автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Структура и алгоритмы управления электротрансмиссией переменного тока большегрузных автосамосвалов

Направахрукописи

БЕЗНОСЕНКО Дмитрий Михайлович

СТРУКТУРА И АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОТРАНСМИССИЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА БОЛЬШЕГРУЗНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ

Специальность05.09.03-Электротехническиекомплексы

исистемы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2005

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научныйруководитель -доктор технических наук, профессор

A.Е.Козярук

Официальныеоппоненты: доктор технических наук, профессор

И.Г.Ефимову

кандидат технических наук, доцент

B.С.Томасов

Ведущее предприятие - ОАО «Силовые машины» -филиал ОАО «Электросила» в Санкт-Петербурге.

Защита диссертации состоится 31 марта 2005 г. в 14 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.07 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, дом 2, ауд. № 7212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 28 февраля 2005 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета д.т.н., профессор с С.Л. ИВАНОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Стремление повысить эффективность транспортных операций при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом требует внедрения карьерных автосамосвалов высокой и сверхвысокой грузоподъемности (300 т, 400 т и 500 т) с электротрансмиссией, так как с ростом грузоподъемности существенно сокращаются затраты на перевозку груза. Технологические особенности производства тяговых электромашин постоянного тока особо большой мощности не оправдывают создание карьерных автосамосвалов грузоподъемностью более 250 тонн с использованием электродвигателей постоянного тока по ряду причин: мас-согабаритные показатели нарушают компоновочный баланс; снижается надежность коллектора при больших рабочих токах; стоимость электротрансмиссии увеличиваются не пропорционально повышению мощности. Совместное применение современных полупроводниковых преобразователей энергии, бесконтактных тяговых двигателей переменного тока (асинхронных, вентильных, индукторных) и микропроцессорных средств управления электроприводом открывает возможность получения конкурентного по стоимости электропривода, не уступающего, а в ряде случаев, превосходящего по тя-гово-динамическим характеристикам и надежности привод постоянного тока.

Кроме того, требования по снижению загазованности среды приобретают приоритетный характер при общих тенденциях увеличения глубины карьеров и производительности автосамосвалов, что приводит к необходимости искать новые комплексные решения реализации электротрансмиссии автосамосвалов.

В связи с этим создание электротрансмиссии с комбинированным электропитанием, специальным типом энергосиловой установки автосамосвала и тяговым приводом на базе бесколлекторных двигателей переменного тока, обеспечивающей требования по чистоте атмосферы в местах эксплуатации, требуемые тягово-динамические характеристики и повышение производительности и надежности автомобильного транспорта, представляется актуальной задачей.

Целью диссертационной работы является разработка электротрансмиссии автосамосвалов, обеспечивающей повышение эко-логичности и эффективности использования карьерного автотранспорта за счет применения комбинированного источника электропитания и бесконтактного электропривода переменного тока

Идея работы состоит в использовании современной силовой элементной базы и нового алгоритмического обеспечения микропроцессорной системы управления при построении комплексной системы электротрансмиссии переменного тока.

Достижение поставленной цели требовало решения следующих задач:

• анализа работы привода пневмоколесных транспортных машин (ПКТМ) и обоснования целесообразности использования электропривода переменного тока с частотным регулированием;

• сравнительного анализа структур и характеристик тяговых электроприводов переменного тока для автосамосвалов, выбора типа электропривода и структуры электротрансмиссии;

• разработки математических моделей электротрансмиссии и инженерных методов анализа режимов работы электроприводов переменного тока ПКТМ;

• разработки технических средств и алгоритмов управления тяговым электроприводом самосвала;

• синтеза алгоритмов управления электроприводом ПКТМ с реализацией на микропроцессорных аппаратных средствах.

Методы исследования. Теоретические исследования проводились с использованием методов теории управления, теории автоматизированного электропривода, математического и имитационного моделирования. Экспериментальные исследования проводились на макете привода.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Математическая модель тягового бесконтактного электропривода карьерных самосвалов, строящаяся по блочному принципу с использованием упрощенных блоков моделирования источника энергии и нагрузки автосамосвала в типовой форме в среде Simulink-MatLab, позволяет адекватно оценить динамику

режимов работы и синтезировать алгоритмы управления.

2. Алгоритм прямого цифрового управления тяговым частотным электроприводом, содержащий контур регулирования электромагнитного момента и частоты вращения с релейно-им-пульсными регуляторами, обеспечивает максимальное быстродействие по контуру регулирования электромагнитного момента и ограничение динамических перегрузок в трансмиссии.

3. Иерархическая замкнутая система автоматизации управления электротрансмиссией автосамосвала с использованием алгоритмов переменной структуры обеспечивает высокий уровень автоматизации управления с реализацией оптимальных по динамическим характеристикам алгоритмов управления в каждом из заданных режимов.

Научная новизна заключается в разработке математической модели электротрансмиссии переменного тока автосамосвалов с использованием стандартных пакетов программ Ма1ЬаЬ, 8ши1шк, а также в обосновании и разработке эффективных алгоритмов управления бесконтактным тяговым электроприводом карьерных автосамосвалов.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, разработанных в диссертации, подтверждается достаточным объемом экспериментальных исследований и удовлетворительной сходимостью аналитических и опытных данных.

Практическую значимость имеют разработанные структура электротрансмиссии карьерных автосамосвалов и алгоритм системы управления тяговым электроприводом переменного тока на базе полупроводникового преобразователя частоты на полностью управляемых вентилях и асинхронного тягового двигателя.

Реализация результатов работы.

Рекомендации по совершенствованию конструкций электротрансмиссий для повышения производительности, экологичности работы и надежности автосамосвалов приняты к использованию ЗАО «Техноспецсталь-инжиниринг».

Личный вклад автора.

• разработка инженерных методов анализа режимов рабо-

ты электропривода переменного тока ПКТМ;

♦ разработка математических моделей электротрансмиссии, опжывающих процесс работы электроприводов переменного тока автосамосвала.

Апробация работы. Основные положения и научные результаты работы обсуждались на конференциях молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» в 2002, 2003, 2004 гг., в СПГГИ (ТУ), на XXIX и XXX неделях науки СПбГПУ в 2001-2002 гг, на юбилейной конференции 85 лет горно-электромеханического факультета СПГГИ (ТУ).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей и тезисов докладов научных конференций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 87 наименований и 6 приложений. Общий объем составляет 178 страниц: 147 страниц основного текста и 31 страница приложений. Работа иллюстрирована 79 рисунками и имеет 30 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы диссертации, определены цель и задачи исследования, отражены научная новизна и практическая ценность результатов.

В первой главе приведена классификация и общая характеристика пневмоколесных транспортных машин. Выполнен анализ современного состояния электроприводов карьерных автосамосвалов. Рассмотрены варианты реализации электротрансмиссий большегрузных самосвалов и типы бесконтактных тяговых электроприводов переменного тока. Приведен сравнительный анализ электроприводов на базе различных типов бесконтактных двигателей переменного тока (асинхронного, вентильного и вентильно-индукторного). Выбрана структура электротрансмиссии переменного тока автосамосвала с комбинированным электропитанием и асинхронным тяговым приводом.

Вторая глава посвящена системе асинхронного частотно-

регулируемого электропривода самосвалов. Составлена математическая модель электротрансмиссии автосамосвала в приложении Simu-link пакета программ MatLab. Проведен сравнительный анализ алгоритмов для локальных контроллеров частотного управления электроприводом. В качестве алгоритма управления принят алгоритм с прямым цифровым управлением моментом.

В третьей главе рассматривается возможность построения замкнутой иерархической микропроцессорной системы управления тяговым приводом автосамосвалов. Приведены технические требования к уровню автоматизации и системам автоматизации ПКТМ. Предложены алгоритм работы и структура системы управления тяговым частотным электроприводом. Рассмотрены технические средства для построения системы регулирования привода.

В четвертой главе приведено описание и результаты исследования режимов работы на лабораторно-экспериментальной установке, являющейся макетом системы частотно-регулируемого тягового асинхронного электропривода автосамосвала. Рассмотрено формирование нагрузки, характерной для тягового привода автотранспорта.

На основании проведенных исследований сформулированы следующие научные положения.

1. Математическая модель тягового бесконтактного электропривода карьерныхсамосвалов,строящаяся по блочному принципу с использованием упрощенных блоков моделирования источникаэнергии и нагрузки автосамосвала втиповой форме в среде Simulink-MatLab, позволяет адекватно оценить динамику режимовработы и синтезировать алгоритмыуправления.

При разработке структуры электротрансмиссии, для которой проводилось моделирование, потребовалось решение задачи выбора типов источника питания и привода. Критерием выбора являлось обеспечение требований экологичности и надежности. Для обеспечения требований экологичности предложен комбинированный источник питания, включающий автономную энергоустановку и вспомогательный источник (накопитель электроэнергии или троллейная сеть). Акцент при исследовании сделан на электротрансмиссию с

дизель-генераторной силовой установкой. Показано, что для перспективных автосамосвалов определенными преимуществами обладает схема с газотурбинным двигателем и высокооборотным синхронным или асинхронным генератором. В качестве тягового двигателя рассматривались вентильный, вентильно-индукторный и асинхронный электродвигатели. Основываясь на опыте разработки и внедрения тягового привода переменного тока на железнодорожном транспорте, предпочтение было отдано асинхронному приводу.

На основании выбранной схемы (рис.1) в приложении 8ми-1тк пакета программ Ма1ЬаЬ была составлена математическая модель электротрансмиссии автосамосвала в виде отдельных блоков, входы которых представляют собой управляющие и возмущающие воздействия для данного элемента системы, а выходы - переменные состояния, являющиеся предметом исследования или входными сигналами для других блоков.

Модель объекта была представлена в виде следующих отдельных блоков:

• модель источника питания, объединяющая математические описания синхронного генератора и выпрямителя;

• два блока, представляющие собой объединение моделей тягового электродвигателя и автономного инвертора напряжения;

• механическая часть - редукторы мотор -колес и колеса;

• блок формирования нагрузки тягового привода;

• система управления тяговым электроприводом.

Поскольку в диссертационной работе акцент сделан на исследовании алгоритмов управления и режимов работы тяговых двигателей, то для моделирования источника питания использовались упрощенные математические модели элементов (без детального изучения процессов, обусловленных коммутацией вентилей преобразователя, также не учитывались процессы, обусловленные изменением режимов работы теплового двигателя). Упрощенные модели позволяют решать задачи расчета статических, механических и регулировочных характеристик электромеханических систем, а также задачи синтеза систем управления.

Рис. 1. Схема электротрансмиссии переменного тока автосамосвала. СГ - синхронный генератор; И- автономный инвертор; АД- асинхронный двигатель; САУ- система автоматическогоуправления.

Математическая модель синхронного генератора для варианта работы его на неуправляемый выпрямитель получена в виде (с учетом пренебрежения падением напряжения на активных сопротивлениях синхронного генератора):

и = <Дег •(хЛ -х^-зт^)2 -(/'•*, -сов^)2 -/-л,-$т<р,

где и - напряжение на зажимах машины; еГ - ЭДС генератора; / - ток генератора; хя - полные индуктивные сопротивления по осям 4 <Р угол между продольной осью полюсов ротора и осью поля статора.

Полупроводниковый выпрямитель представлен модулем формирования внешней характеристики.

Математическая модель асинхронной машины представляется с учетом магнитной и электрической симметрии при обычных

допущениях в соответствии с уравнениями электромагнитного равновесия асинхронного двигателя (рис.2).

В блоках механической части и нагрузки на привод самосвала производится расчет сил, действующих на самосвал в процессе движения, при этом движение самосвала рассматривалось как движение одной точки - центра тяжести, в которой сосредоточена вся масса: ^

где тт - масса автомобиля, тг - масса груза, V - скорость автомобиля; ^ - создаваемая приводом касательная сила тяги, реализуемая ведущими колесами во взаимодействии с дорогой; №- естественные силы сопротивления движению автомобиля; Вт - силы торможения, представляющие искусственные силы сопротивления движению (торможение).

Значение силы тяги колеса определяется моментом, подводимым от двигателя, при заданных значениях динамического радиуса колеса ир (к.п.д. и передаточное число редуктора соответственно):

где Рг - «нормальная» нагрузка на колесо; - коэффициент сцепления колеса с дорогой.

Общее (комплексное) сопротивление движению автосамосвала:

где - основное сопротивление движению автомосамос-

вала; м>0 - удельное сопротивление качению автосамосвала по карьерной дороге, Н/кН; Р - вес автосамосвала с грузом, кН; Щ=1-р [Н]

- сопротивление от уклона, / - удельное сопротивление от уклона, Н/кН; IV, =кв -8'(о±и,У [Н] - сила сопротивления воздушной среды; К - коэффициент обтекаемости автомобиля, £ - площадь лобового сопротивления, м2, о - скорость автомобиля, м/с; и, - составляющая скорости ветра, параллельная направлению движения само-

свала, м/с; уР [Н] - сопротивление движению на криволинейном участке дороги; - удельное сопротивление; цт + ^ ^ [Н] - инерционная составляющая сопротивления; 7

- коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс; g=9,8м/с - ускорение свободного падения.

Исследования на математической модели проводились для электропривода самосвала БелАЗ-7530 грузоподъемностью 200 т в условиях рудника «Железный» АО «Ковдорский ГОК». В моделях были использованы параметры двигателя постоянного тока ТЭД-6УХЛ2-М (табл.1), устанавливаемого на БелАЗе-7530, и асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором ТАД 355-675-6.УХЛ2, применяемого в приводе скоростного электропоезда «Сокол-350».

Таблица 1

параметр ТЭД-6УХЛ2-М ТАД 355-675-6.УХЛ2

Мощность, кВт 640 750

Напряжение, В 840 750 (фазное)

Номинальный ток, А 810 395 (фазный)

Частота вращения, мин-1

номинальная 1140 1380

максимальная 2600 2800

КПД, % 94 95

Номинальный момент, Нм 5361 4680

Для определения адекватности математической модели привода самосвала в лаборатории кафедры электротехники и электромеханики СПГГИ(ТУ) был смонтирован макет тягового электропривода (рис. 3), параметры двигателей которого были заложены в модель. Сопоставление результатов моделирования и экспериментальных данных показало, что максимальное расхождение расчетных и экспериментальных характеристик тягового привода (токи и напряжения асинхронных двигателей, токи нагрузочных машин в режиме имитации разгона автосамосвала до полной скорости с последующей остановкой, резкого наброса нагрузки на один из двигателей и имитации поворота) не превышает ±16 %. Данное обстоятельство позволяет сделать вывод об удовлетворительной сходимо-

сти результатов, а следовательно, об адекватности математической модели реальному объекту. На рис. 4 приведены фрагменты осциллограмм режима резкого наброса нагрузки электропривода, полученных на макете привода и на модели.

Рис. 2. Структурная схема тягового асинхронного овигателя.

-380 В, -220 В, 30 Гц 50 Гц

UZ1

КИА1

U21, UZ2 - преобразователи частоты ACS600 и Vacon CXR; UZ3, UZ4 - управляемые выпрямители Simoreg DC Master 6ЯЛ70иБГУ 3601-4027ДУХЛ4; QFL4 - автоматические выключатели; MI, М2 - испытуемые двигатели (АИР 71В4УЗ); МЗ, М4 - нагрузочные машины (4ПБ10082Т и 4ПБЛ2М2); LV - обмотки возбуждения; КИА1..4 - измерительная аппаратура; УУН -устройство управления нагрузкой (пульт управления); PC 1 -персональный компьютер с цифровым осциллографом.

Рис 3. Функциональная схема стенда для исследования частотно-регулируемого тягового асинхронного электропривода.

На рис. 5 представлены графики изменения силы тяги на ведущих колесах и скорости движения самосвала на подъеме от забоя до горловины. Анализ результатов моделирования систем тяговых электроприводов постоянного (ТЭД-6) и переменного тока (ТАД 355) показал, что асинхронный тяговый привод создает большее тяговое усилие на приводных колесах и обеспечивает более высокие скорости движения карьерного автотранспорта.

Рис 4.Осциллограммы изменения скорости электродвигателя АИР71В4УЗ принабросе75%нагрузки(скоростьдвигателя 750об/мин)

/„ - время переходного процесса, п - скорость двигателя, 1, — ток статора, 1„ - ток якоря нагрузочной машины

С помощью представленной математической модели была произведена отладка и сравнение различных алгоритмов управления тяговым асинхронным электроприводом.

Рис. 5. Расчетные изменения тягина ведущихколесахискорости при движении самосвала отзоны погрузки до горловины спуска

2. Алгоритмпрямого цифровогоуправления тяговым час-тотнымэлектроприводом, содержащийконтуррегулирования электромагнитного момента и частоты вращения с релейно -импульснымирегуляторами,обеспечиваетмаксимальное быстродействие поконтурурегулированияэлектромагнитногомомента и ограничение динамическихперегрузоквтрансмиссии.

Тяговый электропривод по конструкции и условиям эксплуатации имеет ряд специфических особенностей, накладывающих дополнительные требования на выбор алгоритма управления: питание от автономного источника электроэнергии; необходимость создания пускового момента, в несколько раз превышающего номинальный.

В качестве локальных алгоритмов управления тяговым приводом рассматривались алгоритм классического векторного управления и алгоритм прямого управления моментом фК).

Система регулирования при векторном управлении АД содержит два канала регулирования. Первый канал - канал регулирования модуля вектора потокосцепления ротора включает в себя внутренний контур регулирования составляющей тока статора 1л и внешний контур регулирования модуля вектора потокосцепления ротора Фгт- Второй канал - канал регулирования частоты вращения ротора двигателя включает в себя внутренний контур регулирования составляющей тока статора 1& и внешний контур регулирования частоты вращения ротора двигателя оз. Известны различные варианты построения регуляторов системы регулирования. При моделировании использовался наиболее распространенный вариант, когда во всех контурах применяются регуляторы пропорционально-интегрального типа с настройкой на технический оптимум.

Для системы DTC характерными являются релейные регуляторы магнитного потока статора и электромагнитного момента асинхронного двигателя и наличие блока формирования оптимального вектора напряжения двигателя, в данном случае представляющего собой таблицу (матрицу), посредством которой осуществляется выбор такого состояния ключей инвертора, которое вызывает нужное изменение электромагнитного момента и потокосцепления статора двигателя (табл. 2). Содержание таблицы переключения

ключей иллюстрируется рис. 6, на котором в неподвижной системе координат (fií—fí) показаны вектор потокосцепления статора и восемь возможных положений вектора напряжения Uo — í/7, обеспечиваемых инвертором.

Использование датчика скорости в системе мотор-колесо

сопряжено со значительными конструктивными трудностями, поэтому в приводе автосамосвала предпочтителен бездатчи-ковый вариант системы. Текущие значения пото-косцепления, момента и частоты вращения ротора Рис.6. Расположение векторов пото- получены на основании косцепления статора и напряжений, информации о текущих обеспечиваемыхавтономныминверто- значениях тока и напряже-ром,всистемекоординат (ot-fi). ния стат0ра с помощью

математической модели асинхронной машины.

Рис. 7 иллюстрирует графики переходных процессов в тяговом приводе переменного тока (ТАД 355) в режиме пуска привода на полную скорость с последующим торможением до полной остановки и при ступенчатом набросе нагрузки.

Таблица 2

^ .___^ сектор рассогласований-——^ N= 1 N=2 N= 3 N= 4 N= 5 N= 6

<№= 1 dM= 1 Ui Ui U< Us ut u,

dM=0 Uj Uo í/7 Uo U7 Uo

dM--\ U6 ü, иг иг u4 U5

</¥ = 0 dM= 1 Ui U4 Us Us Ui U2

dU= 0 Uo Ui Uo Un U0 Uy

dU=-1 Us U6 Í/, u2 Ih U4

Сравнение результатов моделирования позволяет говорить о преимуществе систем с прямым управлением моментом перед системами с классическим векторным управлением в плане ограничения перерегулирования момента двигателя (до 15%), а значит ограничение динамических нагрузок на трансмиссию.

Рис 7 Переходные процессы в приводе переменного тока с системой векторного управления(а, в) и DTC-системой(б, г) 3. Иерархическая замкнутая система автоматизации управления электротрансмиссией автосамосвала с использованием алгоритмов переменной структуры обеспечивает высокий уровень автоматизации управления с реализацией оптимальных по динамическим характеристикам алгоритмов управления в каждом иззаданныхрежимов.

Система управления бесконтактным тяговым электроприводом ПКТМ должна обеспечивать решение следующих задач:

• стабилизацию мощности, отбираемой от первичного двигателя, с целью повышения надежности и ресурса первичного двигателя;

• пуск и торможение тяговых электродвигателей с максимальным быстродействием, определяемым требованиями к динамическим характеристикам объекта (самосвала);

• ограничение электрических и механических параметров электропривода (скорость, ток, напряжение, момент, мощность и т.д.) допустимыми значениями по энергетическим и прочностным соображениям.

Анализ общих требований к системе управления тяговым приводом транспортной машины показал необходимость разделения системы автоматического управления на подсистему автоматизации управления, осуществляющую выполнение операции контроля состояния коммутационных аппаратов, формирование и выдачу сигналов задания и подсистему, формирующую локальные алгоритмы регулирования (ограничения) выходных координат отдельных электроприводов.

В работе системы тягового электропривода можно выделить четыре режима работы: включение тягового привода; формирование тяговой характеристики привода; режим оптимального торможения; отключение тяговых двигателей. Работа тягового привода характеризуется отсутствием равномерного длительного режима. Смену режимов работы привода для повышения качества работы и эксплуатационных характеристик автосамосвала целесообразно осуществлять автоматически по табличному логическому алгоритму, заложенному в память логического контроллера, в соответствии с заданием и изменениями условий функционирования привода, для уменьшения времени перехода между режимами.

На рис.8 приведена функциональная схема системы управления приводом самосвала. Ядром системы управления электроприводом является логический контроллер, который программно изменяет режим управления и формирует тяговые и тормозные характеристики.

Рис 8. Схема построения системы управления тяговым приводом самосвала.

В диссертационной работе проведен сравнительный анализ и даны рекомендации по применению современных зарубежных промышленных контроллеров (Siemens, Omron, Matsushita, Schneider Electric) для управления ПКТМ. Оптимальным по быстродействию и ограничению нагрузок на трансмиссию во всех режимах работы тягового электродвигателя (пуск, стабилизация пускового момента, ограничение мощности) является DTC-алгоритм.

Рис. 9. Система автоматическогоуправления тяговым приводом самосвала.

Заключение

В диссертации, представляющей собой законченную научно-квалификационную работу, содержится решение задачи повышения эффективности работы карьерного автотранспорта путем

использования бесконтактного электропривода переменного тока с полупроводниковыми преобразователями и микропроцессорными средствами управления, а также применения энергоустановки с комбинированным источником питания, что имеет существенное значение для совершенствования автономных транспортных машин для горнодобывающих предприятий. На основании проведенных исследований сделаны следующие научные и практические выводы:

1. Для повышения производительности ПКТМ целесообразен переход на бесконтактный регулируемый асинхронный электропривод с преобразователем частоты и комбинированным источником питания.

2. Разработана упрощенная математическая модель асинхронных тяговых частотных электроприводов с реализацией в среде 8ти-Инк пакета программ Мя1ЬяЬ, позволившая выполнить исследования режимов работы электропривода ПКТМ с учетом специфики работы механизма при различных алгоритмах управления электроприводом.

3. Сравнительный анализ динамических характеристик электропривода с различными алгоритмами управления показал целесообразность использования алгоритма прямого управления моментом асинхронного двигателя, обеспечивающего повышение быстродействия привода по контуру регулирования электромагнитного момента и ограничение динамических нагрузок на трансмиссию (перерегулирование момента 15%) по сравнению с алгоритмами классического векторного управления (перерегулирование до 30%).

4. Управление электротрансмиссией целесообразно осуществлять с реализацией алгоритмов переменной структуры, обеспечивающих оптимизацию задаваемых режимов работы автосамосвала. Разработан и предложен алгоритм переключения структуры, использующий в качестве оптимального локального алгоритма управления режимом работы привода - БТС-алгоритм.

Содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

1. Безносенко Д.М. Алгоритм и аппаратные средства обработки информации лабораторного стенда электропривода постоянного тока// Сборник трудов молодых ученых Санкт-Петербургского государственного горного института (технического университета). -СПб: СПГГИ(ТУ). 2002г. Вып.8. С. 82 - 85.

2. Безносенко Д.М. Средства повышения производительности транспортных операций на открытых горных разработках. Безносенко Д.М., Рудаков В.В.// Организация и управление производительностью производственных систем: Материалы Международной научно-практической конференции, г. Новочеркасск, 1 июля 2002 г./ Южно-Российский государственный технический университет (НПИ). -Новочеркасск: ООО НПО «ТЕМП», 2002. С. 28 - 32.

3. Безносенко Д.М. Совершенствование системы управления тяговым приводом транспортных средств открытых горных разработок. Безносенко Д.М., Безносенко Н.М., Козярук А.Е.// Горные машины и автоматика. №1.2004. С. 13 - 17.

4. Безносенко Д.М. Новые источники питания тягового электропривода карьерных автосамосвалов// Современное состояние и перспективы развития механизации и электрификации горного и нефтегазового производства/ Записки Горного института. -СПб: СПГГИ(ТУ). 2004г., т.157. С. 98 - 100.

5. Безносенко Д.М. Математическая модель системы прямого управления моментом частотно-регулируемого асинхронного электропривода. Безносенко Д.М., Козярук А.Е., Рудаков В.В.// Изв. ВУЗ. Приборостроение. 2004г., т.47, №11. С. 16-22.

РИЦ СПГГИ. 21.02.2005. З.59. Т.100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

os, os - ûf.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПНЕВМОКОЛЁСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН.

1.1 КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПНЕВМОКОЛЁСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН.

1.2 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ.

1.3 ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ

РЕГУЛИРУЕМОГО БЕСКОНТАКТНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА.

1.4 ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПНЕВМОКОЛЁСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН НА БАЗЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ БЕСКОНТАКТНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ.

1.4.1 ТИПЫ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ДВИГАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПНЕВМОКОЛЁСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН.

1.4.2 СТРУКТУРА ЭЛЕКТРОТРАНСМИССИИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ ТРЕБОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧНОСТИ.

1.5 ВЫВОДЫ.

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОТРАНСМИССИИ ПНЕВМОКОЛЁСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН НА БАЗЕ

АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ

РОТОРОМ.

2.1. МОДЕЛЬ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА И ВЫПРЯМИТЕЛЯ.

2.2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЯГОВОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.

2.3. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПНЕВМОКОЛЁСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН.

2.3.1. СИСТЕМА ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ.

2.3.2. СИСТЕМА ПРЯМОГО ЦИФРОВОГО УПРАВЛЕНИЯ МОМЕНТОМ ДЛЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА.

2.4. РАСЧЁТ УСИЛИЙ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ТЯГОВОГО ПРИВОДА САМОСВАЛА.

2.4.1. РЕАЛИЗАЦИЯ КАСАТЕЛЬНОЙ СИЛЫ ТЯГИ АВТОМОБИЛЯ.

2.4.2. СИЛЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ АВТОМОБИЛЯ.

2.5. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОТРАНСМИССИИ КАРЬЕРНОГО АВТОСАМОСВАЛА В СРЕДЕ SIMULINK-MATLAB.

2.6. ВЫВОДЫ.

3. МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ 4 ТЯГОВЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПНЕВМОКОЛЁСНЫХ

ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН.

3.1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ АВТОМАТИЗАЦИИ ПНЕВМОКОЛЁСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН.

3.2. АНАЛИЗ И ВЫБОР СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ.

3.3. СТРУКТУРА И АЛГОРИТМ РАБОТЫ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМ ПРИВОДОМ ПНЕВМОКОЛЁСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН.

3.4. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ ПНЕВМОКОЛЁСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН.

3.5. ВЫВОДЫ.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПНЕВМОКОЛЁСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН.

4.1. МАКЕТ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

С ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ЧАСТОТЫ.

4.2. МОДЕЛИРОВАНИЕ НАГРУЗКИ, ХАРАКТЕРНОЙ ДЛЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПНЕВМОКОЛЁСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН.

4.3. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.4. ВЫВОДЫ.

Карьерный автотранспорт предназначен для транспортировки горной массы при подготовке и разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, а также при строительстве гидротехнических, ирригационных и иных сооружений. На горных предприятиях автомобили работают в комплексе с различными видами экскаваторов, погрузчиками и другими выемочно-погрузочными средствами и, благодаря своей мобильности, остаются перспективными на отдалённое будущее.

Очевидно, что от качества работы автотранспорта в значительной мере зависит эффективность работы всего горного предприятия. Поэтому к автотранспорту с точки зрения производительности и надёжности предъявляются жёсткие требования. Совершенствование конструкций автомобилей направлено на получение наиболее высоких технико-экономических показателей. На рынке автосамосвалов традиционно конкурируют два типа трансмиссий - гидромеханическая (ГМТ) и электромеханическая (ЭМТ). И если до недавнего времени на автосамосвалах при грузоподъёмности свыше 60-70 т считалось целесообразным применять только электротрансмиссию, то с развитием электронных систем управления и контроля было освоено производство большегрузных (136 т и выше) самосвалов с гидромеханической трансмиссией.

Самосвалы с ГМТ получают значительное преимущество в условиях интенсивного углубления карьеров, удлинения расстояний транспортирования и увеличения удельного веса наклонных участков дорог в разрезах. Тенденция к возрастанию сбыта автомобилей грузоподъёмностью 110-220 тонн с ГМТ проявилась с 1994-1995 гг. Однако экологические проблемы загрязнения атмосферы заставляют обращаться к электротяге, для которой электротрансмиссия является единственно возможным типом передачи энергии. Поэтому автомобили с ЭМТ остаются конкурентоспособными, и поиски путей и способов совершенствования конструкции электрических трансмиссий продолжаются.

В настоящее время карьерные автосамосвалы с электромеханической трансмиссией производства Белорусского автомобильного завода оснащаются исключительно электроприводом постоянного тока. С развитием технологий в электромашиностроении, связанных с производством тяговых электродвигателей, стало возможным производство мощных тяговых электродвигателей постоянного тока 300 - 700 кВт, что позволило повысить грузоподъёмность до 220 тонн. Но при всех своих достоинствах ЭМТ постоянного тока имеет весьма существенные недостатки, которые явились сдерживающим фактором дальнейшего широкомасштабного развития карьерного автотранспорта с ЭМТ. Технологические особенности производства тяговых электромашин постоянного тока особо большой мощности - 1000 кВт и более не оправдывают создание карьерных автосамосвалов грузоподъёмностью более 250 тонн с использованием электродвигателей постоянного тока по ряду причин: массогабаритные показатели нарушают компоновочный баланс; снижается надежность коллектора при больших рабочих токах; увеличение цены электротрансмиссии непропорционально повышению мощности. Приведённые факторы заставляют искать новые пути построения тягового электропривода.

Одним из путей является использование частотно-регулируемых электроприводов переменного тока. Развитие силовых полупроводниковых приборов и микропроцессорных систем управления позволило реализовать ранее неразрешимую задачу - создать тяговый привод переменного тока для карьерных автосамосвалов особо большой грузоподъёмности, конкурентный по цене, не уступающий или превосходящий по тягово-динамическим характеристикам приводы постоянного тока и обладающий широкими возможностями в части оптимизации алгоритмов управления при разгоне, движении и торможении.

К настоящему времени проведён значительный объём работ по созданию электропривода переменного тока для карьерного автотранспорта, как в Российской Федерации, так и за рубежом. Среди них можно выделить работы Кулешова А.А. [35, 46, 51], Ефремова И.С., Пролыгина А.П., Андреева Ю.М., Миндлина А.Б. [1, 30, 31], Кучинского В.Г.[13], Подобедова Е.Г. [52] и др. Интерес к тяговому электроприводу самосвалов проявляют и зарубежные фирмы. Компания Siemens (Германия) выполнила электротрансмиссию полностью на переменном токе для дизель-троллейвозов грузоподъёмностью 360 тонн фирмы Liebherr и 255 тонн производства Euclid-Hitachi. Привод был выполнен по схеме «неуправляемый выпрямитель - инвертор напряжения с ШИМ-модуляцией - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором»[66].

Таким образом, совершенствование тяговых электроприводов автотранспорта в плане повышения производительности, эксплуатационной надёжности и долговечности электрического и механического оборудования путём применения бесконтактных электродвигателей переменного тока является задачей актуальной.

Главная идея работы состоит в использовании при построении комплексной системы электротрансмиссии переменного тока современной силовой элементной базы и нового алгоритмического обеспечения микропроцессорной системы управления.

Реализация идеи работы позволит создать систему электродвижения автосамосвалов, обеспечивающую повышение экологичности и эффективности использования карьерного автотранспорта за счёт применения комбинированного источника электропитания и бесконтактного электропривода переменного тока, что явилось целью диссертационного исследования. Достижение поставленной цели требовало решения следующих задач:

• анализа работы привода пневмоколёсных транспортных машин и обоснования целесообразности использования электропривода переменного тока с частотным регулированием;

• сравнительного анализа структур и характеристик тяговых электроприводов переменного тока для автосамосвалов, выбора типа электропривода и структуры электротрансмиссии;

• разработки математических моделей электротрансмиссии и инженерных методов анализа режимов работы электропривода переменного тока автосамосвала;

• разработки технических средств и алгоритмов управления тяговым электроприводом самосвала;

• синтеза алгоритмов управления тяговым электроприводом с реализацией на микропроцессорных аппаратных средствах.

При проведении теоретических исследований были использованы аналитические методы теории электропривода и теории автоматического регулирования, а также численные методы решения систем дифференциальных уравнений и методы математического моделирования. Экспериментальные исследования проводились на лабораторных макетах элементов системы.

Научная новизна заключается в разработке математической модели электротрансмиссии переменного тока автосамосвала с использованием стандартных пакетов программ MatLab, Simulink, а также в обосновании и разработке эффективных алгоритмов управления бесконтактным тяговым электроприводом карьерных автосамосвалов.

Практическую значимость имеют разработанные структура электротрансмиссии карьерных автосамосвалов и алгоритм системы управления тяговым электроприводом переменного тока на базе полупроводникового преобразователя частоты на полностью управляемых полупроводниковых элементах и асинхронного тягового двигателя.

выводы

1. Результаты математического моделирования и экспериментальных исследований на макете привода показали удовлетворительную сходимость, что подтверждает адекватность разработанной математической модели электротрансмиссии автосамосвалов.

2. Оптимальным алгоритмом управления по быстродействию и ограничению перерегулирования для электропривода пневмоколёсных транспортных средств следует считать алгоритм прямого управления моментом.

137

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, представляющей собой законченную научно-квалификационную работу, содержится решение задачи повышения эффективности работы карьерного автотранспорта путем использования бесконтактного электропривода переменного тока с полупроводниковыми преобразователями и микропроцессорными средствами управления, а также применения энергоустановки с комбинированным источником питания, что имеет существенное значение для совершенствования автономных транспортных машин для горнодобывающих предприятий. На основании проведенных исследований сделаны следующие научные и практические выводы:

1.Для повышения производительности и экологичности ПКТМ целесообразен переход на бесконтактный регулируемый асинхронный электропривод с преобразователем частоты и комбинированным источником питания.

2. Упрощенная математическая модель асинхронных тяговых частотных электроприводов с реализацией в среде Simulink пакета программ MatLab позволяет выполнить исследования режимов работы электропривода ПКТМ с учетом специфики работы механизма при различных алгоритмах управления электроприводом.

3. Сравнительный анализ динамических характеристик электропривода с различными алгоритмами управления показал целесообразность использования алгоритма прямого управления моментом асинхронного двигателя, обеспечивающего повышение быстродействия привода по контуру регулирования электромагнитного момента и ограничение динамических нагрузок на трансмиссию (перерегулирование момента 15%) по сравнению с алгоритмами классического векторного управления (перерегулирование до 30%).

4. Управление электротрансмиссией целесообразно осуществлять с реализацией алгоритмов переменной структуры, обеспечивающих оптимизацию задаваемых режимов работы автосамосвала. Разработан и предложен алгоритм переключения структуры, использующий в качестве оптимального локального алгоритма управления режимом работы привода -Z) ГС-алгоритм.

5. Экспериментальные исследования на макете электротрансмиссии с преобразователями частоты, реализующими различные алгоритмы управления, подтвердили реализуемость и требуемые технические характеристики тягового электропривода при использовании предложенной структуры и алгоритмов управления электротрансмиссией.

1. Андреев Ю.М., Исаакян К.Г., Машихин А.Д. Электрические машины в тяговом автономном электроприводе/ под ред. А.П. Пролыгина. — М.:Энергия, 1979, 240с.

2. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами. Л.: Энегроатомиздат. 1982. 392с.

3. Безносенко Д.М., Безносенко Н.М., Козярук А.Е. Совершенствование системы управления тяговым приводом транспортных средств открытых горных разработок// Горные машины и автоматика. №1. 2004. С. 13-17.

4. Безносенко Д.М., Козярук А.Е., Рудаков В.В. Математическая модель системы прямого управления моментом частотно-регулируемого асинхронного электропривода// Изв. ВУЗ. Приборостроение. 2004г., т.47, №11. С. 16-22.

5. Богатырев Д.Е., Махонин С.В. и др. Микропроцессорные системы управления тяговым асинхронным электроприводом// ЭлектроФорум. 2001 - № 2.

6. Браславский И.Я., Ишматов З.Ш., Барац Е.И. Адаптивная система прямого управления моментом асинхронного двигателя. — "Электротехника". 2001. № 11.

7. Булгаков А.А. Частотное управление асинхронным электроприводом. М.: Наука. 1966. 296с.

8. Вакуленко К.Н., Агагабян Э.М. Об оптимальном регулировании асинхронного двигателя/ Электромашиностроение и электрооборудование. Вып. 1. -Харьков: изд. Харьковского ун-та, 1965. с. 92-98.

9. Вакуленко К.Н. Электрическая передача автономных установок на переменном токе. Под ред. Постникова Н.М. -Киев: Техшка. 1970. 140с.

10. Вальтер Келлер, Франк Винерт, Дж. Родригес и др. Системы электропривода переменного тока с активным передним фронтом (AFE) для карьерных экскаваторов. 2001г.

11. Васильев Б.П., Кучинский В.Г. Вентильные двигатели для большегрузных самосвалов// горная промышленность, №6, 2002.

12. Васильев М.В., Сироткин 3.J1., Смирнов В.П. Автомобильный транспорт карьеров. -М: Недра, 1973. 280с.

13. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. -М.: Высшая школа, 1987,415с.

14. Вентильные двигатели и их применение на электроподвижном составе. Под ред. Б.Н. Тихменева. -М.: Транспорт, 1976. 280с.

15. Вентильные реактивные электродвигатели. АО «Аскод». -СПб.1998.

16. Герман-Галкин С.Г. и др. Цифровые электроприводы с транзисторными преобразователями. Л.: Энергоатомиздат. 1986г. 248с.

17. ГомолаГ.Г., Назаров О.Н., Хомяков Б.И. Тяговый электропривод отечественных электровозов: состояние и перспективы развития// «Электросила», Вып. 41, СПб.,2002.

18. Глазенко Т.А., Гончаренко Р.Б. Полупроводниковые преобразователи частоты в электроприводах. JI.: Энергия. 1966. 183с.

19. Гурлов И.В., Тимофеев Б.А. Унифицированный асинхронный тяговый двигатель для электропоездов постоянного тока пригородного (ЭД6) и междугороднего (ЭДМ) сообщения// «Электросила», Вып. 41, СПб.,2002.

20. Дартау В.А., Павлов Ю.П., Рудаков В.В., Аверкиев А.Л., Козярук А.Е. Теоретические основы построения частотных электроприводов с векторным управлением.// Автоматизированный электропривод. М.: Энергия. 1980. с.93-101.

21. Дартау В.А., Рябов В.Н. Управление по принципу подчиненного регулирования электроприводом с асинхронной машиной двойного питания.//Записки ЛГИ. t.XXXIV. 1979. с.100-106.

22. Дацковский Л.Х., Роговой В.И. Современное состояние и тенденции развития в асинхронном частотно-регулируемом электроприводе (краткий аналитический обзор)//Электротехника. №10. 1996. с. 25-29.

23. Дроздов В.Н., Козярук А.Е., Мирошник И.В. Системы управления электроприводом с использованием микро-ЭВМ. Л., ЛДНТП. -38 с.

24. Дроздов В.Н., Козярук А.Е., Мирошник И.В., Сабинин Ю.А. Цифровое управление многорежимным электроприводом. Электричество, N6, 1985г.-с. 13-19.

25. Дроздов В.Н., Козярук А.Е. Применение микро-ЭВМ "Электроника С5" в системах управление электрооборудованием. -Электронная промышленность, вып. 3, 1983, с. 32-34.

26. Егоров А.Н., Кудин С.Н. Тяговый электрический привод карьерных самосвалов — настоящее и будущее/ Горная промышленность, №6, 2002. С. 26-27.

27. Ефимов А.А, Шрейнер Р.Т. Активные преобразователи в регулируемых электроприводах переменного тока/ под общей ред. д.т.н., проф. Р.Т. Шрейнера. Новоуральск: Издательство НГТИ, 2001. -250с.

28. Ефремов Н.С., Пролыгин А.П., Андреев Ю.М., Миндлин А.Б. Теория и расчёт привода электромобилей: Учебное пособие для вузов поспециальности «Горный электрический транспорт»/ Под ред. Н.С. Ефремова. -М.: Высшая школа, 1984, 383с.

29. Ефремов Н.С., Пролыгин А.П., Андреев Ю.М., Миндлин А.Б. Электрические трансмиссии пневмоколесных транспортных средств. —М.: Энергия. 1976. 256с.

30. Иванов A.M. Комбинированные энергоустановки с ИКЭ — основа эффективного использования топливно-энергетических ресурсов XXI века// Электротехника, №12, 2003.

31. Иванов A.M., Иванов С.А. Транспортные средства и проблемы экологии (аналитический обзор)// Приводная техника, №2, 2000.

32. Ксеневич И.П. Современные проблемы прикладной механики наземных тягово-транспортных систем (часть4)// Приводная техника, №4,2002.

33. Казарез А.Н., Кулешов А.А. Эксплуатация карьерных автосамосвалов с электромеханической трансмиссией-М.: Недра, 1988.

34. Каталог ACS 800 Программные средства и дополнительное оборудование. ABB Automation 2004.

35. Козярук А.Е., Емельянов А.П. Системы управления горным оборудованием с переменной структурой. Горный журнал, Известия ВУЗ, 1992, N10.

36. Козярук А.Е., Плахтына Е.Г. Вентильные преобразователи в судовых электромеханических системах. —Л.: Судостроение, 1987, 192с.

37. Козярук А.Е. Принципы построения цифровых систем управления электроустановками с использованием микроЭВМ// Тезисы докладов Всесоюзной НТК «Автоматизация новейших электротехнических процессов в машиностроении». —Уфа, 1984.

38. Козярук А.Е. Проблемы создания электротрансмиссии автономного транспортного средства// «Электросила», Вып. 41, СПб.,2002.

39. Козярук А.Е., Рудаков В.В. Современное и перпективное алгоритмическое обеспечение частотно-регулируемых электроприводов/ Санкт-Петербургская электротехническая компания. 2002г.

40. Колпахчьян Г.И., Кононов Г.Н., Сорин Л.Н., Хоменко Б.И. Перспективы применения индукторного привода на электроподвижном составе /Сборник «Электросила», №4, 2002. С. 166-171.

41. Кочетков В.П. Оптимизация управления технологическими процессами открытой добычи полезных ископаемых карьерными экскаваторами./Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н. -Красноярск. 1996. С. 47.

42. Красовский Б.Н. Основы конструирования транспортных машин -Л.: Энергия, 1970. 304с.

43. Кругляк К. Промышленные сети: цели и средства// Современные технологии автоматизации, №4, 2002.

44. Кулешов А.А., Марголин И.И. Пневмоколёсные машины с бортовыми приводами и мотор-колёсами -М.: Машиностроение, 1995.

45. Кулешов А.А., Попов Н.С., Парамонов В.А., Шашкин В.В. Перспективная газотурбинная силовая установка с механической трансмиссией для карьерных автосамосвалов БелАЗ/ Горный журнал, №2, 2000. С. 36-39.

46. Литвинов А.С., Фаборин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство». —М: Машиностроение, 1989. — 240 с.

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

48. Любашин А.Н. Промышленные сети// Мир компьютерной автоматизации, №1, 1999.

49. Мариев П.Л., Кулешов А.А., Егоров А.Н., Зырянов И.В. Карьерный автотранспорт: состояние и перспективы. -СПб.: Наука, 2004. -429с.

50. Машихин А.Д., Подобедов Е.Г., Шипаев Г.А. Системы электроснабжения тягача с аккумуляторным источником энергии/ Электротехника, №10, 1995.

51. Методика определения предотвращенного экологического ущерба. Гос. ком. по охр. окр. среды. М., 1999. 70 с.

52. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. Утв. Министерством экономики РФ, Министерством финансов РФ. М.: Экономика, 2000. 417 с.

53. Микропроцессорные системы управления в робототехнике. Под общей редакцией Маркова И.М., Охоцименского Д.Е., Попова Е.П. М.: Наука. 1984. 177с.

54. Научно-практическая конференция «Транспортный электропривод 2001». Программа конференции. Тезисы докладов. АО «Электросила», Санкт-Петербург, -2001г.

55. Применение реактивных индукторных двигателей на перспективном ЭПС/ В.Г. Щербаков, Г.И. Колпахчьян, Б.И. Хоменко и др.// «Электровозостроение». Сб. научных трудов ВЭлНШ. -1998. -Т.40.

56. Программируемые логические контроллеры S-7-200 Департамент автоматизации и приводной техники SIEMENS. 2001. CD-rom.

57. Проектирование и эксплуатация карьерного автотранспорта. Справочник: часть 1,2/ А.А. Кулешов, Санкт-Петербургский горный институт. С-Пб. 1994.

58. Промышленные сети Германии// Современные технологии автоматизации, №3, 1998.

59. Ренгевич А. А. Расчёт карьерного автомобильного транспорта. -Днепропетровск: изд. ДГИ, 1979. -63с.

60. Рипс Я.А., Савельев Б.А. Анализ и расчет надежности систем управления электроприводами-М.: Энергия, 1974.

61. Рудаков В.В., Столяров И.М., Дартау В.А. Асинхронные электоприводы с векторным управлением. JL: Энергоатомиздат. 1987. 134с.

62. Руденко В.А., Клебанов А.Ф. Опыт применения бортовых контроллеров на карьерных самосвалах «БелАЗ»// горная промышленность, №6, 2002.

63. Самый большой самосвал в мире// Промышленный транспорт XXI века, №2, 2004.

64. Сипайлов Г.А., JIooc А.В. Математическое моделирование электрических машин. М.: Высшая школа, 1980.

65. Системы и устройства автоматики для горных предприятий на основе микроэлектроники и микропроцессорной техники. Под редакцией Камышина Ю.П., Мелькумова Л.Г. М.: Недра. 1992. 363с.

66. Соловьев В.В. Проектирование цифровых систем на основе программируемых логических интегральных схем. М.: Горячая линия -Телеком, 2001. 636 с.

67. Транспорт на горных предприятиях. Под общей редакцией проф. Кузнецова Б.А. М.: Недра. 1976. 552с.

68. Фрейдзон И.Р. Судовые автоматизированные электроприводы и системы. Л.: Судостроение. 1975. 439с.

69. Фрейдзон И.Р. и др. Мини- и микроЭВМ в управлении промышленными объектами. -Л.Машиностроение, 1984. -336с.

70. Шиндер Д.Л. Основы компьютерных сетей.: Пер. с англ. М.: Издательский дом Вильяме. 2002. 656с.

71. Электропривод и сетевые технологии: Доклады научно-практического семинара, 4 февр.,2003г., Москва. -М.: Издательство МЭИ, 2003.-144с.

72. Электропривод тяговый карьерного самосвала БелАЭ-7513: Техническое описание: Часть 1. ВНИПТИ АЭК «Динамо», 1993.

73. Эппггейн В.И., Пронин M.B. Автономные электроэнергетические системы с асинхронными генераторами, двигателями и транзисторными преобразователями// Электрофорум, №2, 2002.

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

75. Янко-Триницкий А.А. Уравнения переходных электромагнитных процессов асинхронного двигателя и их решение. «Электричество». 1951 . №3.

76. Blaschke F. The principle field orientation as applied to the new transvector closed-lop control system for rotating field machines. "Siemens Rev.", 1972, 34 ,May

77. Depenbrock M. Direct Self-Control (DSC) of Inverter-Fed Induction Machine // IEEE Transaction On Power Electronics, 1988. Vol.3, № 4.

78. Hableter T.G., Profumo F., Pastorelli M., Tolbert L.M. Direct torque control of induction machines using space vector modulation, IEEE Trans. Ind. Applicat., vol. 28, pp. 1045-1053, Sept./Oct. 1992.

79. Takahashi I., Noguchi T. A New Quick-Response and Iligh-Efficiency Control Strategy of an Induction Motor // IEEE Transaction On Industry Application. 1986. Vol. 22, № 5.

80. Nash J.N. Direct Torque Control, Induction Motor Vector Control Without an Encoder // IEEE Transaction On Industry Application. 1997. Vol. 33, №2.

81. Programmable Controller SYSMATC CQM1H. Distributed Control with Cjmpact PLCs. Omron Corporation FA Systems Divisin H.Q. Mishima-city. Japan. 2000. p70.

82. Matsushita Automation Controls FP1. Holzkirchen. Deutschland. 2000. p8.

83. Hofmann W., Krause M. Fuzzy-Control of AC-Drives Fed by PWM-Inverters; IECON'92, San Diego / California, Nov. 1992.