автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Синхронизированный асинхронный электропривод с частотным управлением

На правах рукописи

Соломатин Александр Александрович

СИНХРОНИЗИРОВАННЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С ЧАСТОТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Специальность 05.09.03 - «Электротехнические комплексы и системы»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Липецк - 2006

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Мещеряков Виктор Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Зайцев Александр Иванович кандидат технических наук Ченцов Константин Юрьевич

Ведущая организация:

ОАО «Липецкстальпроект» г. Липецк

Защита диссертации состоится 14 апреля 2006 года в 12 22 на заседании диссертационного совета Д 212.108.01 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет» по адресу: 398600, г. Липецк, ул. Московская, 30, административный корпус, ауд. 601.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет».

Автореферат разослан « 40 » марта 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В. И. Бойчевский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время на промышленных предприятиях в России и за рубежом повышаются требования к автоматизированному электроприводу. Результаты исследований регулируемых электроприводов позволяют создавать новые системы, отличающиеся высокими эксплуатационными и экономическими показателями.

На сегодняшний день лидирующие позиции занимают системы с частотным управлением асинхронными двигателями. Частотные преобразователи ведущих мировых производителей являются универсальными и высокотехнологичными продуктами, обладающими широкими возможностями выбора закона управления, настройки и параметрирования. Микропроцессорные средства, применяемые в преобразователях частоты, позволяют посредством косвенного измерения с высокой точностью рассчитывать значения угловой скорости, по-токосцепления, момента двигателя и тем самым формировать сложные законы управления. Всё это не могло не отразиться на росте парка используемых асинхронных короткозамкнутых двигателей. Однако существует класс механизмов, на которых преимущественно используются асинхронные двигатели с фазным ротором.

Несмотря на прогрессивное развитие техники, на предприятиях встречаются системы, не удовлетворяющие современным требованиям экономичности и гибкости управления, диапазона и качества регулирования. Остро стоят задачи получения абсолютно жёстких механических характеристик совместно с частотным регулированием скорости электропривода, построенных на базе асинхронного двигателя с фазным ротором. Перспективным направлением является получение свойств синхронного двигателя в таких электроприводах путём пропускания по обмоткам ротора тока несинусоидальной формы.

Таким образом, исследования, направленные на разработку и совершенствование систем синхронизированного асинхронного электропривода с частотным управлением на основе двигателя с фазным ротором, являются важными и актуальными. Актуальность этой проблемы также подтверждается возможностью повышения КПД электропривода, а следовательно, экономией электроэнергии.

Цель работы. Совершенствование систем управления асинхронным двигателем с фазным ротором с использованием принципов частотного управления и подпитки обмотки ротора трёхфазным током несинусоидальной формы.

Идея работы заключается в разработке системы регулируемого электропривода на основе асинхронного двигателя с фазным ротором, обладающей абсолютно жёсткими механическими характеристиками благодаря подаче в обмотки ротора трёхфазного тока несинусоидальной формы с использованием

широтно-импульсной модуляции в момент коммутации вентилей, и частотного _____________________________________' РОС. НАЦИОНАЛЬНА»

управления по цепи обмотки статора.

НАЦИОНАЛЬНАЯ. БИБЛИОТЕКА I

Задачи работы:

- разработка и исследование систем синхронизированного асинхронного электропривода с подключением обмоток ротора к источнику постоянного тока и при питании обмотки статора от преобразователя частоты;

- исследование синхронизированного асинхронного электропривода с последовательным соединением обмоток статора и ротора через вентильные элементы;

- исследование динамических свойств синхронизированного асинхронного электропривода с коммутатором в цепи ротора;

- моделирование систем синхронизированного асинхронного электропривода с использованием как плавного пуска от преобразователя частоты, так и асинхронного пуска с дальнейшей синхронизацией.

Методы и объект исследования. Поставленные в работе задачи решались методами теории автоматического управления, методами математического моделирования динамических процессов на персональной ЭВМ с использованием численных методов решения, методами экспериментального подтверждения. Объектом исследования является асинхронный двигатель с фазным ротором с частотным преобразователем в статарной цепи и коммутатором в роторной.

Научная новизна. В диссертационной работе путём исследований получены следующие научные результаты:

- исследованы электромеханические свойства разработанной системы синхронизированного асинхронного электропривода с последовательным соединением обмоток статора и ротора, отличающиеся от свойств ранее известных систем равенством токов статора и ротора двигателя;

- разработаны и исследованы математические модели синхронизированного асинхронного электропривода на основе асинхронного двигателя с фазным ротором при питании от преобразователя частоты, отличающиеся от известных более детальным описанием элементов электропривода с помощью систем дифференциальных уравнений, учитывающих работу коммутатора в цепи ротора;

- исследованы критерии и найдены условия плавного пуска синхронизированного асинхронного двигателя при питании статарной цепи от преобразователя частоты, отличающиеся от ранее известных учётом большего количества влияющих факторов;

- исследовано влияние на угол нагрузки угла смещения вектора магнитного потока ротора синхронизированного асинхронного двигателя, отличающееся от известных исследований анализом коммутации роторных обмоток с различной последовательностью переключений управляемых вентилей.

Практическая значимость работы:

- повышена перегрузочная способность синхронизированного асинхронного электропривода, равномерно перераспределены тепловые потери в трёхфазной обмотке ротора;

- разработано простое схемное решение устройства коммутации обмоток ротора асинхронного двигателя с фазным ротором, что упрощает его производство;

- получены жёсткие механические характеристики электропривода на базе асинхронного двигателя с фазным ротором в широком диапазоне регулируемых частот.

Достоверность полученных результатов подтверждается математическим обоснованием разработанных моделей, сопоставимостью показателей экспериментальных и теоретических исследований с погрешностью менее 5%, а также с положениями общей теории электропривода.

Реализация результатов работы. Результаты и практические рекомендации диссертационной работы внедрены на предприятии ООО «Балаковский завод волоконных материалов». Ожидаемый годовой экономический эффект за счёт экономии электроэнергии и повышения cos ср составляет около 5 тыс. рублей с каждо! о киловатта установленной мощности.

На защиту выносятся:

- схемная реализация синхронизированного асинхронного электропривода при частотном управлении;

- результаты математического моделирования синхронизированного асинхронного электропривода при питании от преобразователя частоты;

- схемная реализация синхронизированного асинхронного электропривода на базе асинхронного двигателя с фазным ротором при последовательном соединении обмоток статора и ротора;

- результаты исследования влияния коммутаций роторных обмоток на угол нагрузки и смещение вектора магнитного потока ротора;

- результаты исследования плавного пуска синхронизированного асинхронного двигателя.

Апробация работы Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на Международной конференции «Участие молодых учёных, инженеров и педагогов в разработке и реализации инновационных технологий» (Московский государственный индустриальный университет. Москва 2003); научно-технической конференции «Молодые учёные центра России» (Тульский государственный университет. Тула 2003); Всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергетика, энергосберегающие технологии» (Липецк 2004); научно-технической конференции кафедры "Электропривода и автоматизации промышленных установок и технологических комплексов", посвященной 30-летию кафедры электропривода (Липецк 2004г.); IV Международной (XV Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу «Автоматизированный электропривод в XXI веке: пути развития» (Магнитогорск 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка, включающего 106 наименова-

ний и 9 приложений. Общий объём работы - 206 страниц. Основная часть изложена на 157 страницах текста, содержит 58 рисунков, 2 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении определены решаемые в диссертационной работе научно-технические проблемы и задачи; обоснована актуальность, показаны новизна и практическая значимость работы; выделены основные защищаемые положения.

В первой главе дан анализ современного состояния электроприводов на базе асинхронного двигателя с фазным ротором, уточнены требования, предъявляемые к современным системам электропривода. Обоснована необходимость совершенствования систем управления асинхронным двигателем с фазным ротором.

Проведённый анализ известных систем частотного управления и синхронизированного асинхронного электропривода позволил выбрать методы его совершенствования Электроприводы такого типа находят применение на многих механизмах прессов, ножниц для резки металла и других. В сравнительном анализе рассмотрены преимущества и недостатки двигателей двойного питания, в частности электрических, электромеханических и комбинированных асинхронно-вентильных каскадов.

Частотное управление обеспечивает плавное и экономичное регулирование скорости в широких пределах. Наиболее перспективны системы со статическими преобразователями частоты. Предложено значительное число схем преобразовательных устройств. Однако, имеется ещё целый ряд нерешённых задач, связанных с разработкой как силовых цепей, так и систем управления, а также выявлением целесообразных областей применения преобразователей различных типов. На многих агрегатах требуется использовать системы, позволяющие с высокой точностью поддерживать заданное значение скорости исполнительных механизмов независимо от изменения нагрузки. Эти задачи решают системы с абсолютно жёсткими механическими характеристиками. Из литературных источников известно, что при использовании одного из возможных режимов двойного питания, заключающегося в пропускании по обмоткам ротора постоянного тока, можно получить свойства синхронного двигателя в электроприводах, построенных на базе асинхронного двигателя с фазным ротором. В этом случае возможно использование частотного принципа регулирования скорости вращения асинхронного двигателя с одновременным питанием обмотки ротора от дополнительного источника постоянного тока.

Такие системы удобно использовать на механизмах, в которых сочетаются требования получения абсолютно жёстких характеристик и регулирование скорости в широком диапазоне. Предложенный режим питания обмоток ротора сочетает в себе особенности синхронизированного асинхронного электропривода и системы частотный преобразователь - двигатель.

Во второй главе рассмотрены магнитодвижущие силы, формируемые постоянным током, протекающим по обмоткам ротора синхронизированного

электродвигателя. По мере возрастания постоянного напряжения, подаваемого в ротор и2, и, как следствие, возрастания тока ротора, происходит возрастание максимального момента двигателя. Равномерность нагрева можно обеспечить путём циклического последовательного чередования цепей, по которым протекает максимальный ток, то есть огибающая кривой тока ротора имеет синусоидальную форму низкой частоты (рис. 1). Уравнения установившегося режима синхронизированного асинхронного двигателя будут иметь вид:

где (Oí - угловая скорость ротора; Ujq - напряжение статора по мнимой оси; Uid - напряжение статора по вещественной оси; U^ - напряжение ротора по мнимой оси; U2d - напряжение ротора по вещественной оси; 1ц - ток статора по мнимой оси; lid - ток статора по вещественной оси; I2q - ток ротора по мнимой оси; h<¡ - ток ротора по вещественной оси; ri - активное сопротивление статора; r2d - активное сопротивление ротора по вещественной оси; тгц - активное сопротивление ротора по мнимой оси; x]q - индуктивное сопротивление статора по мнимой оси; xld - индуктивное сопротивление статора по вещественной оси; xmq - индуктивное сопротивление намагничивания по мнимой оси; xmd - индуктивное сопротивление намагничивания по вещественной оси; М - электромагнитный момент; *Flq - потокосцепление статора по мнимой оси; 4/Id - потокос-цепление статора по вещественной оси; Ч^ - потокосцепление ротора по мнимой оси; Ч'м - потокосцепление ротора по вещественной оси.

Конструктивные особенности асинхронного двигателя с фазным ротором позволяют осуществить последовательное соединение обмоток статора и ротора двигателя через вентильные элементы (рис. 2). Реализация энергии скольжения и простота вентильной части обеспечивает экономичность и надёжность электропривода такого класса. Наиболее эффективно использование сочетания принципа последовательного возбуждения совместно с синхронизированием электродвигателя с фазным ротором. Предлагаемый синхронизированный асинхронный двигатель с последовательным возбуждением защищен патентом на изобретение. При таком схемном решении напряжение питания будет:

UdOrmr = Edomtr — Id ' Rd30nm> (2)

где Edomtr - выпрямленная ЭДС источника питания; Id - ток выпрямленной цепи; Rd30mrr - приведённое к выпрямленной цепи сопротивление источника питания.

Напряжение, подводимое к обмотке статора:

где Есп - выпрямленная ЭДС обмотки статора; 1^3 - приведённое к выпрямленной цепи эквивалентное сопротивление обмотки статора двигателя;

О)

Udi = Edl-Id-Rdi3 + AUd

(3)

Напряжение, подводимое со стороны статора к обмотке ротора:

AUd erar = Ed пат = Udl - (Edl - Id Raía)- (4)

Напряжение на выходе инвертора:

Ud2 = Ed2-Id-Rd23, (5)

где Ed2 - выпрямленная противо-ЭДС обмотки ротора; И^э - приведённое к выпрямленной цепи эквивалентное сопротивление обмотки ротора двигателя;

Уравнения статора и ротора для цепи переменного тока: Ü^V^+j-Vx.+E^-AÜ^; 1

U^Í^+j-Vx.+E^AU^J ()

где X), х2 - индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора соответственно.

Механические характеристики синхронизированного двигателя представляют собой прямые параллельные оси абсцисс (рис. 3.). Переключение вентилей осуществляется с частотой, значительно (более чем на порядок) меньшей частоты питающей сети. Промежуток времени между переключениями может составлять от 10 секунд до нескольких минут.

Рис. 1. Синхронизированный асинхронный электропривод с частотным управлением

Рис. 2. Синхронизированный асинхронный двигатель с последовательным возбуждением и коммутацией обмоток ротора

со, рад/с

100,0 -80,0 60,0 -40,0 20,0 0,0

Рис. 3. Механические характеристики синхронизированного асинхронного электропривода при питании от ПЧ

По каждой из фазных обмоток ротора 1/2 часть периода работы протекает максимальный ток, 1/3 часть периода работы - только половина максимального тока, а 1/6 часть периода ток по обмотке не протекает. Этот режим соответствует работе синхронизированного двигателя со смещением вектора магнитного поля ротора на 30° (рис. 4). Поэтому фазные обмотки ротора имеют одинаковый тепловой режим. Коммутатор представляет собой силовые управляемые ключи, соединённые по мостовой схеме, на которые воздействует устройство управления, основанное на логических элементах.

М,Н-м

а) б)

Рис. 4. Циклограммы переключений обмоток ротора синхронизированного асинхронного двигателя: а - с углом смещения вектора магнитного потока на 30°; б - с углом смещения вектора магнитного потока на 60°

Период коммутации, с одной стороны, должен быть наибольшим, так как изменение направления протекания токов приводит к сдвигу угла нагрузки 0, а с другой стороны, необходимо обеспечивать тепловой баланс роторных обмоток электродвигателя. Для двигателя МТМ111-6 при коммутации с углом смещения вектора магнитного потока на 30° период составляет 24 секунды.

В третьей главе рассмотрены условия устойчивой работы системы в установившихся режимах при возникновении возмущающих воздействий. Одним из способов пуска синхронизированного асинхронного двигателя является асинхронный пуск. Следует отметить, что после втягивания двигателя в синхронизм, наблюдается снижение тока статора, что является подтверждением одного из главных достоинств синхронизированной асинхронной машины.

где а - коэффициент затухания переходного процесса, АОнач - начальное значение угла рассогласования; бвх - начальное скольжение, при котором осуществляется втягивание в синхронизм.

Процесс наброса нагрузки в установившемся режиме работы синхронизированного асинхронного двигателя аналогичен переходному процессу втягивания его в синхронизм, за исключением отсутствия скольжения звх = 0. В случае, когда значения статического момента набрасываемой нагрузки довольно велики, близки к критическим, переходный процесс наброса нагрузки принимает апериодический характер, а при превышении критического значения статического момента двигатель выпадает из синхронизма при условии, что отсутствует форсировка возбуждения. Использование синхронизированного асинхронного электропривода рекомендуется на высокоинерционных механизмах, в том числе с маховиками на валу двигателя, к которым относятся механизмы ножниц для резки металла, прессы брикетирования металлолома и т. д. Такая область применения обусловлена коммутационными процессами в синхронизированном асинхронном двигателе с фазным ротором, которые приводят к возникновению колебательности в системе, обмену энергией магнитного поля и механических вращающихся частей агрегата. Однако для высокоинерционных механизмов электромагнитные переходные процессы, происходящие в роторе, не вызывают электромеханические переходные процессы, так как электромеханическая постоянная времени значительно превышает электромагнитную постоянную времени. То есть механическая часть привода является фильтром высокочастотных колебаний электромагнитного момента. Получение апериодического процесса при коммутации, то есть снижение бросков тока при переключении, минимизация влияния переключений на устойчивость системы, снижение амплигуды колебательности скорости двигателя и повышение коэффициента её затухания, осуществляется за счёт уменьшения угла отклонения вектора магнитного потока и применения широтно-импульсной модуляции (ШИМ) (рис. 5).

(7)

Рис. 5. Переходный процесс (оф, укрупнённый, при смещении вектора магнитного поля ротора асинхронного двигателя на угол 30° по ходу вращения для: 1 - суммарного момента инерции = 1дв; 2 - суммарного момента инерции ^ = 5-1^,; 3 - широтно-импульсной модуляции, ^ =

Статор -380 В

Рис. 6. Схематичное представление работы коммутатора

Коммутация обмоток ротора с отклонением магнитного потока на угол 30° имеет значительные преимущества: во-первых, это наименьший угол, на который можно произвести сдвиг магнитного потока. Очевидно, чем на меньший угол происходит смещение векторов, тем меньшее возмущающее воздействие оказывается на систему и тем быстрее она возвращается к установившемуся режиму при прочих равных условиях.

Во-вторых, в таком режиме работы облегчается коммутация, так как в каждой обмотке при смене направления протекания тока выдерживается бестоковая пауза, позволяющая спасть току и исключающая возникновение перенапряжений в обмотке. В табл. 1 приведена последовательность переключений управляемых вентилей при смещении вектора магнитного потока на 30°. С целью повышения устойчивости процесса коммутацию следует производить со смещением вектора магнитного потока и ЭДС ротора по направлению вращения ротора синхронизированного двигателя.

Широтно-импульсная коммутация - это коммутация, «растянутая» во времени. Если вентиль был закрыт, то в начальный момент коммутации он открывается на очень короткий промежуток времени (пропорциональный несущей частоте, которая составляет порядка 200Гц), в дальнейшем время открытого состояния вентиля возрастает, а время закрытого состояния уменьшается. В конечном итоге вентиль остаётся постоянно открытым, и этот момент считается окончанием коммутации. За время коммутации смещение вектора магнитного потока происходит 20 - 40 раз. Коммутацию можно осуществлять как по линейному закону - длительность открытия вентиля пропорционально (линейно) увеличивается - так и по другим нелинейным законам косинуса, тангенса и т. д. Во время такой «мягкой» коммутации происходит многократное смещение вектора магнитного потока. Вследствие этого снижаются броски тока (рис. 7), перерегулирование переходного процесса скорости.

Рис. 7. График переходного процесса фазных токов ротора в момент осуществления переключения роторных обмоток с использованием широтно-импульсной модуляции: 1 - фаза а; 2 - фаза Ь; 3 - фаза с

Длительность коммутации 0,1 - 0,2 секунды является оптимальной, так как дальнейшее увеличение времени коммутации приводит к затягиванию переходного процесса. Проблема обеспечения динамической устойчивости актуальна для синхронизированных асинхронных двигателей с фазным ротором при понижении напряжения в питающей сети, набросе и сбросе нагрузки, коммутации в роторе и других случаях.

Таблица 1.

Последовательность переключений управляемых вентилей при смещении вектора магнитного потока на угол 30°

Номер переключения (в цикле) Номер вентиля

VI \2 УЗ У4 У5 \6

1 X X X

2 X X

3 X X X

4 X X

5 X X X

6 X X

7 X X X

8 X X

9 X X X

10 X X

11 X X X

12 X X

Исследование проблемы динамической устойчивости синхронизированной асинхронной машины состоит как в проверке сохранения синхронизма при заданном нарушении режима, так и в определении предельно допустимого возмущения, при котором машина выпадает из синхронизма, то есть в определении так называемой границы динамической устойчивости. Па динамическую устойчивость значительное влияние оказывает регулирование возбуждения.

Применение форсировки возбуждения в синхронизированном асинхронном электроприводе является достаточным для повышения его динамической устойчивости в случае мгновенного наброса нагрузки или просадки напряжения питания. Для достижения наилучших регулировочных характеристик необходимо использовать замкнутые системы управления синхронизированным асинхронным двигателем. Для изучения и анализа процессов, происходящих в системе электропривода, была построена подробная математическая модель. В диссертационной работе моделирование проводилось в программном продукте МаЛаЬ у.6.5. Моделирование осуществлялось с переменным шагом, это позволило снизить время обсчёта модели без потери точности результатов.

В четвёртой главе исследованы плавный пуск и частотное управление синхронизированным асинхронным двигателем от преобразователя частоты. Были рассмотрены в сравнении основной закон Костенко и закон постоянства рабочего магнитного потока применительно к синхронизированному асинхронному двигателю с фазным ротором.

На процесс плавного пуска влияет большое количество факторов: начальное положение ротора @Р, начальная частота ПЧ 5» и время её поддержа-

ния, начальный ток возбуждения 12, ток статора II, интенсивность нарастания частоты момент трения. Для исследуемого синхронизированного асинхронного двигателя максимально возможная начальная частота, при которой ротор не выпадает из синхронизма, равна 1,4 Гц. Начальная частота ^ должна поддерживаться примерно 0,5 - 0,8 с для того, чтобы результирующий вектор тока статора сделал минимум один оборот, «подхватывая» вектор магнитного потока ротора и увлекая его за собой, втянул ротор в синхронизм, а также успокоились колебания ротора, после чего можно равномерно повышать частоту до необходимого значения. С увеличением ^ увеличиваются амплитуда и период колебаний 5, - угла между результирующим вектором тока статора и продольной осью ротора. Максимально возможная интенсивность нарастания частоты при номинальной нагрузке на возрастающей волне скорости для исследуемого двигателя равна 10 Гц/с. Полностью же избежать колебаний ротора в момент тро-гания не удастся даже по причине проявления эффекта «залипания». В дальнейшем по мере разгона синхронизированного асинхронного двигателя ток ротора можно плавно повышать путём увеличения постоянного напряжения, подаваемого в ротор. Притом по мере роста скорости двигателя интенсивность нарастания целесообразнее повышать.

Обобщённая формула механической характеристики синхронизирован-

нои машины переменного тока:

1--^- соз8 +—эт5

Б в,

«Р /_

(8)

ТТ и2 и2

где МКР - критический момент асинхронного двигателя; и2. — ^ ^ ~ - относительное значение подводимого к ротору напряжения; 5 - угол между векторами напряжений, подводимым к статору и ротору.

Уравнение угловой характеристики синхронизированной асинхронной машины:

М ЛрН&ипв (9)

где и, - напряжение, подводимое к статору; с>о - угловая скорость обобщённого вектора напряжения сети; р - число пар полюсов двигателя.

Преобразование электрической энергии в механическую в синхронизированном асинхронном двигателе, как и в других электрических машинах, связано с потерями электрической энергии. Расчеты показали, что КПД асинхронного двигателя фазным ротором при работе под номинальной нагрузкой в синхронизированном режиме в 1,08 раз выше, чем КПД того же двигателя с ротором, замкнутым накоротко. Потери энергии реализуются в виде тепла и вызывают нагревание тех или иных частей синхронизированного асинхронного двигателя, то есть обмоток статора и ротора, магнитопровода и т. д.

Рис. 8. Рабочие характеристики: 1 - Г|(Р2) синхронизированный асинхронный двигатель; 2 - ri(P2) асинхронный двигатель с ротором, замкнутым накоротко; 3 - cos ф (Р2) синхронизированный асинхронный двигатель; 4 - cos ф (Р2) асинхронный двигатель с ротором, замкнутым накоротко

Переключение обмоток ротора синхронизированного двигателя приводит к колебанию их температуры вокруг среднего значения, при этом не превышая предельно допустимую температуру, которая определяется классом изоляции. Эквивалентный по нагреву ток ротора в синхронизированном режиме работы асинхронного двигателя МТМ111-6 при смещении вектора магнитного потока на угол 60° будет составлять Imax = 15,7 А. При выборе превышения температуры Лт„ = 10°С над средней температурой фазной обмотки ротора время между переключениями tn будет составлять 54 секунды. А при смещении вектора магнитного потока на угол 30° эквивалентный по нагреву ток ротора будет составлять Imax = 14,53 А. И при выборе такого же превышения температуры время между переключениями tn будет составлять 24 секунды. В рамках данной работы был проведён ряд экспериментальных исследований синхронизированного электропривода на площадях лаборатории фирмы ООО «Промэлектроника». Осциллофаммы, являющиеся результатами экспериментальных исследований, полностью подтвердили аналитические выводы и расчёты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате исследований, проведённых при выполнении данной работы, решена актуальная задача: разработана система синхронизированного асинхронного электропривода на базе асинхронного двигателя с фазным ротором, обладающая абсолютно жёсткими механическими характеристиками за счёт подачи

в обмотку ротора трёхфазного тока несинусоидальной формы с использованием широтно-импульсной модуляции в моменты коммутации вентилей. Разработанный электропривод предназначен для механизмов прессов, ножниц для резки металла и других.

Материалы диссертации позволяют сформулировать следующие выводы и практические рекомендации:

1. Применение синхронизированного асинхронного электропривода на базе асинхронного двигателя с фазным ротором совместно с частотным управлением является целесообразным на механизмах, требующих сочетания абсолютно жёстких характеристик и регулирования скорости в широком диапазоне.

2. Последовательное соединение обмоток синхронизированного асинхронного двигателя через вентильные элементы обеспечивает выравнивание амплитуд токов статора и ротора и подключение к питающей сети только выводов обмотки статора, что позволяет исключить из схемы согласующий трансформатор.

3. Применение принципа синхронизации в электроприводе на базе асинхронного двигателя с фазным ротором, позволяет снизить ток статора на 23%, повысить КПД электропривода на 8%, а также улучшить cos ср на 12% по сравнению с двигателем с закороченным ротором. Наблюдается заметное улучшение рабочих характеристик.

4. Снижение и равномерное перераспределение тепловых нагрузок в фазных обмотках ротора осуществляется путём их периодического подключения к источнику питания с помощью трёхфазного коммутационного устройства.

5. Стабильность работы синхронизированного асинхронного электропривода в различных режимах напрямую зависит от статической и динамической устойчивости системы.

6. Управление силовыми вентилями коммутатора можно осуществлять как от индивидуального устройства, основанного на логических микросхемах малой или средней степени интеграции, так и использовать готовые программируемые логические модули, объединяющие в себе управление сразу несколькими коммутаторами синхронизированных асинхронных электроприводов.

7. Разработана универсальная математическая модель, позволяющая исследовать динамические процессы в синхронизированном асинхронном электроприводе при питании обмоток статора асинхронного двигателя с фазным ротором от преобразователя частоты. Результаты моделирования позволили подтвердить аналитические выводы и расчёты.

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Соломатин, А. А. Управление аналоговым объектом регулирования с помощью персонального компьютера [текст] / А. А. Соломатин, А. Н. Павленко // Научно-практическая конференция студентов и аспирантов факультета авто-

матизации и информатики ЛГТУ : сб. науч. тр. / Липецкий гос. тех. ун-т. - Липецк, 2002. - С. 39-41.

2. Соломатин, А. А. Синхронизированный асинхронный электропривод крановых механизмов [текст] / А. А. Соломатин // Участие молодых учёных, инженеров и педагогов в разработке и реализации инновационных технологий : сб. науч. тр. / Московский гос. индустриальный ун-т. - Москва, 2003. -С. 74-76.

3. Мещеряков, В. Н. Синхронизированный асинхронный электропривод [текст] / В. Н. Мещеряков, А. А. Соломатин // Молодые учёные центра России. Вклад в науку XXI века : сб. науч. тр. / Тульский гос. ун-т. / - Тула, 2003. -С. 14-16.

4. Мещеряков, В. Н. Асинхронный двигатель двойного питания в электроприводе механизмов общепромышленного назначения [текст] / В. Н. Мещеряков, А. А. Соломатин, В. В. Зотов // Электротехника, энергосберегающие технологии: сб. науч. тр. / Липецкий гос. тех. ун-т. - Липецк, 2004. — С. 113 — 115.

5. Мещеряков, В. Н. Синхронизированный асинхронный электропривод [текст] / В. Н. Мещеряков, А. А. Соломатин // Научно-техническая конференция: [посвящ. 30-летию кафедры «Электропривода и автоматизации промышленных установок и технологических комплексов» : материалы] : сб. науч. тр. / Липецкий гос. тех. ун-т. - Липецк, 2004. - С. 39 - 41.

6. Мещеряков, В. Н. Электропривод для механизмов общепромышленного назначения с двойным питанием асинхронного двигателя с фазным ротором [текст] / В. Н. Мещеряков, А. А. Соломатин // IV Международная (XV Всероссийская) конференция по автоматизированному электроприводу «Автоматизированный электропривод в XXI веке: пути развития» : сб. науч. тр. / Магнитогорский металлургический комбинат. - Магнитогорск, 2004. - С. 89 - 91.

7 Пат. 2263388 Российская Федерация, МПК7 Н 02 Р 1/50. Синхронизированный асинхронный двигатель [Текст] / Мещеряков В. Н., Соломатин А. А.; заявитель и патентообладатель Липецкий гос. техн. ун-т. - №2003134324; заявл. 26.11.2003; опубл. 27.10.2005,Бюл. №30.-4 с.

Личный вклад автора в работах заключается в следующем:

в [1] - рассмотрена возможность управления аналоговым объектом регулирования с помощью персонального компьютера; [2] - предложен метод повышения мощности и перераспределения тепловых нагрузок синхронизированного асинхронного двигателя с фазным ротором; [3] - предложено частотное управление синхронизированным асинхронным двигателем; [4] - рассмотрена возможность питания ротора синхронизированного асинхронного двигателя переменным током сверхнизкой частоты; [5] - выведены законы изменения напряжения подводимого к ротору синхронизированного асинхронного двигателя; [6] - выполнено построение математических моделей синхронизированного асинхронного двигателя; [7] - предложено схемное решение синхронизированного асинхронного двигателя с последовательным соединением статорных и роторных обмоток.

Подписано в печать 3.03.2006г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная Печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №162. Липецкий государственный технический университет Типография ЛГТУ 398600 г. Липецк, ул. Московская, 30

I

I

¿OPá,4 ¿U/O

P-5210

ВВЕДЕНИЕ.

1. ВЕНТИЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА НА БАЗЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ.

1.1. Системы электропривода на базе асинхронных двигателей с фазным ротором с вентильными преобразователями в цепи ротора.

С 1.2. Частотное управление асинхронным двигателем.

1.3. Системы асинхронных электроприводов с абсолютно жёсткими механическими характеристиками.

ВЫВОДЫ.

2. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ В СИНХРОНИЗИРОВАННОМ f' ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ.

2.1. Построение систем синхронизированного асинхронного электропривода и их основные характеристики.

2.2. Математическое описание и основные электромеханические свойства синхронизированного асинхронного электропривода.

2.3. Синхронизированный асинхронный электропривод с последовательным возбуждением.

2.4. Устройство и работа коммутатора в цепи ротора.

ВЫВОДЫ.

3. ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СИСТЕМЫ СИНХРОНИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА.

3.1. Устойчивость системы при возникновении возмущающих воздействий.

3.2. Угол смещения вектора магнитного поля. Влияние на угол v нагрузки.

3.3. Динамическая устойчивость синхронизированного асинхронного электропривода.

3.4. Моделирование синхронизированного асинхронного электропривода с частотным управлением.

ВЫВОДЫ.

4. ПУСКОВЫЕ РЕЖИМЫ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СИНХРОНИЗИРОВАННОГО АСИНХРОННОГО

ЭЛЕКТРОПРИВОДА.

L. 4.1. Плавный пуск и частотное управление синхронизированным асинхронным двигателем от преобразователя частоты.

4.2. Мощность и электромагнитный момент синхронизированного асинхронного двигателя.

4.3. Энергетические показатели синхронизированного асинхронного электропривода.

4 4.4. Экспериментальные исследования синхронизированного асинхронного электропривода.

ВЫВОДЫ.

Актуальность работы. В настоящее время на многих промышленных предприятиях в России и за рубежом повышается уровень требований к автоматизированному электроприводу. Главным направлением исследований является создание новых регулируемых электроприводов, отличающихся высокими эксплуатационными и экономическими показателями. Можно указать несколько причин, обусловливающих необходимость расширения областей применения регулируемого электропривода:

- переход от частичной к полной или комплексной автоматизации производственных машин и процессов;

- рост единичных мощностей машин и механизмов;

- повышение производительности установок, их эксплуатационного коэффициента полезного действия;

- улучшение качества продукции регулированием и оптимизацией технологического процесса.

Благодаря указанным обстоятельствам регулируемые электроприводы все шире применяются в промышленности и сельском хозяйстве. Постоянное увеличение потребности в регулируемых приводах [1] обусловило изучение и разработку ряда специальных систем электропривода. Особенно большое внимание уделяется созданию регулируемых электроприводов с двигателями переменного тока. В настоящее время развитие привода переменного тока с корот-козамкнутыми двигателями и двигателями с фазным ротором достигло такого уровня, когда его технико-экономические показатели становятся сравнимыми с приводом постоянного тока и даже зачастую превосходят их.

Приводы переменного тока имеют лучшие качественные показатели. Благодаря малому моменту инерции частотный привод позволяет достигнуть более высоких динамических показателей при больших мощностях [2, 3]. Максимальная скорость двигателей постоянного тока ограничена условиями коммутации и снижается с увеличением нагрузки [4, 5]. В различных отраслях промышленности стало необходимым применение регулируемого электропривода для механизмов, которые ранее традиционно оснащались нерегулируемыми электроприводами.

На сегодняшний день лидирующие позиции занимают системы с частотным управлением асинхронными двигателями. Частотные преобразователи ведущих мировых производителей, таких как Siemens, Schneider Electric, Allen Bradley, Hitachi и других являются универсальными и высокотехнологичными продуктами, обладающими широкими возможностями выбора закона управления, настройки и параметрирования. И это не удивительно в эру развития электроники, робототехники, микроэлектроники, появления IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor - биполярный транзистор с изолированным затвором) транзисторов, GCT (Gate Commutated Thyristor) запираемых тиристоров, появления микроконтроллеров, развития нанотехнологий. Микропроцессорные средства, применяемые в преобразователях частоты, позволяют посредством косвенного измерения с высокой точностью рассчитывать значения угловой скорости, по-токосцепления, момента двигателя и тем самым формировать сложные законы управления. Всё это не могло не отразиться и на росте парка используемых асинхронных короткозамкнутых двигателей. Однако по-прежнему в основе многих агрегатов лежат асинхронные двигатели с фазным ротором.

Несмотря на прогрессивное развитие техники, на многих предприятиях можно встретить системы, не удовлетворяющие современным требованиям экономичности и гибкости управления, диапазона и качества регулирования. Остро стоят задачи получения абсолютно жёстких механических характеристик совместно с частотным регулированием скорости электропривода, построенных на базе асинхронного двигателя с фазным ротором. К таким объектам относятся прессы для брикетирования металла, ножницы для резки металла и другие.

Одним из перспективных направлений является получение свойств синхронного двигателя в электроприводах, построенных на базе асинхронного двигателя с фазным ротором путём пропускания по обмоткам ротора тока несинусоидальной формы.

Таким образом, исследования, направленные на разработку и совершенствование систем синхронизированного асинхронного электропривода с частотным управлением на основе двигателя с фазным ротором, являются важными и актуальными. Также актуальность подтверждается возможностью повышения КПД электропривода, что выражается в экономии электроэнергии.

Цель работы. Совершенствование систем управления асинхронным двигателем с фазным ротором, с использованием принципов частотного управления и подпитки обмотки ротора трёхфазным током несинусоидальной формы.

Идея работы заключается в разработке системы регулируемого электропривода на основе асинхронного двигателя с фазным ротором, обладающей абсолютно жёсткими механическими характеристиками благодаря подаче в обмотки ротора трёхфазного тока несинусоидальной формы с использованием широтно-импульсной модуляции в момент коммутации вентилей, и частотного управления по цепи обмотки статора.

Задачи работы:

- разработка и исследование систем синхронизированного асинхронного электропривода с подключением обмоток ротора к источнику постоянного тока и при питании обмотки статора от преобразователя частоты;

- исследование синхронизированного асинхронного электропривода с последовательным соединением обмоток статора и ротора через вентильные элементы;

- исследование динамических свойств синхронизированного асинхронного электропривода с коммутатором в цепи ротора;

- моделирование систем синхронизированного асинхронного электропривода с использованием как плавного пуска от преобразователя частоты, так и асинхронного пуска с дальнейшей синхронизацией.

Методы и объект исследования. Поставленные в работе задачи решались методами теории автоматического управления, методами математического моделирования динамических процессов на персональной ЭВМ с использованием численных методов решения, методами экспериментального подтверждения. Объектом исследования является асинхронный двигатель с фазным ротором с частотным преобразователем в статорной цепи и коммутатором в роторной.

Научная новизна. В диссертационной работе путём исследований получены следующие научные результаты:

- исследованы электромеханические свойства разработанной системы синхронизированного асинхронного электропривода с последовательным соединением обмоток статора и ротора, отличающиеся от свойств ранее известных систем равенством токов статора и ротора двигателя;

- разработаны и исследованы математические модели синхронизированного асинхронного электропривода на основе асинхронного двигателя с фазным ротором при питании от преобразователя частоты, отличающиеся от известных более детальным описанием элементов электропривода с помощью систем дифференциальных уравнений, учитывающих работу коммутатора в цепи ротора;

- исследованы критерии и найдены условия плавного пуска синхронизированного асинхронного двигателя при питании статорной цепи от преобразователя частоты, отличающиеся от ранее известных учётом большего количества влияющих факторов;

- исследовано влияние на угол нагрузки угла смещения вектора магнитного потока ротора синхронизированного асинхронного двигателя, отличающееся от известных исследований анализом коммутации роторных обмоток с различной последовательностью переключений управляемых вентилей.

Практическая значимость работы:

- повышена перегрузочная способность синхронизированного асинхронного электропривода, равномерно перераспределены тепловые потери в трёхфазной обмотке ротора;

- разработано простое схемное решение устройства коммутации обмоток ротора асинхронного двигателя с фазным ротором, что упрощает его производство;

- получены жёсткие механические характеристики электропривода на С базе асинхронного двигателя с фазным ротором в широком диапазоне регулируемых частот;

Достоверность полученных результатов подтверждается математическим обоснованием разработанных моделей, сопоставимостью показателей экспериментальных и теоретических исследований с погрешностью менее 5%, а также с положениями общей теории электропривода.

Реализация результатов работы. Результаты и практические рекомендации диссертационной работы внедрены на предприятии ООО «Балаковский завод волоконных материалов». Ожидаемый годовой экономический эффект за счёт экономии электроэнергии и повышения cos ф составляет около 5 тыс. рублей с каждого киловатта установленной мощности.

На защиту выносятся:

- схемная реализация синхронизированного асинхронного электропривода при частотном управлении;

- результаты математического моделирования синхронизированного асинхронного электропривода при питании от преобразователя частоты;

- схемная реализация синхронизированного асинхронного электропривода на базе асинхронного двигателя с фазным ротором при последовательном соединении обмоток статора и ротора;

- результаты исследования влияния коммутаций роторных обмоток на г угол нагрузки и смещение вектора магнитного потока ротора; результаты исследования плавного пуска синхронизированного асинхронного двигателя.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на Международной конференции «Участие молодых учёных, инженеров и педагогов в разработке и реализации инновационных технологий» (Московский государственный индустриальный университет. Москва 2003); научно-технической конференции «Молодые учёные центра России» (Тульский государственный университет. Тула 2003); Всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергетика, энергосберегающие технологии» (Липецк 2004); научно-технической конференции кафедры "Электропривода и автоматизации промышленных установок и технологических комплексов", посвященной 30-летию кафедры электропривода (Липецк 2004г.); IV Международной (XV Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу «Автоматизированный электропривод в XXI веке: пути развития» (Магнитогорск 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка, включающего 106 наименований, и 9 приложений. Общий объем работы — 206 страниц. Основная часть изложена на 157 страницах текста, содержит 58 рисунков, 2 таблицы.

ВЫВОДЫ

1. При использовании в синхронизированном асинхронном электропри-т- воде разомкнутой системы частотного управления при регулировании частоты и напряжения по закону постоянства рабочего потока получаем экономичный электропривод, позволяющий осуществлять регулирование скорости в широком диапазоне частот.

2. Плавный пуск двигателя от частотного преобразователя является наиболее приемлемым, однако для его успешного осуществления необходимо некоторое время поддерживать постоянной начальную частоту f0 и минимальное значение тока ротора 12, чтобы втягивание ротора в синхронизм происходило наиболее мягко, и коэффициент затухания колебательного процесса был наибольшим.

3. Использование синхронизированного асинхронного двигателя целесообразно с экономической точки зрения, так как он имеет высокий КПД и его cos ф близок к единице.

4. Осциллограммы, являющиеся результатами экспериментальных исследований полностью подтвердили аналитические выводы и расчёты. г

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате исследований, проведённых при выполнении данной работы, решена актуальная задача: разработана система синхронизированного асинхронного электропривода на базе асинхронного двигателя с фазным ротором, обладающая абсолютно жёсткими механическими характеристиками за счёт подачи в обмотку ротора трёхфазного тока несинусоидальной формы с использованием широтно-импульсной модуляции в моменты коммутации вентилей. Разработанный электропривод предназначен для механизмов прессов, ножниц для резки металла и других.

Материалы диссертации позволяют сформулировать следующие выводы и практические рекомендации:

1. Применение синхронизированного асинхронного электропривода на базе асинхронного двигателя с фазным ротором совместно с частотным управлением является целесообразным на механизмах, требующих сочетания абсолютно жёстких характеристик и регулирования скорости в широком диапазоне.

2. Последовательное соединение обмоток синхронизированного асинхронного двигателя через вентильные элементы обеспечивает выравнивание амплитуд токов статора и ротора и подключение к питающей сети только выводов обмотки статора, что позволяет исключить из схемы согласующий трансформатор.

3. Применение принципа синхронизации в электроприводе на базе асинхронного двигателя с фазным ротором, позволяет снизить ток статора на 23%, повысить КПД электропривода на 8%, а также улучшить cos ср на 12% по сравнению с двигателем с закороченным ротором. Наблюдается заметное улучшение рабочих характеристик.

4. Снижение и равномерное перераспределение тепловых нагрузок в фазных обмотках ротора осуществляется путём их периодического подключения к источнику питания с помощью трёхфазного коммутационного устройства.

5. Стабильность работы синхронизированного асинхронного электропривода в различных режимах напрямую зависит от статической и динамической устойчивости системы.

6. Управление силовыми вентилями коммутатора можно осуществлять как от индивидуального устройства, основанного на логических микросхемах малой или средней степени интеграции, так и использовать готовые программируемые логические модули, объединяющие в себе управление сразу несколькими коммутаторами синхронизированных асинхронных электроприводов.

7. Разработана универсальная математическая модель, позволяющая исследовать динамические процессы в синхронизированном асинхронном электроприводе при питании обмоток статора асинхронного двигателя с фазным ротором от преобразователя частоты. Результаты моделирования позволили подтвердить аналитические выводы и расчёты.

1. Ключев, В. И. Теория электропривода Текст. : для студентов вузов / В. И. Ключев. Изд. 3-е перераб. - М.: Эноргоатомиздат, 2001. - 704 с.

2. Булгаков, А. А. Частотное управление асинхронными двигателями Текст. / А. А. Булгаков. М.: Энергоиздат, 1982. - 216 с.

3. Москаленко, В. В. Электрический привод Текст. / В. В. Москаленко. -М.: Высшая школа, 1991.-431 с.

4. Ермолин, Н. П. Переходные процессы в машинах постоянного тока Текст. / Н. П. Ермолин. М.: Госэнергоиздат, 1951. - 191 с.

5. Вегнер, О. Г. Теория и практика коммутации машин постоянного тока Текст. / О. Г. Вегнер. J1.: Госэнергоиздат, 1961. - 272 с.

6. Сипайлов, Г. А. Электрические машины. Специальный курс Текст. / Г. А. Сипайлов, Е. В. Кононенко, К. А. Харьков. М.: Высшая школа, 1987. -288 с.

7. Дранников, В. Г. Автоматизированный электропривод подъёмно-транспортных механизмов Текст. / В. Г. Дранников, И. В. Звягин. М.: Высшая школа, 1973. - 278 с.

8. Китаев, В. Е. Электротехника с основами промышленной электроники Текст. / В. Е. Китаев. М.: Высшая школа, 1985. - 224 с.

9. Браславский, И. Я. Асинхронный полупроводниковый электропривод с параметрическим управлением Текст. / И. Я. Браславский. М.: Энергоиздат, 1988.-224 с.

10. Вешеневский, С. Н. Расчёт характеристик и сопротивлений для электродвигателей Текст. / С. Н. Вешеневский. — M.-JL: Госэнергоиздат, 1955. — 328 с.

11. Онищенко, Г. Б. Асинхронные вентильные каскады и двигатели двойного питания Текст. / Г. Б. Онищенко, И. J1. Локтева. М.: Энергия 1979. -199 с.

12. Бутаев, Ф. И. Вентильный электропривод Текст. / Ф. И. Бутаев, Е. JI. Эттингер. -М.: Госэнергоиздат, 1951. -230 с.

13. Шипилло, В. П. Автоматизированный вентильный электропривод Текст. / В. П. Шипилло. М.: Энергия, 1969. - 400 с.

14. Мещеряков, В. Н. Системы электропривода с асинхронным двигателем с фазным ротором. Текст. : учебное пособие / В. Н. Мещеряков. Липецк, 1999.-81 с.

15. Мещеряков, В. Н. Асинхронно-вентильный каскад с инвертором в цепи статора и общим звеном постоянного тока Текст. / В. Н. Мещеряков, В. В. Федоров // Электротехника. 1984. - №8. - С. 29 - 31.

16. Парфёнов, Э. Е. Вентильные каскады Текст. / Э. Е. Парфёнов, В. А. Прозоров. М.: Энергия, 1968. - 165 с.

17. Сандлер, А. С. Динамика каскадных асинхронных электроприводов Текст. / А. С. Сандлер, Jl. М. Тарасенко. — М.: Энергия, 1976. 198 с.

18. Хватов, С. В. Асинхронные вентильные каскады с микропроцессорным управлением Текст. / С. В. Хватов, В. И. Грязнов, О. В. Крюков. М.: Информэлектро, 1990. - 88 с.

19. Вольдек, А. И. Электрические машины Текст. / А. И. Вольдек. — Л.: Энергия, 1974.-840 с.

20. Глебов, И. А. Вентильные преобразователи в цепях электрических машин Текст. / И. А. Глебов, В. Н. Левин, П. А. Ровинский, В. И. Рябуха. Л.: Наука, 1971.- 175 с.

21. Копылов, И. П. Электромеханические преобразователи энергии Текст. / И. П. Копылов. М.: Энергия, 1973. - 400 с.

22. Трещев, И. И. Электромеханические процессы в машинах переменного тока Текст. / И. И. Трещев. Л.: Энергия, 1980. - 334 с.

23. Онищенко, Г. Б. Асинхронно вентильный каскад Текст. / Г. Б. Они-щенко. М.: Энергия, 1967. - 237 с.

24. Сандлер, А. С. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями Текст. / А. С. Сандлер, Р. С. Сарбатов. М.: Энергия, 1974. -328 с.

25. Чиликин, М. Г. Основы автоматизированного электропривода Текст. / М. Г. Чиликин, М. М. Соколов, В. М. Терехов, А. А. Шинянский. М.: Энергия, 1974.-470 с.

26. Сабинин, Ю. А. Частотно-регулируемые асинхронные электроприводы Текст. / Ю. А. Сабинин, В. J1. Грузов. JL: Энергоатомиздат, 1985. - 235 с.

27. Сандлер, А. С. Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей Текст. / А. С. Сандлер. М.: Энергия, 1966. - 320 с.

28. Чиликин, М. Г. Общий курс электропривода Текст. / М. Г. Чиликин, А. С. Сандлер. М.: Энергоидат, 1981. - 576 с.

29. Рудаков, В. В. Асинхронные электроприводы с векторным управлением Текст. / В. В. Рудаков, И. М. Столяров, В. А. Дартау. — JL: Энергоатомиздат, 1987.- 135 с.

30. Сиротин, А. А. Автоматическое управление электроприводами Текст. / А. А. Сиротин. М.: Энергия, 1969. - 560 с.

31. Голован, А. Т. Основы электропривода Текст. / А. Т. Голован. — М.: Госэнергоиздат, 1959. 334 с.

32. Терехов, В. М. Элементы автоматизированного электропривода Текст. / В. М. Терехов. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 224 с.

33. Лебедев, Е. Д. Управление вентильными приводами постоянного тока Текст. / Е. Д. Лебедев, В. Е. Неймарк, М. Я. Пистрак, О. В. Слежановский. -М.: Энергия, 1970. 340 с.

34. Бесекерский, В. А. Системы автоматического управления с микроЭВМ Текст. / В. А. Бесекерский, В. В. Изранцев. М.: Наука, 1987. - 319 с.

35. Сыромятников, И. А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей Текст. / И. А. Сыромятников. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 239 с.

36. Вейнгер, А. М. Регулируемый синхронный электропривод Текст. / А. М. Вейнгер. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 224 с.

37. Приходько, И. А. Нечёткие структуры систем регулирования возбуждения синхронного генератора Текст. / И. А. Приходько // Электричество. -2002.-№2.-С. 46-50.

38. Власов, Д. Г. Об использовании синхронизированных режимов асинхронного двигателя в электроприводе транспортных механизмов Текст. / Д. Г. Власов // Энергетическая электроника на транспорте : сб. докладов конференции. / Севастополь, 1990. С. 45 - 47.

39. А. с. 782062 СССР. Синхронизированный асинхронный двигатель Текст. / Р. Б. Авринский, В. П. Пригода (СССР). Открытия. Изобретения, 1980.-№43.

40. А. с. 1728348 СССР. Способ управления электроприводом затвора гидротехнического сооружения Текст. / Д. Г. Власов (СССР). — Открытия. Изобретения, 1992.-№15.

41. А. с. 1234923 СССР. Синхронно-асинхронная электрическая машина Текст. / С. А. Безверхий (СССР). Открытия. Изобретения, 1986. — №20.

42. А. с. 1251241 СССР. Синхронизированная асинхронная машина Текст. / С. А. Безверхий, С. И. Луковников (СССР). Открытия. Изобретения, 1978.-№30.

43. Петров, Г. Н. Электрические машины. Часть 2. Асинхронные и синхронные машины Текст. / Г. Н. Петров. М.: Госэнергоиздат, 1963. - 340 с.

44. Осин, И. Л. Электрические машины. Синхронные машины Текст. / И. Л. Осин, Ю. Г. Шакарян. М.: Высшая школа, 1990. - 304 с.

45. Сыромятников, И. А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей Текст. / И. А. Сыромятников. М.: Госэнергоиздат, 1963. - 360 с.

46. Шакарян, Ю. Г. Асинхронизированные синхронные машины Текст. / Ю. Г. Шакарян. М.: Высшая школа, 1984. - 237 с.

47. Костенко, М. П. Электрические машины. Специальная часть Текст. / М. П. Костенко. M.-JL: Госэнергоиздат, 1949. - 712 с.

48. Ахматов, М. Г. Синхронные машины с продольно-поперечным возбуждением Текст. / М. Г. Ахматов. М.: Энергоатомиздат, 1985. — 277 с.

49. Вешеневский, С. Н. Характеристики двигателей в электроприводе Текст. / С. Н. Вешеневский. М.: Энергия, 1977. - 432 с.

50. Копылов, И. П. Математическое моделирование асинхронных машин Текст. / И. П. Копылов, Ф. А. Мамедов, В. Я. Беспалов. М.: Энергия, 1969. -175 с.

51. Беспалов, В. Я. Математическая модель асинхронного двигателя в обобщённой ортогональной системе координат Текст. / В. Я. Беспалов, Ю. А. Мощинский, А. П. Петров // Электричество. 2002. — №8. - С. 33 - 39.

52. Брускин, Д. Э. Электрические машины Текст. / Д. Э. Брускин, А. Е. Зорохович, В. С. Хвостов. М.: Энергия, 1987. - 404 с.

53. Хализев, Г. П. Электропривод и основы управления Текст. / Г. П. Ха-лизев. M.-JL: Госэнергоиздат, 1962. - 384 с.

54. Мещеряков, В. Н. Моделирование динамических процессов в системе асинхронного электропривода Текст. : учебное пособие / В. Н. Мещеряков. -Липецк, 1998.-65 с.

55. Данилевич, Я. Б. Параметры электрических машин переменного тока Текст. / Я. Б. Данилевич, В. В. Домбровский, Е. Я. Казовский. М.: Энергия, 1965.-330 с.

56. Шулаков, Н. В. Асинхронно-вентельный каскад с последовательным возбуждением двигателя Текст. / Н. В. Шулаков, Е. И. Медведев // Изв. вузов. Электромеханика. 1988.-№1.-С. 47-54.

57. Соколов, М. М. Электромагнитные переходные процессы в асинхронном электроприводе Текст. / М. М. Соколов, JI. П. Петров, JI. Б. Масандилов, В. А. Ладензон. -М.: Энергия, 1967. -268 с.

58. Справочник по электрическим машинам Текст. : в 2 т. / под общ. ред. И. П. Копылова, Б. К. Клокова. М.: Энергоатомиздат, 1989.

59. Ботвинник, М. М. Управляемая машина переменного тока Текст. / М. М. Ботвинник, Ю. Г. Шакарян. М.: Наука, 1969. - 140 с.

60. Розанов, Ю. К. Основы силовой электроники Текст. / Ю. К. Розанов. М.: Энергоатомиздат, 1992. - 296 с.

61. Игумнов, Д. В. Основы микроэлектроники Текст. / Д. В. Игумнов, Г. В. Королёв, И. С. Громов. М.: Высшая школа, 1991. - 254 с.

62. Воронин, С. Г. Синхронизация вращения роторов вентильных двигателей Текст. / С. Г. Воронин // Электричество. 1990. - №4. — С. 31 - 35.

63. Забродин, Ю. С. Промышленная электроника Текст. / Ю. С. Забродин. -М.: Высшая школа, 1982. 456 с.

64. Гусев, В. Г. Электроника Текст. / В. Г. Гусев, Ю. М. Гусев. М.: Высшая школа, 1991. — 622 с.

65. Степаненко, И. П. Основы микроэлектроники Текст. / И. П. Степа-ненко. — М.: Советское радио, 1980. — 121 с.

66. Янко-Триницкий, А. А. Новый метод анализа работы синхронных двигателей при резкопеременных нагрузках Текст. / А. А. Янко-Триницкий. -М.: Госэнергоиздат, 1958.- 103 с.

67. Соколов, М. М. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов Текст. / М. М. Соколов. М.: Энергия, 1976. - 488 с.

68. Ковач, К. П. Переходные процессы в машинах переменного тока Текст. / К. П. Ковач, И. Рац. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 743 с.

69. Лайбль, Т. Теория синхронной машины при переходных процессах Текст. / Т. Лайбль. М.: Госэнергоиздат, 1957. - 168 с.

70. Петелин, Д. П. Автоматическое управление синхронными электроприводами Текст. / Д. П. Петелин. М.: Энергия, 1968. - 193 с.

71. Эпштейн, И. И. Автоматизированный электропривод переменного тока Текст. / И. И. Эпштейн. М.: Энергоиздат, 1982. - 234 с.

72. Глебов, И. А. Системы возбуждения и регулирования синхронных двигателей Текст. / И. А. Глебов, С. И. Логинов. Л.: Энергия, 1972. - 113 с.

73. Мещеряков, В. Н. Динамика электромеханических систем подъёмно-транспортных механизмов с асинхронным электроприводом Текст. / В. Н. Мещеряков. Липецк, 2002. - 123 с.

74. Рудаков, В. В. Динамика электроприводов с обратными связями Текст. / В. В. Рудаков. Л.: Ленинградский горный ин.-т, 1980. — 114 с.

75. Мещеряков, В. Н. Моделирование динамических процессов в система асинхронного электропривода Текст. : учебное пособие / В. Н. Мещеряков. -Липецк, 1998.-65 с.

76. Юревич, Е. И. Теория автоматического управления Текст. / Е. И. Юревич. М.: Энергия, 1969. - 456 с.

77. Юферов, Ф. М. Электрические машины автоматических устройств Текст. / Ф. М. Юферов. М.: Высшая школа, 1988. - 214 с.

78. Попов, Е. П. Автоматическое регулирование и управление Текст. / Е. П. Попов. М.: Физматгиз, 1962. - 354 с.

79. Справочник по автоматизированному электроприводу Текст. / под. ред. В. А. Елисеева, А. В. Шинянского. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 808 с.

80. Бычков, В. П. Электропривод и автоматизация металлургического производства Текст. / В. П. Бычков. — М.: Высшая школа, 1977. 392 с.

81. Попов, Е. П. Приближённые методы исследования нелинейных автоматических систем Текст. / Е. П. Попов, И. П. Пальтов. М.: Физматгиз, 1960. - 792 с.

82. Ивахненко, А. Г. Моделирование сложных систем по экспериментальным данным Текст. / А. Г. Ивахненко, Ю. П. Юрачковский. М.: Энергия, 1987.-245 с.

83. Егоров, В. Н. Цифровое моделирование систем электропривода Текст. / В. Н. Егоров, О. В. Корженевский-Яковлев. — JL: Энергоатомиздат, 1986.-378 с.

84. Херхагер, М. Руководство Mathcad 2000 Текст. / М. Херхагер, X. Партолль. Киев, 2000. - 416 с.

85. Гультяев, А. Визуальное моделирование в среде MatLab Текст. /

86. A. Гультяев. СПб.: Питер, 2000. - 432 с.

87. Дьяконов В. Специальный справочник. Simulink Текст. / В. Дьяконов. С.-П.: Питер, 2002. - 528 с.

88. Аранчий, Г. В. Тиристорные преобразователи частоты для регулируемых электроприводов Текст. / Г. В. Аранчий, Г. Г. Жемеров, И. И. Эпштейн. -М.: Энергия, 1968. 228 с.

89. Берштейн, А. Я. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе Текст. / А. Я. Берштейн, Ю. М. Гусяцкий, А. В. Кудрявцев, Р. С. Сарба-тов. М.: Энергия, 1980. - 327 с.

90. Масандилов, Л. Б. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей Текст. / Л. Б. Масандилов, В. В. Москаленко. М.: Энергия, 1978. -95 с.

91. Жемеров, Г. Г. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной связью Текст. / Г. Г. Жемеров. М.: Энергия, 1977. - 215 с.

92. Хасаев, О. И. Транзисторные преобразователи напряжения и частоты Текст. / О. И. Хасаев. М.: Наука, 1966. - 265 с.

93. Бродовский, В. Н. Приводы с частотно-токовым управлением Текст. /

94. B. Н. Бродовский, Е. С. Иванов. М.: Энергия, 1974. - 169 с.

95. А. с. 1621136 СССР. Способ регулирования частоты вращения двигателя двойного питания Текст. / А. Б. Иванов, В. Н. Мещеряков, JI. Я. Теличко, И. В. Пивоваров (СССР). Открытия. Изобретения, 1991. - №2.

96. Шубенко, В. А. Тиристорный асинхронный электропривод с фазовым управлением Текст. / В. А. Шубенко, И. Я. Браславский. М.: Энергия 1972. -200 с.

97. Павлюк, К. Пуск и асинхронные режимы синхронных двигателей Текст. / К. Павлюк, С. Беднарек. — М.: Энергия, 1971.-271 с.

98. Слодарж, М. И. Режимы работы, релейная защита и автоматика синхронных электродвигателей Текст. / М. И. Слодарж. М.: Энергия, 1977. -216 с.

99. Ильинский, Н. Ф. Энергосбережение в электроприводе Текст. / Н. Ф. Ильинский, Ю. В. Рожанковский, А. О. Горнов. М.: Высшая школа, 1989.- 126 с.

100. Кацман, М. М. Электрические машины Текст. / М. М. Кацман. М.: Высшая школа, 1990. - 463 с.

101. Проектирование электрических машин Текст. / под ред. И. П. Ко-пылова. М.: Высшая школа, 2002. - 759 с.

102. Башарин, А. В. Расчёт динамики и синтез нелинейных систем управления Текст. / А. В. Башарин. J1.-M.: Госэнергоиздат, 1960. - 298 с.

103. Каргу, J1. И. Основы автоматического регулирования и управления Текст. / J1. И. Каргу, А. П. Литвинов, Л. А. Майборода. М.: Высшая школа, 1974.-439 с.

104. Абрамович, Б. Н. Возбуждение, регулирование и устойчивость синхронных двигателей Текст. / Б. Н. Абрамович, А. А. Круглый. Л.: Энерго-атомиздат, 1983. - 128 с.

105. Филиппов, И. Ф. Основы теплообмена в электрических машинах Текст. / И. Ф. Филиппов. Л.: Энергия, 1974. - 384.

106. Бурковский, А. Н. Нагрев и охлаждение электродвигателей взрыво-непроницаемого исполнения Текст. / А. Н. Бурковский, Е. Б. Ковалёв, В. К. Коробов. -М.: Энергия, 1970. 183.

107. Борисенко, А. И. Охлаждение промышленных электрических машин Текст. / А. И. Борисенко, О. Н. Костиков, А. И. Яковлев. М.: Энергоатомиздат, 1983.-297.I