автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Развитие теории и практика проектирования энергосберегающих вентильно-индукторных электроприводов

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Вентильно-индукторный электропривод. Основные элементы привода, специфика работы.

1.2. Место РИД среди традиционных электродвигателей и перспективы развития приводов с РИД.

1.3. Обзор вентильно-индукторных электроприводов: конструкции двигателей и схемы преобразователей.

1.4. Методы расчета электромагнитных процессов и подходы к проектированию электроприводов.

1.5. Постановка задач исследований.

2. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В ВЕНТИЛЬ-НО-ИНДУКТОРНОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ.

2.1. Схема замещения магнитной системы.

2.1.1. Исследование магнитного поля РИД с симметричной магнитной системой.

2.1.2. Интегрированные нелинейные элементы, сравнительный анализ подходов.

2.1.3. Построение схемы замещения.

2.1.4. Определение параметров схемы замещения.

2.1.5. Определение параметров схемы замещения для двигателей со скосом зубцов.

2.2. Расчет электромагнитного момента.

2.3. Дифференциальные уравнения, описывающие электромеханические процессы в системе "РИД-ПЧ-БУ".

2.4. Подходы к установлению электромагнитных связей в РИД.

2.4.1. Использование коэффициентов само - и взаимоиндукции.

2.4.2. Частный подход с использованием особенностей магнитной системы

-32.4.3. Сравнительный анализ вариантов.

2.5. Адекватность компьютерной модели.

2.5.1. Экспериментальные исследования электроприводов с крупными РИД

2.5.2. Экспериментальные исследования электроприводов средней мощности.

2.5.3. Экспериментальные исследования электроприводов малой мощности 124 ВЫВОДЫ.

3. ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИИ ЗУБЦОВОГО СЛОЯ И ПАРАМЕТРОВ ПИТАНИЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С РИД.

3.1. Система отсчета для параметров управления. Допущения.

3.2. Влияние геометрии зубцового слоя на характеристики

ЭПсРИД в режиме токоограничения.

3.3. Влияние геометрии зубцового слоя и параметров питания на характеристики ЭП с РИД в одноимпулъсномрежиме.

3.4. Влияние удельной моментной нагрузки на кратность тока в обмотке.

3.5. Исследование характера изменения составляющих потерь в РИД.

3.6. Двигатели с разной шириной коронок зубцов статора и ротора.

3.7. Регулирование электромагнитного момента электропривода.

3.7.1. Способы регулирования момента.

3.7.2. Работа в режиме токоограничения.

3.7.2.1. Фазовое регулирование.

3.7.2.2. Амплитудное регулирование.

3.7.2.3. Сравнительный анализ вариантов.

3.7.3. Работа в одноимпульсном режиме.

3.7.3.1. Фазовое регулирование.

3.7.3.2. Амплитудное регулирование.

3.7.3.3. Сравнительный анализ вариантов.

ВЫВОДЫ.

-44. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ И ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ С РИД.

4.1. Условия однонаправленного вращения и особенности пуска ОРИД.

4.2. Конструкции магнитных систем ОРИД и алгоритмы работы

ЭП в режимах пуска и реверса.

4.2.1. Двигатели с постоянными магнитами на статоре.

4.2.2. Двигатели со стартовыми полюсами.

4.2.3. Двигатели с ПМ и стартовыми полюсами.

4.2.4. Обращенное исполнение.

4.3. Особенности проектирования ОРИД.

4.4. Работа электропривода малой мощности при питании пульсирующим напряжением.

4.5. Сравнительный анализ технико-экономических показателей приводов с ОРИД с традиционными типами микромашин и машин малой мощности. Области применения.

4.6. Магнитные системы трехфазных двигателей.

4.6.1. Симметричные магнитные системы.

4.6.2. Несимметричные магнитные системы.

4.6.3. Использование ЭП с трехфазными РИД на электротранспорте.

4.7. Сравнительный анализ вариантов электроприводов с разными числами зубцов на статоре и роторе трехфазного РИД.

4.7.1. Варианты конфигураций магнитных систем.

4.7.2. Результаты расчетных исследований.

4.7.3. Анализ результатов и выработка рекомендаций.

4.8. Конструкции и особенности проектирования ЭП с четырехфазными РИД.

4.9. Двухфазный РИД.

4.9.1. Конструкции, особенности пуска и работы.

4.9.2. Рекомендации по выбору магнитной системы.

-54.10. Особенности оптимизационного проектирования электроприводов.

4.10.1. Компьютерная модель электропривода легкого транспортного средства для целей оптимизации.

4.10.2. Параметры оптимизации и функция цели. Результаты оптимизационного проектирования.

4.11. Расчетные исследования и выработка рекомендаций по проектированию электропривода легкого транспортного средства с использованием процедуры оптимизации.

ВЫВОДЫ.

5. ПУЛЬСАЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО МОМЕНТА В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С РИД.

5.1. Причины пульсаций момента и пути их снижения.

5.2. Влияние числа фаз и геометрии зубцов на пульсации момента электропривода с двигателем с равными коронками зубцов на статоре и роторе в режиме токоограничения.

5.2.1. Трехфазный двигатель.

5.2.2. Четырехфазный двигатель.

5.3. Влияние числа фаз и геометрии зубцов на пульсации момента в одноим-пульсном режиме работы электропривода в двигателе с равными коронками зубцов на статоре и роторе.

5.3.1. Трехфазный двигатель.

5.3.2. Четырехфазный двигатель.

5.3.3. Пятифазный двигатель.

5.3.4. Шестифазный двигатель.

5.4. Специальные меры по снижению пульсаций в электромеханической системе электроусилителя руля автомобиля.

ВЫВОДЫ.

Определяющее место в современных электротехнических комплексах занимают регулируемые электрические машины. В настоящее время доля их выпуска быстро возрастает. В ведущих технически развитых странах количество продаж регулируемых электродвигателей уже превысило 50% от общего числа. И это несмотря на то, что стоимость таких машин в 2-4 выше, чем у обычных. Главная причина заключается в том, что регулирование позволяет снижать потребление электроэнергии. По оценке зарубежных специалистов, усредненная экономия может достигать 20 %. Существенную роль играет также то, что микропроцессорное управление позволяет увеличить производительность и надежность, а также расширить функциональные возможности основного производственного оборудования.

Главным средством, позволяющим обеспечивать оптимальные режимы работы вентильного электропривода (ЭП), включающего в себя электродвигатель, преобразователь частоты и блок управления его работой, являются силовые электронные преобразователи. При этом, их стоимостные, массо-габаритные и эксплуатационные показатели в значительной степени определяются типом силовых полупроводниковых приборов (ключей). В последнее десятилетие наметился значительный прогресс, связанный с появлением транзисторов типа ЮВТ. Эти приборы имеют гораздо большее быстродействие, чем простые или ОТО-тиристоры, они более помехоустойчивы, управляются достаточно простыми средствами. Параметры по току и напряжению (до 1,5 кА, 3 кВ) позволяют создавать преобразователи мощностью до нескольких мегаватт. Появление микроконтроллеров с высоким быстродействием и большой оперативной памятью также, в свою очередь, значительно расширяет круг решаемых управленческих задач.

Быстрое развитие полупроводниковой базы преобразователей способствовало развитию теории и широкому внедрению в электротехнические комплексы электротехнических систем (ЭТС) с вентильными электродвигателями.

Высокая конструктивная надежность, обусловленная отсутствием щеточно-коллекторного узла, в сочетании с хорошими регулировочными качествами способствуют активному внедрению вентильных двигателей во все сферы деятельности человека.

В 80-х годах в ряду приводов появился вентильно-индукторный электропривод, основой которого является регулируемый электродвигатель, который в дальнейшем будем называть реактивным индукторным двигателем (РИД). В зарубежной научно-технической литературе он встречается с названием SRM (Switched Reluctance Motor). Конструктивно РИД давно известен как шаговый двигатель, либо как разновидность синхронного реактивного двигателя, однако питание обмоток однополярными импульсами тока по сигналам от датчика положения ротора обеспечивает значительно более высокие энергетические и массо-габаритные показатели и позволяет применять его в качестве управляемого электродвигателя в широком диапазоне мощностей. Его отличительными особенностями являются более высокие значения КПД в широком диапазоне изменения нагрузки и частоты вращения, а также повышенная надежность, обусловленная отсутствием обмоток на роторе и применением для возбуждения полюсов статора простых и надежных сосредоточенных обмоток, не имеющих пересечений смежных катушек в лобовых частях. По простоте устройства и надежности электромеханической части РИД превосходит асинхронный двигатель, трудоемкость его изготовления в 1,5. .2 раза меньше, чем у АД. Кроме того, имеется преимущество по КПД, примерно на 2-5 %. В сравнении с вентильными двигателями с электромагнитным возбуждением или возбуждением от постоянных магнитов (ПМ) РИД конструктивно проще и надежнее, стоимость его также значительно ниже. Отметим также повышенную надежность силового инвертора ЭП с РИД, которая вызвана схемными решениями, практически исключающими возможность сквозных коротких замыканий в инверторе. Диапазон «освоенных» мощностей для РИД сегодня достаточно широк: от единиц Вт до сотен кВт.

Поэтому разработка ЭП с РИД, обладающих улучшенными технико-экономическими показателями и позволяющих создавать энергосберегающие технологии, является актуальной научно-технической задачей.

Интерес к реактивным индукторным двигателям в настоящее время вышел за рамки теоретических споров о месте системы с РИД среди управляемых электрических машин. В настоящее время разработкой и внедрением их в новые сферы рынка занимаются практически все ведущие электротехнические компании - OULTON (Великобритания), EMERSON ELECTRIC, TRW, DANA, General Electric Company (США) и др. Над технологией проектирования и вопросами управления этих машин работают ученые ведущих университетов США, Великобритании, Германии и др. В России работы в этом направлении наиболее активно ведутся в Южно-российском государственном техническом университете (ЮРГТУ), в Московском энергетическом институте (техническом университете), Всероссийском научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте электровозостроения (ОАО ВЭлНИИ), Ростовском государственном университет путей сообщения и др. Аналогичные работы ведутся на Украине в Донецком государственном техническом университете. Целенаправленная работа по снижению уровня акустического шума и пульсаций вращающего момента показала, что эти главные недостатки РИД вполне преодолимы.

Во многих случаях ЭП с РИД обладает существенными преимуществами перед аналогичными системами с двигателями традиционных видов. Можно утверждать, что в ближайшее время управляемые реактивные индукторные двигатели составят серьезную альтернативу имеющимся управляемым электродвигателям традиционных видов: асинхронным, коллекторным и вентильным (с электромагнитным возбуждением и возбуждением от ИМ).

Но наряду с простотой конструкции РИД, расчет электромагнитных процессов в вентильно-индукторном электроприводе и его проектирование отличаются спецификой, обусловленной двухсторонней явновыраженной зубчатостью магнитной системы и значительным влиянием насыщения зубцового слоя двигателя на электромагнитные процессы, а также существенным влиянием параметров фильтра ПЧ и импульсов напряжения, формируемых преобразователем частоты, на технико-экономические показатели ЭП. Несмотря на большое количество патентов и публикаций, посвященных ЭП с РИД, вопросы компьютерного моделирования электромагнитных процессов в системе «реактивный индукторный двигатель-преобразователь частоты-блок управления» (РИД-ПЧ-БУ), выбора структуры и геометрии зубцового слоя РИД, снижения пульсаций электромагнитного момента двигателя и оптимизационного проектирования системы, а также разработка алгоритмов управления работой ПЧ, обеспечивающих высокие технико-экономические показатели ЭТС, - не получили достаточного развития. Отсутствие расчетного инструмента, позволяющего на уровне мгновенных значений электромагнитных величин с высокой точностью определять параметры системы «РИД-ПЧ-БУ» и, как следствие, неразработанность перечисленных проблемных вопросов в значительной степени сдерживают широкое внедрение этих двигателей в практику электромашиностроения и современные электротехнические комплексы.

Целью работы является развитие теории и повышение технико-экономических показателей вентильно-индукторных электроприводов на основе компьютерного моделирования.

Задачи исследования, которые поставлены и решены в данной работе, заключаются в следующем:

- сравнительный анализ компьютерных моделей зубцового слоя и построение схемы замещения магнитной системы многофазного РИД;

- разработка компьютерной модели вентильно-индукторного электропривода;

- исследование эффективности способов регулирования электромагнитного момента двигателя;

- исследование влияния параметров импульсов напряжения и основных раз-меров зубцовой зоны на характеристики ЭП и разработка методологии формирования алгоритмов работы ПЧ и проектирования активного слоя РИД;

- разработка новых технических решений для магнитных систем однофазных двигателей и алгоритмов управления, направленных на улучшение работы привода в пусковых режимах;

- сравнительный анализ показателей приводов с трехфазными РИД тягового применения с различными сочетаниями зубцов на статоре и роторе в зависимости от номинальной частоты вращения с целью разработки комплекса рекомендаций по проектированию ЭП с РИД для электротранспорта;

- исследование влияния конструктивных параметров на основные показатели ЭП с РИД на базе применения компьютерной модели, созданной для оптимизационного проектирования;

- исследование влияния параметров питания и основных размеров зуб-цовой зоны на пульсации момента трехфазного РИД;

- проведение исследований, направленных на снижение пульсаций момента в четырех-, пяти- и шестифазных РИД.

Методы исследований. Исследования проведены с использованием следующих математических методов:

• метод конечных элементов (МКЭ) - для расчета магнитных полей;

• численные методы решения нелинейных алгебраических уравнений - для расчета схемы замещения магнитной системы двигателя;

• численные методы решения дифференциальных уравнений - для расчета электромагнитных процессов;

• методы нелинейного программирования - для определения минимума целевой функции.

Достоверность основных теоретических положений и результатов исследований подтверждается совпадением расчетных величин с экспериментальными данными, полученными на опытных и макетных образцах.

Новыми научными результатами диссертационной работы являются:

1. Компьютерная модель для расчета электромагнитных процессов в вентиль-но-индукторном электроприводе на уровне мгновенных значений с учетом заданной геометрии и насыщения магнитной системы двигателя, процессов в полупроводниковом преобразователе.

2. Методология выбора параметров импульсов питающего напряжения, формируемых преобразователем частоты, и геометрических соотношений зуб-цового слоя двигателя с целью повышения КПД двигателя и уменьшения максимальных токовых нагрузок преобразователя частоты.

3. Комплекс вопросов, связанных с проектированием тяговых приводов с трехфазными реактивными индукторными двигателями для электротранспорта.

4. Компьютерная модель для оптимизационного проектирования вентильно-индукторных электроприводов.

5. Комплекс рекомендаций по снижению пульсаций электромагнитного момента многофазных РИД.

Научная новизна. Новизна результатов, полученных в диссертационной работе, заключается в следующем:

1. Создана компьютерная модель вентильно-индукторного электропривода, отличающаяся тем, что математическое описание двигателя выполнено с использованием цепной схемы замещения магнитной системы, в которой для учета насыщения зубцового слоя применены интегрированные нелинейные элементы, что позволяет при заданном алгоритме работы преобразователя частоты определять мгновенные значения токов в системе и электромагнитного момента двигателя с повышенной точностью, обеспечиваемой применением численных полевых методов при определении характеристик интегрированных нелинейных элементов.

2. Предложен новый способ формирования уравнений электромагнитных связей в модели РИД, учитывающий особенности магнитной системы двигателя и его схемы замещения и позволивший за счет непосредственного определения потоков и токов по значениям потокосцеплений обмоток минимизировать время расчета электромагнитных процессов.

3. Разработана методология выбора рациональных параметров импульсов питающего напряжения с учетом влияния геометрии зубцового слоя двигателя на основные энергетические и технико-экономические показатели электропривода: КПД, потери в стали и меди двигателя, амплитудное значение фазного тока, определяющее выбор силовых полупроводниковых элементов и стоимость преобразователя частоты.

4. Выполнен анализ различных соотношений чисел зубцов статора и ротора в тяговых трехфазных РИД, позволивший разработать рекомендации по выбору структуры зубцового слоя и главных размеров двигателей.

5. Разработана компьютерная модель электропривода с РИД для оптимизационных расчетов, основанная на использовании взаимосвязей обобщенных электромагнитных характеристик двигателя с параметрами импульсов напряжения и геометрией зубцовой зоны с учетом ее насыщения и позволяющая минимизировать массу ЭП.

6. Исследовано влияние геометрии зубцового слоя на пульсации электромагнитного момента в трехфазных РИД в основных режимах работы при разном уровне насыщения, с учетом влияния параметров импульсов питающего напряжения.

Практическая ценность

1. Компьютерная модель ЭП с РИД позволяет проводить исследование и проектирование электроприводов с РИД с улучшенными технико-экономическими показателями.

2. Разработанная методология выбора параметров импульсов напряжения и геометрии зубцового слоя позволяет проектировать ЭП с РИД с высокими значениями КПД.

3. Предложена методика оценки параметров импульсов питающего напряжения, позволяющая определять их влияние на эффективность электромеханичеекого преобразования энергии в двигателе и параметры силовых ключей преобразователя частоты.

4. Предложенные конструктивные исполнения одно- и двухфазных РИД обеспечивают их надежный пуск и реверс при использовании в устройствах бытовой техники.

5. Предложенные рекомендации по проектированию тяговых ЭП с трехфазными двигателями позволяют создавать электроприводы с улучшенными технико-экономическими показателями.

6. Рекомендации по снижению пульсаций электромагнитного момента двигателя позволяют создавать электроприводы с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Практическую значимость имеют технические решения по конструкциям двигателей, алгоритмам и схемам их питания, защищенные патентами и свидетельствами на полезные модели России.

Реализация результатов работы

Разработанные программное обеспечение и рекомендации были использованы при создании ряда макетных, опытных и серийных вентильно-индукторных электроприводов для:

• тягового привода электровоза с двигателем 720 кВт, 900 мин"1, изготовленного ОАО «НПО НЭВЗ» и испытанного в ОАО «ВЭлНИИ» в 1991 г.

• безредукторного привода тепловоза с тяговым двигателем 340кВт, 106 мин"1, изготовленным ОАО «НПО НЭВЗ» и испытанным в ОАО «ВЭлНИИ» в 1995 г.

• тягового привода электропоезда с двигателем 350 кВт, 1240 мин'1, изготовленного ОАО «НПО НЭВЗ» и испытанного в ОАО «ВЭлНИИ» в 2000 г.

• рудничного электровоза с тяговым двигателем 45 кВт, 1320 мин"1, изготовленным и испытанным в ПП «ИРИД» по заказу АО «Гуковуголь» (г. Гуко-во). вспомогательного привода электровоза с мотор-вентилятором 37 кВт, 1500 мин"1, изготовленным ОАО «НПО НЭВЗ» и испытанным и ОАО «ВЭлНИИ» в 1994 г. мотор-компрессора электропоезда 5 кВт, 1050 мин"1, изготовленного ОАО «НПО НЭВЗ» в 1994 г., испытанного в ОАО «ВЭлНИИ» в 1995 г. специального электропривода с двигателем 5,5 кВт, 3000 мин"1 по заказу ЦКБ МТ «Рубин» (г. С.-Петербург). электроусилителя руля для автомобилей семейства «ВАЗ» с серводвигателем с малыми пульсациями момента. В течение 1997-2001 гг. НПП «Эме-трон» и ПП «АВЭМ» изготовлены и переданы для испытаний АО «АвтоВАЗ» более 30 опытных образцов. Готовится серийное производство, энергосберегающих бытовых холодильников с мотор-компрессорами с регулируемой производительностью (100. 160 Вт, 2000.3000 мин"1). Изготовлены НПП «Эметрон» и прошли испытания в АО «Тульский оружейный завод» (г. Тула) - в 1995 г., в АО «Стинол» (г.Липецк) - в 2000 г., в АО «Атлант» (г. Минск, Беларусь), ФГУП «Авитек» (г. Киров) - в 2000 г., в АО «Бирюса» (г. Красноярск) - в 2000 г. электропривода бытового сепаратора-сливкоотделителя с однофазным двигателем с ПМ 50 Вт, 12000 мин"1. С 1995 г. серийно выпущено 12000 шт. электропривода медицинской хирургической дрели с трехфазным двигателем 60 Вт, 6500 мин"1. Опытные образцы изготовлены НПП «Эметрон» и АО «Новочеркасский станкостроительный завод», прошли клинические испытания. Готовится серийное производство. мотор-шпинделя деревообрабатывающего станка с двигателем 1,25 кВт, 1500 мин"1 с диапазоном регулирования 200.2500 мин"1 для фирмы «Teknatool Int.» (Новая Зеландия), изготовленным и испытанным НПП «Эметрон» в 2000 г. ПЧ выполнен с входным корректором мощности. Готовится серийное производство.

Созданное программное обеспечение используется при проектировании электродвигателей, их систем питания и управления в отделах ОАО ВЭлНИИ, а также в учебном процессе на кафедре электромеханики ЮРГТУ (НПИ) в курсе лекций «Математическое моделирование в электромеханике» и дипломном проектировании.

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на:

Второй международной конференции «Состояние разработки и перспективы применения вентильно-индукторных приводов в промышленности и на транспорте», г. Москва, 14-15 июня, 2001 г.

1-ой Всесоюзной конференции по теоретической электротехнике, г. Ташкент, 15-17 сент., 1987 г.

II Международной конференции «Состояние и перспективы развития электроподвижного состава», г. Новочеркасск, 4-6 июня 1997 г.

III Международной конференции «Состояние и перспективы развития электроподвижного состава», г. Новочеркасск, 27-29 июня 2000 г. на Международном научном симпозиуме [135-летию МГТУ «МАМИ»] «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки кадров», 27-28 сент. 2000 г.

Международной научно-практической конференции «Микропроцессорные, аналоговые и цифровые системы: проектирование, схемотехника, теория и вопросы применения», г. Новочеркасск, 15 марта 2001 г.;

Ежегодных научных конференциях Южно-Российского государственного технического университета;

Научно-техническом семинаре по перспективным экспериментальным исследованиям на полигоне "Мармарик-1", г. Ереван, 14 -18 окт. 1985 г.

Третьей Всесоюзной научно-технической конференции по высокоскоростному наземному транспорту (ВСНТ), г. Новочеркасск, 1-3 февр. 1984 г.

Работа докладывалась, обсуждалась и получила одобрение на расширенных заседанииях кафедры «Электромеханика» ЮРГТУ (НПИ) и кафедры «Электротехника» Краснодарского государственного технологического университета (2001 г.).

Публикации. Основное содержание работы отражено в 19 научных статьях и 8 тезисах докладов на научных конференциях. На новые конструкции РИД, способы их управления и схемные решения преобразователей частоты получены 24 патента и 8 свидетельств на полезные модели России.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 214 наименований и 21 приложения с 55 фотографиями, изложена на 372 страницах, иллюстрирована 211 рисунками и 10 таблицами.

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. Создана компьютерная модель вентильно-индукторного электропривода, основой которой является модель двигателя с использованием интегрированных нелинейных элементов зубцового слоя, позволяющая рассчитывать мгновенные значения фазных токов, магнитных потоков в основных сечениях маг-нитопровода и электромагнитного момента с учетом насыщения зубцового слоя на уровне точности, обеспечиваемой при расчете электромагнитных процессов в активном слое двигателя с применением современных численных полевых методов.

2. Предложен способ формирования уравнений электромагнитных связей в РИД, основанный на учете особенностей магнитной системы двигателя и его схемы замещения, состоящих в сосредоточенном характере обмоток и отсутствии традиционных взаимоиндуктивных связей по воздушному зазору между смежными фазами. Способ обеспечивает минимальное время расчета электромагнитных процессов за счет непосредственного определения потоков и токов по значениям потокосцеплений обмоток.

3. Разработана методология выбора параметров импульсов питающего напряжения, формируемых преобразователем частоты, с учетом геометрических соотношений зубцового слоя, а также рекомендации по регулированию момента РИД. В качестве критериев оценки выбраны энергетические показатели - КПД, составляющие потерь в двигателе, и амплитудное значение фазного тока, влияющее на стоимость инвертора.

4. Предложены конструкции одно- и двухфазных двигателей и алгоритмы работы ЭП, обеспечивающие улучшение их пусковых свойств. Даны рекомендации по выбору угла сдвига между полюсами разных фаз. Указаны приоритетные направления внедрения электроприводов с однофазными РИД в бытовую технику.

5. Проведены исследования влияния чисел зубцов статора и ротора, величины воздушного зазора и номинальной частоты вращения трехфазного тягового двигателя на технико-экономические показатели привода: КПД, амплитуду тока, массу меди. Определены предельные возможности рассмотренных магнитных систем по созданию пускового момента. Разработан комплекс вопросов по проектированию трехфазных тяговых РИД для электротранспорта- установлены зависимости чисел зубцов статора и ротора и соотношения внешнего и внутреннего диаметров статора от номинальной частоты вращения. Представлены проектные материалы по использованию РИД в качестве тяговых и вспомогательных двигателей на электротранспорте.

6. Разработана компьютерная модель двигателя для оптимизационного проектирования электроприводов с РИД. В основе модели находятся зависимости, связывающие обобщенные электромагнитные параметры РИД с параметрами импульсов напряжения и геометрией зубцов с учетом насыщения зубцов. Сформулированы рекомендации по проектированию электроприводов для легких транспортных средств.

7. Проведены исследования влияния геометрии зубцового слоя на пульсации электромагнитного момента в трехфазных РИД при разном уровне насыщения с учетом параметров импульсов питающего напряжения, позволившие выработать рекомендации по снижению пульсаций. Выявлено, что несимметрия фазных обмоток РИД с четным числом фаз оказывает негативное влияние на пульсации момента и способствует появлению субгармоник в кривой момента.

-3058. Для снижения пульсаций момента предложено выполнять профилирование поверхности зубцов. Показано, что при увеличении воздушного зазора под набегающим краем зубцов происходит ослабление влияния насыщения зубцового слоя на уровень пульсаций. Сформулированы рекомендации, обеспечивающие снижение пульсаций в пяти- и шестифазных двигателях до уровня 1.3 % в широком диапазоне изменения частоты вращения и момента.

9. Для снижения пульсаций трехфазного двигателя в режиме токоограничения (пусковом) предложено на роторе выполнять скос зубцов, который в совокупности со специально подобранными параметрами зубцового слоя позволяет получить пульсации момента около 2,5 %.

10. Результатом проведенных исследований явились проектирование, разработка и изготовление целого ряда электроприводов с РИД разного назначения с диапазоном мощностей от 30 Вт до 720 кВт с высокими энергетическими и функциональными характеристиками, внедрение привода сепаратора-сливкоотделителя в серийное производство и подготовка трех типов приводов к серийному освоению.

Разработанные программное обеспечение и рекомендации были использованы при проектировании и создании ряда макетных, опытных и серийных вентильно-индукторных электроприводов для:

• электровоза с тяговым двигателем мощностью 720 кВт, 900 мин"1, изготовленным ОАО «НПО НЭВЗ» и испытанным в ОАО «ВЭлНИИ» в 1991 г.

• безредукторного привода тепловоза с тяговым двигателем мощностью 30 кВт, 106 мин"1, изготовленным ОАО «НПО НЭВЗ» и испытанным в ОАО «ВЭлНИИ» в 1995 г.

• электропоезда с тяговым двигателем 350 кВт, 1240 мин"1, изготовленным ОАО «НПО НЭВЗ» и испытанным в ОАО «ВЭлНИИ» в 2000 г.

• системы вспомогательного электропривода электровоза с мотор-вентилятором мощностью 37 кВт, 1500 мин"1, изготовленным ОАО «НПО НЭВЗ» и испытанным в ОАО «ВЭлНИИ» в 1994 г. рудничного электровоза К14У с двумя двигателями мощностью 45 кВт, 1320 мин"1, 250 В с управлением от контроллера машиниста, изготовлен и испытан в 2001 г. ПП «ИРИД» по заказу АО «Гуковуголь» (г. Гуково). для электропоезда с мотор-компрессором мощностью 5 кВт, 1050 мин"1, изготовленным ОАО «НПО НЭВЗ» в 1994 г. и испытанным в ОАО «ВЭлНИИ» в 1995 г. специального электропривода с двигателем 5,5 кВт, 3000 мин"1 по заказу ЦКБ МТ «Рубин» (г. С.-Петербург). электроусилителя руля автомобилей семейства «ВАЗ» с серводвигателем с малыми пульсациями момента. В течение 1997-2001 гг. НПП «Эметрон» изготовлены и переданы для испытаний АО «АвтоВАЗ» более 30 опытных образцов. Готовится серийное производство. энергосберегающих бытовых холодильников с мотор-компрессорами мощностью 90. 160 Вт с регулируемой производительностью, 2000. .3000 мин"1. Изготовлены НПП «Эметрон» и прошли испытания в АО «Тульский оружейный завод» (г. Тула) - в 1995 г., в АО «Стинол» (г. Липецк) - в 2000 г., в АО «Атлант» (г. Минск, Беларусь), ФГУП «Авитек» (г. Киров) - в 2000 г., в АО «Бирюса» (г. Красноярск) - в 2000 г. Испытаниями подтверждено, что применение в бытовых холодильниках предлагаемых управляемых мотор-компрессоров позволяет на 25.30% снизить энергопотребление по сравнению с используемыми в настоящее время мотор-компрессорами с однофазными АД. бытового сепаратора-сливкоотделителя с однофазным двигателем с потребляемой мощностью 50 Вт, 12000 мин"1 (с 1995 г. серийно выпущено более 12000 штук). медицинской хирургической дрели мощностью 60 Вт, 6000 об/мин с диапазоном регулирования частоты вращения 1500.6000 мин"1, напряжение питание - 220 В, 50 Гц/24 В от аккумулятора. Пройдены клинические испытания, готовится серийное производство.

-307

• деревообрабатывающего станка с трехфазным двигателем мощностью 1,25 кВт, 1500 мин"1 с диапазоном регулирования частоты вращения 200.2500 мин"1 для фирмы «Teknatool Int.» (Новая Зеландия), изготовленным и испытанным в НЛП «Эметрон» в 2000 г. Готовится серийное производство электроприводов на АО «Сафоновский электромашиностроительный завод» и НПП «Эметрон» для поставки в Новую Зеландию.

Предложенные технические решения по конструкциям двигателей, алгоритмам его работы, схемным решениям преобразователей и устройствам бытовой техники с РИД защищены 24 патентами и 8 свидетельствами на полезные модели России.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации рассмотрены вопросы компьютерного моделирования электромагнитных процессов в вентильно-индукторном электроприводе, содержащем реактивный индукторный двигатель, преобразователь частоты и блок управления, сформулированы рекомендации по выбору геометрии активного слоя двигателя, а также параметров импульсов питающего напряжения, позволяющие проектировать электроприводы на базе реактивных индукторных двигателей с высокими энергетическими и технико-экономическими показателями.

1. Byrne J.V., Lacy J.G. Electrodynamic Systev Comprising a Variable Reluctance Machine//British Patent No. 1321110, 1973.

2. Byrne J.V. Tangential Forces Overlapped Pole Geometries Incorporating Ideally Saturable Materials//IEEE Trans, on Magnetics, Mag-8, 1972, No. 1, -P.2-9.

3. Byrne J.V., O'Dwyer J.B. Saturable Variable Reluctance Machine Simulation Using Exponential Functions// Proc. of the International Conference on Stepping Motors and Systems. Leeds. England. 1976, -P. 11-16.

4. Lawrenson P.J., Stephenson J.M., Blenkinsop P.T., Corda J., Fulton N.N. Variable-speed switched reluctance motors/ЯЕЕ Proc. B, Electr. Power Appl., -1980.-127, (4), -P. 253-265.

5. Lawrenson R.J. et al.,"Controlled-speed switched-reluctansce motors: Present status and future potential," Drives/Motors/ Controls, 1982.

6. Lawrenson P.J. A brief status review of switched reluctance drives. EPE Journal, October, 1992. -Vol. 2. -No. 3. -P. 133-144.

7. Miller T.J.E. Brushless Permanent Magnet and Reluctance Motor Drives// Oxford Science Press, 1989.

8. Miller T.J.E. Switched Reluctance Motors and Their Control. Hillsboro, OH: Magna Physics Publishing, and Oxford: Oxford University Press, 1993.

9. Byrne J.V., O'Dwyer J.B., McMullin M.F. A High Performance Variable Reluctance Drive: A New Brushless Servo// PCIM, February, 1986. -P. 60-66.

10. Осидач Ю.В., Ткачук В.И. Особенности работы и выбора геометрических размеров реактивного двигателя в режиме самокоммутации//Вестник Львовского политехнического института. -1982. -№ 159. -С.104-107.

11. Осидач Ю.В., Поличко В.В., Ткачук В.И. Математическая модель вентильного реактивного двигателя// Электромеханика. -1985.-№ 6. -С.43-48.

12. Гаинцев Ю.В. Новый экономичный регулируемый привод на основе управляемого реактивного двигателя //Регулируемый электропривод переменноготока. По материалам научно-технического совещания. Владимир: ВНИПТИЭМ. -1985. -С. 72-86.

13. Жуловян В.В., Ким Т.Д., Панарин А.Н. Вентильный индукторный двигатель в системе электропривода. Автоматизированный электропривод/ Под общ. ред. Н.Ф. Ильинского, М.Г. Юнькова.-М.: Энергоатомиздат, 1990. -С. 405-408.

14. Рубцов В.П. Анализ перспективности разработки и применения вентильно-индукторного электропривода//Тез. докл. научно-технического семинара «Вентильно-индукторный электропривод проблемы развития и перспективы применения» - М.: МЭИ. -1996.

15. Ильинский Н.Ф. Вентильно-индукторные машины в современном электро-приводе//Тез.докл.научно-технического семинара «Вентильно-индукторный электропривод проблемы развития и перспективы применения».-М.: Изд-воМЭИ.-1996.

16. Ильинский Н.Ф. Перспективы применения вентильно-индукторного электропривода в современных технологиях// Электротехника. -1997. -№2.-С.1-3.

17. Садовский Л.А., Виноградов В.Л. Электродвигатели с переменным магнитным сопротивлением для современного регулируемого электропривода// Электротехника. -2000. -№2. -С. 54-59.

18. Перспектива применения вентильно-индукторного привода для автоматизации вращательно-падающей системы бурового станка/В.Н.Остриров, Ю.Т.Бурыкин, К.С.Жаров, А.Г.Курдюмов//Электротехника.-1997.-№2.-С.З-7.

19. Grondonal. SR Motors from Italy//PCIM Europe. An. 1994. P. 18-20.

20. Gearless Direct Drive Switched Reluctance Motor for Laundry Application/ David M.Erdman, Harold B.Harms, John L.Oiderhamp, Gustave F.Wiedemana// Patent USA No.4998052, Prior. Mar.5, 1991.

21. V.R. Stefano vie. Present trend in variable speed AC drives// Int.Power Electronic Conference. Tokyo, 27-31 March 1983. Vol. 1. - P. 438-449.

22. Obradovic J. Switched reluctance motor for rail traction. IEE Proc., Januar, 1980. -Vol. 133. -Pt. B. -No. 5,

23. Тяговые электродвигатели электровозов/ В.И.Бочаров, В.И.Захаров, Л.Ф. Коломейцев и др.; Под ред. В.Г.Щербакова. Новочеркасск: Агенство Наутилус, 1998. - 672 с.

24. Применение реактивных индукторных двигателей на перспективном ЭПС/ В.Г.Щербаков, Г.И.Колпахчьян, Б.И.Хоменко и др.// Электровозостроение: Сб. научн. тр./ВЭлНИИ.-Новочеркасск, 1998. -Т.40. -С. 45-57.

25. Индукторный тяговый электродвигатель для электропоезда. Параметры, особенности конструкции/В.Г.Щербаков, В.М.Павлюков, В.И.Захаров// Изв. вузов. Электромеханика. -2000. -№ 3. -С. 57-58.

26. Тяговый синхронный двигатель индукторного типа/Л.Ф. Коломейцев, В.М. Павлюков, С.А. Пахомин, И.А. ПрокопецЮлектровозостроение: Сб. науч. тр. -Новочеркасск: ВЭлНИИ, 1991. -Т. 32. -С. 64-69.

27. Определение параметров вентильного реактивного тягового двигателя/ М.З.Дудник, Г.В.Демченко//Електричный журнал.-1999.-№1.-С. 11-14.

28. Демченко Г.В. Исследования статических моментов в тяговом реактивном двигателе.//Сб. науч. тр. ДонГТУ. Сер.: Электротехника и энергетика. Донецк: ДонГТУ.-1998. -Вып. 2.-С. 84-87.

29. Сравнение характеристик IGBT при использовании в составе изделий/ Т.Макдональд, С.Видмар// Электротехника. -1998. -№ 3. -С. 63-64.

30. Новое поколение преобразователей отечественного производства на IGBT транзисторах/Б.Я.Кожевников, А.Г.Скрипка, Н.В.Турулева// Электровозостроение: Сб. научн. тр.: /ВЭлНИИ, Новочеркасск.-1998. -T.40. -С. 78-91.

31. Control Characteristics of the SRM Drives.Pt.2. Opération in the saturated région/ Buja Ginseppe S., Valla Maria I.//IEEE Trans.Ind.Electron.-1994. -Vol.41,-N3, -P.316-325.

32. Леонхард В. Регулируемые электроприводы переменного тока//ТИИЭР, 1988. -Т.76.-№4. -С. 171-191.

33. Новые направления развития регулируемых ЭП/ М.Г.Бычков, JI.M. Миронов, В.Ф.Козаченко и др.//Приводная техника. -1997. -№ 5.

34. Реактивный индукторный двигатель перспективный вид регулируемой электрической машины/Л.Ф.Коломейцев, С.А.Пахомин/ЛГехника, экономика и культура: Юбил. сб. научн.тр. профес.-препод. сост.- Ново-черкасск.-1997. -С. 144-146.

35. Гаинцев Ю.В. Еще раз о вентильно-индукторном электроприводе//Элек-тротехника. -1998. -№ 6. -С.25-27.

36. Курбасов А.С. Параметры синхронных реактивных электродвигателей// Электричество. -1994. -№ 12. -С. 58-62.

37. Курбасов А.С. Опыт создания индукторных реактивных электрических двигателей//Электричество. -1997. -№ 7. -С.46-49.

38. Смирнов Ю.В. Электромагнитный вентильно-индукторный двигатель// Электротехника. -2000. -№3. -С. 20-22.

39. Применение однофазного реактивного индукторного двигателя в электроприводах бытовой техники/Л.Ф.Коломейцев, У.М.Сулейманов, В.Л.Коломейцев// Техника, экономика и культура: Юбил. сб. научн.тр. профес.-препод. сост.- Новочеркасск; НГТУ.-1997. -С.146-149.

40. A review of the integral horsepower switched reluctance drive//M.R.Harris, J.W.Finch, J.A.Mallick, T.J.E.Miller//IEEE Trans. Ind. Appl., July/Aug. -Vol. IA-22. -P. 716-721.

41. Single-Phase Reluctance Motor/Johan C. Compter// Patent USA No.4616165, Prior. Oct.7, 1986.

42. Torque ripple reduction in three-phase switched reluctance motors/ R.S.Wallace, D.G. Taylor//Porc. Amer. Conf., San Diego, Calif., May 23-25. -San Diego, 1990. -Vol. 2. -P. 1526-1527.

43. Dunlop G. A switched reluctance motor drive with zero torque ripple and a constant inverter bus current// Proc. of the Inst. Mechanical Engineers. Part 1. 1994. -Vol. 208. -N 1. -P.61-68.

44. A balanced commutator for three phase switched reluctance motors to minimize torque ripple// IEEE Int. Conf. Syst. Eng., Pittsburgh, Pa, Aug. 9-11, 1990. New York (N. Y.), 1990.-P.597-600.

45. High Speed Variable Reluctance Motor with Equal Tooth Rations/ Bogdan A.Ghibu, Michael F.Bent//Patent USA No.4947066, Prior. Aug.7, 1990.

46. Effect of Rotor Profiles on the Torque of a Switched-Reluctance Motor/Mehdi Moallem, Levis E. Unnewehr//IEEE Transactions on Industry Applications.-March/April 1992. -Vol. 28. -No 2. -P.364-369.

47. Sergei F. Kolomeitsev Variable Reluctance Electric Motor/Patent USA № 5719456.

48. Improved pulse-width modulated control of switched reluctance motors/ Taylor David G.// Proc. Amer. Conf, San Diego, Calif, May 23-25, 1990, Vol. 3, P. 2083-2088.

49. Modeling and Control Strategies for a Variable Reluctance Direct-Drive Motor/ Fabio Filicori, Corrado Guarino Lo Bianco, Alberto Tonielli// IEEE Transactions on Industrial Electronics, February 1993, Vol. 40. -No. 1, -P. 105-115.

50. Short flux paths cool SR motors/Hendershot J.R.//Mach. Des.-1989. -Vol. 61. -N19.-P.106-111.

51. Michallides A, Pollock C. Design and Performance of High Effec. 5ph SRD//Proc. EPE. -1995. -Vol. 3. -P.3.143-3.148.

52. Cameron D., Lang J., Umans S. The Origin and Reduction of Acoustic Noise in Doubly Salient Variable//IEEE Transactions on Industry Applications, 1992, Nov/Dec. -Vol. 28. -No. 6.

53. Бычков М.Г., Кисельникова A.B., Семенчук В.А. Экспериментальные исследования шума и вибраций в вентильно-индукторном электроприводе// Электричество. -1997. -№ 12. -С. 41-46.

54. Quntification and Analysis of Acoustic Noise in Switched Reluctance Drives/ D.Pulle, J.Lai, J.Milthorpe, N.Nuynh// EPE-93, Brigton, 13-16.9, 1993.

55. Hopper E. The Development of Switched Reluctance Motor Applications// PCIM Europe.-1994. -№>5.

56. Torque Prediction Using the Flux-MMF Diagram in AC, DC, and Reluctance Motors/A. David Staton, P. Rajesh Deodhar, L. Wen Soong, J.E. Timohty Miller// IEEE Trans. On Ind. Appl., 1996 January/February. -Vol. 32. -No. 1. -P. 180-188.

57. John R. Suriano, Chee-Mun Ong Variable Reluctance Motor Structures for Low-Speed Operation/ЯЕЕЕ Transactions on Industry Applications, 1996 March/April. -Vol. 32. -No. 2. -P.345-353.

58. Analysis of a New Variable-Speed Singly Salient Reluctance Motor Utilizing Only Two Transistor Switches/Longya Xu, Thomas A.Lipo, Shekar C.Rao// IEEE Transactions on Industry Applications, 1990 March/April. -Vol. 26. -No 2. -P.229-236.

59. Variable Reluctance Rotor Structures Their Influence on Torque Production/ Rex M.Davis// IEEE Transactions on Industrial Electronics, 1992 April. -Vol. 39. -No. 2, -P. 168-174.

60. Hamid A.Toliyat, Thomas A.Lipo A Five-Phase Reluctance motor with High Specific Torqur/ЯЕЕЕ Transaction on Industry Applications, 1992 May/June. -Vol. 28.-No. 3. -P. 659-667.

61. Однофазный электродвигатель индукторного типа/ Пахомин С.А., Звезду-нов Д.А., Коломейцев Л.Ф., Коломейцев В.Л., Сулейманов У.М., Крайнов Д.В., Прокопец И.А.// Патент RU 2079950, МКИ Н04К 19/06, 29/06.-Заявл. 24.08.93; Опубл. 20.05.97, Бюл.№ 14.

62. Однофазный электродвигатель со стартовыми полюсами/ Пахомин С.А., Коломейцев Л.Ф., Сулейманов У.М., и др.// Патент RU 2103786 МКИ Н02К 19/06,19/24 Заяв 10.01.96; Опубл. 27.01.98, Бюл.№3.

63. Способ управления однофазным индукторным электродвигателем со стартовыми полюсами/Сулейманов У.М., Крайнов Д.В., Коломейцев Л.Ф., и др.// Патент RU 2091977, МКИ Н02Р 1/46,6/00, Н02К 19/06, Н02Р 8/00.-Заявл. 01.03.94; Опубл. 27.09.97, Бюл. № 27.

64. Пуск и реверс однофазного реактивного индукторного двигателя/ Коломейцев Л.Ф., Сулейманов У.М., Пахомин С.А.// Изв. вузов. Северокавказский регион. Технические науки.-1997.-№ 3. -С.56-59.

65. Электрическая машина/ Пахомин С.А., Коломейцев Л.Ф., Коломейцев В.Л., Сулейманов У.М., Звездунов Д.А.// Патент RU 2034393, МКИ Н02К 19/06. -Заявл. 14.12.92; 0публ.30.04.95, Бюл. №12.

66. Электрическая машина/ Звездунов Д.А., Пахомин С.А., Коломейцев Л.Ф., Коломейцев С.Ф., Сулейманов У.М., Коломейцев В.Л.//Патент RU 2040101, МКИ Н02К 19/06. -Заявл. 14.12.92; Опубл. 20.07.95, Бюл.№ 20.

67. Электрическая машина/ Пахомин С.А., Коломейцев Л.Ф., Звездунов Д.А., Коломейцев В.Л., Сулейманов У.М.//Патент RU 2040096, МКИ Н02К 1/17, 19/06. -Заявл. 14.12.92; Опубл. 20.07.95, Бюл.№ 20.

68. Электрическая машина/ Звездунов Д.А., Пахомин С.А, Коломейцев Л.Ф., Коломейцев В.Л., Крайнов Д.В., Прокопец И.А., Сулейманов У.М.//Патент

69. RU 2096897 МКИ H02K 19/06,21/26 Заявлено 30.06.94; Опубл. 20.11.97, Бюл. №32.

70. Электрическая машина/ Пахомин С.А., Звездунов Д.А., Коломейцев Л.Ф., Сулейманов У.М., Коломейцев В.Л.// Патент RU 2040100, МКИ Н02К 19/06, 1/17. Заявл. 14.12.92; Опубл. 20.07.95, Бюл. № 20.

71. Однофазный электродвигатель/ Сулейманов У.М., Пахомин С.А., Коломейцев Л.Ф., Прокопец И.А. Коломейцев В.Л., Звездунов Д.А., Крайнов Д.В.// Свидетельство на полезную модель № 754. -Заявл. 02.06.94; Опубл. 16.08.95, Бюл. № 8.

72. Однофазный электродвигатель/ Звездунов Д.А., Пахомин С.А., Сулейманов У.М., Коломейцев Л.Ф., Прокопец И.А., Коломейцев В.Л., Крайнов Д.В.// Свидетельство на полезную модель № 4028. -Заявл. 10.01.96; Опубл. 16.04.97, Бюл. № 4.

73. Электрическая машина/ Пахомин С.А., Коломейцев В.Л., Сулейманов У.М., Крайнов Д.В., Прокопец И.А., Коломейцев Л.Ф., Звездунов Д.А.// Свидетельство на полезную модель № 873. -Заявл. 01.03.94; Опубл. 16.09.95, Бюл. № 9.

74. Индукторный двигатель/ Л.Ф.Коломейцев, В.М.Павлюков, С.А.Пахомин, Калько В.А., Нестрахов A.C., Каменев H.H., Клевакин В.К., Прокопец И.А.// Патент RU 2068608, МКИ Н02К 1/12,19/06. -Заявл. 14.12.92 Опубл. 27.10.96; Бюл.№ 30.

75. Трехфазный индукторный двигатель/ Пахомин С.А., Звездунов Д.А., Коломейцев В.Л., Коломейцев Л.Ф., Крайнов Д.В., Прокопец И.А., Сулейманов У.М.// Патент RU 2118034, МКИ Н02К 19/10, 19/02, 1/22,3/18, 1/14.-Заявл. 13.06.96; Опубл. 20.08.98, Бюл. № 23.

76. Ротор индукторного электродвигателя/ Пахомин С.А., Прокопец И.А., Коломейцев Л.Ф., Звездунов Д.А. и др.// Патент RU 2058647, МКИ Н02К 1/22. -Заявл. 01.06.93; Опубл. 20.04.96, Бюл. № 14.

77. Ротор индукторного электродвигателя/ Пахомин С.А., Коломейцев Л.Ф., Звездунов Д.А.//Патент RU 2076426, МКИ Н02К 1/26,1/22. Заявл. 01.06.93; Опубл. 27.03.97, Бюл. № 9.

78. Способ снижения шума реактивного индукторного двигателя/ С.А.Пахо-мин, У.М.Сулейманов, И.А.Прокопец И.А. и др.// Патент RU 2166228, МКИ Н02К 6/00, 8/00 -Заявл. 06.01.99; Опубл. 20.07.2000, Бюл. № 20.

79. Способ управления индукторным двигателем/ Крайнов Д.В., Коломейцев В.Л., Сулейманов У.М., Звездунов Д.А., Пахомин С.А., Коломейцев Л.Ф., Прокопец И.А.//Патент RU 2118039, МКИ Н02Р 8/12, Н02К 19/06.-Заявл. 14.04.95; Опубл. 20.08.98, Бюл. № 23.

80. Воздуховсасывающий агрегат/ Пахомин С.А., Сулейманов У.М., Коломейцев Л.Ф., Коломейцев В.Л., Звездунов Д.А.// Свидетельство на полезную модель №120. -Заявл. 26.11.90; Опубл. 25.11.94, Бюл. № 11.

81. Мотор-компрессор/Звездунов Д.А., Пахомин С.А., Коломейцев Л.Ф., Сулейманов У.М., Крайнов Д.В., Прокопец И.А., Коломейцев В.Л.// Патент RU 2079712, МКИ F04B 35/04. -Заявл. 28.01.94; Опубл. 20.05.97, Бюл.№ 14.

82. Мотор-компрессор/ Пахомин С.А., Звездунов Д.А., Коломейцев Л.Ф., Сулейманов У.МУ/ Патент RU 2079713, МКИ F04B 35/04. -Заявл. 28.01.94; Опубл. 20.05.97, Бюл.№ 14.

83. Мотор-компрессор/ Пахомин С.А., Звездунов Д.А., Коломейцев Л.Ф., Сулейманов У.М., Крайнов Д.В., Прокопец И.А., Коломейцев В.Л.// Патент RU 2079714, МКИ F04B 35/04. -Заявл. 28.01.94; Опубл. 20.05.97, Бюл.№ 14.

84. Двухбаковая стиральная машина с индукторным электроприводом/ Пахомин С.А., Коломейцев Л.Ф., Сулейманов У.М., Крайнов Д.В., Прокопец И.А., Коломейцев В.Л., Звездунов Д.А.// Патент RU 2098531 МКИ D02F 33/02 Заявл. 31.03.94;0публ. 10.12.97, Бюл.№ 34.

85. Электроусилитель руля автомобиля/ Коломейцев Л.Ф., Сулейманов У.М., Пахомин С.А., Арабов Н.Я., Бакулин Н.Ф., Адамов Ц.А.// Свидетельство на полезную модель № 11165. -Заявл. 06.01.99; Опубл. 16.09.99, Бюл. № 9.

86. Электроусилитель руля автомобиля/ Коломейцев Л.Ф., Сулейманов У.М., Пахомин С.А., Арабов Н.Я., Бакулин Н.Ф., Адамов Ц.А.// Патент № 2158692, МКИ B62D 5/04. -Заявл. 06.01.99; Опубл. 10.11.2000, Бюл. № 31.

87. Сервопривод с малыми пульсациями момента/Коломейцев Л.Ф., Пахомин С.А., Сулейманов У.М., Прокопец И.А., Звездунов Д.А., Коломейцев В.Л., Крайнов Д.В.// Патент № 2162041, МКИ B62D 5/04. -Заявл. 06.01.99; Опубл. 20.01.2001, Бюл. №2.

88. Ротор индукторного электродвигателя/Пахомин С.А., Сулейманов У.М., Прокопец И.А., Звездунов Д.А., Коломейцев Л.Ф., Крайнов Д.В., Коломейцев В.Л.//Патент RU 2068609, МКИ Н02К 1/22. -Заявл. 14.02.94; Опубл. 27.10.96, Бюл. №30.

89. Электрическая машина/ Прокопец И.А, Крайнов Д.В, Коломейцев Л.Ф, Сулейманов У.М, Коломейцев В.Л, Звездунов Д.А, Пахомин С.А.// Свидетельство на полезную модель № 1937. -Заявл. 02.06.94; Опубл. 16.03.96, Бюл. № 3.

90. Семенчук В.А. Технико-экономические аспекты создания контроллеров для вентильно-индукторного электропривода на основе процессора Intel 8хС196МН//- Электричество. 2000. -№ 5. - С.42-44.

91. Универсальный контроллер для встроенных систем управления индукторными вентильными двигателями/В.Ф.Козаченко, Н.А.Обухов, В.П.Мико-лаенко и др.//Электротехника. -1997. -С. 7-11.

92. Ramu Krishnan, Peter N.Materu Design of a Single-Switch-per-Phase Converter for Switched Reluctance Motor Drives//IEEE Transaction on Industrial Electronics, 1990 December. -Vol. 37. -No. 6. -P. 469-476.

93. Pollock C, Williams В/ Power Converter For SRM with Minimum Number of switches//IEEE Proc/ I990.-Vol. 137. -No. 6 -P. 294-373.

94. Патент РФ №2119227. Электропривод одноключевой.// Петрушин А.Д, Дейниченко В.Ю. Опубл. В Б.И, 1998. №26.

95. В.А.Шабаев, Я.Б.Тубис, Д.Н.Суслов Анализ принципиальных схем преобразователя для управления синхронно-реактивными двигателями с переменной индуктивностью. По материалам научно-технического совещания. Владимир: ВНИПТИЭМ. -1985. -С. 87-93.

96. Ray W.F, Davis R.M. Inverter drive for doubly salient reluctance motor: fundamental behaviour, linear analysis and cost implication// IEE J. Electr. Power Appl, April 1979. -Vol. 2. -No. 6. -P. 185-193.

97. Инвертор для питания многофазного реактивного индукторного двигателя/ Прокопец И.А, Крайнов Д.В, Коломейцев Л.Ф.// Патент RU 2037259, МКИ Н02М 7/48. -Заявл. 9.02.93; Опубл. 09.06.95, Бюл. № 16.

98. Ehsani M., Bass T.J., Miller T.J.E., Steigerwald R.L. Development of Unipolar Converter for Variable Reluctance Motor Drives// IEEE Trans. Ind. Appl., 1987 May/June. -Vol. IA-23. -No. 3. -P.545-553.

99. Hava A.M., Blasko V., Lipo T.A. A Modified C-dump Converter for Variable Reluctance Machines// IEEE Trans, on Ind. Apll., Sept./Oct. 1992. -Vol. 28. -No. 5,-P. 1017-1022.

100. Mir S., Husain I., Elbuluk M. Energy Efficient C-dump Converter Circuits for seitched reluctance motors// IEEE Trans, on Power Electronics, 1997 Sept. -Vol. 12. -No. 5. -P.912-921.

101. Ray W.F., Lawrenson P.J., Davis P.J., Stephenson J.M., Fulton N.N., Blake R.J. High performance switched reluctance brushless drive// Proc. of IEEE IAS annual meeting, 1985. -P. 1769-1776.

102. Krishnan R., Materu P. Analysis and Design of a Low Cost Converter for Switched Reluctance Motor Drives// IEEE IAS Conf. Record, 1989 Oct. -P. 561567.

103. Ehsani M., Husain I., Ramani K.R., Galoway J.H. Dual Decay Converter for Switched Reluctance Motor Drives in Low Voltage Applications// IEEE Trans, on Power Electronics, April 1993. -Vol. 8. -No. 2. -P. 224- 230.

104. Park S.S., Lipo T.A. New Series Resonant Converter for Variable Motor Drives// IEEE IAS Conf. Record., 1992. -P.833-838.

105. Ley-Huy H., Vairouge P., Slimani K. A current-controlled guassi-resonant converter for switched reluctance motor// IEEE IAS Conf. Record, 1990. -P. 10221026.

106. Мостовой инвертор/ Сулейманов У.М., Коломейцев В.JI., Звездунов Д.А., Коломейцев Л.Ф., Пахомин С.А.// Патент RU 2058657, МКИ Н02М 7/48. -Заявл. 14.12.92; Опубл. 20.04.96, Бюл. № 11.

107. Мостовой инвертор и схема его управления/ Коломейцев В.Л., Сулейманов У.М., Крайнов Д.В., Прокопец И.А., Коломейцев Л.Ф., Звездунов С.А., Пахомин С.А.// Свидетельство на полезную модель № 4186. -Заявл. 01.08.95; Опубл. 16.05.97, Бюл. № 5.

108. Мостовой инвертор и схема его управления/ Сулейманов У.М., Коломейцев В.Л., Пахомин С.А., Крайнов Д.В., Прокопец И.А., Коломейцев Л.Ф., Звездунов Д.А.// Патент RU 2094937, МКИ Н02М 7/48, Н02Р 7/36.-Заявл. 01.08.95; Опубл. 27.10.97, Бюл. № 30.

109. Мостовой инвертор и схема его управления/ Сулейманов У.М., Коломейцев В.Л., Крайнов Д.В., Прокопец И.А., Коломейцев Л.Ф., Звездунов Д А., Пахомин С.А.// Свидетельство на полезную модель № 6278. -Заявл.01.08.95; Опубл. 16.03.98, Бюл.№ 3.

110. Мостовой инвертор и схема его управления/ Сулейманов У.М., Коломейцев В.Л., Крайнов Д.В., Прокопец И.А., Коломейцев Л.Ф., Звездунов Д.А., Пахомин С.А.//Свидетельство на полезную модель № 6279. -Заявл. 01.08.95; Опубл. 16.03.98, Бюл.№ 3.

111. Бут Д.А., Чернова E.H. Линейные вентильно-индукторные двигатели// Часть 1. Электричество. - 1999. -№ 12. - С.32-42.

112. Бут Д.А., Чернова Е.Н. Линейные вентильно-индукторные двигатели// Часть 2. Электричество. - 2000. -№ 1. - С.39-45.

113. Бут Д.А. Модификации вентильно-индукторных двигателей и особенности их расчетных моделей// Электричество. - 2000. -№ 7. -С.34-44.

114. Чернова Е.Н. Приближенная математическая модель вентильно-индук-торного двигателя. Тез. Докл. Конф. ЭКАО-99. М.: Изд-во МЭИ, 1999.

115. Петрушин А.Д. Вентильно-индукторный привод: опыт разработки и внедрения//Приводная техника. -1998. -№2. -С. 12-13.

116. Хашимов А.А., Петрушин А.Д. Энергосберегающие системы автоматизированного электропривода переменного тока. Тезисы докладов к первой международной конференции по автоматизированному электроприводу, г. Санкт-Петербург, 1995г.

117. Петрушин А.Д. Янов В.П., Смачный Ю.П. Применение метода Ньютона-Рафсона для решения задач оптимального управления электроприводом//Сб. научн. тр.: Электровозостроение/ ВЭлНИИ, -1998. Т.39. -С. 182-188.

118. Петрушин А.Д., Янов В.П. Оптимизация режимов работы тягового вентильного индукторного двигателя// Изв.вузов. Электромеханика. -1999. -№ 3. -С. 33-38.

119. Cossar С., Miller T.J.E Elekromagnetic Testing of Switched Reluctance Motors/International Conference on Electrical Machines, Manchester, 1992, September 15-17.

120. Design considerations for the switched reluctance motor/ Radun A.V.// IEEE Transactions On Industry Applications, 1995. -Vol. 31. -N 5. -P. 1079-1087.

121. Бычков М.Г. Элементы теории вентильно-индукторного электропривода// Электричество. 1997. - №8. -С. 35-44.

122. Бычков М.Г. Алгоритм проектирования вентильно-индукторного электропривода и его компьютерная реализацияЮлектротехника. -1997. -№2. -С. 11-15.

123. Садовский Л.А., Черенков А.В. Разработка математической модели ВИП. -М.: МЭИ, -1997. -С.30-40.

124. Бычков М.Г. Анализ вентильно-индукторного электропривода с учетом локального насыщения магнитной системы// Электричество. -1998. -№ 6. -С. 50-53.

125. Бычков М.Г., Ильинский Н.Ф., Кисельникова А. В. Расчет механических характеристик ВИП. М.: МЭИ. -1997. -С. 16-29.

126. A Switched Reluctance Motor Model with Mutual Coupling and MultiPhase Excitation/ M.A.Preston, J.P.Lyons// IEEE Transactions on Magnetics, 1991 November. -Vol. 27. -No. 6. -P.5423-5425.

127. Switched Reluctance Motor Drive Systems Dynamie Performance Prédiction under Internai and External Fault Condinitions/ A.A.Arkadan, B.W.Keilgas/ЯЕЕЕ Transactions on Energy Conversion, 1994 March. -Vol. 1. -No. 1. -P.45-51.

128. Коломейцев Л.Ф., Ротыч P.B., Цыбулевский Ф.И. О параметрах электрических машин с зубчатым ротором// Изв.вузов. Электромеханика. -1970. -№ 7. -С. 771-774.

129. Коломейцев Л.Ф., Ротыч Р.В., Долгошеев А.Т. Расчет поля воздушного зазора синхронных машин с учетом двухсторонней зубчатости// Изв.вузов. Электромеханика. -1974. -№ 1. -С. 48-51.

130. Радин В.И., Петраков М.Д., Коломейцев Л.Ф., Евсин Н.Ф. Расчет электромагнитных процессов в однофазном униполярном индукторном генераторе// Изв.вузов. Электромеханика. -1976. -№ 10. -С. 1095-1099.

131. Архипов А.Н., Евсин Н.Ф., Коломейцев Л.Ф., Петраков М.Д. Расчет электромагнитных процессов в трехфазном индукторном генераторе с классической зубцовой зоной// Изв.вузов. Электромеханика. -1984. -№ 3. -С. 29-35.

132. Птах Т.К., Евсин Н.Ф. Расчет электромагнитных процессов в однофазном одноименно-полюсном индукторном генераторе с учетом насыщения зубцовой зоны// Изв.вузов. Электромеханика. -1979. -№ 7. -С. 635-637.

133. Птах Г.К., Коломейцев Л.Ф., Евсин Н.Ф. Переходные характеристики зубцовой зоны однофазного индукторного генератора// Изв.вузов. Электромеханика. -1984. -№ 4. -С. 14-19.

134. Коломейцев Л.Ф., Пахомин С.А., Кононов Г.Н. Математическое моделирование переходных процессов в ОЛИД// Изв. вузов. Электромеханика. 1986. -№ 7. -С.34-40.

135. Линейный индукторный двигатель для привода и электромагнитного подвешивания экипажей ВСНТ и результаты его исследований/ В.И.Бочаров, В.М.Павлюков, Ю.В.Куприанов, Л.Ф.Коломейцев, Г.И.Володин,

136. О.Е.Лозицкий, С.А.Пахомин, ФА.Реднов, К.Л.Лиховидов, П.Ф.Грибанов, Р.В.Ротыч// Тез. докл. Науч.-техн. семинар по перспективным экспериментальным исследованиям на полигоне "Мармарик-Г, 14 -18 окт. 1985 г. -Новочеркасск, 1985. -С. 14-15.

137. Коломейцев Л.Ф., Пахомин С.А. К определению токов в обмотках электромеханических преобразователей при математическом моделировании электромагнитных процессов// Изв. вузов. Электромеханика. -1987. -№ 6. -С. 2733.

138. Математическая модель для расчета электромагнитных процессов в многофазном управляемом реактивном индукторном двигателе/Л.Ф.Коломейцев, С.А.Пахомин, Д.В.Крайнов, В.Л.Коломейцев, Е.А.Слепков// Изв.вузов. Электромеханика. -1998. -№ 1. -С. 49-53.

139. Универсальный метод расчета электромагнитных процессов в электрических машинах/ А.В. Иванов-Смоленский, Ю.В. Абрамкин, А.П. Власов, В.А. Кузнецов; Под ред. А.В. Иванова-Смоленского М.: Энергоатомиздат, 1986.-216 с.

140. Иванов-Смоленский А.В., Кузнецов В.А. Универсальный численный метод моделирования электромеханических преобразователей и систем//Элек-тричество. 2000. - № 7. -С.24-33.

141. Тяговый синхронный двигатель индукторного типа/Л.Ф.Коломейцев, В.М.Павлюков, С.А.Пахомин, И.А.Прокопец//Электровозостроение: Сб. науч. тр. Новочеркасск, 1991. -Т.32 -С. 64-69.

142. A New Approach to Calculating Core Losses in the SRM/ Yoichi Hayashi, Timothy J.E.Miller//IEEE Transactions On Industry Applications, 1995 September/October. -Vol. 31.-No. 5. -P. 1039-1046.

143. Reinert J., Inderka R., Doncker R.W. A Novel Method for the Prediction of Losses in Switched Reluctance Machines/ Proc. EPE Conference'97, Trondheim, 1997.

144. Estimation of Losses/Peter N.Materu, Ramu Krishnan// IEEE Transactions On Industry Applications, 1992 May/June. -Vol. 28. -No. 3. -P. 668-679.

145. Алексеева M.M. Машинные генераторы повышенной частоты/ Л.: Энергия, 1967. 343 с.-328186. Альпер Н.Я, Терзян А.А. Индукторные генераторы/ М.: Энергия, 1990.192 с.

146. Назикян Г.А. Влияние насыщения зубцов индукторного генератора с пульсирующим потоком на максимум ЭДС// Изв. вузов. Электромеханика.-1986.-№ 7. -С. 105-107.

147. Switched Reluctance Motor with 16 Stator Poles and 12 Rotor Teeth/Wolff J, SpathH.// Proc. EPE. -1997. -Vol. 3. -P. 3.558-3.563.

148. Influence of number of poles per phase in switched reluctance motors/ Lovatt H.C, Stephenson J.M.// Proc. lee, 139. -1992. -No.4. -P. 307-314.

149. Бычков М.Г, Сусси Риах Самир Расчетные соотношения для определения главных размеров вентильно-индукторной машины// Электротехника. -2000. -№3. -С. 15-19.

150. Miles A.R. Design of 5 MW, 9000 V Switched reluctance motor. IEEE Transactions of Energy Conversion, 1991 Sept. -Vol. 6. -No. 3. -P.484-491.

151. Torrey D.A, Lang J.H. Optimal-efficiency excitation of variable-reluctance motor drives. IEE PROCEEDINGS-B, 1991 January. -Vol. 138. -No. 1.

152. Control System for Switched Reluctance Motor/ Bimal K.Bose// Patent USA No.4707650, Prior. Nov.17, 1987.

153. Уайт Д, Вудсон Г. Электромеханическое преобразование энергии.-М, Л.: Энергия, 1964.

154. Иванов-Смоленский А.В. Электромагнитные силы и преобразование энергии в электрических машинах//Учебн. пособие для вузов. М.: Высш. шк, 1989. -312 с.

155. A new theory of development of force and torque in variable reluctance stepping motors/ Athani V.V, Khurana S.K.// Sadhana, December 1984. -Vol. 7. -Part 4. -P.329-350.

156. Method and apparatus for non-linear damping of an electric assist steering system for vehicle yaw rate control/ Joseph D. Miller// Patent USA No.5623409, Prior., 1997 Apr.22.

157. Computer-Optimised Current Wavefotms for SRM/H.C.Lovatt, J.M. Stephen-son//IEE Proc.B.-1994. -VolЛ41. -No. 2. -P.45-51.

158. Design Computations and Performance Characteristics Prediction for Multiple Tooth Switched Reluctance Motors/Faiz Jawad, Finch J.W.//Comput. And Elec. Eng. 1994. -Vol. 20. - No. 3. - P. 243-258.

159. Пахомин С.А. Влияние геометрии зубцового слоя и параметров питания на показатели вентильного реактивного индукторного двигателя// Изв. вузов. Электромеханика.-2000.-№1. -С. 30-36.

160. О влиянии чисел зубцов статора и ротора на характеристики трехфазного реактивного индукторного двигателя/Л.Ф.Коломейцев, С.А.Пахомин// Изв. вузов. Электромеханика. -1998. -№ 2-3. -С. 34-39.

161. Пахомин С.А. О пульсациях электромагнитного момента в трехфазном реактивном индукторном двигателе// Изв.вузов. Электромеханика. -2000. -№ 3. -С. 34-37.

162. Коломейцев Л.Ф., Пахомин С.А., Квятковский И.А. К расчету реактивного индукторного двигателя малой мощности// Изв. вузов. Электромеханика. -1999.-№1. -С. 15-17.

163. Коломейцев Л.Ф., Квятковский И.А., Пахомин С.А., Реднов Ф.А. Оптимизация реактивного индукторного двигателя с автономным электропитанием// Изв. вузов. Электромеханика. -1999. -№ 2. -С. 12 -15.

164. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Корн Г., Корн Т. -М:. Наука. Главн. ред. физико-матем. литературы, 1984. 831 с.

165. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. Бронштейн H.H., Семендяев К.А. М:. Наука. Главн. ред. физико-матем. литературы, 1984.-974 с.

166. Проектирование тяговых электрических машин: Учеб. пособие для вузов/ М.Д. Находкин, Г.В. Василенко, В.И. Бочаров. 2-е изд. перераб. и доп. -М.: Транспорт, 1976. -623 с.

167. Данилевич Я.Б., Кашарский Э.Г. Добавочные потери в электрических машинах. -М., -Л., Госэнергоиздат, 1963. -214 с.

168. Новый тихоходный вентильный двигатель с постоянными магнитами для мотор-колес/ Е.М.Лопухина, Г.А.Семенчуков, А.Ф.Авдонин, А.Б.Захарен-ко// Электротехника. -2000. -№ 6. -С. 54-60.

169. Оптимизация проектирования тихоходного вентильного двигателя с двумя индукторами для привода мотор-колеса/ А.Б.Захаренко, А.Ф.Авдонин// Электротехника. -1999. -№ 12. -С. 6-12.

170. Ильинский Н.Ф., Бычков М.Г. Вентильно-индукторный привод для легких электрических транспортных средств// Электротехника. -2000. -№ 2. -С. 2831.

171. Лозицкий O.E., Реднов Ф.А. Алгоритм поиска оптимальных размеров одностороннего линейного индукторного двигателя// Изв. вузов. Электромеханика. -1986. -№ 7. -С. 101 -102.