автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Синхронный электропривод с оптимальными режимами работы

На правах рукописи

Тумаева Елена Викторовна

СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С ОПТИМАЛЬНЫМИ РЕЖИМАМИ РАБОТЫ

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань - 2006

Работа выполнена на кафедре электротехники и электропривода Нижнекамского химико-технологического института Казанского государственного технологического университета

Научный руководитель Официальные оппоненты

доктор педагогических наук, профессор Амирова С.С.

доктор технических наук, профессор Онищенко Г.Б.

доктор технических наук, профессор Железцов A.B.

Ведущая организация

ЗАО «НТЦ Приводная техника»

Защита диссертации состоится 15 июня 2006 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.079.06 в Казанском государственном техническом университете им. А.Н. Туполева по адресу: 420015, г. Казань, ул. Толстого, 15 (учебный корпус № 3, ауд. 317).

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим выслать по адресу: .420111, г. Казань, ул. К.Маркса, 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева.

Автореферат разослан 15 мая 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, д.т.н., профессор ra^^^s^üki^--^ Афанасьев А.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время в промышленности, в сельском хозяйстве, в строительстве и в быту широкое применение находят автоматизированные электроприводы (ЭП). Требования к ЭП постоянно ужесточаются, что связано с общим прогрессом машиностроения, направленным на интенсификацию производственных процессов, их автоматизацию, повышение точности характеристик, необходимостью обеспечения и повышения качества производимой продукции, а также наметившимся переходом от экстенсивного применения электрической энергии к более рациональному ее использованию.

Анализ технико-экономических показателей систем регулируемых ЭП, рассматриваемых в трудах зарубежных и отечественных ученых (Лиск М., Дейх С., Годвин Г., Вейнгер A.M., Аракелян А.К., Афанасьев A.A., Ключев В.И., Онищенко Г.Б., Зиннер Л.Я., Столов Л.И., Афанасьев А.Ю., Микеров А.Г. и др.) позволил сделать вывод о том, что в тех областях применения, где требуется высокая и стабильная точность выполнения технологических операций, высокая динамика системы, большие скорости обработки, целесообразно использовать синхронные электроприводы (СЭП).

Традиционно при анализе и синтезе СЭП применяется теория обобщенной машины (ОМ), которая позволяет, используя систему координат d, q, связанную с ротором-индуктором, получить в стационарном режиме постоянные токи и напряжения синхронного двигателя (СД), а в переходных режимах — плавно изменяющиеся токи и напряжения. Однако при использовании теории ОМ пренебрегают нелинейностью магнитопровода и потерями в стали. Вместе с тем насыщение по основному магнитному потоку влияет на параметры и свойства СД, но не препятствует реализации возможностей СД в регулируемых ЭП, если влияние насыщения каким-либо образом будет учтено при разработке ЭП. Вихревые токи также оказывают влияние на характеристики СД. В связи с этим актуальной задачей является повышение точности математического описания СЭП путем учета нелинейности магнитопровода и магнитных потерь.

Все большую актуальность приобретает на сегодняшний день проблема рационального использования электрической энергии. Снизить энергозатраты в СЭП возможно путем уменьшения потерь, используя алгоритмы оптимизации по критерию минимума суммарной мощности потерь в меди и в стали.

На производствах разнообразных отраслей промышленности — металлургической, целлюлозно-бумажной, текстильной, химической, шинной возникает необходимость обеспечить регулирование скорости и поддержания заданного натяжения обрабатываемых ленточных изделий. В таких системах возможно применение СЭП на базе СД, работающих в режиме бесконтактных двигателей постоянного тока для регулирования скорости, а также работающих в режиме моментных двигателей для регулирования натяжения ленточного изделия.

Таким образом, задачи разработки СЭП с регулируемым моментом, повышения точности его математического описания и уменьшения потерь в меди и стали СД являются актуальными.

Объект исследования — автоматизированный СЭП с датчиком положения ротора и преобразователем частоты.

Предмет исследования — математическое моделирование, энергетические показатели СЭП и методика их оптимизации по критерию минимума суммарной мощности потерь в меди и в стали с учетом насыщения магнитопровода и магнитных потерь.

Цель научного исследования — повышение точности моделирования и энергетических характеристик СЭП.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработка математической модели СД с электромагнитным возбуждением, учитывающей нелинейность магнитопровода и потери в стали, с использованием теории ОМ.

2. Разработка алгоритмов оптимизации СЭП по критерию минимума суммарной мощности потерь в меди и в стали.

3. Разработка структуры и алгоритма функционирования двух-двигательного СЭП со стабилизацией скорости и натяжения ленточного изделия для механизма с высокими требованиями к энергетическим показателям.

Методы исследования. В диссертационной работе применены аналитические методы теории электрических машин, теории подобия, линейной алгебры и дифференциальных уравнений, численные методы решения систем дифференциальных уравнений, математического программирования и экспериментальные испытания синхронных машин.

Достоверность полученных результатов обеспечена применением классических исходных уравнений электрических машин и электропривода, точных аналитических преобразований теории ОМ и традиционных численных методов, а также сравнением с результатами стандартных методик расчета при номинальных параметрах.

Научная новизна работы

1. Проведено совершенствование теории ОМ в приложении к синхронному электромеханическому преобразователю, а именно предложена методика составления системы дифференциальных уравнений в нормальной форме относительно токов ОМ с учетом нелинейности магнитопровода и потерь в стали для анализа переходных процессов.

2. Предложены алгоритмы оптимизации СЭП по критерию минимума суммарной мощности потерь в меди и в стали, учитывающие возможности микропроцессорных систем управления.

3. Установлено свойство подобия зависимостей оптимальных токов синхронного электромеханического преобразователя от электромагнитного момента и частоты вращения при его линейном описании.

4. Установлено, что оптимальное значение продольной составляющей токов обмотки статора синхронного электромеханического преобразователя отлично от нуля и в зависимости от магнитного сопротивления воздушного зазора и частоты вращения ротора может быть как положительным, так и отрицательным.

Практическая ценность работы состоит в алгоритмах и программах в системе Турбо-Паскаль для моделирования переходных процессов в СЭП; в алгоритмах и программах поиска оптимальных токов СД; в функциональной схеме СЭП с оптимальным управлением его токами по критерию, минимума суммарной мощности потерь в ме-: ди и в стали для получения требуемого электромагнитного момента; в методике определения параметров ОМ, соответствующих реальному СД; в структуре двухдвигательного СЭП со стабилизацией скорости вращения и натяжения ленточного изделия, в которой использованы разработанные алгоритмы.

На защиту выносятся следующие положения:

- методология построения математической модели СД с позиций теории ОМ с учетом нелинейности магнитопровода и потерь в стали для описания переходных процессов;

- методология оптимизации токов СД по минимуму мощности суммарных потерь в меди и в стали;

- соотношения подобия между оптимальными токами СД в линейном описании при изменении частоты вращения ротора и электромагнитного момента;

- функциональные схемы СЭП с оптимальным управлением токами двигателя по критерию минимума суммарной мощности потерь в меди и в стали.

Реализация результатов работы. Разработанные методики моделирования и оптимизации, функциональные схемы СЭП внедрены на ОАО «Нижнекамскшина», а также в учебном процессе НХТИ КГТУ.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Международной научно-технической конференции «Технико-экономические проблемы промышленного производства» в г. Набережные Челны, 2000 г., Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» в г. Смоленске, 2001 г., Межрегиональной научно-практической конференции «Инновационные процессы в области образования, науки и производства» в г. Нижнекамске, 2004 г., XVII Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий» в г. Казани, 2005 г., IV Международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера» в г. Казани, 2005 г.

Публикации. Основное содержание работы отражено в 10 публикациях (в 7 трудах конференций и 3 статьях).

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации 175 страниц, в том числе 63 рисунка, список литературы из 103 наименований и приложения на 32 страницах.

Автор выражает благодарность доктору технических наук, профессору Афанасьеву А.Ю. и кандидату технических наук, доценту Кропачеву Г.Ф. за консультации, полученные в ходе работы над диссертацией.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, описаны объект и предмет исследования, сформулированы цель и задачи исследований, перечислены методы исследования. Обоснована достоверность полученных результатов, показана научная новизна и практическая ценность работы. Приведены положения, которые выносятся на защиту, описаны апробация работы, реализация результатов работы, публикации и структура работы.

В первой главе дана классификация современных автоматизированных ЭП, выделен класс СЭП с вентильным управлением. Отмечены четыре основные части СЭП: синхронный электромеханический

преобразователь (СЭМП) с электромагнитным возбуждением, преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока (ПЧЗПТ), использующий широтно-импульсную модуляцию в качестве закона управления транзисторными ключами, датчик положения ротора (ДПР) и устройство автоматического управления. Рассмотрена современная элементная база информационной и силовой электроники. Отмечено широкое применение микропроцессоров и микроконтроллеров в информационной части СЭП и ЮВТ-транзисторов в силовых электронных преобразователях. Проведен обзор литературы по СЭП. Показано, что в зависимости от способа управления токами СЭМП, он может работать в режиме бесконтактного двигателя постоянного тока, а также в режиме моментного двигателя.

При анализе и синтезе СЭП применяется теория ОМ. К ограничению теории ОМ относятся отсутствие учета нелинейности магнито-провода и потерь в стали, однако насыщение по основному магнитному потоку и вихревые токи влияют на параметры и свойства СД. В связи с этим обоснована необходимость совершенствования теории ОМ в направлении повышения точности математического описания СЭП, а именно учета нелинейности магнитопровода и магнитных потерь.

Важным вопросом является энергосбережение, снижающее стоимость эксплуатации СЭП и повышающее его надежность. В связи с этим является актуальным оптимальное управление токами СЭМП по критерию минимума мощности суммарных потерь.

Одной из проблем шинного производства является вытяжка обре-зиненных ленточных изделий, влияющая на качество выпускаемых покрышек. В связи с этим актуальной практической задачей является регулирование натяжения ленточных изделий. Данная практическая задача может быть решена путем использования двухдвигательного электропривода на базе СД. Уникальное свойство СЭМП — абсолютная жесткость механической характеристики — позволяет использовать один СЭП для точного поддержания скорости вращения, а применение второго СЭМП в режиме моментного двигателя дает возможность контролировать натяжение ленточных изделий.

Таким образом, сформулированы и обоснованы основные теоретические и практические задачи, решаемые в диссертации. Предложены пути и методы решения этих задач.

Во второй главе приведена функциональная схема СЭП с оптимальными по критерию минимума мощности суммарных потерь в меди и стали СД режимами работы (рис. 1).

Рис. 1. Схема СЭП с оптимальными режимами работы

СЭМП с электромагнитным возбуждением имеет на статоре трехфазную симметричную обмотку. Ротор механически связан с объектом управления ОУ и датчиком положения и скорости ротора двигателя ДПС. ДПС вырабатывает сигналы, пропорциональные углу поворота а и частоте вращения ротора двигателя со. Эти сигналы поступают на вход устройства управления УУ, на которое также поступают задающие воздействия - требуемый угол поворота ротора а0 или требуемая частота вращения со0. УУ вырабатывает сигнал — оптимальное значение электромагнитного момента, который должен создать двигатель. Этот сигнал и текущее значение со используются блоком ВУ, в котором заложены зависимости оптимальных значений токов от требуемого момента и скорости вращения с учетом нелинейности магнитопро-вода и потерь в стали.

Блок ВУ вычисляет оптимальные по критерию минимума суммарной мощности потерь в меди и в стали значения токов обмотки якоря ОМ ij°, i4°, а также тока возбуждения if°. Значения токов if, iq° и угла поворота ротора сх поступают на преобразователь координат ПК, с по-

мощью которого определяются оптимальные фазные токи статора г/*, ; о - о ¡в , 1с ■

С помощью регуляторов тока РТ1 - РТ4, а также сигналов обратной связи, полученных с датчиков тока статора и тока возбуждения, формируются напряжения управления преобразователем частоты с промежуточным звеном постоянного тока ПЧЗПТ и управляемым выпрямителем УВ. Напряжения управления ил, ив, ис используются блоком широтно-импульсной модуляции ШИМ, отвечающим за коммутацию полупроводниковых ключей и формирование в фазах двигателя напряжений, соответствующих оптимальным значениям фазных токов статора ¡А°, /д°, /с°. Напряжение управления и/ поступает на систему импульсно-фазового управления СИФУ, задающую углы открытия тиристоров УВ и формирующую выходное постоянное напряжение питания обмотки возбуждения, соответствующее оптимальному значению тока возбуждения.

Рассматриваются методы математического моделирования СЭП с ДПР и преобразователем частоты. Приводятся математические модели выпрямителей, преобразователя частоты с дискретной по углу коммутацией и широтно-импульсной модуляцией, а также модели ненасыщенного СД в естественных координатных осях и в системе координат й, 0. Анализируются допущения и ограничения, традиционно используемые при математическом моделировании СД. На основании проведенного системного анализа для повышения точности математической модели СЭП предлагается учесть нелинейность магнитопрово-да и потери в стали СД.

Рассматривается СД, имеющий трехфазную симметричную обмотку на статоре, обмотку возбуждения и успокоительную обмотку на роторе-индукторе. Магнитные потери предлагается учесть путем введения трехфазной обмотки вихревых токов, при этом числа витков обмотки статора, успокоительной обмотки и обмотки вихревых токов принимаются равными. Нелинейность магнитопровода учитывается введением в математическую модель элемента, описываемого кривой намагничивания, которая связывает магнитное напряжение на магни-топроводе с основным магнитным потоком. Уравнения для обмоток СД записываются с позиции теории многообмоточного трансформатора, т.е. полагается, что магнитный поток машины имеет две составляющие — проекцию вектора основного магнитного потока на ось фазы или обмотки и магнитный поток рассеяния.

Предлагаются матрицы перехода к ОМ, условное изображение обмоток которой показано на рис. 2.

Рис. 2. Обмотки и оси ОМ

Токи и напряжения ОМ связаны системой дифференциальных уравнений:

иа = та + и>—^ + 1а - со(м>Ф + £аг ); ш ш

йФа сИа и. = т. + + ьа —ч- + +

сИ

Л

. Т ¿й0 . "о = -"о'о + ^Ост »

т

ш ¿Ф

сИ

/

'/а Л '

ва Л

сИ,

вд

в'вд

Л

„ „ ¿йъ

ва л

еИ.

о = + и>-

¿1 ¿/Ф

ус?а '

уа

Л

¿к

<11 ^ Л

(1) (2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

Здесь 1а, ¡ч , /0 — токи продольной, поперечной и нулевой фаз ОМ, вызванные соответственно напряжениями ии, иц, и0\ — ток обмот-

ки возбуждения, вызванный напряжением и^ ; , /, 1у(1, / — токи продольной и поперечной фаз обмотки вихревых токов и успокоительной обмотки ОМ; К, Л0, Яу, Лв, , Яуд - активные сопротивления фазы обмотки якоря, нулевой фазы, обмотки возбуждения, фазы обмотки вихревых токов, продольной и поперечной фаз успокоительной обмотки ОМ; — число витков распределенной синусной обмотки якоря, обмотки вихревых токов и успокоительной обмотки; иу - число витков распределенной синусной обмотки возбуждения; ¿0, ¿0а , ¿/0, Ька, Ьуаа, Ьуда — соответственно индуктивности рассеяния фазы обмотки якоря, нулевой фазы, обмотки возбуждения, фазы обмотки вихревых токов, фаз <1, ц успокоительной обмотки; Ф</, Ф9 — среднее значение продольного и поперечного магнитных потоков; со — угловая скорость вращения.

Для учета нелинейности магнитопровода ОМ предлагается схема замещения магнитной цепи, представленная на рис. 3.

Рис. 3. Схема замещения магнитной цепи

МДС по продольной и поперечной осям, действующие на один воздушный зазор, определяются по формулам:

[ч^ + и+V)+V/ ]; (9)

Эти МДС создают продольный и поперечный магнитные потоки Ф</ и Фч, которые преодолевают магнитные сопротивления воздушного зазора Кы, Кьц- На расточке статора на осях с1 и д создаются соответственно амплитуды скалярного магнитного потенциала <рЛ Благодаря синусоидальному распределению скалярного магнитного потенциала и магнитной индукции вдоль воздушного зазора амплитуда скалярно-

го магнитного потенциала и величина основного магнитного потока определяются равенствами: ф = ^/ф^ + Ф, ; Ф = -^Ф^ + Ф, - Основной магнитный поток Ф имеет направление, совпадающее с направлением вектора магнитного потенциала ср, и величину, являющуюся неФ .

линейной функцией от ф, т.е. ф = ДФ)- В этом случае: q>d »

Ф , .

=-^-ф. Зависимость ф = /(Ф) аппроксимируется формулой:

Ф = ¿Ф + Ф -Ф0)2+ (Л2 - е^Ф20 + (Л2 , (11)

где d, e,f, Ф0 - константы.

Электромагнитный момент определяется по формуле:

= p„wfifФч + pnw{iydФч - iyqФ„). (12)

Применение схемы замещения магнитной цепи с нелинейным элементом, описываемым кривой намагничивания, и соответствующих математических преобразований позволяет получить систему дифференциальных уравнений относительно неизвестных токов в нормальной форме, удобной для моделирования переходных процессов в СД.

В качестве примера на рис. 4, 5 представлены переходные процессы в СД, полученные в результате расчета в системе Турбо-Паскаль, для случая, когда Uj = О В, Uf= const, а напряжение билинейно нарастает. При этом вид переходных процессов подтверждает корректность предложенной модели и соответствие физике явлений, происходящих в электромеханической системе. Проведенное математическое моделирование подтвердило, что предложенный способ математического описания позволяет учитывать нелинейность магнито-провода и потери в стали СД и, в результате, повысить точность расчетов.

Ф, Вб 0,01

0,005 О

0 0,5 1 1.5 2 2,5 /, С

Рис. 4. Составляющие магнитного потока

Рис. 5. Законы изменения токов и угловой скорости

Третья глава посвящена разработке алгоритмов оптимизации СЭП по критерию минимума суммарной мощности потерь в меди и в стали. В качестве тестовой задачи рассматривается оптимальное управление по критерию минимума мощности суммарных потерь токами двигателя постоянного тока в стационарном режиме, создающего требуемый электромагнитный момент. Сделан вывод, что оптимальное отношение токов обмотки якоря и обмотки возбуждения обратно пропорционально корню квадратному из отношения их сопротивлений.

Рассматривается оптимальное управление токами ненасыщенного неявнополюсного СЭМП, работающего в составе СЭП с регулируемым моментом, в квазистационарном режиме, создающего требуемый электромагнитный момент, по критерию минимума мощности суммарных потерь в меди и в стали. Условия стационарности функции Лагранжа и уравнения функций ограничений образуют замкнутую систему нелинейных алгебраических уравнений, которая содержит восемь неизвестных - 5 токов ¡ч, /у» ¡вс1, /В(/ и 3 множителя Лагранжа X,, и Для разработки алгоритма решения системы

уравнений в реальном времени составлены таблицы вхождения неизвестных в уравнения с учетом их разрешимости с помощью операций сложения, вычитания и умножения. Сделан вывод, что токи , ,

/В(у, / полностью определяются через величины , А,,, Х2, /^3 с

помощью простейших операций, вследствие чего последние целесообразно принять за независимые переменные.

Разработанный алгоритм оптимального управления использует только простейшие арифметические операции, и позволяет рассчитывать оптимальные значения токов в реальном времени с помощью быстродействующей микропроцессорной системы. Установлено, что в случае оптимального управления при увеличении скорости вращения СЭМП увеличивается оптимальное значение продольной размагничивающей составляющей тока статора, вследствие чего уменьшается основной магнитный поток и потери в стали. При этом поперечная составляющая тока статора и ток обмотки возбуждения остаются постоянными. Оптимальное соотношение между током обмотки якоря и обмотки возбуждения аналогично соотношению для двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

Исследуется влияние значения электромагнитного момента на зависимости оптимальных значений токов в функции от частоты вращения СЭМП с электромагнитным возбуждением без учета насыщения магнитопровода, но с учетом потерь в стали. Выдвигается гипотеза о подобии соотношений оптимальных токов, подтвержденная численным решением задачи оптимизации. В качестве примера на рис. 6, 7, 8 приведены полученные зависимости при различных положительных моментах, на рис. 9, 10, 11 - при различных отрицательных моментах.

Рис. 6. Зависимости ¡а = /(со): 1 —М= 0,1 Мн; ...; 10 — М=М*

Рис. 7. Зависимости ¡д = /(со): 1 —Л/= 0,1 Л/„; ...; 10-М=Л/„

Рис. 10. Зависимости / - /(со): 1 -М=0,1 Мк\ ...; 10-М=МИ

у. А 1 ы

,10

^—

" 41

м

СОс _ ■

-250 -200 -150 -100 50 0 50 100 150 200 СО, С

Зависимости 1 /(со): 1 -м= 0,1 М„; .. .; 10-

УИК

У ■0

+ 111 'А УТ1 'А>

ФП1 X

П2 ПК 'в УТ2 'в

пъ

ФП2 X X

* 'с УТЗ 'г>

Я

оя

пз

ФПЗ

из

и

ов

5 = ±1

П4

УТ4

ДЧВ

ДУ

Рис. 12. Функциональная схема СЭП

На основе установленного свойства подобия зависимостей оптимальных значений токов СЭМП построена функциональная схема системы оптимального управления СЭП с простыми функциональными преобразователями (рис. 12). Здесь ДУ - датчик угла; ДЧВ - датчик частоты вращения; УИК — устройство извлечения корня; ИЗ - идентификатор знака; ФП1 - ФПЗ — функциональные преобразователи; ПК -преобразователь координат; УТ1 — УТЗ — реверсивные усилители тока; УТ4 — нереверсивный усилитель тока; П1 — П5 — перемножители; ОЯ — обмотка якоря; ОВ — обмотка возбуждения.

Рассматривается задача оптимального управления по критерию минимума суммарной мощности потерь токами СД с учетом магнитных потерь и нелинейности магнитопровода. Задача оптимизации решается в реальном времени с помощью градиентного метода поиска минимума, за независимые переменные принимаются магнитные потоки Ф<а Ф9. Установлено, что при оптимальном управлении токами СД с учетом магнитных потерь и нелинейности магнитопровода значение продольной составляющей тока якоря ¡(1 зависит от скорости вращения, явнополюсности двигателя и электромагнитного момента. Установлено, что оптимальный продольный ток может быть как положительным, так и отрицательным. Результаты численной оптимизации в системе Турбо-Паскаль подтвердили работоспособность и эффективность предложенного алгоритма оптимизации по критерию минимума мощности суммарных потерь токов СД с учетом магнитных потерь и нелинейности магнитопровода.

В четвертой главе предлагается возможное решение практической задачи диссертационного исследования — контроль натяжения ленточного изделия на примере участка линии по выпуску экранирующего слоя ОАО «Нижнекамскшина». Рассматривается применение системы регулирования скорости и натяжения ленточного изделия с помощью двухдвигательного ЭП на базе СД с использованием разработанных алгоритмов учета нелинейности магнитопровода и магнитных потерь, а также оптимизации токов. Предлагается один СД использовать в режиме бесконтактного двигателя постоянного тока для регулирования скорости, при этом для повышения точности регулирования скорости целесообразно построение электропривода, следящего по углу. Второй СД рассматривается работающим в режиме моментного двигателя в системе регулирования натяжения, для повышения точности регулирования натяжения целесообразно использова-

ние комбинированного управления токами — по отклонению и по возмущению.

Рис. 13. Кривые переходных процессов при сбросе и набросе нагрузки

Рис. 14. Переходные процессы в двухдвигательном СЭП

Приводится конструктивная схема технологической линии и ее расчетная кинематическая схема. Разработаны алгоритмы управления

ЭП, следящим по углу, а также двухдвигательной системой ЭП стабилизации скорости вращения и усилия натяжения. Результаты моделирования процессов, происходящих при автономной работе ЭП, следящего по углу, в случае сброса и наброса нагрузки, представлены на рис. 13. На рис. 14 представлены переходные процессы, происходящие при работе двухдвигательного СЭП в случае одновременного и кратковременного сброса нагрузки с двигателей.

Приводятся данные экспериментального макета СЭП, основные параметры реального СД. Предлагается методика перехода от реального СД к ОМ. Переход следует проводить в три этапа - переход от трехфазной машины к двухфазной, переход к ОМ с сосредоточенными обмотками, переход к ОМ с синусоидально распределенными обмотками. Полученные параметры ОМ использовались при моделировании работы двухдвигательного СЭП в системе регулирования скорости и натяжения. Для оценки эффективности учета нелинейности магнито-провода проведена линейная и нелинейная аппроксимация реальной кривой намагничивания методом наименьших квадратов. Установлено, что точность нелинейной аппроксимации значительно выше, т.к. средняя квадратическая погрешность нелинейной аппроксимации кривой намагничивания составляет а = 7,6 А; а средняя квадратическая

погрешность линейной аппроксимации - <тл = 268,5 А. Установлено,

что оптимальное управление токами СД с учетом нелинейности маг-нитопровода и потерь в стали по критерию минимума суммарных потерь в меди и в стали позволяет снизить потери на 55 %, обеспечивая тем самым экономию электроэнергии.

Заключение

1. Для учета нелинейности магнитопровода СД целесообразно применить теорию трансформатора, с точки зрения которой магнитный поток фазы следует рассматривать как сумму проекции вектора основного магнитного потока на ось фазы или обмотки и магнитного потока рассеяния. При этом магнитная система представляется в виде линейного сопротивления воздушного зазора и нелинейного элемента, описывающего связь между магнитным потоком и скалярным магнитным потенциалом. Потери в стали СД целесообразно учитывать с помощью обмотки вихревых токов.

2. При расчете переходных процессов в СД, математическая модель которого учитывает нелинейность магнитопровода и потери в

стали, целесообразно в качестве независимых переменных использовать продольную и поперечную составляющие магнитного потока. Это позволяет получить систему дифференциальных уравнений в нормальной форме, удобной для моделирования переходных процессов в СД.

3. Для построения быстродействующей микропроцессорной системы оптимального управления по критерию минимума мощности суммарных потерь, рассчитывающей в реальном времени с помощью простейших математических операций оптимальные значения токов ненасыщенного СД, целесообразно использовать алгоритм расчета, в котором независимыми переменными являются ток возбуждения и множители Лагранжа.

4. При оптимальном управлении по критерию минимума мощности суммарных потерь СД с ненасыщенным магнитопроводом оптимальные зависимости токов двигателя от частоты вращения при различных значениях электромагнитного момента являются подобными.

5. Соотношения подобия оптимальных зависимостей токов СД от частоты вращения при различных значениях электромагнитного момента позволяют построить функциональную схему с простыми функциональными преобразователями системы частотно-токового управления СД с минимальными потерями мощности.

6. При расчете значений токов СД, оптимальных по критерию минимума мощности суммарных потерь, с учетом нелинейности маг-нитопровода и потерь в стали целесообразно в качестве независимых переменных использовать продольную и поперечную составляющие основного магнитного потока и проводить оптимизацию градиентным методом.

7. Для стабилизации скорости и усилия натяжения ленточного слоя целесообразно строить двухдвигательный ЭП на базе синхронных двигателей. При этом ЭП, обеспечивающий постоянство скорости вращения, должен работать в режиме слежения по углу, а ЭП, обеспечивающий постоянство натяжения ленточного слоя, должен работать в режиме моментного ЭП.

8. Программы, написанные в системе Turbo-Pascal, и реализующие предложенные методики моделирования и алгоритмы оптимизации СД по критерию минимума суммарной мощности потерь с учетом нелинейности магнитопровода и потерь в стали, показали их работоспособность и эффективность.

Публикации по теме диссертации

1. Тумаева Е.В. Особенности вентильного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов // Технико-экономические проблемы промышленного производства: Тез.докл.междунар.науч.-техн.конф. -Н.Челны, 2000.-С. 197.

2. Тумаева Е.В., Амирова С.С., Гайфутдинов А.Н., Степанов С.И. Математическая модель трехфазного синхронного двигателя // Математические методы в технике и технологиях: Мат.докл.междунар. на-уч.конф. - Смоленск, 2001.-С.112- 114.

3. Тумаева Е.В., Амирова С.С., Кропачев Г.Ф., Макаров В.Г., Са-шинский И.И. Синхронный вентильный электропривод. // Приводная техника, — 2003. - № 3. — С.47-51.

4. Тумаева Е.В., Амирова С.С., Кропачев Г.Ф., Макаров В.Г., Са-шинский И.И. Векторное управление синхронным вентильным двигателем. // Приводная техника, — 2003. - № 6. - С.49-55.

5. Тумаева Е.В., Амирова С.С., Макаров В.Г., Кропачев Г.Ф. Математическое моделирование синхронного вентильного двигателя // Инновационные процессы в области образования, науки и производства: Мат.докл.межрег.науч.-практ.конф. — Нижнекамск, 2004. - т.1. -С.284-287.

6. Тумаева Е.В., Афанасьев А.Ю. Исследование переходных процессов в моментном вентильном электроприводе с учетом нелинейности магнитопровода // Автомобиль и техносфера (ICATS'2005): Мат.докл.междунар.науч.-практ.конф. — Казань, 2005. — С.228-233.

7. Тумаева Е.В., Афанасьев А.Ю. Оптимальное управление токами моментного вентильного двигателя по минимуму мощности потерь // Автомобиль и техносфера (ICATS'2005): Мат.докл. IV между-нар.науч.-практ.конф. — Казань, 2005. — С.234.

8. Тумаева Е.В., Афанасьев А.Ю. Оптимальное управление токами моментного вентильного двигателя с учетом нелинейности магнитопровода // Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий: Мат.докл. XVII всеросс.межвуз.науч.-техн.конф. — Казань, 2005. -ч.1. - С.25-26.

9. Тумаева Е.В., Афанасьев А.Ю. Применение теории обобщенной машины для синхронного электродвигателя с учетом нелинейности магнитопровода И Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий: Мат.докл. XVII всеросс.межвуз.науч.-техн.конф. - Казань, 2005,- 4.1. -С.26-27.

10. Тумаева Е.В., Афанасьев А.Ю. Применение теории обобщенной машины для синхронного электродвигателя с учетом нелинейности магнитопровода. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева, — 2005. - № 4. — С.18-22.

Заказ № 120 Тираж 100 экз.

Офсетная лаборатория КГТУ, 420015, Казань, К.Маркса,68

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА, ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ.

ВЫВОДЫ.

2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА.

2.1 Функциональная схема синхронного электропривода с оптимальными режимами работы.

2.2 Моделирование полупроводниковых элементов в силовых цепях синхронного электромеханического преобразователя.

2.3 Математическая модель и схема замещения преобразователя частоты.

2.4 Математическая модель управляемого выпрямителя.

2.5 Математическая модель ненасыщенного синхронного двигателя в естественных координатных осях.

2.6 Математическая модель ненасыщенного синхронного двигателя с использованием преобразования координат.

2.7 Математическая модель синхронного двигателя с позиций теории обобщенных машин с учетом насыщения магнитопровода и магнитных потерь.

ВЫВОДЫ.

3 ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТОКАМИ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ.

3.1 Оптимальное управление токами двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

3.2 Оптимальное управление токами синхронного двигателя без учета нелинейности магнитопровода.

3.3 Подобие оптимальных зависимостей токов синхронного двигателя от частоты вращения при различных значениях момента.

3.4 Оптимальное управление токами моментного двигателя с учетом магнитных потерь и нелинейности магнитопровода.

ВЫВОДЫ

4 ДВУХДВИГАТЕЛЬНЫЙ СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ И МОМЕНТА.

4.1 Применение двухдвигательного синхронного электропривода на участке линии по выпуску экранирующего слоя.

4.2 Описание экспериментальной установки для исследования синхронного электропривода.

4.3 Определение параметров синхронного двигателя и эквивалентных параметров обобщенной машины.

ВЫВОДЫ.

Актуальность темы. В настоящее время в промышленности, в сельском хозяйстве, в строительстве и в быту широкое применение находят автоматизированные электроприводы. До недавнего времени основой регулируемых электроприводов являлись двигатели постоянного тока, а системы автоматического регулирования электроприводов постоянного тока обладали универсальностью и обеспечивали хорошие качественные показатели электропривода. Однако требования к электроприводам постоянно ужесточаются, что связано с общим прогрессом машиностроения, направленным на интенсификацию производственных процессов, их автоматизацию, повышение точности характеристик, необходимостью обеспечения и повышения качества производимой продукции, а также наметившимся переходом от экстенсивного применения электрической энергии к более рациональному ее использованию.

Поэтому наряду с совершенствованием электроприводов постоянного тока одной из важнейших задач современного электропривода является переход к регулируемым электроприводам переменного тока. Анализ технико-экономических показателей систем регулируемых электроприводов, рассматриваемых в трудах зарубежных и отечественных ученых (Диск М., Дейх С., Годвин Г., Вейнгер A.M., Аракелян А.К., Афанасьев А.А., Ключев В.И., Онищенко Г.Б., Зиннер Л.Я., Столов Л.И., Афанасьев А.Ю., Микеров А.Г. и др.) позволил сделать вывод о том, что в тех областях применения, где требуются высокая и стабильная точность выполнения технологических операций, высокая динамика системы, большие скорости обработки, целесообразно использовать синхронные электроприводы.

Основой такого электропривода является синхронный двигатель с электромагнитным возбуждением, обмотка якоря которого получает питание от преобразователя частоты, при этом управление преобразователем частоты осуществляет устройство автоматического регулирования, в которое вводится задание скорости электропривода, а также поступает информация от датчиков углового положения ротора и токов якоря. Уникальное свойство синхронного электромеханического преобразователя - абсолютная жесткость механической характеристики - позволяет строить синхронные электроприводы, как с точным поддержанием частоты вращения, так и с точным поддержанием электромагнитного момента.

Традиционно при анализе и синтезе синхронных электроприводов применяется теория обобщенной машины, которая позволяет, используя систему координат d, q, связанную, с ротором-индуктором, получить в стационарном режиме постоянные токи и напряжения синхронного двигателя, а в переходных режимах - плавно изменяющиеся токи и напряжения. Однако при использовании теории обобщенных машин пренебрегают нелинейностью магнитопровода и потерями в стали статора. Вместе с тем насыщение по основному магнитному потоку влияет на параметры и свойства синхронного двигателя, но не препятствует реализации возможностей синхронного двигателя в регулируемых электроприводах, если влияние насыщения каким-либо образом будет учтено при разработке электропривода. Вихревые токи также оказывают влияние на характеристики синхронного двигателя. В связи с этим актуальной задачей является повышение точности математического описания синхронного электропривода путем учета нелинейности магнитопровода и магнитных потерь.

Все большую актуальность приобретает на сегодняшний день проблема рационального использования электрической энергии. Снизить энергозатраты в синхронном электроприводе возможно путем уменьшения потерь, используя алгоритмы оптимизации по критерию минимума суммарной мощности потерь в меди и в стали.

На непрерывно-поточных производствах разнообразных отраслей промышленности - металлургической, целлюлозно-бумажной, текстильной, химической, шинной и пр. возникает необходимость обеспечить регулирование скорости и поддержания заданного натяжения обрабатываемых ленточных изделий. В таких системах возможно применение синхронных электроприводов на базе синхронных двигателей, работающих в режиме бесконтактных двигателей постоянного тока для регулирования скорости, а также работающих в режиме моментных двигателей для регулирования натяжения ленточного изделия.

Таким образом, задачи разработки синхронного электропривода с регулируемым моментом, повышения точности его математического описания и уменьшения потерь в меди и стали синхронного двигателя являются актуальными.

Объект исследования - автоматизированный синхронный электропривод с датчиком положения ротора и преобразователем частоты.

Предмет исследования - математическое моделирование, энергетические показатели синхронного электропривода и методика их оптимизации по критерию минимума суммарной мощности потерь в меди и в стали с учетом насыщения магнитопровода и магнитных потерь.

Цель научного исследования - повышение точности моделирования и энергетических характеристик синхронного электропривода.

Для достижения цели в диссертации поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработка математической модели синхронного двигателя с электромагнитным возбуждением, учитывающей нелинейность магнитопровода и потери в стали.

2. Разработка алгоритмов оптимизации синхронного электропривода по критерию минимума суммарной мощности потерь в меди и в стали.

3. Разработка структуры и алгоритма функционирования двухдвигательного синхронного электропривода со стабилизацией скорости и натяжения ленточного изделия для механизма с высокими требованиями к энергетическим показателям.

Методы исследования. В диссертационной работе применены аналитические методы теории электрических машин, теории подобия, линейной алгебры и дифференциальных уравнений, численные методы решения систем дифференциальных уравнений, математического программирования и экспериментальные испытания синхронных машин.

Достоверность полученных результатов обеспечена применением классических исходных уравнений электрических машин и электропривода, точных аналитических преобразований теории обобщенных машин и традиционных численных методов, а также сравнением с результатами стандартных методик расчета при номинальных параметрах.

Научная новизна работы

1. Проведено совершенствование теории обобщенной машины в приложении к синхронному электромеханическому преобразователю, а именно предложена методика составления системы дифференциальных уравнений в нормальной форме относительно токов обобщенной машины с учетом нелинейности магнитопровода и потерь в стали для анализа переходных процессов.

2. Предложены алгоритмы оптимизации синхронного электропривода по критерию минимума суммарной мощности потерь в меди и в стали, учитывающие возможности микропроцессорных систем управления.

3. Установлено свойство подобия зависимостей оптимальных токов синхронного электромеханического преобразователя от электромагнитного момента и частоты вращения при его линейном описании.

4. Установлено, что оптимальное значение продольной составляющей токов обмотки статора синхронного электромеханического преобразователя отлично от нуля и в зависимости от магнитного сопротивления воздушного зазора и частоты вращения ротора может быть как положительным, так и отрицательным.

Практическая ценность работы состоит в алгоритмах и программах в системе Турбо-Паскаль для моделирования переходных процессов в синхронном электроприводе; в алгоритмах и программах поиска оптимальных токов синхронного двигателя; в функциональной схеме синхронного электропривода с оптимальным управлением его токами по критерию минимума суммарной мощности потерь в меди и в стали для получения требуемого электромагнитного момента; в методике определения параметров обобщенной машины, соответствующих реальному синхронному двигателю; в структуре двухдвигательного синхронного электропривода со стабилизацией частоты вращения и силы натяжения ленточного изделия, в которой использованы разработанные алгоритмы.

Реализация результатов работы. Разработанные методики моделирования и оптимизации, функциональные схемы синхронных электроприводов внедрены на ОАО «Нижнекамскшина», а также в учебном процессе КГТУ и НХТИ.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Международной научно-технической конференции «Технико-экономические проблемы промышленного производства» в г.Набережные Челны, 2000 г., Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» в г.Смоленске, 2001 г., Межрегиональной научно-практической конференции «Инновационные процессы в области образования, науки и производства» в г.Нижнекамске, 2004 г., XVII Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий» в г.Казани, 2005 г., IV Международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера» в г.Казани, 2005 г.

Публикации. Основное содержание работы отражено в 10 публикациях (в 7 трудах конференций и 3 статьях).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации

ВЫВОДЫ

1. Целесообразно построение системы регулирования скорости и усилия натяжения ленточного изделия с помощью двухдвигательного электропривода, построенного на базе синхронных двигателей, один из которых работает в режиме бесконтактного двигателя постоянного тока, а другой в режиме моментного двигателя.

2. С целью повышения точности регулирования скорости целесообразно построение электропривода, следящего по углу, а для улучшения качества переходных процессов целесообразно применение тахометрической обратной связи.

3. С целью повышения точности регулирования усилия натяжения целесообразно использование комбинированного управления токами - по отклонению и по возмущению, а для улучшения переходных процессов -применение тахометрической обратной связи.

4. Методика учета нелинейности магнитопровода и потерь в стали, предложенная в главе 2, может быть использована при анализе переходных процессов в системе регулирования скорости и момента и позволяет повысить точность математического описания СД.

5. Переход от реальной синхронной машины к обобщенной следует проводить в три этапа - переход от трехфазной машины к двухфазной, переход к обобщенной машине с сосредоточенными обмотками, переход к обобщенной машине с синусоидально распределенными обмотками, что позволяет представить ОМ как реальный объект.

6. Результаты моделирования в системе Турбо Паскаль и расчет двигателя показали работоспособность и эффективность предложенных решений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Для учета нелинейности магнитопровода СД целесообразно применить теорию трансформатора, с точки зрения которой магнитный поток фазы следует рассматривать как сумму проекции вектора основного магнитного потока на ось фазы или обмотки и магнитного потока рассеяния. При этом магнитная система представляется в виде линейного сопротивления воздушного зазора и нелинейного элемента, описывающего связь между магнитным потоком и скалярным магнитным потенциалом. Потери в стали СД целесообразно учитывать с помощью обмотки вихревых токов.

2. При расчете переходных процессов в СД, математическая модель которого учитывает нелинейность магнитопровода и потери в стали, целесообразно в качестве независимых переменных использовать продольную и поперечную составляющие магнитного потока. Это позволяет получить систему дифференциальных уравнений в нормальной форме, удобной для моделирования переходных процессов в СД.

3. Для построения быстродействующей микропроцессорной системы оптимального управления по критерию минимума мощности суммарных потерь, рассчитывающей в реальном времени с помощью простейших математических операций оптимальные значения токов ненасыщенного СД, целесообразно использовать алгоритм расчета, в котором независимыми переменными являются ток возбуждения и множители Лагранжа.

4. При оптимальном управлении по критерию минимума мощности суммарных потерь СД с ненасыщенным магнитопроводом оптимальные зависимости токов двигателя от частоты вращения при различных значениях электромагнитного момента являются подобными.

5. Соотношения подобия оптимальных зависимостей токов СД от частоты вращения при различных значениях электромагнитного момента позволяют построить функциональную схему с простыми функциональными преобразователями системы частотно-токового управления СД с минимальными потерями мощности.

6. При расчете значений токов СД, оптимальных по критерию минимума мощности суммарных потерь, с учетом нелинейности магнитопровода и потерь в стали целесообразно в качестве независимых переменных использовать продольную и поперечную составляющие основного магнитного потока и проводить оптимизацию градиентным методом.

7. Для стабилизации скорости и усилия натяжения ленточного слоя целесообразно строить двухдвигательный ЭП на базе синхронных двигателей. При этом ЭП, обеспечивающий постоянство скорости вращения, должен работать в режиме слежения по, углу, а ЭП, обеспечивающий постоянство натяжения ленточного слоя, должен работать в режиме моментного ЭП.

8. Программы, написанные в системе Turbo-Pascal, и реализующие предложенные методики моделирования и алгоритмы оптимизации СД по критерию минимума суммарной мощности потерь с учетом нелинейности магнитопровода и потерь в стали, показали их работоспособность и эффективность.

1. Автоматизированный электропривод промышленных установок / Под редакцией Г.Б. Онищенко. М.: РАСХН, 2001. - 520 с.

2. Агабеков Л.Е., Борисов С.В., Ваулин А.С. и др. Программирование в среде Турбо Паскаль. М.: Высшая школа, 1993. - 142 с.

3. Адкинс Б. Общая теория электрических машин. М. - Л.: Госиздат, 1960. -272 с.

4. Аксенов В.Е., Мартыненко В.А., Мускатиньев В.Г. и др. IGBT модули производства ОАО «Электровыпрямитель» // Электротехника. 2001. -№12.-С.12-16.

5. Аракелян А.К., Афанасьев А.А. Вентильные электрические машины и регулируемый электропривод: В 2 т. М.: Энергоатомиздат, 1997. - Т. 1-2.

6. Архангельский А.Я. Модели полупроводниковых приборов для машинного расчета электронных схем. М.: МИФИ, 1978. - 98 с.

7. Афанасьев А.Ю. Моментный электропривод систем управления: Автореф. дис. докт. техн. наук. Казань, 1998. - 38 с.

8. Афанасьев А.Ю. Моментный электропривод. Казань: Издательство КГТУ им. А.Н. Туполева, 1997. - 250 с.

9. Байнев В.Ф. Электропривод с бесконтактным асинхронизированным вентильным двигателем: Дис. канд. техн. наук / Мордов. ун-т. Саранск, 1995.-215 с.

10. Барский В.А., Брызгалов М.Г., Горяйнов Н.А. и др. Создание серии IGBT преобразователей частоты для регулируемых асинхронных электроприводов // Электротехника. 1999. - №7. - С.38-41.

11. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы.- М.: Наука, 1987. 600 с.

12. Бедфорт Б., Хофт Р. Теория автономных инверторов: Пер. с анг. М.: Энергия, 1982.-313 с.

13. Бененсон З.М. Моделирование и оптимизация на ЭВМ радиоэлектронных устройств. М.: Радио и связь, 1981. - 345 с.

14. Бессонов JI.A. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. М.: Высшая школа, 1984. - 559 с.

15. Бессонов JI.A. Теоретические основы электротехники: Электромагнитное поле. М.: Высшая школа, 1978. - 231 с.

16. Блоцкий Н.М., Лабунец И.А., Шакарян Ю.Г. Машины двойного питания // Итоги науки и техники. ВИНИТИ АН СССР. Сер. Электрические машины и трансформаторы, Т.2. 1979. - 124 с.

17. Ботвинник М.М., Шакарян Ю.Г. Управляемая машина переменного тока. М.: Наука, 1969. - 142 с.

18. Булгаков А.А. Частотное управление асинхронным двигателем. М.: Энергоиздат, 1982. - 216 с.

19. Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины. М.: Высшая школа, 1985.-255 с.

20. Бутаев Ф.И., Эттингер Е.Л. Вентильный электропривод. М. - Л.: Госэнергоиздат, 1951. - 248 с.

21. Бычкова Е.В., Прудникова Ю.И. Обзор современных зарубежных преобразователей частоты и опыт их применения // Электротехника. -1995. №7. - С.36-38.

22. Вегнер О.Г. Современное состояние проблемы вентильных двигателей // Электричество. 1938. - №6. - С.50-53.

23. Вейнгер A.M. Регулируемый синхронный электропривод. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 224 с.

24. Вентильные преобразователи в цепях электрических машин / Под ред. И.А. Глебова, В.Н. Левина и др. Л.: Наука, 1971. - 228 с.

25. Влах И., Сингхал К. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988. - 240 с.

26. Вольдек А.И. Электрические машины. М.: Энергия, 1974. - 340 с.

27. Газизов P.M. Электромеханическая система с асинхронным вентильным двигателем: Дис. канд. техн. наук: 05.09.03 / Каз. гос. техн. ун-т. Казань, 2000.- 196 с.

28. Галанов В.И., Шершнев Ю.А., Гуревич М.Н., Козлова М.А. Современные мощные полупроводниковые приборы и их функциональные возможности // Электротехника. 1998. - №3. - С.48-52.

29. Гамазин С.И., Ставцев В.А., Цырук С.А. Переходные процессы в системах промышленного электроснабжения, обусловленные электродвигательной нагрузкой. М.: Издательство МЭИ, 1997. - 424 с.

30. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MatLab 6.0: Учебное пособие. СПб.: КОРОНА принт, 2001. - 320 с.

31. Гольдберг О.Д. Испытания электрических машин. М.: Высшая школа, 2000.-255 с.

32. Горев А.А. Переходные процессы синхронной машины. Л.: Наука, 1985. - 502 с.

33. Грабовецкий Г.В. Применение переключающих функций для анализа электромагнитных процессов в силовых вентильных преобразователях частоты // Электричество. 1973. - №6. - С.28-31.

34. Димерчан К.С., Бутырин П.А. Моделирование и машинный расчет электрических цепей.- М.: Высшая школа, 1998.-335 с.

35. Димитрадзе А.С. Основы рабочего процесса вентильных двигателей // Электричество. 1933. - № 3,4.

36. Дубенский А.А. Бесконтактные двигатели постоянного тока. М.: Энергия, 1967. - 144 с.

37. Дьяконов В.П. Система MathCAD: Справочник. М.: Радио и связь, 1993.- 128 с.

38. Завалишин В.А., Вегнер О.Г. Новые схемы вентильных двигателей // Электричество. 1936. - № 3.

39. Зимин Е.Н., Кацевич В. Д., Козырев С.К. Электроприводы постоянного тока с вентильными преобразователями. М.: Энергоиздат, 1981. - 192 с.

40. Зиннер Л.Я., Миляшов Н.Ф. Математическая модель вентильных двигателей постоянного и переменного тока // Электрические машины специального назначения. Самара, 1991. - С.55 - 58.

41. Зиннер Л.Я., Скороспешкин А.И. Вентильные двигатели постоянного и переменного тока. М.: Энергоатомиздат, 1981. - 136 с.

42. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины: Учебник для вузов. -М.: Энергия, 1980. 928 с.

43. Ильясов Р.С., Дорожкин В.П., Власов Г.Я., Мухутдинов А.А. Шины. Некоторые проблемы эксплуатации и производства. Казань: Издательство КГТУ, 2000. - 576 с.

44. Ключев В.И. Теория электропривода. М.: Энергоатомиздат, 1998. -704 с.

45. Коварский Е.М., Янко Ю.И. Испытание электрических машин. М.: Энергоатомиздат, 1990.-320 с.

46. Ковач К.П., Рац И. Переходные процессы в электрических машинах переменного тока. М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 624 с.

47. Кононенко Е.В., Сипайлов Г.А., Хорьков К.А. Электрические машины (специальный курс). М.: Высшая школа, 1975. - 279 с.

48. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. -М.: Высшая школа, 2001. 327 с.

49. Копылов И.П. Электрические машины. М.: Логос, 2000. - 607 с.

50. Копылов И.П. Электрические машины. М.: Энергоатомиздат, 1986.--360 с.

51. Копылов И.П., Фрумин В.Л. Электромеханическое преобразование энергии в вентильных двигателях. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 168 с.

52. Костырев M.JI., Скороспешкин А.И. Автономные асинхронные генераторы с вентильным возбуждением. М.: Энергоатомиздат, 1993.160 с.

53. Лайбль Т. Теория синхронной машины при переходных процессах. -М.- Л.: Госэнергоиздат, 1957. 168 с.

54. Лизец М., Поташников М.Ю. Новое в активной электронной элементной базе для силовой электроники фирм «Siemens AG» // Электротехника. 1998. - №3. - С.52-56.

55. Лутидзе Ш.И., Михневич Г.В., Тафт В.А. Введение в динамику синхронных машин и машинополупроводниковых систем. М.: Наука, 1973.-338 с.

56. Манзон Б.М. Maple V Power Edition. М.: Филинъ, 1998. - 240 с.

57. Мощные полупроводниковые приборы. Транзисторы: Справочник / Б.А. Бородин, В.М. Ломакин и др.; Под ред. А.В. Голомедова. М.: Радио и связь, 1985.-560 с.

58. Николаевский И.Ф., Игумнов Д.В. Параметры и предельные режимы работы транзисторов. М.: Советское радио, 1971. - 384 с.

59. О.Д. Гольберг, Я.С. Гурин, И.С. Свириденко. Проектирование электрических машин. -М.: Высшая школа, 2001. 430 с.

60. Овчинников И.Е., Лебедев Н.И. Бесконтактные двигатели постоянного тока. Л.: Наука, 1985. - 164 с.

61. Онищенко Г.Б. III международная (XIV всероссийская) конференция по автоматизированному электроприводу // Приводная техника. 2001. -№5. -С.57-58.

62. Онищенко Г.Б., Локтева И.Л. Асинхронные вентильные каскады и двигатели двойного питания. М.: Энергия, 1979. - 199 с.

63. Петелин Д.П. Автоматическое управление синхронными электроприводами. М.: Госэнергоиздат, 1961. - 104 с.

64. Петелин Д.П. Автоматическое управление синхронными электроприводами. М.: Энергия, 1968. - 192 с.

65. Петров Ю.П. Оптимальное управление электроприводом. М. - Д.: Госэнергоиздат, 1961. - 187 с.

66. Плахтына Е.Г. Математическое моделирование электромашинно-вен-тильнных систем.- Львов: Высшая школа, 1986.-164 с.

67. Постников С.Г., Садовский Л.А. Разработка и исследование системы электропривода на базе индукторного двигателя с независимым возбуждением // Приводная техника. 2002. - №1. - С.48-54.

68. Потемкин В.Г. Система MATLAB. Справочное пособие. М.: Филинъ, 1998.-240 с.

69. Розанов Ю.К. Основы силовой преобразовательной техники. М.: Энергия, 1979.-392 с.

70. Сенько В.И., Юрченко Н.Н., Макаренко Н.П., Сенько Л.И. Применение комбинированных алгоритмов трехуровневой ШИМ в трехфазных инверторах. // Электротехника, 2004. - № 7. - С.57-62.

71. Столов Л.И., Афанасьев А.Ю. Моментные двигатели постоянного тока. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 224 с.

72. Столов Л.И., Зыков Б.Н. Моментные двигатели с постоянными магнитами. М.: Энергия, 1977. - 112 с.

73. Столов Л.И., Зыков Б.Н., Афанасьев А.Ю., Галлеев Ш.С. Авиационные моментные двигатели. -М.: Машиностроение, 1979. 136 с.

74. Такеути Т. Теория и применение вентильных цепей для регулирования двигателей. Л.: Энергия, 1973. - 250 с.

75. Транзисторы средней мощности: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1993.-454 с.

76. Трещев И.И. Электромеханические процессы в машинах переменного тока. Л.: Энергия, 1980. - 344 с.

77. Тропилов С.В., Ермилов А.В. Микросхемы, диоды, транзисторы: Справочник. М.: Машиностроение, 1994. - 385 с.

78. Уайт Д., Вудсон Г. Электромеханическое преобразование энергии. М. -Л.: Энергия, 1964.-528 с.

79. Фаронов В.В. Турбо Паскаль. Книга 1. Основы Паскаля. М.: МВТУ-Фесто Дидактик, 1992. - 304 с.

80. Фильц Р.В. Математические основы теории электромеханических преобразователей. Киев: Наукова думка, 1979.-208 с.

81. Фильц Р.В., Лябук П.Н. Математическое моделирование явнополюсных синхронных машин,- Львов: Свит, 1991.-176 с.

82. Хенкок Н. Матричный анализ электрических машин. М.: Энергия, 1967. -225 с.

83. Чиликин М.Г., Ключев В.И., Сандлер А.С. Теория автоматизированного электропривода. М.: Энергия, 1979. - 616 с.

84. Чиликин М.Г., Соколов М.М., Терехов В.М., Шинянский А.В. Основы автоматизированного электропривода. -М.: Энергия, 1974. 568 с.

85. Computer application in the analysis of rectifier and invertors // IEE Poroc. Elec. Power Appl. 1995. - № 4. - C.233-238.

86. IGBT Designers Manual. International Rectifier Catalogue. Part 3, 1994.

87. IGBT Modules. Simens Data Book, 1995.

88. Pillay P., Krishnan R., Application characteristics of permanent magnet synchronous and brushless DC motors for servo draves. Conf. Rec. IEEE Ind. Appl. Soc. 22nd Annu. Meet., Atlanta, Ga, Oct. 18 -23, 1987. Pt. 1. New York, N. Y., 1987,380-390.

89. Power Semiconductors. Semikron Shortform Catalogue, 1996.

90. Ysewijn E., Vanvinckenroge D. Leistungshalbleiter fur Motorsteuerungen // "Elektron.- Ind". 1994. - №1. - C.29-30.

91. Научно-методические труды автора

92. Тумаева Е.В., Амирова С.С. Проблема надежности регулируемого электропривода // Технико-экономические проблемы промышленного производства: Тез.докл.междунар.науч.-техн.конф. Набережные челны, 2000.-С. 198.

93. Тумаева Е.В. Особенности вентильного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов // Технико-экономические проблемы промышленного производства: Тез.докл.междунар.науч.-техн.конф. -Набережные челны, 2000. С. 197.

94. Тумаева Е.В., Амирова С.С., Гайфутдинов А.Н., Степанов С.И. Математическая модель трехфазного синхронного двигателя // Математические методы в технике и технологиях: Мат.докл.междунар. науч.конф. Смоленск, 2001.-С.112- 114.

95. Тумаева Е.В., Амирова С.С., Кропачев Г.Ф., Макаров В.Г., Сашинский И.И. Синхронный вентильный электропривод. // Приводная техника, -2003. № 3. - С.47-51.

96. Тумаева Е.В., Амирова С.С., Кропачев Г.Ф., Макаров В.Г., Сашинский И.И. Векторное управление синхронным вентильным двигателем. // Приводная техника, 2003. - № 6. - С.49-55.

97. Тумаева Е.В., Макаров В.Г., Амирова С.С., Елизаров В.И., Чекунов Н.И., Толмачева А.В. Практикум по автоматизированному электроприводу. Учебное пособие. Казань: РИО КГТУ, 2004. - 200 с.

98. Тумаева Е.В., Афанасьев А.Ю. Исследование переходных процессов в моментном вентильном электроприводе с учетом нелинейностимагнитопровода // Автомобиль и техносфера (ICATS'2005): Мат.докл.междунар.науч.-практ.конф. Казань, 2005. - С.228-233.

99. Тумаева Е.В., Афанасьев А.Ю. Оптимальное управление токами моментного вентильного двигателя по минимуму мощности потерь // Автомобиль и техносфера (ICATS'2005): Мат.докл. IV междунар.науч,-практ.конф. Казань, 2005. - С.234.

100. Тумаева Е.В., Амирова С.С., Елизаров В.И., Макаров В.Г., Ладыгин А.Н., Одинабекова P.M., Елизаров В.В. Автоматизированный электропривод с асинхронными двигателями. Учебное пособие. Казань: РИО КГТУ, 2005. - 224 с.

101. Тумаева Е.В., Афанасьев А.Ю. Применение теории обобщенной машины для синхронного электродвигателя с учетом нелинейности магнитопровода. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева, 2005. - № 4. - С. 18-22.

102. Программа расчета переходных процессов в синхронном двигателе с учетом нелинейности магнитопровода и потерь в стали1. PROGRAM GL27; USES GRAPH;

103. TYPE VEKTOR=ARRAY 1.10. OF REAL; INTVEK=ARRAY[ 1. .10] OF INTEGER; VAR

104. MASS: ARRAY0. 100,0.10. OF REAL;1. SYM: CHAR;1. DATT: TEXT;1. STRI: STRING12.;1. SI C:\PASCAL\KOORSET.PAS}

105. FUNCTION FI(PO:REAL):REAL;1. BEGIN

106. FI:=C*(SQRT(SQR(PO-POO)+A*A)-SQRT(POO*POO+A*A))+B*PO END;

107. FUNCTION FID(PO:REAL):REAL; BEGIN

108. FID:=B+C*(PO-POO)/SQRT(SQR(PO-POO)+A*A) END;

109. PROCEDURE DER(T:REAL; Y:VEKTOR); BEGIN1.:=Y1.; IQ:=Y2.; IIF:=Y[3]; IVD:=Y[4]; IVQ:=Y[5]; IUD:=Y[6]; IUQ:=Y[7]; PD:=Y[8]; PQ:=Y[9]; OM:=Y[10]; UQ:=10*T; MO :=P* W W* (PD* (IQ+I VQ)-PQ* (ID+IVD)); PO:=SQRT(PD*PD+PQ*PQ); FF:=FI(PO); FFP:=FID(PO);

110. С1 :=0.5 * WW* ((UD-RR* ID+OM* (WW* PQ+LL*IQ))/LL+ (-RV* I VD+OM*( WW* PQ+L V* I VQ))/L V+(-RUD* IUD)/LUD)+ 0.5*WF*(UF-RF*IIF)/LF;

111. C2:=0.5*WW*((UQ-RR*IQ-OM*(WW*PD+LL*ID))/LL+ (-R V * IVQ-OM* (W W* PD+L V * I VD))/L V+(-RUQ * IUQ)/LUQ);

112. D1 :=( WW* WW* (1 /LL+1 /L V+1 /LUD)+WF * WF/LF)/2;

113. D2:=WW*WW*(l/LL+l/LV+l/LUD)/2;1. CO:=PD/PO;1. SI:=PQ/PO;

114. G1 :=RD+SI*SI*FF/PO+CO*CO*FFP; HI :=CO*SI*(FFP-FF/PO); G2:=H1;

115. H2:=RQ+C0*C0*FF/P0+SI*SI*FFP; ZN:=(G1+D1)*(H2+D2)-G2*H1; PDT:=(C 1 *(H2+D2)-C2*H 1 )/ZN; PQT:=(C2* (G1+D1 )-C 1 * G2)/ZN;

116. D 1 . :=(UD-RR* ID+OM* (WW*PQ+LL* IQ)-W W* PDT)/LL; D[2]:=(UQ-RR*IQ-0M*(WW*PD+LL*ID)-WW*PQT)/LL; D[3] :=(UF-RF*IIF-WF*PDT)/LF;

117. D4.:=(-RV*IVD+0M*(WW*PQ+LV*IVQ)-WW*PDT)/LV;

118. D5.:=(-RV*IVQ-0M*(WW*PD+LV*IVD)-WW*PQT)/LV;

119. D6. :=(-RUD*IUD-WW*PDT)/LUD;

120. D7.:=(-RUQ*IUQ-WW*PQT)/LUQ;1. D8.:=PDT;1. D9.:=PQT;1. D 10. :=P*(MO-MS)/JJ;1. END;1. PROCEDURE RUNCUT;1. BEGIN1. DER(T,Y);1. FORI:=l TOM DO BEGIN1. DD1.:=DI.;1. Y01.:=YI.;1. Y1.:=Y0I.+G*D[I] END;1. T:=T+G;1. DER(T,Y);

121. FOR I:=l TOM DO BEGIN Y1. :=Y0I.+G*D[I]; DD[I]:=DD[I]+2*D[I] END; DER(T,Y);1. FOR I:=l TO M DO BEGIN1. Y1.:=Y0I.+H*D[I];1. DD1. :=DDI.+2*D[I] END;1. T:=T+G;1. DER(T,Y);1. FOR I:=l TO M DO

122. Y1. :=Y0 I.+H/6* (DD [I]+D [I])1. END;1. BEGIN

123. ASSIGN (DATT,'C:\PASCAL\GL2\TRANS.DAT');1. REWRITE(DATT);

124. M:=10; N:=30000; H:=0.0001; MT:=500; RR:=0.35; RF:=2; WW:=126; WF:=82; RD:=1.08E5; RQ:=2E5; RV:=265; RUD:=10; RUQ:=10; LL:=0.049; LF:=0.05; LV:=0.049; LUD:=0.049; LUQ:=0.049; P00:=0.01; A:=0.0006; B:=8.8E5; C:=7.6E5; JJ:=2; MS:=0; P:=2; UD:=0; UF:=20;

125. MA1.:=10; MA2.:=10; MA[3]:=10; MA[4]:=500; MA[5]:=500; MA[6]:=250; MA[7]:=250; MA[8]:=10000; MA[9]:=10000; MA[10]:=40; Y[3]:=0.0; Y[4]:=0.0; Y[5]:=0.0; Y[6]:=0.00; Y[7]:=0.00; Y[8]:=0.0001; Y[9]:=0.0; Y[10]:=0.0;

126. WRITELN('ID-,ID: 10:4,' IQ=',IQ: 10:4);1. READLN;1. X0:=10;

127. FOR I:=l TO M DO Y0l.:=300;

128. МАСО1.:=11; MACO2.:=12; MACO[3]:=14; MACO[4]:=7; МАСО[5]:=Ю;

129. MACO6.:=13; MACO[7]:=15; MACO[8]:=7; МАСО[9]:=Ю; МАСО[Ю]:=12;1. G:=0.5*H; GD:=DETECT;

130. ITGRAPH(GD,GM,'C:\PASCAL\BP\BGI');1.NE(XO,0,XO,400);1.NE(0,300,640,300);1. T:=T0;

131. FOR J:=0 TO N DO {MAIN CIRCLE} BEGIN

132. FORI:=l TO 10 DO {RR} BEGIN

133. GG1.:=YOI.-ROUND(MA[I]*Y[I]);1. SETCOLOR(MACO1.);

134. J>0 THEN LINE(ST,SS1.,GT,GGI.);1. SS1.:=GGI.1. END; {RR}

135. ST:=GT;{IF (K MOD 10)=0 THEN

136. BEGIN FOR I:=l TO 4 DO BEGIN

137. WRITE(DATT,Y1.:15:5); END;

138. WRITELN(DATT) END;} IF J<N THEN RUNCUT; END; {QQ}

139. READLN; SETCOLOR(8); KOORSET; READLN;1.:=Y1.; IQ:=Y2.; IIF:=Y[3]; IVD:=Y[4]; IVQ:=Y[5]; IUD:=Y[6]; IUQ:=Y[7];

140. PD:=Y8.; PQ:=Y[9]; OM:=Y[10];1. PO:=SQRT(PD*PD+PQ*PQ);1. FF:=FI(PO);1. FD:=FF*PD/PO;1. FQ:=FF*PQ/PO;1. SD:=2*(RD*PD+FD);1. SQ:=2*(RQ*PQ+FQ);

141. AD:=WW*(ID+IVD+IUD)+WF*IIF;1. AQ:=WW*(IQ+IVQ+IUQ);

142. WRITELNC ID-,ID: 10:3,' IQ=',IQ:10:3);1. WRITELNC IIF-,IIF:10:3);

143. WRITELNC IVD-,IVD:10:3,' IVQ=',IVQ:10:3);

144. WRITELNC IUD=',IUD:10:3,' IUQ=',IUQ:10:3);

145. WRITELNC PD=',PD:10:6,' PQ=',PQ:10:6);

146. WRITELNC SD^SD^O^,' SQ=',SQ:10:4);

147. WRITELNC AD',AD:10:4,' AQ=',AQ:10:4);1. READLN;1. GA:=450; GX:=500;

148. FOR I:=l TO M DO BEGIN {RR}

149. Программа расчета оптимальных значений токов синхронного двигателя без учета насыщения магнитопровода и с учетом потерь в стали1. PROGRAM GL32; USES GRAPH;

150. TYPE VEKTOR=ARRAY1.9. OF REAL; INTVEK=ARRAY[1.9] OF INTEGER; VAR

151. G, H, ID, IVD, IVQ, IIF, IQ, JJ, KF, KLM, KLD, KLQ, LAM, LAD, LAQ, LV, MF,

152. MO, MS, MT, MV, MVF, ОМ, P, RR, RF, RV, T, TO: REAL;1.L,M,XO,GT,ST: INTEGER;1. GA,GX,GY,GD,GM: INTEGER;1. J,N: LONGINT;1. D,DD,Y,Y0,MA: VEKTOR;1. GG,SS,YO,MACO:INTVEK;

153. MASS: ARRAY0.100,0.9. OF REAL;1. SYM: CHAR;1. DATT: TEXT;1. STRI: STRING 12.;$1 C:\PASCAL\KOORSET.PAS}

154. PROCEDURE DER(T:REAL; Y: VEKTOR);1. BEGIN

155. F:=Y4.; LAM:=Y1.; LAD:=Y[2]; LAQ:=Y[3]; OM:=Y[5];1.:=-MV*LAQ*OM/RR;1.:=(MV*OM*LAD-P*MF*IIF*LAM)/RR;

156. D:=-(RV*LAD+LV*OM*LAQ)/RV;

157. Q:=(LV*OM*LAD-RV*LAQ-P*MVF*IIF*LAM)/RV;

158. D4.:=-KF*(RF*IIF+P*LAM!f!(MF*IQ+MVF*IVQ)+MVF*OM*LAQ);

159. D 1 . :=KLM* (P*IIF*(MF*IQ+MVF*I VQ)-MO);

160. D2.:=KLD*(RV*IVD-LV*IVQ*OM-MV*IQ*OM);

161. D3.:=KLQ*(RV*IVQ+LV*IVD*OM+MV*ID*OM+MVF*IIF*OM);1. D5.:=P*(MO-MS)/JJ1. END;1. PROCEDURE RUNCUT;1. BEGIN1. DER(T,Y);1. FOR I:=l TO M DO BEGIN1. DD1.:=DI.;1. Y01.:=YI.;1. Y1.:=Y0I.+G*D[I] END;1. T:=T+G;1. DER(T,Y);1. FORI:=l TOM DO BEGIN

162. Y1.:=Y0I.+G*D[I]; DD[I]:=DD[I]+2*D[I] END; DER(T,Y);1. FOR I:=l TO M DO BEGIN1. Y1.:=Y0I.+H*D[I];1. DD1.:=DDI.+2*D[I] END;1. T:=T+G;1. DER(T,Y);1. FOR I:=l TOM DO

163. Y1.:=Y0I.+H/6*(DD[I]+D[I])1. END;1. BEGIN

164. ASSIGN (DATT,'C:\PASCAL\GL32\GL32.DAT');1. REWRITE(DATT);

165. T0:=0; M:=5; N:=30000; H:=0.0001;

166. Yl.:=-7; Y[2]:=-0.0006; Y[3]:=0.022; Y[4]:=16; Y[5]:=0.13; Y[6]:=-0.0003; ID:=Y[6]; Y[7]:=14.4; IQ:=Y[7]; Y[8]:=0.0005; IVD:=Y[8]; Y[9]:=-0.0002; IVQ:=Y[9];

167. RR:=0.35; RF:=2; RV:=265; P:=2; LV:=0.049; MF:=0.046; MV:=0.039; MVF:=0.034; MO:=23; MS:=18; JJ:=2; KF:=1; KLM:=15; KLD:=2; KLQ:=2; X0:=10; MT:=200; FOR I:-l TO 9 DO Y0l.:=300;

168. MA1.:=5; MA2.:=50; MA[3]:=250; MA[4]:=5; MA[5]:=5; MA[6]:=1500; MA[7]:=10; MA[8]:=250; MA[9]:=250;

169. MACOl.:=ll; MACO[2]:=12; MACO[3]:=14; MACO[4]:=13; MACO[5]:=ll; MACO[6]:=7; МАСО[7]:=Ю; MACO[8]:=7; MACO[9]:=14; T:=T0; G:=0.5*H; GD:=DETECT;

170. ITGRAPH(GD,GM;C:\PASCAL\BP\BGI');1.NE(XOAXO,400);1.NE(XO,300,640,300);1. FOR J:=0 TO N DO1. BEGIN1. GT:=XO+ROUND(MT*T);

171. Y6.:=ID; Y[7]:=IQ; Y[8]:=IVD; Y[9]:=IVQ;1. (J MOD 300)=1 THEN1. BEGIN L:=J DIV 300;1. MASSL,0.:=T;1. FOR I:=l TO 9 DO1. MASSL,I.:=Y1.1. END;1. FORM TO 9 DO BEGIN

172. GG1.:=YOI.-ROUND(MA[I]*Y[I]); SETCOLOR(MACO[I]);

173. J>0 THEN LINE(ST,SS1.,GT,GGI.); SS[I]:=GG[I]

174. END; ST:=GT; IF (J MOD 1)=0 THEN

175. WRITELN(DATT,T: 15:5, Y 1 .: 15:5,Y[2]: 15:5, Y[3]: 15:5);}1. J<N THEN RUNCUT;1. END;1. READLN;1. SETCOLOR(8);1. KOORSET;1. READLN;

176. WRITELNC Y1 -,Y 1 . :9:4,' Y2=',Y[2]:9:4); WRITELN('Y3=',Y[3]:9:4; Y4=',Y[4]:9:4); WRITELNCY5-,Y[5]:9:4,' Y6=',Y[6]:9:4); WRITELN('Y7=',Y[7]:9:4,' Y8=\Y[8]:9:4); WRITELN('Y9-,Y[9]:9:4); READLN; GA:=450; GX:=500; FOR I:=l TO 9 DO BEGIN

177. Программа расчета оптимальных зависимостей токов синхронного двигателя от скорости вращения при различных значениях момента

178. PROGRAM GL33; {LINEAR MAGNETIC CIRCUIT} USES GRAPH; {GRADIENT METHOD OPTIMISATION} VAR

179. DP, LV, MO, RR, RF, RV, PD, PQ, PDO, PQO, ОМ, P, ID, IQ, IIF, IDV, IQV, MX,

180. DM, MU, RD, RQ, SO, SD, SQ, VV, WW, WF,XV,ZN: REAL;

181. J,K,L,N,NC,Q,XO,GX,SX,GY,SY,GD,GM,YO: INTEGER;1. Y, MA: ARRAY1.3. OF REAL;

182. MASS: ARRAYfl.2,1.10,-50.-50. OF REAL;1. DATT: TEXT;1. STRI: STRING12.;$1 C:\PASCAL\KOORSET.PAS}1. PROCEDURE STEP;1. BEGIN1. XV:=OM*LV;1. ZN:=RV*RV+XV*XV;

183. V:=WW*OM*(RV*PQ-XV*PD)/ZN;

184. V:=-WW*OM*(RV*PD+XV*PQ)/ZN;1.:=2*RQ*PQ/WW-IQV;1.:=(PD*(IQ+IQV)-MO/P/WW)/PQ-IDV;

185. F:=(2*RD*PD-WW*(ID+IDV))/WF;

186. V V:=RR* (ID* ID+IQ* IQ)+RF* IIF * IIF+RV* (ID V* IDV+IQ V* IQV) END;

187. BEGIN {C:\PASCAL\DAPLUS OR C:\PASCAL\DAMINUS}

188. ASSIGN(DATT,'C:\PASCAL\GL33\D AMINUS.TXT');

189. N:=1000; MX:=6; DP:=lE-5; RR:=0.35; RF:=2; RV:=265; WW:=126; WF:=82;1.:=0.049; MO:=23; P:=2; MU:=0.001; RD:=1E4; RQ:=2E4;1. X0:=300; Y0:=250;

190. MA1.:=15; MA2.:=15; MA[3]:=10;1. GD:=DETECT;

191. ITGRAPH(GD,GM,'C:\PASCAL\BP\BGI');1.NE(XO,0,XO,480);1.NE(0,YO,640,YO);1. NC:=2; {CURVES NUMBER}

192. FOR Q:=l TO 2 DO BEGIN PDO:=2E-3; IF Q=1 THEN

193. BEGIN DM:=5; PQO:=4E-3; SETCOLOR(l 1) END; ELSE1. BEGIN DM:=-5; PQO:=-4E-3;1. SETC0L0R(12) END;1. F0RK:=1 TO 10 DO1. BEGIN1. MO:=K*DM;1. FOR L:=-50 TO 50 DO1. BEGIN1. OM:=5*L;1. FOR J:=0 TON DO1. BEGIN

194. PD:=PDO; PQ:=PQO; STEP; SO:=VV; IF J=N THEN BEGIN Y1.:=ID; Y2.:=IQ; Y[3]:=IIF; MASS[Q,K,L] :=Y[NC] END; F J<N THEN BEGIN

195. PD:=PDO+DP; PQ:=PQO; STEP; SD:=VV;

196. PD:=PDO; PQ:=PQO+DP; STEP; SQ:=VV;1. PDO:=PDO-MU*(SD-SO);1. PQO:=PQO-MU*(SQ-SO)1. END;1. END;1. GX:=XO+ROUND(MX*L);

197. GY:=YO-ROUND(MANC.*MASS[Q,K,L]);

198. L>-50 THEN LINE(SX,SY,GX,GY);1. SY:=GY; SX:=GX1. END;1. END;1. END;1. READLN;1. SETCOLOR(8);1. KOORSET;1. READLN;1. SX:=450; GX:=500;1. FOR I:=l TO 2 DO BEGIN1. 1=1 THEN SETCOLOR(l 1)1. ELSE SETCOLOR(12);

199. STR(OM: 10:4,STRI); STRI6. :=','; WRITE(DATT,STRI); FOR K:=l TO 10 DO BEGIN

200. STR(MASS2,K,L.:10:4,STRI); {MASS[1,K,L] ORMASS[2,K,L]}1. STRI6. :=',';1. WRITE(DATT,STRI)1. END;1. WRITELN(DATT); END;1. CLOSE(DATT);

201. WRITELNC PD-,PD:10:6,' PQ=',PQ:10:6);1. READLN1. END.

202. Программа расчета оптимальных значений токов синхронного двигателя с учетом насыщения магнитопровода и потерь в стали1. PROGRAM GL34; USES GRAPH;

203. TYPE VEKTOR=ARRAY1.9. OF REAL; INTVEK=ARRAY[1 .9] OF INTEGER; VAR

204. А, В, C, DP, FD, FF, FI, FID, FIQ, FQ, H, ID, IIF, IQ, IVD, IVQ, LF, LL, LV, MO,

205. MT, MU, ОМ, P, PO, PD, POO, PP, PPD, PPO, PPQ, PQ, RD, RF, RQ, RR, RV, T,

206. JUST TIME} TO, WW, WF, XV, ZN: REAL;1.K,L,M,XO,GT,ST: INTEGER;1. GA,GX,GY,GD,GM: INTEGER;1. J,N: LONGINT;1. D,DD,Y,Y0,MA: VEKTOR;1. GG,SS,YO,MACO:INTVEK;

207. MASS: ARRAY0.9,0. 100. OF REAL;1. SYM: CHAR;1. DATT: TEXT;1. STRI: STRING12.;$1 C:\PASCAL\KOORSET.PAS}

208. FUNCTION FIM(PO:REAL):REAL;1. BEGIN

209. FIM:=C*(SQRT(SQR(PO-POO)+A*A)-SQRT(POO*POO+A*A))+B*PO END;1. PROCEDURE ELEMAG; BEGIN1. PO:=SQRT(PD*PD+PQ*PQ);1. FI:=FIM(PO);1. FID:=FI*PD/PO;1. FIQ:=FI*PQ/PO;1. FD:=RD*PD+FID;1. FQ:=RQ*PQ+FIQ;1. XV:=OM*LV;1. ZN:=SQR(RV)+SQR(XV);

210. D:=OM*WW*(RV*PQ-XV*PD)/ZN;

211. Q:=-OM*WW*(RV*PD+XV*PQ)/ZN;1.:=2*FQ/WW-IVQ;1.:=(2*P*PD*FQ-MO)/(WW*PQ)-IVD;1.F:=(2*FD-WW*(ID+IVD))/WF;

212. WRITELN('FD-,FD: 10:4,'FQ-,FQ: 10:4);

213. WRITELN('ID-,ID: 10:4,'IQ-,IQ: 10:4);

214. WMTELN('IIF-,IIF: 10:4 Д VD-,IVD: 10:4, 'IVQ=',IVQ:10:4);1. READLN;}

215. PP:=RR*(ID*ID+IQ*IQ)+RF*IIF*IIF+RV*(IVD*IVD+IVQ*IVQ);1. WRITELNC PP-,PP:10:4)}1. END;

216. PROCEDURE POISK; BEGIN PD:=PD+DP; ELEMAG;1. PPD:=PP; PD:=PD-DP;1. PQ:=PQ+DP;1. ELEMAG;

217. PPQ:=PP; PQ:=PQ-DP; PD:=PD-MU*(PPD-PPO); PQ:=PQ-MU*(PPQ-PPO);1. T:=T+H;1. END;1. BEGIN

218. ASSIGN (DATT,'C:\PASCAL\GL34\GL34.DAT'); REWRITE(DATT);

219. M:=9; N:=300; H:=l; MT:=2; RR:=0.35; RF:=2; WW:=126; WF:=350; RD:=1E5;

220. RQ:=2E5; RV:=500; ОМ:=ЮО; LL:=0.002; LF:=0.003; LV:=0.002; P00:=0.01;

221. A:=0.0006; C:=7.6E5; B:=8.8E5; MU:=5E-5; MO:=8; P:=2; DP:=lE-5;

222. MA1.:=10; MA2.:=10; MA[3]:=10; MA[4]:=500; MA[5]:=500; MA[6]:=5000;

223. MA7.:=5000; MA[8]:=5; MA[9]:=1.5;1. PD:=1.6E-3; PQ:=3.6E-3;1. X0:=10; T0:=0;

224. FOR I:=l TO M DO Y0l.:=300;

225. MACOl.:=l 1; MACO[2]:=12; MACO[3]:=14; MACO[4]:=7; МАСО[5]:=Ю; MACO[6]:=13; MACO[7]:=15; MACO[8]:=7; МАСО[9]:=Ю; GD:=DETECT;

226. ITGRAPH(GD,GM,'C:\PASCAL\BP\BGI');1.NE(XO,0,XO,400);1.NE(0,300,640,300);1. T:=T0;

227. FOR J:=0 TON DO BEGIN ELEMAG; PPO:=PP;

228. Y1.:=ID; Y2.:=IQ; Y[3]:=IIF; Y[4]:=IVD; Y[5]:=IVQ; Y[6]:=PD; Y[7]:=PQ;1. Y8.:=FI; Y[9]:=PP;1. GT:=XO+ROUND(MT*T);1. (J MOD 3)=0 THEN1. BEGIN L:=JDIV3;1. MASS0,L.:=T;1. FORI:=l TOM DO1. MASSI,L.:=Y1.1. END;1. F0RI:=1 TO MDO {RR} BEGIN

229. GG1.:=YOI.-ROUND(MA[I]*Y[I]);1. SETCOLOR(MACO1.);

230. J>0 THEN LINE(ST,SS1.,GT,GGI.);1. SS1.:=GGI.1. END; {RR}

231. ST:=GT; {IF (J MOD 6)=0 THEN BEGIN1. FORI:=l TO 4 DO BEGIN

232. WRITE(DATT,Y1.:10:4); END;1. WRITELN(DATT) END;}1. J<N THEN POISK1. END; {QQ}

233. READLN; SETCOLOR(8); KOORSET; READLN;

234. WRITELNC ID-,ID: 10:3,' IQ=\IQ:10:3);1. WRITELNC IIF—,IIF: 10:3);

235. WRITELNC IVD-,IVD:10:3,' IVQ=',IVQ:10:3);

236. WRITELNC PD-,PD:10:6,' PQ=',PQ:10:6);

237. WRITELNC FI-,FI:10:5,' PP=\PP:10:5);1. READLN;1. GA:=450; GX:=500;

238. FOR I:=l TO M DO BEGIN {RR}

239. END; END; {RR} READLN; CLOSEGRAPH;1. FOR L:=0 TO 100 DO BEGIN1. FOR I:=0 TO 9 DO BEGIN1. STR(MASSI,L.:10:4,STRI);1. STRI6. :=',';1. WRITE(DATT,STRI)

240. END; WRITELN(DATT); END; CLOSE(DATT); END.

241. Программа расчета оптимальных значений токов синхронного двигателя с учетом насыщения магнитопровода и потерь в стали при линейно нарастающем моменте

242. PROGRAM GL35; {OPTIMIZATION WITH VARIABLE MOMENT} USES GRAPH;

243. TYPE VEKTOR=ARRAY 1. 10. OF REAL; INTVEK=ARRAY[ 1. .10] OF INTEGER; VAR

244. А, В, C, DP, FD, FF, FI, FID, FIQ, FQ, H, ID, IIF, IQ, IVD, IVQ, LF, LL, LV, MO,

245. DM, MT, MU, ОМ, P, PO, PD, POO, PP, PPD, PPO, PPQ, PQ, RD, RF, RQ, RR,

246. RV, T, {JUST TIME}TO, WW, WF, XV, ZN: REAL;

247. L, К, M, XO, GT, ST: INTEGER;

248. GA, GX, GY, GD, GM: INTEGER;1. J, N: LONGINT;1. D, DD, Y, Y0, MA: VEKTOR;1. GG, SS, YO, MACO:INTVEK;

249. MASS: ARRAY0. 100,0. 10. OF REAL;1. SYM: CHAR;1. DATT: TEXT;1. STRI: STRING12.;$1 C:\Pascal\KOORSET.PAS}

250. FUNCTION FIM(PO:REAL):REAL;1. BEGIN

251. FIM:=B*(SQRT(SQR(PO-POO)+A*A)-SQRT(POO*POO+A*A))+C*PO; END;1. PROCEDURE ELEMAG; BEGIN1. PO:=SQRT(PD*PD+PQ*PQ);1. FI:=FIM(PO);1. FID:=FI*PD/PO;1. FIQ:=FI*PQ/PO;1. FD:=RD*PD+FID;1. FQ:=RQ*PQ+FIQ;1. XV:=OM*LV;1. ZN:=SQR(RV)+SQR(XV);

252. D :=OM* WW* (RV*PQ-XV* PD)/ZN;

253. Q :=-OM* WW* (RV* PD+XV* PQ)/ZN;1.:=2*FQ/WW-IVQ;1.:=(2*P*PD*FQ-MO)/(P*WW*PQ)-IVD; IIF:=(2*FD-WW*(ID+IVD))/WF; {WRITELN('FD-,FD: 10:4,'FQ-,FQ: 10:4); WRITELNCID-JDilO^/IQ-JQilO^);

254. WRITELN('IIF-,IIF: 10:4 Д VD-Д VD: 10:4,TVQ-,1VQ: 10:4); READLN;}

255. ASSIGN (DATT,'C:\PASCAL\GL35\YAV.DAT'); REWRITE(DATT);

256. M:=9; N:=30000; H:=0.0001; MT:=200; RR:=0.4; RF:=2; WW:=100; WF:=300;

257. RD:=1.0E4; RQ:=3.0E4; RV:=1300; ОМ:=ЮО; LV:=0.002; P00:=0.001; A:=0.002;

258. C:=5E4; B:=4.5E4; MU:=lE-4; DM:=0.001; P:=2; DP:=lE-5;

259. MA1.:=12; MA2.:=12; MA[3]:=40; MA[4]:=600; MA[5]:=320; MA[6]:=4000;

260. MA7.:=4000; MA[8]:=0.2; MA[9]:=0.2; MA[10]:=4;1. PD:=lE-4; PQ:=lE-4;1. X0:=10; T0:=0;

261. FOR I:=l TO 10 DO Y0l.:=250;

262. МАСО1.:=11; MACO2.:=12; MACO[3]:=14; MACO[4]:=7; МАСО[5]:=Ю; MACO[6]:=13; MACO[7]:=15; MACO[8]:=7; МАСО[9]:=Ю; МАСО[Ю]:=12; GD:=DETECT;

263. ITGRAPH(GD,GM,'C:\PASCAL\BPVBGr);1.NE(XO,0,XO,400);1.NE(0,250,640,250);1. T:=T0;

264. FOR J:=0 TO N DO (MAIN CIRCLE}1. BEGIN1. MO:=J*DM;1. WRITELNC MO-,MO:10:4)}1. ELEMAG;1. PPO:=PP;

265. Y1.:=ID; Y2.:=IQ; Y[3]:=IIF; Y[4]:=IVD; Y[5]:=IVQ; Y[6]:=PD; Y[7]:=PQ; Y[8]:=FI; Y[9]:=PP; Y[10]:=MQ;

266. GT:=XO+ROUND(MT*T); IF (J MOD 300)=1 THEN BEGIN L:=JDIV 300; MASSL,0.:=T;1. FORI:=l TO 10 DO {RR}1. MASSL,I.:=Y1.1. END;1. FORI:=l TO 10 DO BEGIN

267. GG1.:=YOI.-ROUND(MA[I]*Y[I]); SETCOLOR(MACO[I]);1. (J>0) AND (ABS(J-2000*I)>250) THEN LINE(ST,SS1.,GT,GGI.); SS[I]:=GG[I]1. END; {RR}

268. ST:=GT; {IF (KMOD 10)=0 THEN1. BEGIN FOR I:=l TO 4 DO1. WRITE(DATT,Y1.:15:5);1. WRITELN(DATT) END;}1. J<N THEN POISK1. END; {QQ}1. READLN; SETCOLOR(8);1. KOORSET; READLN;

269. WRITELNC ID-,ID:10:3,' IQ=',IQ:10:3);1. WRITELNC IIF-,IIF: 10:3);

270. WRITELNC IVD=',IVD:10:3,' IVQ='JVQ:10:3);

271. WRITELNC PD-,PD:10:6,' PQ=',PQ:10:6);

272. WRITELNC FI-,FI:10:5,' PP=',PP:10:5);1. WRITELNC М0-,м0:10:5);1. READLN;1. GA:=450; GX:=500;

273. FOR I:=l TO 10 DO BEGIN {RR}

274. STR(MASS L,I.: 10:4,STRI);1. STRI6.:-,';1. WRITE(DATT,STRI)1. END;1. WRITELN(DATT) END;1. CLOSE(DATT); END.

275. Программа расчета переходных процессов в синхронном электроприводепри сбросе и набросе нагрузки1. PROGRAM GL41; USES GRAPH;

276. TYPE VEKTOR=ARRAY1.12. OF REAL; INTVEK=ARRAY[ 1. 12] OF INTEGER;

277. K, KN, L, M, XO, GT, ST: INTEGER;

278. GA, GX, GY, GD, GM: INTEGER;1. J, N: LONGINT;1. D, DD, Y, YO, MA: VEKTOR;1. GG, SS, YO, MACO:INTVEK;

279. MASS: ARRAY0.350,0.11. OF REAL;1. SYM: CHAR;1. DATT: TEXT;1. STRI:STRING12.;$1 C:\PASCAL\KOORSET.PAS}

280. FUNCTION FI(PO:REAL):REAL;1. BEGIN

281. FI:=C*(SQRT(SQR(PO-POO)+A*A)-SQRT(POO*POO+A*A))+B*PO END;

282. FUNCTION FID(PO :RE AL) :RE AL; BEGIN

283. FID:=B+C*(PO-POO)/SQRT(SQR(PO-POO)+A*A) END;

284. PROCEDURE DER(T:REAL; Y:VEKTOR); BEGIN1.:=Y1.; IQ:=Y2.; IIF:=Y[3]; IVD:=Y[4]; IVQ:=Y[5]; IUD:=Y[6]; IUQ:=Y[7];

285. PD:=Y8.; PQ:=Y[9]; OM:=Y[10]; AL:=Y[11]; AO:=OMO*T;1. (T>T2) AND (T<T3) THEN MS:=8 ELSE MS:=4;

286. MO :=P* W W* (PD* (IQ+I VQ)-PQ* (ID+IVD));

287. UD:=UM*COS(AO-AL+KOM*(OMO-OM));

288. UQ:=UM*SIN(AO-AL+KOM*(OMO-OM));1. PO:=SQRT(PD*PD+PQ*PQ);1. FF:=FI(PO); FFP:=FID(PO);

289. Cl:=0.5*WW*((UD-RR*ID+OM*(WW*PQ+LL*IQ))/LL+(-RV*IVD +OM *(WW *PQ+LV*IVQ))/LV+(-RUD*IUD)/LUD)+0.5*WF*(UF-RF*IIF)/LF;

290. С2 :=0.5 * W W* ((UQ-RR* IQ-OM* (WW*PD+LL* ID))/LL+(-RV* IVQ-OM* (WW

291. PD+LV*IVD))/LV+(-RUQ*IUQ)/LUQ);

292. D1 :=( WW* W W* (1 /LL+1 /L V+1 /LUD)+WF * WF/LF)/2;

293. D2 :=W W* WW* (1 /LL+1 /L V+1 /LUD)/2;

294. CO:=PD/PO; SI:=PQ/PO; G1:=RD+SI*SI*FF/P0+C0*C0*FFP;

295. HI :=CO*SI*(FFP-FF/PO); G2:=H1;

296. H2:=RQ+C0*C0*FF/P0+SI*SI*FFP; ZN:=(G1+D1)*(H2+D2)-G2*H1;

297. PDT:=(C1*(H2+D2)-C2*H1)/ZN;

298. PQT:=(C2* (G1+D1 )-C 1 * G2)/ZN;

299. D 1 . :=(UD-RR* ID+OM* (W W* PQ+LL* IQ)-W W* PDT)/LL; D[2]:=(UQ-RR*IQ-0M*(WW*PD+LL*ID)-WW*PQT)/LL; D[3] :=(UF-RF*IIF-WF*PDT)/LF;

300. D4.:=(-RV*IVD+OM*(WW*PQ+LV*IVQ)-WW*PDT)/LV;

301. D5.:=(-RV*IVQ-0M*(WW*PD+LV*IVD)-WW*PQT)/LV;

302. D6.:=(-RUD*IUD-WW*PDT)/LUD;

303. D7.:=(-RUQ*IUQ-WW*PQT)/LUQ;1. D8.:=PDT;1. D9.:=PQT;1. D 10. :=P*(MO-MS)/JJ;1. D11.:=Y[10]1. END;1. PROCEDURE RUNCUT;1. BEGIN1. DER(T,Y);1. FOR I:=l TOM DO BEGIN

304. DD1.:=DI.; Y0[I]:=Y[I]; Y[I]:=Y0[I]+G*D[I]1. END;1. T:=T+G;1. DER(T,Y);1. FOR I:=l TOM DO BEGIN

305. Y1.:=Y0I.+G*D[I];DD[I]:=DD[I]+2*D[I]1. END;1. DER(T,Y);1. FOR I:=l TO M DO BEGIN

306. Y1. :=Y0I.+H*D[I]; DD[I] :=DD[I]+2*D[I]1. END;1. T:=T+G;1. DER(T,Y);1. FOR I:=l TO M DO

307. Y1.:=Y0I.+H/6*(DD[I]+D[I])1. END;1. BEGIN

308. ASSIGN (DATT/C:\PASCAL\GL41\GL41 .DAT'); REWRITE(DATT);

309. M:=11;N:=60000; H:=0.00004; MT:=250; RR:=5.5; RF:=1.3; WW:=227; WF:=127;

310. МАСО1.:=11; MACO2.:=12; MACO[3]:=14; MACO[4]:=7; МАСО[5]:=Ю;

311. MACO6.:=13; MACO[7]:=15; MACO[8]:=7; MACO[9]:=l(>; МАСО[Ю]:=12;

312. MACOl 1.:=11; MACO[12]:=13;1. G:=0.5*H; GD:=DETECT;

313. ITGRAPH(GD,GM,'C:\PASCAL\BP\BGI');1.NE(XO,C),XO,400);1.NE(0,300,640,300);1. T:=T0;1. FOR J:=0 TON DO BEGIN

314. H)) THEN KN:=20 ELSE KN:=300;1. (J MOD KN)=0 THEN1. BEGIN1.=L+1;1. MASSL,0.:=T;1. FOR I:=l TO M DO1. MASSL,I.:=MA1.*Y[I]1. END;

315. FOR I:=l TO M DO {RR} BEGIN

316. GG1.:=YOI.-ROUND(MA[I]*Y[I]);1. SETCOLOR(MACO1.);

317. J>0 THEN LINE(ST,SS1.,GT,GGI.);1. SS1.:=GGI.1. END; {RR}1. ST:=GT;

318. J<N THEN RUNCUT END; {QQ} READLN; SETCOLOR(8);1. KOORSET; READLN;1.:=Y1.; IQ:=Y2.; IIF:=Y[3]; IVD:=Y[4]; IVQ:=Y[5]; IUD:=Y[6]; IUQ:=Y[7];

319. PD:=Y8.; PQ:=Y[9]; OM:=Y[10]; PO:=SQRT(PD*PD+PQ*PQ);

320. FF:=FI(PO); FD:=FF*PD/PO; FQ:=FF*PQ/PO; SD:=2*(RD*PD+FD);

321. SQ:=2*(RQ*PQ+FQ); AD:=WW*(ID+IVD+IUD)+WF*IIF;1. AQ:=WW*(IQ+IVQ+IUQ);

322. WRITELNC ID-,ID:10:3,' IQ=',IQ:10:3);1. WRITELNC IIF—,IIF: 10:3);

323. WRITELNC IVD-,IVD:10:3,' IVQ=',IVQ:10:3);

324. WRITELNC IUD-,IUD:10:3,' IUQ=',IUQ:10:3);

325. WRITELNC PD-,PD:10:6,' PQ=',PQ:10:6);

326. WRITELNC SD',SD:10:4,' SQ=',SQ:10:4);

327. WRITELNC AO'AOilO^,' AL=',AL:10:4);1. READLN;1. GA:=450; GX:=500;

328. FOR I:=l TO M DO BEGIN {RR}

329. READLN; CLOSEGRAPH; FOR L:=0 TO 350 DO BEGIN FOR I:=0 TO 11 DO BEGIN STR(MASSL,I.:10:4,STRI); STRI[6] :=','; WRITE(DATT,STRI) END;1. WRITELN(DATT) END;1. CLOSE(DATT); END.

330. Программа расчета переходных процессов в двухдвигательном синхронном электроприводе

331. PROGRAM GL42; {TRANSIENT} USES GRAPH;

332. TYPE VECTOR=ARRAY 1 .22. OF REAL; INTVEC=ARRAY[ 1 .22] OF INTEGER;

333. VAR A, AD, AL, AO, AQ, В, C, CU, {SPRING COEFFIT} CO, {COS} CI, C2, DEA, {ANGLE OF SPRING} Dl, D2, DT, FD, FF, FFP, FQ, G, Gl, G2, GAM,

334. K, KN, L, LOG, M, XO, GT, ST: INTEGER; GA, GX, GY, GD, GM: INTEGER;1. J, N: LONGINT;1. D, DD, YO, Y, MA: VECTOR;

335. YG, YS, ZG, ZS, YO, MACO:INTVEC;

336. MASS: ARRAY0.300,0.22. OF REAL;1. SYM: CHAR;1. STRI: STRING12.;1. DATT: TEXT;$1 C:\PASCAL\KOORSET.PAS} FUNCTION FI(PO:REAL):REAL; BEGIN

337. FI:=C*(SQRT(SQR(PO-POO)+A*A)-SQRT(POO*POO+A*A))+B*PO END;

338. FUNCTION FID(PO :RE AL) :RE AL; BEGIN

339. FID:=B+C*(PO-POO)/SQRT(SQR(PO-POO)+A*A) END;1. PROCEDURE ELEMAG; BEGIN

340. CO:=PD/PO; SI:=PQ/PO; G1 :=RD+SI*SI*FF/PO+CO*CO*FFP; HI :=CO*SI*(FFP-FF/PO); G2:=H1;

341. H2:=RQ+C0*C0*FF/P0+SI*SI*FFP; ZN:=(G1+D1)*(H2+D2)-G2*H1; PDT:=(C 1 *(H2+D2)-C2*H 1 )/ZN; PQT:=(C2* (G1+D1 )-C 1 * G2)/ZN END;

342. PROCEDURE DER; BEGIN {FIRST MOTOR}1.:=Y1.; IQ:=Y2.; IIF:=Y[3]; IVD:=Y[4]; IVQ:=Y[5]; IUD:=Y[6]; IUQ:=Y[7];

343. PD:=Y8.; PQ:=Y[9]; OM:=Y[l()]; AL:=Y[11];

344. AO:=OMO*T; GAM:=AO-AL+KOM*(OMO-OM);1. UD:=UM*COS(GAM);1. UQ:=UM*SIN(GAM);1. UF:=8.4;1. (T>0.2) AND (T<0.2) THEN MS 1 :=2 ELSE MS 1 :=0; MO 1 :=P * WW* (PD* (IQ+I VQ)-PQ* (ID+IVD)); ELEMAG;

345. Dl.:=(UD-RR*ID+OM*(WW*PQ+LL*IQ)-WW*PDT)/LL;

346. D2.:=(UQ-RR*IQ-OM*(WW*PD+LL*ID)-WW*PQT)/LL;

347. D3.:=(UF-RF*IIF-WF*PDT)/LF;

348. D4.:=(-RV*IVD+OM*(WW*PQ+LV*IVQ)-WW*PDT)/LV;

349. D5.:=(-RV*IVQ-OM*(WW*PD+LV*IVD)-WW*PQT)/LV;

350. D6. :=(-RUD*IUD-WW*PDT)/LUD;

351. D7. :=(-RUQ*IUQ-WW*PQT)/LUQ;1. D8.:=PDT;1. D9.:=PQT;1. DEA:=Y11.-Y[22];

352. D10.:=P*(M01-MS1-CU*DEA)/JJ1;1. D11.:=Y[10];

353. SECOND MOTOR} ID:=Y12.; IQ:=Y[13]; IIF:=Y[14]; IVD:=Y[15]; IVQ:=Y[16]; IUD:=Y[17]; IUQ:=Y[18]; PD:=Y[19]; PQ:=Y[20]; OM:=Y[21]; AL:=Y[22]; UD:=UDO+KD*(IDO-ID); UQ :=UQO+KQ* (IQO-IQ); UF:=UFO+KF*(IFO-IIF);1. (T>0.2) AND (T<0.2) THEN MS2:=2 ELSE MS2:=0;

354. M02:=P*WW*(PD*(IQ+IVQ)-PQ*(ID+IVD));1. ELEMAG;

355. D12.:=(UD-RR*ID+OM*(WW*PQ+LL*IQ)-WW*PDT)/LL; D [ 13 ] :=(UQ-RR*IQ-OM* (WW*PD+LL* ID)-WW* PQT)/LL; D[14]:=(UF-RF*IIF-WF*PDT)/LF; D[ 15] :=(-RV*IVD+OM*(WW*PQ+LV*IVQ)-WW*PDT)/LV;

356. D 16. :=(-RV*IVQ-OM*(WW*PD+LV*IVD)-WW*PQT)/LV;

357. D 17. :=(-RUD*IUD-WW*PDT)/LUD;

358. D18.:=(-RUQ*IUQ-WW*PQT)/LUQ;1. D19.:=PDT;1. D20.:=PQT;

359. D21 . :=P*(M02-MS2+CU*DEA)/JJ2;1. D22.:=Y[21]1. END;1. PROCEDURE RUNCUT;1. BEGIN1. DER;1. FORI:=l TOM DO BEGIN

360. DD1.:=DI.; Y0[I]:=Y[I]; Y[I]:=Y0[I]+G*D[I] END;1. T:=T+G;1. DER;

361. FORI:=l TOM DO BEGIN Y1.:=Y0I.+G*D[I]; DD[I] :=DD[I]+2*D[I] END; DER;1. FORI:=l TOM DO BEGIN1. Y1.:=Y0I.+H*D[I];1. DD1. :=DDI.+2*D[I] END;1. T:=T+G;1. DER;1. FOR I:=l TO M DO

362. Y1. :=Y0I.+H/6*(DD[I]+D[I])1. END;1. BEGIN

363. FORI:=l TO 22 DO Y0l.:=300;

364. МАС01.:=11; МАСО2.:=12; МАСО[3]:=14; МАСО[4]:=7; МАС0[5]:=Ю;

365. МАСО6.:=13; МАСО[7]:=15; МАСО[8]:=7; МАС0[9]:=Ю; МАС0[Ю]:=12;

366. МАС011.:=11; МАС0[12]:=11; МАСО[13]:=12; МАСО[14]:=14; МАСО[15]:=7;

367. МАС016.:=Ю; МАСО[17]:=13; МАСО[18]:=15; МАСО[19]:=7;

368. МАСО20.:=10; МАСО[21]:=12; МАСО[22]:=11;1. G:=0.5*H; GD:=DETECT;

369. ITGRAPH(GD,GM,'C:\PASCAL\BP\BGI');1.NE(XO,0,XO,400);1.NE(0,300,640,300);1. T:=TO;

370. FOR J:=0 TON DO BEGIN {111}

371. F:=Y3.; IVD:=Y[4]; IVQ:=Y[5]; IUD:=Y[6]; IUQ:=Y[7]; PD:=Y[8]; PQ:=Y[9];1. PO:=SQRT(PD*PD+PQ*PQ);1. FF:=FI(PO);

372. FD:=FF*PD/PO; FQ:=FF*PQ/PO;1.:=(2*RD*PD+2*FD-WW*IVD-WW*IUD-WF*IIF)/WW;1.:=(2*RQ*PQ+2*FQ-WW*IVQ-WW*IUQ)/WW;

373. Y1.:=ID; Y2.:=IQ; IIF:=Y[14]; IVD:=Y[15]; IVQ:=Y[16]; IUD:=Y[17];

374. Q:=Y18.; PD:=Y[19]; PQ:=Y[20]; PO:=SQRT(PD*PD+PQ*PQ); FF:=FI(PO);

375. YG1.:=YOI.-ROUND(MA[I]*Y[I]);1. SETCOLOR(MACO1.);

376. J>0 THEN LINE(ST,YS1.,GT,YGI.);1. YS1.:=YGI.1. END; {222}1. ST:=GT;1. J<N THEN RUNCUT1. END; READLN; {111}1. KOORSET; READLN;1.:=Y1.; IQ:=Y2.; IIF:=Y[3]; IVD:=Y[4]; IVQ:=Y[5]; IUD:=Y[6]; IUQ:=Y[7];

377. Q:=Y18.; PD:=Y[19]; PQ:=Y[20]; OM:=Y[21]; AL:=Y[22];

378. WRITELNC ID=',ID:10:3,' IQ=',IQ:10:3);1. WRITELNC IIF-,IIF: 10:3);

379. WRITELNC IVD-,IVD:10:3,' IVQ=',IVQ:10:3);

380. WRITELNC IUD^JUDilO^,' IUQ=',IUQ:10:3);

381. WRITELNC PD-,PD:10:6,' PQ=',PQ:10:6);

382. WRITELNC OM-,OM:10:4,' M02=',M02:10:4);

383. WRITELNC AO-,AO: 10:4,' AL=',AL:10:4);1. READLN;1. GA:=450; GX:=500;

384. Программа линейной и нелинейной аппроксимации кривой намагничивания

385. PROGRAM GL43; {APROKSIMATION} USES GRAPH;

386. TYPE VEKTOR=ARRAY 1. 12. OF REAL; INTVEK=ARRAY[1.12] OF INTEGER;

387. VAR А, В, C, DA, DB, DC, DP, FF, KK, H, MUA, MUB, MUC, MUP, MX,

388. MY, P, PO, POO, SS, SI, S2, S3, SIGL, VA, VB, VC, VO, VP: REAL;

389. К, M, SX, SY, GG, XO, YO: INTEGER;

390. GA, GX, GY, GD, GM: INTEGER;1. J, N, I: LONGINT;1. D, DD, Y, YO: VEKTOR;1. MACO: INTVEK;

391. PP, UMA: ARRAY 0.26. OF REAL; SYM: CHAR; DATT: TEXT;$1 C:\PASCAL\KOORSET.PAS} FUNCTION FI(PO:REAL): REAL; BEGIN

392. FI:=C*(SQRT(SQR(PO-POO)+A*A)-SQRT(POO*POO+A*A))+B*PO END;

393. PROCEDURE SU; VAR J:INTEGER; BEGIN SS:=0;1. FOR J:=l TOM DO

394. SS:=SS+SQR(FI(PPJ.)-UMA[J]);1. SS:=SQRT(SS/M)1. END;1. BEGIN

395. ASSIGN (DATT,'C:\PASCAL\LENA43.DAT'); REWRITE(DATT);

396. N:=720; H:=0.00001; MX:=0.3; A:=0.00049731; B:=1362483; C:=1346202; P00:=0.00631731; M:=26; DA:=0.0002*A; DB:=0.0002*B; DC:=0.0002*C; Dp:=0.0002*p00; MUA:=lE-9; MUB:=10; MUC:=10; MUP:=lE-8; P0:=0; X0:=0; Y0:=400; MY:=50000; MACOl.:=ll; MACO[2]:=12;

397. РР18.:=0.00512; РР[19]:=0.00512; РР[20]:=0.00512; РР[21]:=0.00539; РР[22]:=0.00566; РР[23]:=0.00593; РР[24]:=0.0062; РР[25]:=0.00647; РР[26]:=0.00674;

398. BEGIN OPTIMISATION} FOR I:=l TO 25000 DO BEGIN SU; VO:=SS;1. (I MOD 1000)=0 THEN BEGIN WRITELN('VO-,VO: 10:6); READLN END; A := A + DA; SU; VA := SS VO; A := A - DA;

399. В := В + DB; SU; VB := SS-VO; В := В DB;

400. C:=C+DC; SU; VC := SS VO; С := С - DC;

401. POO := POO + DP; SU; VP := SS VO; POO := POO - DP;

402. A := A MUA* VA; В := В - MUB*VB; С := С - MUC*VC; POO := POO-MUP*VP; END; S1:=0; S2:=0; FOR I:=l TO M DO BEGIN S1:=S1+PP1.*UMAI.; S2:=S2+SQR(PP[I]) END; KK:=S1/S2; S3:=0;

403. FORI:=l TOM DO S3 :=S3+SQR(KK*PP1.-UMAI.);1. SIGL:=SQRT(S3/M);

404. WRITELN(,KX=,,KK:8:4; SIGL=',SIGL:8:4);1. READLN;1. GD:=DETECT;

405. SETCOLOR(MACO2.); FOR J:=0 TO N DO BEGIN P:=PO+J*H; FF:=FI(P);1. GX:=XO+ROUND(MX*FF);1. GG:=YO-ROUND(MY*P);

406. J>0 THEN LINE(SX,SY,GX,GG);1. SY:=GG;1. SX:=GX;1. END; {QQ}1. READLN;

407. WRITELNCA^A^iS; B=',B:8:4,

408. C-,C:8:4,' PO=',POO:8:8, ' VO-,VO:8:4); GA:=450; GX:=500; FOR I:=l TO 2 DO BEGIN {RR} SETCOLOR(MACO1.); GY:=30+15*I; LINE(GA,GY,GX,GY); MOVETO(GX,GY); CASE I OF 1: OUTTEXTC CURVE REAL'); 2: OUTTEXTC CURVE APPR'); END1. END; {RR}1. READLN;

409. Методика расчета и программа моделирования переходных процессов в синхронном двигателе с учетом нелинейности.магнитопровода и потерь встали. . >. ,

410. Структура и. алгоритм функционирования двухдвигательного синхронного электропривода со стабилизацией скорости и натяжения ленточного изделия для механизма с высокими требованиями к энергетическим показателям

411. Главный инженер ЗМШ Начальник электроцеха Начальник ИЭТЛ

412. П.Г. Габитов И.И. Сашинский И.И. Касаткин1. АКТоб использовании результатов диссертационной работы «Синхронный электропривод с оптимальными режимами работы» старшего преподавателя Тумаевой Елены Викторовны в учебном процессе

413. Зам. директора по уч-"- -"работе, доцент1. Д.Н. Латыпов

414. Зам. директора по научной работе, доцент1. М.А.Закиров

415. Зав. кафедрой ЭТ и ЭП, профессор1. С.С. Амирова/~> о . О У- 6с' С