается после завершения процесса восстановления тиристора. Система управления регулирует ширину импульса напряжения, исходя из условия баланса конденсатора дополнительного источника (средний ток через конденсатор инвертора напряжения равен нулю) Дополнительные импульсы прямоугольного напряжения коммутаторов, складываясь с напряжением противо-ЭДС двигателя, позволяют значительно уменьшить угол коммутации (что критично для высокооборотных электроприводов), уменьшить угол сдвига между фазным током и фазным напряжением двигателя Уменьшение угла сдвига, по сути, достигается изменением формы линейного напряжения на выходных зажимах инвертора тока за счет работы транзисторных коммутаторов и смещением вправо на определенный угол момента пересечения линейным напряжением нуля.

Вторая глава посвящена разработке функциональной схемы системы управления преобразователя частоты (рис 2)

Преобразователь частоты (ГТЧ) осуществляет преобразование входного трехфазного переменного напряжения промышленной частоты в выходное трехфазное переменное напряжение с регулируемой частотой

По структуре ПЧ состоит из управляемого тиристорного выпрямителя (В), звена постоянного тока и инвертора тока (И), ведомых электрической машиной

По вход)' ПЧ подключается к сети 6,3 кВ, 50 Гц Токоограничивающие реакторы на входе выпрямителя предназначены для облегчения условий коммутации тиристорных вентилей, ограничения токов при аварийных процессах и уменьшения влияния ПЧ на питающую сеть

Между выпрямителем и инверторами установлен реактор сглаживающий, обеспечивающий сглаживание пульсаций выпрямленного тока

\м\ L

Ы.________jy-.rr

ГГ"

toi ! _!

sa' l— -j ФЯ/

\ Л

4j

4-pl

i

/

с

\

«j

W

f i / 1

] AtrU ---^

_J

ГТ

'—

UJ *Cl'

J чот-njn

T¡

| (с "ííwmuío пульто)

Рис. 2. Функциональная схема системы управления преобразователя, где ДТ - датчики тока, ДН - датчики напряжения, В - выпрямитель, И - инвертор, 'ГКК - транзисторно-конденсаторный коммутатор, СМ - синхронная машина, pos - плата общих сигналов, RUI, RU2 - распределители импульсов, SYN - ячейка синхронизации, Ф81-1, (t>SU2 - фазосмещающие устройства, RT -- регулятор тока, BYG - блок вычисле-

WCÍ/ÍJ -^Af^C'i-*- GO—,

ния углов, ident - блок идентификации, L.----------1 _ контур фазовой автоподстройки частоты, ZJXJ - функциональный блок задания

тока, REGU - регулятор частоты, REGTE - регулятор технологического параметра

Коммутация тиристорных вентилей инвертора осуществляется под действием ЭДС электрической машины, а также за счет добавок напряжения, формируемых коммутирующими транзисторными блоками (ТКК), установленными в каждой фазе на выходе ПЧ Частота переключения вентилей тиристорных инвертора и уровень противо-ЭДС коммутирующих блоков регулируется из системы управления ПЧ в автоматическом режиме

Система управления, регулирования и защиты ПЧ размещается в шкафу управления Здесь же осуществляется обработка измеренных величин входных и выходных токов, входных и выходных напряжений, а также напряжений звена постоянного тока

Система управления составляется из нескольких контуров, замкнутых обратными связями, и является многоуровневой многоконтурной системой Контуры нижнего уровня (подчиненные контуры) следующие-S контур регулирования выпрямленного тока i¿,

S контур стабилизации (регулирования) угла опережения тиристорных

ведомых инверторов Р, S контуры стабилизации (регулирования) напряжений коммутирующих конденсаторов

Контуры нижнего уровня подчинены охватывающему регулятору второго уровня - регулятору управления движением

В свою очередь, регулятор управления движением может быть подчинен охватывающему регулятору третьего уровня - регулятору технологического параметра (расход, давление, скорость или т.п )

Контур регулирования выпрямленного тока ia обеспечивает отслеживание задания тока в результате действия контура ток поддерживается

(в первом приближении) равным заданию Исполнительным орга-

ном контура является выпрямитель В с фазосмещающим устройством (OSU), ячейкой синхронизации SYN и распределителем импульсов RUI Регулирование выпрямителя осуществляется по фазовому принципу Параметр регу-

лирования - угол переключения выпрямителя а При глубине регулирования, превышающей 60° (а.>60°), управление переводится в режим с эквивалентным зануляющим вентилем с целью уменьшения пульсаций выпрямленного тока ц. Выпрямленный ток восстанавливается по входным фазным токам, получаемым с трансформаторов тока ДТВ В регуляторе тока RT используется корректировка по сетевому напряжению и «подпор» по противо-ЭДС ти-ристорных инверторов. Регулятор выпрямителя пропорционально-интегрально-дифференциальный (РГО-регулятор).

Подсистемы управления тиристорным инвертором (И) и транзисторно-конденсаторным коммутирующим блоком (ТКК) имеют общии распределитель импульсов RU2, генерирующий связанные последовательности импульсов ypi, wl в функции последовательности импульсов vO, поступающей из фазосмещающего устройства Ф5Ш и текущего состояния RU2 Передние фронты сигналов w(«) формируются на передних фронтах превентивных сигналов v0(») Передние фронты сигналов у(3(*) формируются с фиксированной задержкой ф фронтов vO Задние фронты импульсов %<(•) формируются с задержкой tX, после фронтов y¡3(»)

Контуры регулирования напряжений коммутирующих конденсаторов Каждой коммутирующей конденсаторной батарее соответствует свой контур регулирования напряжения, и общее число таких контуров равно числу коммутирующих конденсаторных батарей. Контур регулирования напряжения конденсаторной батареи замыкания в ячейке POS ТКК Общая шина ячейки POS соединена с выводом «-» конденсаторной батареи, так что потенциал POS относительно земли изменяется вместе с изменением потенциала конденсаторной батареи Измерение напряжения производится резисторным делителем напряжения В качестве базового сигнала для управления ТКК на ячейку POS по оптоволоконным линиям передается из шкафа управления двухбитовый сигнал w(*) Регулирование напряжения конденсаторной батареи осуществляется регулятором путем сдвига заднего фронта импульсов w(«) Уставка напряжения для всех конденсаторных батарей общая Она мо-

жет изменяться как при настройке, так и при работе ПЧ по сигналам из шкафа управления Для этого на ячейках POS предусмотрен оптоволоконный ввод приема информации из шкафа управления.

Сигнал w(*) вырабатывается функциональным боком RU2 по общим сигналам jvO, jpO, jaO Регуляторы напряжения на ячейках POS сдвигают задний фронт w(*) так, чтобы обеспечить получение заданного напряжения конденсаторного блока ТКК, производимые сдвиги в разных ТКК могут отличаться Откорректированные сигналы w(«) через распределитель импульсов POS направляет сигналы yl у4 на транзисторы ТКК Распределение обеспечивает равномерность загрузки транзисторов за счет чередования интервалов зануления

Блок идентификации fident) Система управления ПЧ рассчитана на функционирование без датчика положения или скорости электродвигателя (sensorless) Необходимая информация о состоянии электродвигателя получается как результат подстройки входящей в блок ident модели электродвигателя по измеряемому току и напряжению ия реального электродвигателя Напряжение ufl измеряется резистквным делителем ДН1, нейтральные составляющие из измеренных величин вычитаются Ток if¡ измеряется на потенциалах фаз датчиком тока, измеренные величины передаются в шкаф управления через высокоскоростные линии оптоволоконной передачи данных через ячейки приема; также измеренные величины передаются на микропроцессорную плату, в которой программно реализуется функциональный блок ident В качестве подстроенных величин на входе блока ident используются параметры модели электродвигателя, вычисляемые по конструкции двигателя Эти параметры вводятся в контроллер с клавиатуры местного пульта управления

Выходом функционального блока ident является вращающийся вектор

e(t)= FÁñ ет - ■<

a\i¡ с электродвижущей силы электрической модели, который интегрально отображает ее состояние. Этот вектор формируется на основе 3-фазовых измеренных величинах if, uf Эти величины несинусоидальны (в

особенности напряжение) и содержат значительные по величине высшие гармоники ЭДС машины сама по себе не вполне синусоидальна Дополнительные искажения вносятся структурными и параметрическими погрешностями модели машины Вследствие этих двух факторов выходная функция е(») блока ¡<5ет заметным образом искажена. Выделение основной составляющей в(») осуществляется контуром фазовой автоподстройки частоты

р» ФСпи -&■ АРСН -г» <20

I------1 (синхронная фильтрация). На выходе формируется опорный вращающийся вектор единичной амплитуды е>в На входе ФСНи выделяется фазовое рассогласование между е'в и е(«) Блок автоподстройки частоты АРСН подстраивает частоту f так, что рассогласование фаз поддерживается нулевым Высшие гармоники е(*) подавляются в АРСН и ОС?. В результате вектор е'6 отображает основную составляющую вектора е(«)

Блок вычисления углов (ВУС) и фазосмещающее устройство (ФЯШ)

На вход ВУО поступает задание угла сдвига г? основной гармоники фазного тока относительно основной гармоники фазной ЭДС При отрицательном сдвиге 77 достаточной величины коммутация тока осуществляется за счет ЭДС двигателя, т е двигатель генерирует реактивную мощность, а инвертор потребляет реактивную мощность При малом отрицательном, нулевом, или положительном значении 11 коммутация тока осуществляется транзисторно-конденсаторным коммутационным блоком Двигатель при этом потребляет реактивную мощность, а инвертор генерирует реактивную мощность

По заданию сдвига ^ и измеренному выпрямленному току 1Й(») в блоке ВУО вычисляются требуемый угол опережения инвертора (}(•) и угол коммутации у('). По этим величинам с учетом превентивного сдвига Л'О вычисляется реферирующий уровень гуО, а с учетом необходимого времени задержки отрицательного напряжения на выключаемом тиристорном вентиле 1у0 вычисляется реферирующий уровень окончания коммутации гуО

<t>SU синхронизируется вращающимся зектором единичной амплитуды е'в, который синфазен основной гармонике ЭДС двигателя Импульс фазного тока имеет по средней линии длительность «120° Отсчет времени (углов) ведется относительно мгновения перехода через нуль коммутирующей ЭДС К необходимому углу опережения р добавляется превентивное опережение tfi Окончание коммутации сдвигается на фиксированное время Х2 относительно перехода коммутируемого тока через нуль

Аппаратная реализация алгоритма управления выпрямителем осуществляется микропроцессорным контроллером contri Аппаратная реализация алгоритма управления ведомыми тиристорными инверторами и транзисторно-конденсаторными коммутационными блоками осуществляется микропроцессорным контроллером contr2.

Коммутация выпрямителя и инверторов осуществляется по алгоритмам регулирования двигателя, осуществляемыми микропроцессорным контроллером contó.

В алгоритме управления двигателем используются относительные величины Основным фактором регулирования является выпрямленный ток. Во всех нормальных режимах сдвиг т| поддерживается близким к нулю,

eos?? «1 msn Я кп ]d >

Сдвиг t¡ регулируется только в переходных и аномальных режимах

Регулятор частоты REGU получает задание частоты с пульта оператора, либо от охватывающего регулятора технологического параметра Выходом REGU является задание ускорения REGU является пропорциональным регулятором с ограничением ~ Такое построение обеспечивает при разгоне движение с заданным ускорением на основной части траектории разгона и плавное приближение к аттрактору со снижающимся ускорением на остатке траектории Уставки * задаются с клавиатуры местного пульта управления

Момент сопротивления движению является функцией основного параметра (скорости вращения) и ряда дополнительных факторов Для устранения влияния дополнительных факторов функциональный блок задания тока

ZffT построен как PI-регулятор с обратной связью по ускорению f. Регулятор имеет двустороннее ограничение на уровнях i^x , iimffi Верхний уровень равен idni6X = 1.15-idN

Нижний уровень idmm может устанавливаться с клавиатуры местного пульта управления Минимально-допустимая уставка idmm составляет 0,125 idN Этот уровень определяется условием сохранения режима непрерывающегося тока ^ режиме ограничения тока на минимальном уровне, управление электромагнитным моментом двигателя передается второму параметру - сдвигу г] Для этого рассогласование q = reg ,q< 0 передается в качестве добавки в задание сдвига через функциональный преобразователь

?7 = 1о + Ф(ч) _ Увеличение абсолютной величины т\ уменьшает множитель cost) и тем самым производит требуемое снижение электромагнитного момента при сохранении ij на уровне ¡¿mm

Регулятор технологического параметра REGTE действует как охватывающий (доминирующий) регулятор посредством подчиненного ему регулятора скорости REGIE построен по алгоритму пропорционально-интегрально-дифференциального регулирования (PID) с двухсторонним регулированием. Параметры PID-регулятора и уровни ограничения задаются с клавиатуры местного пульта управления

Третья глава посвящена расчету и исследованию разработанного электропривода на модели, составленной в пакете прикладных программ Элтран (программа, разработанная НИЦ ПТ, г Саранск). Достоверность результатов, получаемых в ходе моделирования на Элтране, подтверждена многолетним опытом эксплуатации реальных преобразователей серий ВГГСА, ВГТЧС, ПСУ, СПЧН и т д, выпускаемых НИЦ ПТ

Основные составные части модели

1. силовая схема преобразователя

> сеть (ЭДС + индуктивность сети),

> входные реакторы,

> выпрямитель (трехфазный тиристорный мост),

> инвертор (трехфазный тиристорный мост),

> транзисторные коммутаторы (однофазные транзисторные мосты с обратными диодами в каждой фазе инвертора),

> выходные реакторы;

2 синхронный двигатель (статор в координатах авс, ротор в координат ах dq),

3 управление выпрямителем (ПИД-регулятор id с трехканальной системой формирования импульсов управления тиристорами выпрямителя);

4 эквивалентный генератор (формирует функции cos и sin текущей частоты f для управления инвертором);

5 фазочувствительное устройство (ФЧУ) (определяет рассогласование фазы между противо-ЭДС двигателя и эквивалентным генератором),

6. регулятор фазы эквивалентного генератора (компенсирует рассогласование фазы между противо-ЭДС двигателя и эквивалентным генератором путем изменения частоты),

7 вычислитель длительности коммутации ty (определяет ty на основании текущего значения тока ¡d и задания угла т] между током статора и напряжением противо-ЭДС),

8 управление инвертором (формирование импульсов управления тиристорами инвертора и транзисторами коммутатора),

9 платы общих сигналов (отображают работу регуляторов напряжения на конденсаторах коммутирующих блоков),

10 синхронизация с сетью (определение частоты сети, фазового рассогласования между напряжением сети и напряжением статора),

11 регулятор частоты (формирование задания по id выпрямителю в зависимости от разницы частот сети и эквивалентного генератора)

В качестве примера на рис. 3 приведены осциллограммы, полученные на модели, иллюстрирующие разгон СД до 50 Гц с синхронизацией по датчикам напряжения статора.

Рис. 3. Разгон до 50 Гц с синхронизацией по датчикам напряжения статора, 1возб=600А

В четвертой главе описана методика экспериментальных исследований преобразователя частоты. Пусковой преобразователь частоты с представленной в описании системой управления для двигателей мощностью

2000 кВт привода шаровых мельниц цементного завода был изготовлен в 2006 году и введен в эксплуатацию весной 2007 года. Внешний вид отдельных узлов ВПЧС представлен на рис. 4.

а) б) в)

Рис. 4. Внешний вид выпрямителя (а), инвертора (б) и блока транзисторного коммутатора (в) ВПЧС

Проверка работы системы управления вращением синхронного электродвигателя проводилась на стенде (рис. 5), включающем в себя преобразователь частоты ВПЧС-2000; синхронный электродвигатель СД2-400-4 УЗ; генератор постоянного тока ГПА-600ВМУХЛ2, сочлененный с синхронным двигателем муфтой и агрегат ТП4-500/460Н-2УХЛ4, применяемый в качестве инвертора напряжения, полученного с выхода генератора постоянного тока, позволяющего имитировать нагрузку двигателя. В результате эксперимента были получены характеристики, не расходящиеся явным образом с характеристиками, полученными при моделировании.

Рис. 5, Внешний вид испытательного стенда

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

• Впервые предложена принципиально отличающаяся схемотехническая реализация дополнительных источников напряжения.

® Разработана функциональная схема системы управления для преобразователя частоты

• Разработаны компьютерная и физическая модели преобразователя частоты и синхронного двигателя, позволяющие оценить технические характеристики преобразователя

• Впервые реализована схема преобразователя, позволяющая

о уменьшить углы коммутации тиристоров инвертора тока, с обеспечить форму тока фазных обмоток двигателя максимально

приближенной к синусоиде, о обеспечить разгон электродвигателя с требуемым (полным) пусковым моментом, начиная с нулевой скорости, без губительных для механизмов двигателя механических толчков благодаря формированию вспомогательными источниками запирающего тиристоры напряжения (имитация противо-ЭДС двигателя)

• Получены более высокие по сравнению с прототипом энергетические показатели электропривода, а именно, увеличение полезной мощности привода за счет возможности подачи дополнительного напряжения во время протекания фазного тока, т е до начала этапа выключения тиристора. Выигрыш в полезной мощности электропривода достигается более значительным по сравнению с прототипом уменьшением угла сдвига первой гармошки тока относительно напряжения, Появляется возможность работы с нулевым углом сдвига, а также в специальных задачах с отстающим током

Результаты диссертационной работы могут быть использованы при разработке различных типов преобразователей для синхронных и асинхронных машин, а также для модернизации существующих преобразователей, находящихся на эксплуатации

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Бородина В.В. Устройства плавного куска электроприводов с синхронными машинами класса напряжений 6/10 кВ. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Выпуск 3. Издательство ТулГУ, Тула, 2006г, стр.126-137.

2. Бородина В.В. Мощный высокооборотный электропривод. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Выпуск 3. Издательство ТулГУ, Тула, 2007г, стр.147-151.

3. Савина Т.й,- Бородин ДЛГ=5 Бородин» В.В. Разработка моделей устройства автоматического повторного включения. Вестник МЭИ. Теоретический и научно-практический журнал. №5. Издательство МЭЙ, Москва, 2005г, стр.61-67.

4 Бородина В В Значение моделирования аварийных процессов при исследовании работы системы электроснабжения Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. ХП международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тезисы докладов Том 2 Москва, 2006г, стр 181-182

5 Бородина В В. Высоковольтный преобразователь частоты Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. XIII международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов Тезисы докладов. Том 2. Москва, 2007г, стр.189-191.

6. Бородина В В., Савина Т И Пусковые преобразователи для синхронных машин XI Международная конференция Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты Труды Часть 2 Крым, Алушта, 2006г. стр 167-168.

7 Бородина В В , Савина Т И Устройства плавного пуска для электроприводов с синхронными машинами Труды II Всероссийской научно-технической конференции с международным участием Часть П Тольятти, 20С7г, стр.15-19.

Подписано в печать о ¡с Зак. ЬО Тир. ¡00 П.л.

Полиграфический центр МЭИ (ТУ)

Красноказарменная ул., д. 13

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ

1.1. Обзор существующих преобразователей частоты

1.1.1. Методы управления

1.1.2.0 преобразователях частоты

1.1.3. Структура и принцип работы

1.1.4. Типовые схемы высоковольтных преобразователей частоты

1.2. Обзор схемных решений высоковольтных преобразователей частоты для электрических двигателей

1.3. Разработка функциональной схемы преобразователя частоты для плавного пуска синхронного двигателя

1.4. Выводы

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ

2.1. Обзор имеющихся функциональных схем систем управления преобразователями частоты

2.2. Разработка функциональной схемы системы управления преобразователями частоты для пуска синхронного двигателя

2.3. Основные режимы функционирования системы управления

2.4. Выводы

ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ С СИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ТИПА СДМ32 67 3.1. Свойства привода с синхронным двигателем

3.1.1. Электромеханическое преобразование в синхронном двигателе

3.1.2. Угловая характеристика синхронного двигателя

3.1.3. Динамические свойства синхронного двигателя

3.1.4. Динамика электропривода с синхронным двигателем

3.2. Основные сведения о возможностях и использовании программного комплекса ЭЛТРАН

3.3. Моделирование двигателя СДМ

3.4. Моделирование и расчет преобразователя для синхронного двигателя СДМ

3.4.1. Общий расчет преобразователя ВПЧС

3.4.2. Описание структуры Элтран-модели

3.4.3. Управление СД от ВПЧС

3.4.3.1. Разгон СД от ВПЧС

3.4.3.2. Переключение на сеть

3.4.3.3. Сброс-наброс нагрузки

3.4.3.4. Опыт короткого замыкания

3.5. Выводы

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ

4.1. Состав ВПЧС

4.1.1. Шкаф выпрямительный (ШВ)

4.1.2. Шкаф инверторный (ШИ)

4.1.3. Шкаф транзисторных коммутаторов (ШТК)

4.2. Система управления ВПЧС

4.2.1. Управление ВПЧС

4.2.2. Защиты ВПЧС

4.3. Внешние связи

4.4. Опыт внедрения

4.5. Результаты испытаний

4.5.1. Результаты испытаний на заводе «Электровыпрямитель», г. Саранск

4.5.2. Результаты испытаний на заводе «УльяновскЦемент», г. Новоульяновск

4.6. Выводы 116 ВЫВОДЫ 117 Список литературы 119 ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность работы. Вопросы использования энергосберегающих технологий в отечественной энергетике последнее время становятся все актуальнее и начинают рассматриваться на всех уровнях, в то время как в западных странах это направление развивается достаточно давно, т.к. сомнений t в необходимости экономии энергетических ресурсов уже не возникает.

Говоря об энергосбережении в области электропривода, возникает вопрос применения преобразователей частоты. Регулирование скорости вращения двигателя в соответствии с требованием поддержания определенного уровня технологического параметра (давление, расход, скорость < и т.п.) позволяет обеспечить экономию электроэнергии от 20 до 50 %, а на некоторых предприятиях, в частности, на некоторых объектах жилищно-коммунального хозяйства, эта цифра может достигать 70 %.

Помимо прямой экономии средств за счет снижения потребляемой электроэнергии^ применение частотного регулирования позволяет получить дополнительные эффекты, а именно:

1) снижение ударных нагрузок при пусках:

• пуск электропривода осуществляется плавно с требуемой скоростью нарастания частоты;

• исключаются электродинамические перегрузки в обмотках двигателя и ударные нагрузки в механизме электропривода, что позволяет снизить затраты на ремонт и обслуживание двигателей и агрегатов в целом, а также увеличивает срок службы оборудования;

• пусковой ток имеет незначительное превышение номинального, что снижает требования к питающей сети и снижает неблагоприятное влияние на другое подключенное к ней оборудование;

2) технологические эффекты за счет плавного регулирования скорости:

• переход от одной скорости вращения двигателя к другой с целью поддержания технологического параметра на требуемом уровне осуществляется плавно, что позволяет повысить срок службы и снизить затраты на ремонт и обслуживание трубопроводов и гидравлической арматуры за счет исключения гидравлических и механических ударных воздействий.

Применение преобразователей частоты для низковольтных двигателей (класса напряжений до 380 В) имеет массовый характер и их широко предлагают как зарубежные, так-и отечественные предприятия.

Развитие частотно-регулируемого электропривода т.н. среднего класса напряжений 6, 10 кВ долгое время сдерживалось очень высокими ценами на мощные полупроводниковые приборы (запираемые тиристоры GTO и их усовершенствованные модификации- GCT, IGCT, SGCT, и биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT) и стало возможным относительно недавно. Это относится к ситуации не только в нашей стране, но и в мире.

На сегодняшний день имеет применение устройство для питания фазных обмоток синхронного электродвигателя [8], выполненное на основе трехфазного инвертора, коммутируемого нагрузкой. Недостаток этого устройства - плохой пуск электродвигателя. Вследствие отсутствия ЭДС электродвигателя в начале разгона и, следовательно, отсутствия напряжения, запирающего тиристоры инвертора, процесс пуска сопровождается паузами тока в фазных обмотках двигателя и, как следствие, провалами момента электродвигателя (толчками), что неблагоприятно отражается на работе привода в целом. Кроме того, при больших индуктивных сопротивлениях обмоток статора (с учетом времени восстановления тиристоров) электродвигатель работает с низким коэффициентом мощности, что не позволяет достичь технико-экономических показателей, близких к оптимальным.

Также применяется устройство для питания фазных обмоток синхронного электродвигателя, в котором используются вспомогательные источники фазных напряжений, подключенные к инвертору последовательно с соответствующими фазными обмотками синхронного электродвигателя. Эти источники создают дополнительную составляющую обратного напряжения, приложенного к выключаемому тиристору, действующую по окончании спада тока в выключаемом тиристоре до нулевого значения, т.е. во время восстановления его запирающих свойств. Такое решение позволяет несколько уменьшить угол опережения- фазным током фазного напряжения электродвигателя, что улучшает использование электродвигателя, но также имеет недостатки, обусловливающие сравнительно низкие технико-экономические показатели и надежность.работы электропривода в целом:

1. Не обеспечиваются благоприятные пусковые свойства привода, т.к. в-начале разгона отсутствует ЭДС электродвигателя и, следовательно, отсутствуют напряжения вспомогательных источников фазных напряжений,, участвующие в, процессе коммутации тиристоров.-Процесс пуска сопровождается' паузамштока-в-, фазных обмотках двигателя и, как следствие, провалами момента электродвигателя (толчками), что неблагоприятно отражается на работе привода в целом.

2. Техническое* решение характеризуется, значительным количеством трансформаторного оборудования,- причем каждый, из трансформаторов имеет обмотки, гальванически связанные с фазными обмотками электродвигателя. В' случае применения высоковольтного электродвигателя это- предъявляет повышенные требования к изоляции упомянутых обмоток, что, в конечном счете, выливается в усложнение и удорожание применяемого оборудования.

3. Применение насыщающихся трансформаторов* ограниченной мощности в качестве вспомогательных источников фазных напряжений накладывает ряд ограничений на возможность их использования. Так, например, формирование импульса напряжения (ЭДС) во вторичной обмотке любого из, насыщающихся трансформаторов, подключенных между фазами инвертора и. соответствующими фазами обмотки электродвигателя, возможно только при близком к нулю значении тока соответствующей фазы электродвигателя. Это сужает временной диапазон, в. котором может быть использовано добавочное (вспомогательное) напряжение и, тем самым, существенно ограничивает возможность влияния на величину коэффициента мощности электродвигателя, т.е. ограничивает возможность оптимизации режимов его работы.

Таким образом, актуальным вопросом является разработка преобразователя частоты, который бы обеспечил плавный (без толчков) пуск синхронного электродвигателя, начиная с нулевой частоты вращения и сделал бы возможным совместную работу синхронного электродвигателя с питающими его инверторами в режимах, близких к оптимальным.

Данный вопрос и определил тему диссертационной работы. Цель работы. Разработка преобразователя, частоты для синхронных двигателей среднего класса напряжений; формирующего необходимый пусковой .момент, начиная,с нулевой скорости двигателя, тем самым обеспечивая-полный пусковой момент, , не сопровождающийся'механическими толчками, начиная с нулевой скорости.

Достижение цели исследования потребовало решения следующих научно-исследовательских и практических задач:

1. Проведение аналитического обзора современных схемных решений7 преобразователей частоты, и выявление наиболее перспективных разработок.

2. Разработка функциональных схем преобразователя частоты, позволяющего производить частотный пуск синхронной машины (СМ), осуществлять плавное регулирование частоты вращения СМ, обеспечивать стационарный режим точной синхронизации частоты и фазы напряжения на СМ с частотой и фазой напряжения сети, давать возможность рекуперативного торможения СМ с любой частоты вращения с заданным темпом.

3. Разработка функциональной схемы системы управления для преобразователя частоты.

4. Разработка компьютерной и физической моделей для определения параметров элементов схем, а также для исследования режимов * работы преобразователя.

Методы исследования. Для решения поставленных задач были использованы методы математического анализа, методы теории, электрических цепей, методы теории автоматического управления, методы цифрового моделирования и численного анализа.

Обоснованность и достоверность результатов. Справедливость теоретических положений подтверждается результатами компьютерного и физического моделирования, использованием апробированных методов анализа электромагнитных процессов в силовых электронных устройствах и корректностью принятых допущений.

Научная новизна. На защиту выносятся следующие результаты:.

• Впервые предложена' принципиально отличающаяся схемотехническая реализация дополнительных источников напряжения (подана, заявка на патент).

• Разработана функциональная схема системы управления для преобразователя частоты.

• Разработаны компьютерная-и физическая модели электропривода, позволяющие оценить технические характеристики-преобразователя.

• Впервые реализована схема преобразователя, позволяющая: уменьшить углы коммутации тиристоров инвертора тока; обеспечить форму тока фазных обмоток двигателя максимально приближенной к синусоиде; обеспечить разгон электродвигателя с требуемым (полным) пусковым моментом, начиная с нулевой скорости, без губительных для механизмов. двигателя толчков благодаря формированию вспомогательными источниками запирающего тиристоры напряжения (имитация противо-ЭДС двигателя).

• Получены более высокие по сравнению с прототипом энергетические показатели электропривода, а именно, увеличение полезной мощности привода на 12% за счет возможности подачи дополнительного напряжения-во время протекания фазного тока, т.е. до начала этапа выключения тиристоpa. Выигрыш в полезной мощности электропривода достигается более значительным по сравнению с прототипом уменьшением угла сдвига первой гармоники тока относительно напряжения. Появляется возможность работы с нулевым углом сдвига, а также в специальных задачах с отстающим током.

Практическая ценность. Результатом выполненной работы стала разработка схемотехнических решений и методов управления для создания преобразователей частоты. Результаты могут быть использованы при разработке различных типов преобразователей для синхронных и асинхронных машин, а также для модернизации существующих преобразователей, находящихся на эксплуатации.

Реализация работы; Полученные результаты использованы в работах, проводимых совместно «НТЦ Электротехники и транспорта» с ОАО «Электровыпрямитель». Результатом работы явилась разработка и установка на объекте (ОАО «Ульяновскцемент») пускового преобразователя частоты ВПЧС-2000-6,3/6,0-50-УХЛ4, предназначенного для поочередного пуска синхронных электродвигателей типа СДМ32-22-41-60-УХЛ4 привода шаровых мельниц в количестве 7 штук и плавного, без бросков тока, перевода питания электродвигателя на промышленную сеть путем точной синхронизации и фазировки выходного напряжения преобразователя и сети.

Апробация. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ХП и ХП1 международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов (Москва, 2006г., 2007г.); на XI Международной конференции электромеханики, электротехнологии, электротехнических материалов и компонентов (Крым, Алушта, 2006г.); на II Всероссийской научно-технической конференции с международным участием (Тольятти, 2007г.); а также на заседании кафедры Электрического Транспорта в 2008г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ. 1. Бородина В.В. Значение моделирования аварийных процессов при исследовании работы системы электроснабжения. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. ХП международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тезисы докладов. Том 2. Москва, 200бг, стр.181-182.

2. Бородина В.В. Высоковольтный; преобразователь частоты. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. ХПГ международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тезисы докладов. Том

2. Москва, 2007г, стр. 189-191.

3. Бородина В.В., Савина Т.И. Пусковые преобразователи для синхронных машин. XI Международная конференция Электромеханика; электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты. Труды. Часть 2. Крым, Алушта, 2006г, стр. 167-168.

4. Бородина В.В., Савина Т.И; Устройства плавного пуска для электроприводов с синхронными машинами; Труды П Всероссийской; научно-технической конференции с международным участием. Часть П. Тольятти, 2007г, стр. 15-19.

5. Савина Т.И, Бородин Д.Е., Бородина В.В. Разработка* моделей устройства? автоматического повторного включения. Вестник МЭИ; Теоретический и научно-практический журнал. №5. Издательство МЭИ, Москва, 2005г, стр.61-67.

6. Бородина В.В. Устройства плавного пуска электроприводов с синхронными машинами класса напряжений 6/10 кВ. Известия Тульского государственного университета. Технические науки; Выпуск 3. Издательство ТулГУ, Тула, 2006г, стр.126-137.

7. Бородина В.В; Мощный высокооборотный электропривод. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Выпуск

3. Издательство ТулГУ, Тула, 2007г, стр.147-151.

Структура и объем работы. Диссертационная: работа состоит из введе-4 глав, выводов, списка литературы и приложения. Объем работы составляет I стр. и содержит 69 рисунков, 2 таблицы, 35 наименований списка литерату

выводы

В ходе выполнения диссертационной работы разработаны схемотехнические решения и методы управления для создания преобразователей частоты.

• Впервые предложена принципиально отличающаяся схемотехническая реализация дополнительных источников напряжения.

• Разработана новая функциональная схема системы управления для преобразователя частоты.

• Разработаны компьютерная и физическая модели электропривода, позволяющие оценить технические характеристики преобразователя.

• Впервые разработана схема преобразователя, позволяющая: уменьшить углы коммутации тиристоров инвертора тока; обеспечить форму тока фазных обмоток двигателя максимально приближенной к синусоиде; обеспечить разгон электродвигателя с требуемым (полным) пусковым моментом, начиная с нулевой скорости, без губительных для механизмов двигателя толчков благодаря формированию вспомогательными источниками запирающего тиристоры напряжения (имитация противо-ЭДС двигателя). 5

• Получены более высокие по сравнению с прототипом энергетические показатели электропривода, а именно, увеличение полезной мощности привода на 12% за счет возможности подачи дополнительного напряжения во время протекания фазного тока, т.е. до начала этапа выключения тиристо-ра. Выигрыш в полезной мощности электропривода достигается более значительным по сравнению с прототипом уменьшением угла сдвига первой гармоники тока относительно напряжения. Появляется возможность работы с нулевым углом сдвига, а также в специальных задачах с отстающим током.

Полученные результаты использованы в работах, проводимых совместно «НТЦ Электротехники и транспорта» с ОАО «Электровыпрямитель». Результатом работы явилась разработка и установка на объекте (ОАО «Ульяновскцемент») пускового преобразователя частоты

ВПЧС-2000-6,3/6,0-50-УХЛ4, предназначенного для поочередного пуска синхронных электродвигателей типа СДМ32-22-41-60-УХЛ4 привода шаровых мельниц в количестве 7 штук и плавного, без бросков тока, перевода питания электродвигателя на промышленную сеть путем точной синхронизации и фазировки выходного напряжения преобразователя и сети.

Результаты диссертационной работы могут быть использованы при разработке различных типов преобразователей для синхронных и асинхронных машин, а также для модернизации существующих преобразователей, находящихся на эксплуатации.

1. Бабаков Н.А., Воронов А.А., Воронова А.А. и др. Теория автоматического управления. Учебник для вузов по спец. "Автоматика и телемеханика" в 2-х частях, часть 1. Теория линейных систем автоматического управления / 2-е изд. М.: «Высшая школа», 1986.

2. Богатырев Н.И., Григораш О.В., Курзин Н.Н., Мелехов С.В., Зайцев Е.А., Темников В.Н. Патент РФ RU 2217857 С2. Трехфазный преобразователь частоты.

3. Борцов Ю.А., Соколовский Г.Г. Тиристорные системы электропривода с упругими связями JL: Энергия, Ленингр. отделение, 1979.

4. Волков Л.Р., Тарасов А.Н. Патент РФ SU 1543513 А1. Устройство для импульсно-фазового управления преобразователем.

5. Дьяконов В. Mathcad 2000: учебный курс СПб: Питер, 2000.

6. Егоров В.Н., Корженевский-Яковлев О.В. Цифровое моделирование систем электропривода-Л.: Энергоатомиздат, 1986.

7. Ильинский Н.Ф. Основы электропривода. Учеб. пособие для вузов. —

8. М.: Издательство МЭИ, 2000.

9. Ключев В.И. Теория электропривода. Учебник для вузов М.: Энерго-издат, 1985.

10. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин / 4-е изд. -М.: «Высшая школа», 2001.

11. Ю.Копылов И.П. Применение вычислительных машин в инженерно-экономических расчетах (Электрические машины). Учебник — М.: «Высшая школа», 1980.

12. Копылов И.П. Электрические машины / 4-е изд. — М.: «Высшая школа», 2004.

13. Корячко В.П., Курейчик В.М., Норенков И.П. Теоретические основы САПР. Учебник для вузов М.: Энергоиздат, 1987.

14. Кутейникова А.Ю., Розанов Ю.К., Иванов И.В., Мустафа Г.М. Применение гибридных фильтров для улучшения качества электроэнергии. Статья. Электричество, 1995, №10.

15. Михайлов О.П. Динамика электромеханического привода металлорежущих станков. -М.: Машиностроение, 1989.

16. Москаленко В.В. Электрический привод: Учеб. пособие для сред. проф. образования / 3-е изд., стер. М.: Изд. центр «Академия», 2005:

17. Мустафа Г.М. Метод приближенного анализа импульсно-модулированных инверторов с синусоидальным выходным напряжением. Статья. Электротехника, 1987, №10.

18. Пличко Н.П. Использование пакета SIAM для исследования динамики электроприводов. Учеб. пособие Липецк: ЛГТУ, 1997.

19. Потемкин В.Г. Введение в MATLAB М.: Диалог-МИФИ, 2000.

20. Стеблецов В.Г., Сергеев А.В., Новиков В.Д. и др. Моделирование и основы автоматизированного проектирования приводов. Учеб. пособиедля студентов высших технических учеб. Заведений М.: Машиностроение, 1989.

21. Терехов В.М. Элементы автоматизированного электропривода. Учебник для вузов —М.: Энергоатомиздат, 1987.

22. Топчеев Ю.И. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования. Учеб. пособие для вузов -М.: Машиностроение, 1988.

23. Уайт Д., Вудсон Г. Электромеханическое преобразование энергии М.: Энергия, 1964.

24. Фролов Ю.М. Автоматизированное проектирование электроприводов постоянного тока. Учеб. пособие Воронеж: ВПИ, 1992.

25. Фролов Ю.М. Моделирование электропривода. Конспект лекций в 2-х частях, часть 1. Воронеж, 2000г.

26. Фролов Ю.М. Моделирование электропривода. Конспект лекций в 2-х частях, часть 2. Воронеж, 2001г.

27. Abbondanti Alberto. U.S. Patent 4,713,743. Load-commutated inverter and synchronous motor drive embodying the same.

28. Baraban Viktor and other. U.S. Patent 4,700,288. Autonomous inverter.

29. Бородина В.В. Высоковольтный преобразователь частоты. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Х1П международная научнотехническая конференция студентов и аспирантов. Тезисы докладов. Том

30. Москва, 2007г, стр. 189-191.

31. Бородина В.В., Савина Т.И. Пусковые преобразователи для синхронных машин. XI Международная конференция Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты. Труды. Часть 2. Крым, Алушта, 2006г, стр. 167-168.

32. Бородина В.В., Савина Т.И. Устройства плавного пуска для электроприводов с синхронными машинами. Труды П Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. Часть П. Тольятти, 2007г, стр. 15-19.

33. Савина Т.И., Бородин Д.Е., Бородина В.В. Разработка моделей устройства автоматического повторного включения. Вестник МЭИ. Теоретический' и научно-практический журнал. №5. Издательство МЭИ, Москва, 2005г, стр.61-67.

34. Бородина В.В. Устройства плавного пуска электроприводов с синхронными машинами класса напряжений 6/10 кВ. Известия Тульского-государственного университета. Технические науки. Выпуск 3. Издательство ТулГУ, Тула, 2006г, стр.126-137.

35. Бородина В.В. Мощный высокооборотный электропривод. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Выпуск

36. Издательство ТулГУ, Тула, 2007г, стр. 147-151.

37. Лазарев Г. Высоковольтные преобразователи для частотно-регулируемого электропривода. Новости Электротехники: Выпуск 6. Санкт-Петербург, 2007г.