автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Развитие теории и разработка усовершенствованных электроприводов на основе системы тиристорный преобразователь напряжения - асинхронный двигатель

На правах рукописи

РГ5 ОД

О

КОСТЫЛЕВ Алексей Васильевич

РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ И РАЗРАБОТКА УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ ТПН-АД

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы, включая их упранление и регулирование

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург 2000

Работа выполнена на кафедре "Электропривод и автоматизация промышленных установок" Уральского государственного технического университета - УПИ, г. Екатеринбург.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Браславский И.Я. Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Шрейпер Р.Т.; кандидат технических наук Трощенко В.Г. Ведущее предприятие - ОАО "УралНИТИ".

Защита диссертации состоится 27 декабря 2000 г. в 12 ч 00 мин на заседании диссертационного совета К.063.14.04 в Уральском государственном техническом университете по адресу: ул. Мира, 19, аудитория Э-406.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного технического университета-УПИ.

Автореферат разослан 24 ноября 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного / Л

совета К.063.14.04, доц., д-р техн. наук Шш / В.П. Обоскалов

Шиз-Ок, о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Как следует из статистических данных, наиболее распространенным в настоящее время является асинхронный электропривод. Одним из эффективных путей при создании массового управляемого асинхронного электропривода (ЭП) является применение систем "тиристорный преобразователь напряжения - асинхронный двигатель" (ТПН-АД). Системы данного типа приходят на смену неуправляемому асинхронному ЭП, что позволяет решать задачу плавного пуска и энергосбережения. В результате возрастает срок службы оборудования, уменьшаются затраты на его эксплуатацию. Кроме того, подобные ЭП, оснащенные микропроцессорными системами управления, легко сопрягаются с системами управления верхнего уровня, обладают расширенными функциями контроля и диагностики. Как следствие, существенно возрастает их конкурентоспособность. Косвенным подтверждением этого служит тот факт, что в каталогах всех ведущих производителей ЭП присутствуют системы ТПН-АД.

Работы по созданию ЭП на базе системы ТПН-АД ведутся достаточно давно. Тем не менее, возникает ряд научных и практических проблем, связанных с разработкой систем данного типа, которые предназначены для реализации режима энергосбережения, особенно без датчика скорости. Этот режим предполагает работу АД в области подсинхронных скоростей па пониженном напряжении. Существующие математические модели систем ТПН-АД не позволяют в полной мере описать процессы в этой зоне. Отдельную научную и практическую проблему представляет собой анализ электромагнитной совместимости системы ТПН-АД, работающей в режиме энергосбережения, и питающей сети. Таким образом, задача разработки методик анализа и проектирования подобных систем, несомненно, является актуальной.

Целью работы является разработка принципов построения, рациональных структур и методик проектирования и анализа электроприводов

на основе системы ТПН-АД, предназначенных для решения задачи плавного пуска и энергосбережения без датчика скорости на валу двигателя. Основные задачи исследования:

1. Разработка уточненной динамической модели системы ТПН-АД. позволяющей учесть влияние внутренних обратных связей, тип синхронизации СИФУ (по напряжению сети или по току статора), влияние питающей сети.

2. Анализ возможностей построения бездатчиковых САР скорости для энергосберегающего режима. Разработка структур бездатчиковых САР. Синтез алгоритмов управления системой ТПН-АД, позволяющих реализовать режим энергосбережения недогруженных АД при работе на подсинхронной скорости. Анализ динамических свойств системы в режиме энергосбережения.

3. Исследование энергетического баланса и электромагнитной совместимости системы ТПН-АД с питающей сетью. Оценка энергетических показателей электропривода при работе с пониженным моментом сопротивления, включая анализ реактивной мощности, потребленной системой в процессе регулирования.

4. Формулирование требований к архитектуре аппаратной части электропривода и структуре программного обеспечения. Разработка методик проектирования электроприводов на основе системы ТПН-АД с учетом этих требований.

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с привлечением современной математической теории электрических машин переменного тока, классической и современной теории непрерывных линейных систем. В работе широко используется имитационное моделирование на ОВМ с применением численных методов прикладной математики. Экспериментальные исследования проведены на опытном образце электропривода, разработанном и созданном при участии автора.

Достоверность научных результатов обеспечивается корректным ■ использованием применяемых математических аналитических и численных методов и подтверждается экспериментальными данными.

Научная новизна. На защиту выносятся следующие новые научные результаты, полученные в работе:

1. Динамическая модель системы ТПН-АД, учитывающая внутренние обратные связи по углу нагрузки и ЭДС двигателя, тип синхронизации СИФУ (по напряжению сети или по току статора), влияние питающей сети.

2. Структура САР скольжения асинхронного ЭП с ТПН, замкнутой по углу нагрузки и предназначенной для реализации режима энергосбережения.

3. Алгоритмы регулирования скольжения АД в зоне подсинхронных скоростей.

4. Результаты исследования динамических свойств объекта управления и САР скольжения с замыканием по углу нагрузки.

Практическая ценность заключается в возможности использования ее результатов для проектирования асинхронных ЭП с ТПН, позволяющих реализовать функцию энергосбережения без датчика скорости на валу двигателя. Разработана методика анализа энергетических показателей систем ТПН-АД. Также в работе даны рекомендации по использованию различных структур системы для возможных областей применения асинхронных ЭП с ТПН.

Результаты проведенных исследований использованы при разработке асинхронного ЭП для штанговых глубинных насосов в ОАО "УралНИТИ" и агрегатов воздушного охлаждения в ассоциации "Проммонтажавтоматика".

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены и обсуждены на 11-й международной научно-технической конференции "Электроприводы переменного тока" (Екатеринбург, 1998); 2-й межвузовской научно-технической конференции "Автоматизация и прогрессивные технологии" (Новоуральск, 1999); международной электронной научно-технической конференции "Прогрессивные технологии автоматизации" (Вологда, 1999); научно-технической конференции "Научные идеи В.А. Шубенко на рубеже веков" (Екатеринбург, 1999); 3-м международном симпозиуме по усовершенствованным электромеханическим системам (Греция,

Патрас, 1999); международной научно-технической конференции SPEEDAM' 2000 (Италия, Искья 2000).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 15 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 101 названия и приложений и содержит 207 страниц, 129 рисунков и 2 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана оценка актуальности работы, сформулированы ее цель задачи и методы исследований, новые научные результаты и практическая ценность.

В первой главе формулируется задача анализа и проектирования системы ТПН-АД, работающей в энергосберегающем режиме. Обосновывается возможность реализации режима энергосбережения при поддержании постоянного скольжения двигателя. Поскольку наличие датчика скорости, механически связанного с валом АД понижает надежность системы, предлагается использовать косвенный метод измерения скольжения.

Здесь же дана краткая характеристика исследуемого класса электропривода, обзор современного состояния разработок в области систем ТПН-АД, обзор современных методов измерения скорости АД без датчика на валу двигателя. Среди методов идентификации скорости рассматриваются метод идентификации по функциональной зависимости, методы адаптивной и нейронной идентификации. Делается вывод о преимуществе первого метода по простоте реализации и требуемой точности. В качестве переменной, функционально связанной со скоростью, выбирается угол нагрузки.

Во второй главе рассматриваются вопросы построения уточненной математической модели системы ТПН-АД. При разработке модели предполагается, что напряжение преобразователя зависит от следующих факторов: угла открытия вентилей, длительности протекания тока (зависящей

от угла нагрузки), значением ЭДС нагрузки (например, противоЭДС АД) и значением напряжения сети. Первоначально напряжение сети считается постоянным. В этом случае уравнения системы ТПН-АД могут быть записаны в общепринятой системе относительных единиц следующим образом:

и**=р2 (1)

= у{а^Ьу> ); (2)

т = Р^р,иа,и,у,о))\ (3)

m-mc = pJш, (4)

где и5Х, и5у - составляющие вектора напряжения статора, цх, ¡ч>/ -составляющие вектора тока статора, - составляющие вектора

потокосцепления статора, т, тс - момент двигателя и сопротивления, ы -скорость двигателя, а - угол открытия вентилей, р - оператор Лапласа.

После линеаризации разложением в ряд Тейлора выражения для составляющих напряжения статора выглядят следующим образом:

Днхг ~АаХ + +{рЬу + + дТг,г + ^ дЧ'гг ^ (5)

Д ^ = д * + )д ^ + )д + Е$х д4>,г + дЧ'у,. (6)

В формулах (5), (6) коэффициенты линеаризации рассчитываются в соответствии со следующими формулами:

Мх _ 0 . ,Уу _д . (71

К ~ да ' да ' К )

рШ _ & У.ЧХ _ и*х д<рл = д и5х -15у . ^

^ ¿р,, ¡1х + ¡¿у '

рЦу "¡у = д ибу д<рл = "ц, , (9ч

~ ^. ^ 2 .2 ' *ВХ + '1у

КХ дРс! д<РЛ

¡¡у — —--у-Г-. и")

¿'¡У °<Ра д'зу д<Рй ¡;х+1,у

гиу = 0 «V =0 и*у ¿><Р<1 _ д и*у »„ , (

у з-^ г<ра д(?л ¡¿х+$у' Е&(12)

дех дга деу 81 „ дех д15Х деу й.„

(14)

дех д1,у деу д1,у

(15)

' дех С15у сгу 015у

дег с№„ де„ ЭЧ\, " 4 '

иу. (17)

дех деу ""

и* = _ки а

^ дех дсу 9¥„ " 1>

8ех 0Гху деу е1?^

В формулах (7)-(19) коэффициенты К рассчитываются численными методами на основании поверхностей напряжений статора. Анализ линеаризованйой системы уравнений с учетом внутренних обратных связей по углу нагрузки и ЭДС двигателя позволил выявить области неустойчивости системы, показанные на рис. 1.

Наличие этих областей приводит к возникновению режима автоколебаний при работе ТГ1Н на пониженном напряжении с двигателями общепромышленной серии. Явление автоколебаний для двигателей краново-металлургической серии не наблюдается. Это объясняется тем, что влияние

Ol, град. c'° ; j ; . ! . ,

60 -.........I................I................|................{...............-.........i...............b^KrdiPs

50 i-............................................................................... м|

........ttaSHI

: i I | | ! ils«, "i..... ; fcjj!»

10 F.. ■. 11. i ■ I ■ ■ 1111 ■ 111 ■ i ■ 11 ■ 1111.111 i i ■ ■. I, i ■. I., i ■

0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.S5 0 96 0 97 0 98 0.39 1

l¿\ 0 e.

E3 - неустойчива при JUb<J<5 Лцв; Bi.неустойчива при 5 _1дв<К7 Хив Рис.1. Области неустойчивости в системе ТПН-АД для двигателя 4A200L6.

внутренних обратных связей в системах с двигателями данной серии в силу их конструктивных особенностей проявляется значительно меньше.

Динамические свойства линеаризованной системы ТПН-АД могут быть оценены по J14X, приводимым на рис.2.

Наибольшим изменениям подвергается фазовая характеристика. Во всех приведенных случаях система ТПН-АД является неминимально-фазовым звеном. Следует отметить, что различия в ЛЧХ асинхронной машины и системы ТПН-АД особенно сильно проявляются в зоне подсинхропных скоростей.

Анализ системы на временной области был проведен с помощью полной модели при учете тиристоров как идеальных вентилей. Пуск двигателя с выходом в автоколебательный режим показан на рис.3.

Как следует из графиков, система совершает колебания вокруг точки статического равновесия для АД. Явление автоколебаний не позволяет обеспечить устойчивую работу системы на пониженном напряжении. Для ею устранения применяют специальный метод синхронизации ТПН - по току статора. В этом случае отсчет угла открытия осуществляется от момента

-Iii! i i .....,

- Iii шШШШШ

; i шшМ

■ тшшштШ.

: i i i i j si", "i..... í -1 i i i 1 i i i i I i i i i 1 i ■ i i 1 i i i i I i i i i 1 i i i i 1 i > . i I i i . . i . i i .

L, дБ

-10

-80

To

001 o.opl D.

2 ' ■

b°o.

L, дБ

V, град

3 100 о. е.

ЦдБ

ч>, гра/?40 120

V, град

■240

1. Асинхронный двигатель

2. Система ТПН-АД

О 100

о. е.

В)

Рис. 2. ЛЧ.Х асинхронного двигателя и системы ТПН-АД:

а) со =0.95 o.e., <х=50°; б) ш=0.979 o.e., u^SO"; в) <0=0.99 o.e., а=50°

31 0.1

прекращения тока в соответствующей фазе. В результате организуется дополнительная стабилизирующая обратная связь по току статора. Аналт показывает, что в этом случае области неустойчивости отсутствуют. Пуск двигателя при тех же условиях в системе с синхронизацией по току показан на рис. 4.

Дополнительным возмущающим фактором, оказывающим влияние на систему, является токовая нагрузка соседних устройств. Данный возмущающий фактор проявляется при маломощных сетях или маломощных автономных источниках питания. В диссертации проводится анализ влияния соседних устройств на систему при различных сопротивлениях сети и показано, что система с синхронизацией потоку статора менее подвержена их воздействию.

иу, о. е.' т, о. е. ^ а, о. в.0.8 0.8 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1

0 0.2 0.4 0,6 0.8 1 1.2 1.4 1.$ 1.8

а)

1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0.

• ' __

------- -----: — -- ' ' ' '/

. ....... .....'У

I I ! . .1. .1.... 1. / У: ;

-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8

т, о. е.

Г»)

Рис. 3. Пуск двигателя без полного открытия преобразователя в системе с синхронизацией по сети: а) временные развертки, б) годограф

ич, о. т, о. е. 1 », о. е. о.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6

, . | ; 1 ;

'Ш ! л

-. . - 1 - т

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8

I. с

1.1-2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0.

а)

-0.5-0.4-0.2 0 0.2 0.4 0.5 0.8 1

т, о. е.

б)

Рис. 4. Пуск двигателя без полного открытия преобразователя в системе с синхронизацией по току статора: а) временные развертки, б) годограф

В третьей главе проведен синтез САР скольжения АД, замкнутой по углу нагрузки и предназначенной для реализации режима энергосбережения. Критерии выбора оптимального скольжения (минимум потерь, минимум потребляемой мощности, максимум коэффициента мощности) хорошо известны и приводятся в диссертации. В этом случае величина оптимального скольжения находится в диапазоне от нуля до номинального скольжения. Это позволяет использовать функциональную зависимость скорости от угла

нагрузки, линейную в данной зоне. С учетом положений, изложенных во 2-й главе, структурная схема объекта управления (при синхронизации но току статора) может быть представлена так, как показано на рис.5.

Рис.5. Структурная схема объекта управления

Динамические свойства системы как объекта управления исследовались с помощью ЛЧХ (линеаризованная модель) и на временной области (полная модель). Переходные процессы в системе при изменении напряжения управления показаны на рис.6.

Графики процессов подтверждают тот факт, что свойства системы ТПН-АД существенно зависят от рабочей точки.

Синтез САР с обратной связью по углу нагрузки на основе полной модели линеаризованного объекта сопряжен с серьезными трудностями из-за высокого порядка объекта и изменения его параметров при изменении координат линеаризации. Исходя из этого целесообразно применить регулятор с упрощенной структурой. Так как для реализации режима энергосбережения требуется поддерживать скольжение АД неизменным при изменении момента сопротивления, предложена структура с И-регулятором, показанная на рис.7.

Кроме И-регулятора, в САР также присутствуют входные фильтры (Ф1, Ф2) и нелинейный элемент (НЭ), реализующий функцию технической линеаризации преобразователя. В диссертации показано, что коэффициент передачи существенно зависит от угла открытия вентилей и скачкообразно

со, о.е.

1.002

<р, град.

ВО 60 40

иу, о.е. 1 0.8

о.е

0.4 0.2

1

8 9 I, с

Т™ -V,---- ---------- ^^ | ;

8 9

1, с

-Ч.. | ч.....-- ....... ; ...... -- —:—

.... 1 .... 1 ....;... .

1 .... ...........

3

4

5

6

7

8 9

Рис. 6. Переходные процессы в системе с синхронизацией по

току статора по напряжению управления

Ф1 и нэ

Рис.7. Функциональная схема регулятора

изменяется при переходе через 60° (т.е. при переходе от дограничного режима работы ТПН к сверхграничному). Поэтому для повышения качества процессов регулирования необходим линеаризующий элемент на входе ТПН. Процессы в САР для двигателя 4А80В4 при вхождении в режим регулирования показаны на рис.8, а при изменении момента сопротивления показаны на рис.9.

и, о.е.

0.99 0.98 0.97

0.5 1 1.5 2 2.5 3

<р, град. 86 75

65

55

0.5 1 1.5 2 2.5 3

1,с

85

<р*, град.

75 65 65

0.5 1 1.5 2 2.5 3

Рис. 8. Переходные процессы в САР угла нагрузки для двигателя 4А80В4 при вхождении в режим регулирования

а>, о.е.

Ф, град

тс, о.е.

0,5

1,5

с

Рис.9. Переходные процессы в САР угла нагрузки при

изменении момента сопротивления

Необходимо отметить, что регулятор пониженного порядка обеспечивает низкую полосу пропускания САР, при этом с увеличением мощности двигателя полоса уменьшается. На практике полоса пропускания САР составляет 2-6 рад/с.

В четвертой главе проведен анализ электромагнитной совместимости системы ТПН-АД с питающей сетью. Исследован баланс реактивной мощности в системе, гармонический спектр напряжений и токов на входе преобразователя и энергетика пусковых процессов.

Расчет баланса мощностей в системе проводился по следующим формулам:

бм=Н~Ру> <23>

Яс Чс - Рд ' (24>

где Рд - потребляемая активная мощность двигателя; к=2 - коэффициент приведения относительного значения мощности; Т=2я - период напряжения статора; и - мгновенное значение фазного напряжения статора; 1 - мгновенное значение фазного тока статора; Бд - потребляемая полная мощность двигателя; Бс - потребляемая полная мощность системы; ис - мгновенное значение фазного напряжения сети; II - действующее значение фазного напряжения статора; I - действующее значение фазного тока статора; ис - действующее значение фазного напряжения сети; Рд - реактивная мощность двигателя, Ос - реактивная мощность системы.

Необходима отметить, ччо для иолигармонических юкон и напряжений реактивная мощность, вычисленная по данным формулам, содержит как собственно реактивную мощность от всех гармоник, так и мощность искажения.

На основании вышеприведенных формул выполнен расчет баланса мощностей в системе ТПН-АД. При расчете вентили предполагались идеальными. Результаты расчета для двигателя 4А80В4 (со=со!ч) приведены на рис.10.

Рис. 10. Графики активной и реактивной мощности в системе ТПН-АД

а, град.

Рис. 11. Зависимость угла смещения от угла открытия тиристоров: 1 - со =0.979; 2 - ш=0.99; 3 - <о=0.7; 4 - <¡¡>=0.0.

Как следует из рисунка, реактивная мощность системы существенно превосходит мощность собственно АД па пониженном напряжении. Так, на холостом ходу (U»0.3 o.e.) реактивная мощность системы превышает реактивную мощность АД в 4 раза. Причина этого явления заключается в

эффекте смещения первой гармоники напряжения статора относительно первой гармоники напряжения сети. Величина угла смещения определяется гармоническим составом напряжения статора. Для двигателя 4A200L6 диаграммы угла смещения показаны на рис.11.

Расчет баланса мощностей также позволил дать количественную оценку эффекту энергосбережения. Результаты расчетов сведены в таблице для режима минимизации реактивной мощности при шс=0.1 o.e.

Таблица

Активная мощность, o.e. Реактивная мощность, o.e.

Двигатель Полное Режим Полное Режим

напряжение энергосбе- напряжение энергосбережения

режения Двигатель Система

4А80В4 0,131 0,117 0,52 0,1 0,35

4A200L6 0,104 0,097 0,27 0,055 0,21

4А315М6 0,102 0,097 0,26 0,054 0,20

Кроме увеличения потребления реактивной мощности, наличие высших гармоник в напряжении и, как следствие, токе статора приводит к искажению напряжения на входе преобразователя при маломощной сети. Очевидным фактом является то, что система ТПН-АД генерирует высшие гармоники тока в сеть. На рис. 12 приводятся диаграммы гармоник входного напряжения системы ТПН-АД (ип) по отношению к амплитуде напряжения сети при

ип/ис

0,015

0,01

0,005

Номер гармоники —13 -19

•

Т ! "

60

80

100 120 а,град

Рис.12. Зависимости высших гармоник системы ТПН-АД

работе на двигатель 4А200Ь6. При расчете принято, что мощность сети в 5 раз превосходит мощность АД.

Необходимо отметить, что величины амплитуд высших гармоник практически пропорционально зависят от полного напряжения сети.

В пятой главе рассматриваются вопросы разработки объектно-ориентированного электропривода на основе системы ТГ1Н-АД. Даются рекомендации по проектированию аппаратной части и структуре программного обеспечения. Особо рассматриваются узел синхронизации и узел измерения угла нагрузки. Показано, что для системы с синхронизацией по току статора необходимо наличие дублирующих импульсов синхронизации, связанных с сетью. Это обеспечивает начальный запуск СИФУ и предотвращает явление срыва синхронизации при потере информации о состоянии вентилей.

Также в данной главе приводятся результаты экспериментов, полученные на опытном образце объектно-ориентированного электропривода для агрегатов воздушного охлаждения. На рис. 13 приводятся графики мощностей системы ТПН-АД, полученные на двигателе 4А80В4.

ил. В

Рис. 13. Экспериментальные графики активной и реактивной мощности в системе ТПН-АД

Экспериментально полученные зависимости полностью подтверждают проведенные в четвертой главе расчеты баланса активной и реактивной мощности системы ТПН-АД (соответствие порядка 10%).

В приложениях приведена система относительных единиц, использованная в диссертации, и справка об использовании результатов диссертационной работы.

Автор выражает искреннюю благодарность доц., канд. техн. наук Зюзепу A.M. за консультации и помощь, оказанные при выполнении работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана уточненная линеаризованная разложением в ряд Тейлора математическая модель системы СЕТЬ-СИФУ-ТПН-АД с различными типами синхронизации (по напряжению сети и по току статора), позволяющая учесть внутренние обратные связи по углу нагрузки и ЭДС асинхронной машины и влияние питающей сети.

2. Исследованы динамические свойства системы линеаризованной модели ТПН-АД. Результаты подтверждены процессами в полной модели системы при представлении вентилей в виде идеальных ключей. Описаны эффект смещения первой гармоники напряжения статора и эффект автоколебаний системы с асинхронными машинами общепромышленной серии в области подсинхронных скоростей. Проведен анализ совместной работы системы ТПН-АД с соседними устройствами. Показано, что возникновение автоколебательного режима связано с наличием внутренних обратных связей в системе, наличие которых приводит к возникновению областей неустойчивости в зоне подсинхронных скоростей. Наличие автоколебаний не позволяет обеспечить устойчивую работу системы на пониженном напряжении в рабочей зоне. Синхронизация системы по току статора позволяет исключить автоколебательный режим за счет введения стабилизирующих обратных связей.

3. Предложена структура бездатчиковой системы регулирования скорости АД на основе регулирования угла нагрузки, предназначенная для обеспечения энергосберегающего режима. Разработана линеаризованная модель системы как объекта управления с выходом по углу нагрузки. Исследованы динамические свойства линеаризованной системы ТПН-АД как

объекта управления. Результаты подтверждены процессами в полной модели системы при представлении вентилей в виде идеальных ключей. Разработана структура САР с замыканием по углу нагрузки для реализации энергосберегающего режима.

4. Исследованы динамические свойства замкнутой по углу нагрузки системы ТПН-АД. Показана необходимость линеаризации ТПН, в простейшем случае, по статической характеристике, поскольку статический коэффициент передачи преобразователя существенно изменяется в зависимости от сигнала управления. Показано, что применение регулятора с переменной структурой позволяет в среднем на 25% уменьшить время переходных процессов в системе. При этом полоса пропускания САР составляет (в зависимости от мощности двигателя) 2-6 рад/с.

5. Отмечено, что в силу энергетических и динамических свойств системы ТПН-АД применение замкнутых по углу нагрузки систем энергосбережения целесообразно для двигателей малой и средней мощности. В этом случае при работе на холостом ходу потребление активной мощности снижается на 30-40 %, а реактивной - на 15-20 % в зависимости от мощности двигателя.

6. Проведен анализ электромагнитной совместимости системы ТПН-АД с питающей сетью. Исследован баланс реактивной мощности в системе ТПН-АД, спектральный состав входных напряжений и токов преобразователя в зависимости от мощности сети, а также энергетические характеристики системы в пусковых режимах. Показано, что для минимизации пусковых потерь время нарастания напряжения должно составлять 0.2 - 0.5 с. Показано, что ТПН увеличивает потребление реактивной мощности системой за счет эффекта смещения первой гармоники напряжения статора относительно напряжения сети. На холостом ходу потребление реактивной мощности может возрастать в 2-3 раза.

7. Проведен анализ различных структур объектно-ориентированных электроприводов. Разработана структура объектно-ориентированного электропривода на основе системы ТПН-АД, предназначенная для решения

задач технологического управления станком-качалкой. Разработана общая аппаратная конфигурация системы и общая структура программного обеспечения. Даны рекомендации для разработчиков программного обеспечения систем с объектно-ориентированными электроприводами.

8. Предложенная методика анализа и проектирования объектно-ориентированных электроприводов с системами ТПЫ-АД принята к использованию в ассоциации "Проммонтажавтоматика".

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Зюзев A.M., Костылев A.B., Поляков A.B. Состав и струю ура рабочего программного обеспечения объектно-ориентированного контроллера электропривода системы ТПН-АД // Электроприводы переменного тока: Труды одиннадцатой научно-технической конференции, 24 - 26 февраля 1998. Екатеринбург: УГТУ, 1998. - С. 164-167.

2. Зюзев A.M., Костылев A.B., Поляков A.B. Объектно-ориентированный контроллер технологического электропривода системы ТПН-ЛД // Электротехника. 1998. №8. С. 39 - 43.

3. Браславский И.Я., Зюзев A.M., Костылев A.B. Синтез нейроконтроллера для системы ТПН-АД // Перспективные технологии автоматизации: Тезисы докладов международной электронной научно-технической конференции. Вологда, 1999. С. 78- 79.

4. Зюзев A.M., Костылев A.B. Энергосбережение в асинхронных электроприводах с системами "Soft-Start" // Энергосбережение-99. Городское хозяйство-99: Тезисы семинаров выставок, 18 - 21 мая 1999. Екатеринбург, 1999. С. 31.

5. Braslavsky I.Ya., Zuzev A.M., Kostylev A.V. Neural control system for induction motor drive // Electromotiom'99 3rd international symposium on advanced electromechanical motion systems, July 8-9 1999. Greece. Patras: University of Patras, 1999. PP. 321 - 324.

6. Зюзев A.M., Костылев A.B. Сравнительный анализ динамических свойств тиристорных преобразователей переменного напряжения с синхронизацией СИФУ по напряжению сети и по току статора • И Автоматизация и прогрессивные технологии: Труды II межвузовской отраслевой научно-технической конференции, 27 сентября - 1 октября 1999. Новоуральск, 1999. С. 207 - 209.

7. Зюзев A.M., Костылев A.B., Шилин С.И. Динамическая модель системы "Тиристорный преобразователь напряжения - асинхронный двигатель" // Автоматизация и прогрессивные технологии: Труды II межвузовской отраслевой научно-технической конференции, 27 сентября - 1 октября 1999. Новоуральск, 1999. С. 265 - 267.

8. Разработка уточненных динамических моделей системы ТПН-АД / Браславский И. Я., Зюзев А. М., Костылев А. В., Шилин С. И. // Научные идеи В. А. Шубснко на рубеже веков: Материалы научно-технической конференции. (Научные школы УПИ-УГТУ №6). Екатеринбург, 1999. С. 22 - 29.

9. Браславский И.Я., Зюзев A.M., Костылев A.B. Баланс реактивной мощности в системе тиристорный преобразователь напряжения - асинхронный двигатель // Электротехника. 2000. №1. С. 30 - 33.

10. Зюзев A.M., Костылев A.B. Области рационального применения ТПН с синхронизацией по току и по напряжению сети // Энергосбережение-2000. Городское хозяйство-2000: Тезисы семинаров выставок, 16 - 19 мая 2000. Екатеринбург, 2000. С. 80.

11. Зюзев A.M., Костылев A.B. К вопросу электромагнитной совместимости системы ТПН-АД с сетью II Вестник Уральского государственного технического университета. Выпуск 8. Вопросы совершенствования электротехнического оборудования и электротехнологий. Екатеринбург, 2000. С.167-169.

12. Костылев A.B. Оценка энергии пусковых процессов в системе ТПН-АД // Вестник Уральского государственного технического университета.

Выпуск 8. Вопросы совершенствования электротехнического оборудования и элекгротехнологий. Екатеринбург, 2000. С.164-166.

13. Браславский И.Я., Зюзев А.М., Костылев A.B. Исследование свойств систем тиристорный преобразователь напряжения - асинхронный двигатель с различными типами синхронизации // Электротехника. 2000. №9. С. 1 - 5.

14. The synthesis of neural observer for dtc induction drive / Braslavsky I. Ya., Ishmatov Z. Sh., Zuzev A. M., Averyanov M. A., Barats E. I., Kostylev A. V. // Proc. of Symposium SPEED AM 2000. Italy. Ischia, 2000. PP. C4.1- C4.5.

15. Зюзев A. M., Костылев A. B. CAP угла нагрузки АД для системы энергосбережения // Перспективы разработки и производства электрических машин на Баранчинском электромеханическом заводе: Научно-практическая конференция. Баранчинский, 2000. С. 7 - 12.

Формат 60x84 1/16 Усл. печ. л. 1,40 Бесплатно • Издательство УГТУ-УПИ 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19 Ризография НИЧ УГТУ-УПИ 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

Подписано в печать 22.11.2000

Бумага типографская Офсетная печать

Уч.-изд. л. 1,00 Тираж 100 Заказ 327

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Основные направления разработок систем ТПН-АД.

1.2. Системы плавного пуска.

1.3. Энергосбережение в системах ТПН-АД.

1.4. Современные способы вычисления скорости двигателя.

1.5. САР с оценкой скорости по полному сопротивлению двигателя.

1.6. Постановка задачи исследования.

2. РАЗРАБОТКА УТОЧНЕННОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ТПН-АД.

2.1. Постановка задачи. Общие положения.

2.2. Разработка модели ТПН с учетом влияния угла нагрузки.

2.3. Разработка модели ТПН с учетом влияния ЭДС нагрузки.

2.4. Уточненная модель системы ТПН-АД.

2.5. Эффект смещения первой гармоники напряжения.

2.6. Сравнение динамических свойств систем ТПН-АД с различными типами синхронизации.

2.7. Разработка динамической модели системы СЕТЬ-ТПН-АД.

В области массовых асинхронных электроприводов основной тенденцией в последние годы стал переход от нерегулируемых приводов к системам, оснащенным преобразователями частоты и преобразователями напряжения [1, 14,30,51,62,68]. Причина этой тенденции состоит, прежде всего, в необходимости внедрения ресурсосберегающих и энергосберегающих технологий. Безусловно более дорогие, по сравнению с нерегулируемым приводом, данные системы электроприводов очень быстро окупают себя, позволяя сократить затраты на электроэнергию и продлить срок службы оборудования. Оснащение подобных электроприводов микропроцессорными системами управления позволяет легко состыковывать их с системами автоматизации различных уровней, решать задачи контроля и диагностики.

В технический язык входит термин "объектно-ориентированный электропривод". Его основным признаком является интеграция системы управления приводом с системой технологической автоматики. В этом случае система управления ориентирована на реализацию конкретного технологического процесса с обеспечением контроля и упреждающей диагностики. Очевидно, что подобная задача может быть решена только микропроцессорной системой. Одним из вариантов технологического электропривода стал мехатронный модуль движения.

Разработка тиристорных преобразователей напряжения (ТПН), предназначенных для работы с асинхронными двигателями является одним из весьма важных направлений развития современного асинхронного технологического электропривода. Доказательством того служит, прежде всего, тот факт, что в каталогах практически всех крупных мировых производителей систем электроприводов присутствуют системы Soft-Start на основе ТПН. Подобные разработки активно ведутся и российскими предприятиями, в том числе и с участием кафедры ЭАПУ Уральского государственного технического

VHWRPrtrwrPTP j------А---------5

Необходимо отметить, что одним из вариантов решения задачи энергосбережения для асинхронных электроприводов, не требующих регулирования скорости, является система ТПН-АД [12,13,46]. Особенно важно решение данной задачи для технологических электроприводов массового применения.

Целью данной работы является исследование динамических и энергетических свойств систем ТПН-АД, не регулирования скорости при решении технологической задачи и разработка принципов построения технологических электроприводов на основе систем ТПН-АД с реализацией энергосберегающих режимов.

Теоретические исследования выполнены с привлечением современной математической теории электрических машин переменного тока, классической и современной теории линейных систем. Результаты теоретических исследований проверены методами математического моделирования и натурными экспериментами.

При исследовании динамических свойств системы ТПН-АД был разработан пакет моделирующих программ, написанных на языке PASCAL и MATLAB. Также была привлечена моделирующая среда SIMULINK. При создании опытных образцов системы ТПН-АД были разработаны управляющие программы, предназначенные для контроллера электропривода на базе клонов процессора Intel8051. В качестве языка программирования был использован язык PLM51.

В ходе работы получены следующие новые научные результаты:

1. Разработана линеаризованная модель силовой системы ТПН-АД, учитывающая наличие внутренних обратных связей по углу нагрузки и противоЭДС двигателя.

2. Разработана линеаризованная модель системы СИФУ-ТПН-АД для случаев с синхронизацией по напряжению сети и по току статора АД.

3. Предложена структура САР замкнутой по углу нагрузки с интегральным регулятором (линейный и нелинейный вариант) для реализации 6 энергосберегающего режима. Исследованы динамические свойства замкнутой по углу нагрузки системы.

4. Исследован баланс мощностей в системе ТПН-АД. Показано, что ТПН увеличивает потребление системой реактивной мощности при работе на пониженном напряжении по сравнению с АД без преобразователя.

5. Предложены структуры технологического электропривода на основе системы ТПН-АД

Работа является частью комплексных исследований, проводимых кафедрой "Электропривод и автоматизация промышленных установок" Уральского государственного технического университета.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Теоретические результаты: математические модели силовой части асинхронного электропривода с тиристорным преобразователем напряжения совместно с системой управления преобразователем, учитывающие внутренние обратные связи; структура замкнутой по углу нагрузки системы автоматического регулирования; оценка баланса реактивной мощности в системе ТПН-АД.

2. Практические результаты: алгоритмы регулирования угла нагрузки асинхронного электропривода с тиристорным преобразователем; рекомендации по созданию технологических электроприводов на основе системы ТПН-АД.

Практическая ценность выполненной работы заключается в возможности использования полученных результатов при проектировании технологических асинхронных электроприводов с тиристорными преобразователями напряжения. При этом имеется возможность реализации режима энергосбережения, что позволяет существенно повысить конкурентоспособность данных систем. Кроме того, реализация систем с синхронизацией по току позволит проектировать системы ТПН-АД на достаточно большую мощность.

Основные результаты работы доложены и обсуждены на 11 -ой международной конференции "Электроприводы переменного тока с 7 полупроводниковыми преобразователями" (Россия, Екатеринбург, 1998 г.); семинарах выставок "Энергосбережение. Городское хозяйство" (Россия, Екатеринбург, 1999, 2000 гг.); 2-ой межвузовской отраслевой научно-технической конференции (Россия, Новоуральск, 1999 г.), а также опубликованы в журнале Электротехника (№8 1998 г.; №1 2000 г.); сборнике тезисов докладов международной электронной научно-технической конференции (Россия, Вологда, 1999 г.); 3-ем международном симпозиуме по электромеханическим системам (Греция, Патрас, 1999 г.); международной научно-технической конференции SPEED AM' 2000 (Италия, Искья 2000).

По материалам диссертации опубликовано четырнадцать печатных работ.

Основные результаты работы, включающие в себя методики анализа и проектирования систем плавного пуска с режимом энергосбережения, структуры технологических электроприводов на основе систем ТПН-АД приняты к использованию в практике проектирования указанных систем в хх.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и приложений и содержит 204 страниц, 129 рисунков, 2 таблиц, списка использованных источников из 101 наименования.

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. Разработана уточненная линеаризованная разложением в ряд Тейлора математическая модель силовой части системы ТПН-АД, позволяющая учесть внутренние обратные связи по углу нагрузки и противоЭДС асинхронной машины.

2. Разработана линеаризованная модель полной системы СИФУ-ТПН-АД с различными типами синхронизации (по напряжению сети и по току статора). Также в модели учтено влияние питающей сети.

3. Исследованы динамические свойства линеаризованной модели системы ТПН-АД. Результаты подтверждены процессами в полной модели системы с учетом идеальных вентилей. Описаны эффект смещения первой гармоники напряжения статора и эффект автоколебаний системы с асинхронными машинами общепромышленной серии в области подсинхронных скоростей. Проведен анализ совместной работы системы ТПН-АД с соседними устройствами.

4. Показано, что возникновение автоколебательного режима связано с наличием внутренних обратных связей в системе, наличие которых приводит к возникновению областей неустойчивости в зоне подсинхронных скоростей. Наличие автоколебаний делает практически невозможным работу системы на пожженном напряжении в рабочей зоне. Синхронизация системы по току статора позволяет исключить автоколебательный режим за счет введения стабилизирующих обратных связей.

5. Предложена структура бездатчиковой системы регулирования скорости АД на основе регулирования угла нагрузки, предназначенная для обеспечения энергосберегающего режима. Разработана линеаризованная модель системы как объекта управления с выходом по углу нагрузки.

185

6. Исследованы динамические свойства линеаризованной системы ТПН-АД как объекта управления. Результаты подтверждены процессами в полной модели системы с учетом идеальных вентилей.

7. Сформулированы условия работы системы в режиме энергосбережения. Разработана структура системы регулирования угла нагрузки для реализации энергосберегающего режима.

8. Показана необходимость линеаризации ТПН, в простейшем случае, по статической характеристике, поскольку статический коэффициент передачи преобразователя существенно изменяется в зависимости от сигнала управления.

9. Исследованы динамические свойства замкнутой по углу нагрузки системы ТПН-АД. Показано, что применение регулятора с переменной структурой позволяет в среднем на 25% уменьшить время переходных процессов в системе.

Ю.Отмечено, что в силу энергетических и динамических свойств системы ТПН-АД применение замкнутых по углу нагрузки систем энергосбережения целесообразно для двигателей малой и средней мощности.

11 .Проведен анализ электромагнитной совместимости системы ТПН-АД с питающей сетью. Исследован баланс реактивной мощности в системе ТПН-АД, спектральный состав входных напряжений и токов преобразователя в зависимости от мощности сети, а также энергетические характеристики системы в пусковых режимах. Показано, что с точки зрения минимизации пусковых потерь время нарастания напряжения должно составлять 0.2 - 0.5 с.

12.Показано, что ТПН увеличивает потребление реактивной мощности системой за счет эффекта смещения первой гармоники напряжения статора относительно напряжения сети.

13.Проведен анализ различных структур ООЭ. Разработана структура технологического электропривода на основе системы ТПН-АД, предназначенная для решения задач технологического управления станком-качалкой. Разработана общая аппаратная конфигурация системы и общая

186 структура программного обеспечения. Даны рекомендации для разработчиков ПО систем с технологическими электроприводами.

14. Предложенная методика анализа и проектирования ООЭ с системами ТПН-АД принята к использованию в "Промавтоматика".

187

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Автоматизированный электропривод / Под общ. ред. Н.Ф. Ильинского, М.Г. Юнькова. М.: Энергоатомиздат, 1986. 448с.

2. Адаптивное оценивание скорости вращения асинхронного электродвигателя / Ю.А. Борцов и др. // Электроприводы переменного тока с полупроводниковыми преобразователями: Тезисы докладов к 9-й Научно-технической конференции. Екатеринбург: У ПИ, 1992. С. 28.

3. Анисимов В.А., Горнов А.О., Москаленко В.В. Реализация регулируемого асинхронного электропривода на базе гибридных регуляторов напряжения. // Электроприводы переменного тока: Труды 11-й Научно-технической конференции. Екатеринбург: УГТУ, 1998. С. 121.

4. Архангельский Н.П., Курнышев Б.С., Лебедев С.К. Применение идентификаторов состояния в асинхронном электроприводе. // Автоматизированный электропривод / Под общ. ред. Н. Ф. Ильинского, М. Г. Юнькова М: Энергоатомиздат, 1990. С. 359-361.

5. Асинхронный регулируемый электропривод станка-качалки. Браславский И.Я., Буйначев С.К., Зюзев A.M. и др. // Электропривод переменного тока: Доклады десятой научно-технической конференции. Екатерибург: УГТУ, 1995. С. 168-172.

6. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.:Наука, 1972. 768 с.

7. Браславский И.Я. Возможности энергосбережения при использовании регулируемых асинхронных электроприводов // Электроприводы переменного тока: Труды 11-й Научно-технической конференции. Екатеринбург: УГТУ, 1998. С. 102-107.

8. Браславский И.Я. О возможностях энергосбережения при использовании регулируемых асинхронных электроприводов // Электротехника. 1998. №8. С. 2-5.

9. М.Браславский И.Я. Обобщение теории, разработка и внедрение полупроводниковых асинхронных электроприводов с параметрическим управлением: Дис. докт. техн. наук. М.: МЭИ. 1985. 484с.

10. Браславский И.Я., Зюзев A.M. Исследование частотных характеристик асинхронных трехфазных двигателей при различных способах управления // Изв. вузов. Электромеханика. 1982. №3. С. 268-278.

11. Браславский И.Я., Зюзев A.M. Опыт внедрения тиристорных асинхронных электроприводов с фазовым управлением Свердловск: ЦНТИ, 1981. 36с. (Автоматизированный электропривод. Вып. 2).

12. Браславский И.Я., Зюзев A.M. Рациональные тиристорные схемы динамического торможения для асинхронных двигателей // Электротехническая промышленность. Сер. Электропривод. 1976. №1 С. 15-16.

13. Браславский И.Я., Зюзев A.M., Кокшаров Л.П. Линеаризация САР скорости асинхронного электропривода с тиристорным фазовым управлением // Электричество. 1981. №12. С. 42-46.

14. Браславский И.Я., Зюзев A.M., Костылев A.B. Баланс реактивной мощности в системе тиристорный преобразователь напряжения асинхронный двигатель. // Электротехника. 2000. №1. С. 30 - 33.

15. Браславский И.Я., Зюзев A.M., Костылев A.B. Синтез нейроконтроллера для системы ТПН-АД // Перспективные технологии автоматизации: Тезисы докладов Международной электронной научно-технической конференции. Вологда , 1999. С. 78- 79.

16. Браславский И.Я., Зюзев A.M., Шилин С.И. Синтез цифровых систем управления асинхронным двигателем с тиристорным преобразователем напряжения // Научна сесия ВМЕИ "Ленин" '89': Тезисы докл. Международной конференции. София, 1989. С.39.

17. Валек В.М. Сравнительный анализ асинхронных параметрически управляемых электроприводов с различными схемами силовых полупроводниковых преобразователей: Дисс. канд. техн. наук. Свердловск: УПИ, 1983. 189 с.

18. Вейнгер A.M. Проектирование электроприводов: Справочник. Свердловск: Средне-Уральское кн. изд-во, 1980, 160с.

19. Генетические алгоритмы, искусственные нейронные сети и проблемы виртуальной реальности / Вороновский Г.К., Махотило К.В., Петрашев С.Н., Сергеев С.А. Харьков: ОСНОВА, 199/. 112 с.191

20. Герасимяк Р.П. Динамика асинхронных электроприводов крановых механизмов. М.: Энергоатомиздат, 1986. 270с.

21. Зюзев A.M. Разработка и исследование рациональных методов управления тиристорным динамическим торможением асинхронных двигателей. Дис. канд. техн. наук. Свердловск: УПИ, 1975. 183 с.

22. Зюзев A.M., Костылев A.B. Области рационального применения ТПН с синхронизацией по току и по напряжению сети // Энергосбережение-2000. Городское хозяйство-2000: Тезисы семинаров выставок. 16-19 мая 2000. Екатеринбург, 2000. С. 80.

23. Ильинский Н.Ф. Энергосбережение средствами электропривода // Проблемы автоматизированного электропривода: Тезисы докладов II Международной193

24. XIII Всероссийской) научно-технической конференции. Ульяновск: УлГТУ,1998. С. 44-46.

25. Ильинский Н.Ф., Рожанковский Ю.В., Горнов А.О. Энергосбережение в электроприводе. М.: Энергоатомиздат, 1989. 189с.

26. Ильинский Н.Ф., Рожанковский Ю.В., Горнов А.О. Энергосбережение в электроприводе. М.: Высш. шк., 1989. 147с.

27. Ключев В.И. Теория электропривода. М.:Энергоатомиздат, 1985. 560с.

28. Козаченко В.М. Основные тенденции развития встроенных систем управления двигателями и требования к микроконтроллерам. // Chip news.1999. №1. С. 2-10.

29. Костенко М.П., Пиотровский JT.M. Электрические машины. В 2-х ч. 4.2. -Машины переменного тока: Учебник для студентов высш. техн. учеб. заведений. Изд 3-е перераб. JI.: Энергия, 1973. 648с.

30. Костылев A.B. Оценка энергии пусковых процессов в системе ТПН-АД // Вестник Уральского государственного технического университета. Вып. 8. Вопросы совершенствования электротехнического оборудования и электротехнологий. Екатеринбург, 2000. С. 164-166.

31. Маевский О. А. Энергетические показатели вентильных преобразователей. М.: Энергия, 1978. 324с.

32. Микитченко А .Я. Получение информации о координатах асинхронного двигателя посредством датчиков Холла // Электроприводы переменного тока. Труды 11-й Научно-технической конференции. Екатеринбург: УГТУ, 1998. С. 196-199.

33. Мищенко В.А., Шрейнер Р.Т., Шубенко В.А. Оптимальный по минимуму потерь закон частотного управления асинхронным двигателем. Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1969, №8, С. 115-118.

34. Применение методов нейронных сетей и генетических алгоритмов в решении задач управления электроприводами / Клепиков В.Б., Сергеев С.А., Махотило К.В., Обруч К.В. // Электротехника. 1999. №5. С. 2 5.

35. Пути совершенствования и перспективы использования тиристорных асинхронных электроприводов с фазовым управлением / Браславский И.Я., Кутлер Н.П. и др. Электротехническая промышленность. Электропривод. 1980. №4(84). С.11-14.

36. Разработка уточненных динамических моделей системы ТПН-АД / Браславский И.Я., Зюзев A.M., Костылев A.B., Шилин С.И. // Научные идеи195

37. B.А. Шубенко на рубеже веков: Материалы научно-технической конференции. Научные школы УПИ-УГТУ №6. Екатеринбург, 1999.1. C. 22-29.

38. Справочник по теории автоматического управления / Под ред A.A. Красовского. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. 712с.

39. Терехов В.М. Современные способы управления и их применение в электроприводе // Проблемы автоматизированного электропривода. Тезисы докладов II Международной (XIII Всероссийской) научно-технической конференции. Ульяновск: УлГТУ, 1998. С. 8-10.

40. Тетяев Е.Ф. Исследование и разработка методов формирования переходных процессов в двухмассовой электромеханической системе с асинхронным двигателем, управляемым тиристорным преобразователем напряжения. Дис. техн. наук., Свердловск: УПИ, 1989.

41. Тимофеев Д.Г. разработка и исследование асинхронного электропривода с фазовым управлением без датчика скорости на валу двигателя. Дис. техн. наук., Свердловск: УПИ, 1989. 167 с.

42. Управляемый выпрямитель в системах автоматического управления / Донской Н.В., Иванов А.Г., Никитин В.М., Поздеев А.Д.; Под ред. А.Д. Поздеева. М.: Энергоатомиздат, 1984, 352с.196

43. Шилин С.И. Цифровая система управления скоростью асинхронного электропривода с тиристорным преобразователем напряжения: Дис. канд. техн. наук. Екатеринбург: УГТУ, 1996.

44. Шрейнер Р.Т., Дмитренко Ю.А. Оптимальное частотное управление асинхронными электроприводами. Кишинев.: Штиинца, 1982. 224 с.

45. Шубенко В.А., Браславский И.Я. Тиристорный асинхронный электропривод с фазовым управлением. М.: Энергия, 1972.

46. Электромагнитные переходные процессы в асинхронном электроприводе / Соколов М.М., Петров Л.П., Масандилов Л.Б., Ладензон В.А. М.:Энергия, 1967. 200с.

47. Эпштейн И.И. Автоматизированный электропривод переменного тока. М.:Энергоатомиздат, 1982. 192 с.

48. An Induction Motor Flux and Speed Observer: performance evaluation of several power levels / A. Damiano, M. Fracchia, M. Marchesoni, M. Mazzucchelli, P. Segarich // Proc. of Symposium SPEED AM 98. Italy. Sorrento, 1998. PP. В 1.25-B1.30.

49. Balara D., Timko J. Estimation of Induction Motor Parametrs Using Neural Networks Principals // Proc. of 8th International Power Electronics & Motion Control Conference PEMC '98. Czech Republic. Prague, 1998. PP. 3.6-9.

50. Barsoum N. N. Neuro-Fuzzy Control to variable Reluctance Drive System // Proc. of Symposium SPEED AM 98. Italy. Sorrento, 1998. PP. P1.37-P1.41.

51. Electronics & Motion Control Conference PEMC '98. Czech Republic. Prague, 1998.-PP. 4.109-4.113.

52. Brosse A., Henneberger G. A Comparison between the Kalman filter and the Luenberger observer for the sensorless control of a SRM // Proc. of Symposium SPEEDAM 98. Italy. Sorrento, 1998. PP. P1.43-P1.48.

53. Comparative Study of Classical Estimator and Neural Estimator for Induction Machine Flux / Bellaj Mrabet N., Jelassi K., Constnant L., Dagues B. // Proc. of Symposium SPEEDAM 98 Italy. Sorrento, 1998. PP. B1.1-B1.5.

54. Dodds S. J., Vittek J., Perryman R. Forced Dynamic control of Shaft Sensorless Induction Motor Drives // Proc. of Symposium SPEEDAM 98. Italy. Sorrento, 1998. PP. A1.9-A1.14.

55. Dodds S., Vittek J., Seman S. Implementation of a sensorless synchronous motor drive control system with prescribed closed-loop speed dynamics // Proc. of Symposium SPEEDAM 98. Italy. Sorrento, 1998. PP. P4.5-10.

56. Fang-Zheng Peng, Tadashi Fukao. Robust speed identification for speed-sensorless vector control of induction motors // IEEE Transaction On Industry Application. 1994. Vol. 30, No. 5, P. 124-128.

57. Feiler Z., Kreysa K., Patocka M. Digital Signal Processor application for Vector Control of Asynchronous Motor // Proc. of Symposium SPEEDAM 98. Italy. Sorrento, 1998. PP. P3.7-P3.ll.

58. Hew W. P., Tamjis M. R., Saddique S. M. A Computer Based Current Sensorless Induction Motor Drive // Proc. of Symposium SPEEDAM 98. Italy. Sorrento, 1998. PP. P3.13-16.

59. Jelonkiewicz J., Przyby A. High efficient induction motor drive for light vehicle // Proc. of 8th International Power Electronics & Motion Control Conference PEMC "98. Czech Republic. Prague, 1998. PP. 4.177-181.

60. Razik H., Baghli L., Rezzoug A. Adaptive neuro-fuzzi speed control of an induction motor // Proc. of 8th International Power Electronics & Motion Control Conference PEMC ^98. Czech Republic. Prague, 1998. PP. 3.34-3.39.

61. The synthesis of neural observer for dtc induction drive / Braslavsky I. Ya., Ishmatov Z. Sh., Zuzev A. M., Averyanov M. A., Barats E. I., Kostylev A. V. // Proc. of Symposium SPEEDAM 2000. Italy. Ischia, 2000. PP. C4.1- C4.5.

62. Tsuji M., Yamada E. Advanced Vector Control for Induction Motor Drives // Proc. of Symposium SPEEDAM 98. Italy. Sorrento, 1998. PP.A1.1-A1.8.201

63. В данной работе все уравнения асинхронной машины и ТПН записаны в относительных единицах. В качестве базовых величин для системы относительных единиц использованы величины, приведенные в таблице П1.