автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Управление электропитанием в электротехнической системе разделительного производства

На правах рукописи

МАКАРЕНКО Андрей Александрович

УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕМ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ РАЗДЕЛИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск - 2009

003463316

Работа выполнена в Политехническом институте ФГОУ ВПО "Сибирский федеральный университет"

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор, Иванчура Владимир Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, Ловчиков Анатолий Николаевич

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Лыков Николай Борисович

Ведущая организация: Обособленное подразделение

"Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники" (г. Томск)

Защита состоится "27" марта 2009 г. в 14_часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.099.06 при ФГОУ ВПО "Сибирский федеральный университет" по адресу: 660074, г. Красноярск, ул. Киренского, 26, ауд. УЖ-115.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО "Сибирского федерального университета" по адресу: 660074, г, Красноярск, ул. Киренского, 26, ауд. Г-274.

Автореферат диссертации размещен на сайте Сибирского федерального университета.

Ваш отзыв, заверенный печатью, просьба направлять по адресу: 660074,

ул. ак. Киренского, 26, Красноярск, ауд. УЛК 319, ученому секретарю диссертационного совета Цареву Роману Юрьевичу.

Автореферат разослан "/5" 02. 2009

Ученый секретарь диссертационного совета .// у

с Р. Ю. Царев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. На современных предприятиях разделительного производства (РП) для электроснабжения многодвигательного синхронно-гистерезисного электропривода (МСГЭП) применяются системы электропитания (СЭП) на базе преобразователей частоты с микропроцессорным управлением. Система электропитания и МСГЭП образуют сложную многосвязную электротехническую систему разделительного производства (ЭТС РП), обеспечивающую стабилизированное электропитание группы синхронно-гистерезисных двигателей (ГСГД). Каждый из синхронно-гистерезисных двигателей (СГД) является приводом газовой центрифуги (ГЦ).

Исследованиями в управляемом синхронно-гистерезисном электроприводе ранее установлено, что нестабильность тока, момента и мощности СГД, а также устойчивость процессов в системе электропитания взаимосвязаны. Исследованиям процессов в управляемом синхронно-гистерезисном электроприводе посвящены работы Б. А. Делекторского, В. Н. Тарасова, Н. 3. Мастяева, В. Б. Никанорова, В. А. Лифанова, А. А. Ефимова, Р. Т. Шрейнера, А. И. Калыгина и др. Тем не менее, вопросы, связанные с управлением электропитанием в ЭТС РП большой мощности в основном, длительном режиме работы освещены недостаточно.

В этом режиме в системе наблюдаются субгармонические колебания питающего напряжения (СКН). При этом качество напряжения значительно ухудшается и не соответствует техническим условиям эксплуатации СГД. При переключениях в силовой цепи в присутствии колебаний, происходят отключения электропитания. Это ведет к сбоям и нарушениям сложных технологических процессов и выходу электрооборудования из строя. Поэтому, проблема повышения качества процессов управления электропитанием в ЭТС РП с целью исключения СКН является актуальной.

Работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ Политехнического института ФГОУ ВПО "Сибирского федерального университета".

Объектом исследования является электротехническая система разделительного производства, состоящая из преобразователя частоты - питающей подсистемы, многодвигательного синхронно-гистерезисного электропривода газовых центрифуг -подсистемы нагрузки, подсистемы компенсации реактивной энергии и управляющей подсистемы.

Предмет исследования представляют процессы управления электропитанием в основном режиме работы ЭТС РП и электромагнитные процессы в МСГЭП.

Цель диссертационной работы состоит в разработке математической модели ЭТС РП и методов коррекции процессов управления электропитанием, обеспечивающих требуемое качество выходного напряжения, необходимые запасы устойчивости, а также предупреждение развития нестабильных режимов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Разработка математической модели ЭТС РП, обеспечивающей численное моделирование процессов коммутации в силовой цепи и субгармонических колебаний напряжения в подсистеме нагрузки в основном режиме работы.

2. Исследование процессов и устойчивости в ЭТС РП с учетом взаимного влияния подсистем при переключениях в подсистеме компенсации реактивной энергии и изменениях параметров подсистемы нагрузки.

3. Коррекция системы регулирования с целью повышения устойчивости и эффективности подавления субгармонических колебаний напряжения. Совершенствование алгоритмов управляемых переключений в силовой цепи для предупреждения развития нестабильных режимов работы.

4. Проведение экспериментальных исследований для проверки адекватности принятых допущений и разработанных математических моделей системы.

Методы исследований. Теория управляемого гистерезисного привода, теория электрических цепей, теория автоматического управления. Численное моделирование в программных средах MathCAD и Mat lab (Simulink). Экспериментальные исследования на специализированных испытательных стендах и на действующем оборудовании.

Результаты, выносимые на защиту и представляющие научную новизну:

1. Математическая модель ЭТС РП в основном режиме работы, позволяющая исследовать процессы управления электропитанием, обусловленные изменениями параметров подсистем и переключениями в силовых цепях подсистем компенсации реактивной энергии и нагрузки.

2. Установлено взаимное влияние величины и однородности намагниченности ферромагнитного слоя роторов синхронно-гистерезисных двигателей в подсистеме нагрузки, переключений в подсистеме компенсации реактивной энергии автономного инвертора тока, а также падения напряжения на переходных сопротивлениях модулей в подсистеме нагрузки.

3. Метод коррекции структуры и параметров регуляторов и алгоритм управления переключениями емкости в подсистеме компенсации реактивной энергии, обеспечивающие эффективное демпфирование СКН, предупреждение развития нестабильных режимов работы синхронно-гистерезисных двигателей при различных параметрах и конфигурации МСГЭГТ.

4. Метод расчета параметров усредненного модуля ГСГД по обратным связям системы, с учетом параметров линии подключения.

Значение для теории состоит в расширении методов исследования причин возникновения и развития нестабильных режимов работы гистерезисного привода, а также методов повышения качества управления электропитанием в ЭТС РП с МСГЭП большой мощности.

Значение для практики:

1. Разработанная математическая модель позволяет исследовать электромагнитные процессы при различных параметрах и конфигурации МСГЭП без проведения натурных экспериментов.

2. Предложен метод коррекции системы регулирования и алгоритм управления переключениями компенсирующей емкости, обеспечивающие эффективное демпфирование СКН, предупреждение развития нестабильных режимов синхронно-гистерезисных двигателей при различных параметрах и конфигурации многодвигательного синхронно-гистерезисного электропривода газовых центрифуг.

3. Полученные в диссертационной работе результаты могут быть применены при создании новых ЭТС РП для последующих поколений газовых центрифуг на предприятиях разделительного производства.

Достоверность полученных результатов подтверждается удовлетворительным совпадением результатов имитационного моделирования с данными экспериментов на специализированных лабораторных стендах и действующем оборудовании, а также положительными результатами внедрения на ОАО «Производственное объединение «Электрохимический завод» г. Зеленогорск.

Результаты работы используются на ОАО «Производственное объединение «Электрохимический завод» г. Зеленогорск в электротехнических системах разделительного производства с многодвигательным синхронно-гистерезисным электроприводом газовых центрифуг.

Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на: -II Всероссийской Научно-Практической Конференции АЭПЭ'2004 Автоматизированный Электропривод и Промышленная Электроника в металлургической и горнотопливной отраслях «Особенности микропроцессорной системы регулирования выходного напряжения статического преобразователя частоты» (Новокузнецк 1820.05.2004),

- второй научно-технической конференции с международным участием «Электротехника, электромеханика и электротехнологии ЭЭЭ-2005» «Определение характеристик многодвигательного синхронно-гистерезисного электропривода методом пассивного эксперимента» (Новосибирск 25-26.10.2005),

- XVII научно технической конференции «Электронные и электромеханические системы и устройства», «О выборе метода оптимизации микропроцессорной системы регулирования многодвигательного синхронно-гистерезисного электропривода» («НПЦ «Полюс» г. Томск 20-21.04.2006),

- третьей научно-технической конференции с международным участием «Электротехника, электромеханика и элекгротехнологии ЭЭЭ-2007», «Влияние падения напряжения на качество регулирования в многодвигательном синхронно-гистерезисном электроприводе», (г. Новосибирск, 26.10.2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, в числе которых: 1 научная статья по списку ВАК РФ; 8 научных статей в сборниках научных трудов; 4 доклада на научных конференциях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы из 103 наименований и 1 приложения. Общий объем работы составляет 162 страницы, в том числе 69 рисунков, 21 таблицу.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, перечислены основные результаты, выносимые на защиту, определена их научная новизна и практическая значимость.

В первой главе рассмотрена электротехническая система разделительного производства на базе тиристорного преобразователя частоты и многодвигательного синхронно-гистерезисного электропривода газовых центрифуг. Дана характеристика рассматриваемой системы. Проанализированы проблемы электромеханических колебаний в системе, влияющих на качество питающего напряжения и снижающих устойчивость процессов в системе. Произведен обзор литературы в области управляемого синхронно-гистерезисного электропривода. Выбраны основные направления аналитических и экспериментальных исследований процессов управления электропитанием в электротехнической системе разделительного производства в основном режиме работы. Сформулированы решаемые задачи.

ЭТС РП состоит из силовой и управляющей подсистем (рис.1). В силовую подсистему входят питающая подсистема, подсистема нагрузки и подсистема компенсации реакгивной энергии. В питающую подсистему входят: питающая сеть, управляемый выпрямитель (УВ), звено постоянного тока (ЗПТ) и автономный инвертор тока (АИТ). Подсистема нагрузки включает в себя многодвигательный синхронно-гистерезисный электропривод газовых центрифуг. В подсистему компенсации реактивной энергии входят конденсаторы с постоянной и переключаемой с помощью ти-ристорных контакторов переменной емкостями.

и^л«^__5

Рисунок 1. Структура ЭТС РП

Подсистема управления обеспечивает стабилизацию выходного напряжения, автоматический контроль и управление режимами работы силовой подсистемы. Она состоит из программного и аппаратного модулей. В программном модуле осуществляется регулирование выходного напряжения и формируются сигналы управления УВ и АИТ. В аппаратном модуле обеспечивается управление УВ и АИГ, синхронизация про1раммного модуля и формируются обратные связи системы по выходному напряжению АИТ и входному току УВ. Разность фаз обобщенного вектора напряжения и обобщенного вектора тока обозначена Д Величина /? вычисляется по разности фаз фронта импульса управления тиристора фазы "А" анодной группы АИТ и сигнала компаратора, формируемого в момент перехода выходного линейного напряжения идв(0 из отрицательной области в положительную. В блоке коррекции (БК) формируется дифференцированный сигнал компенсации задания УВ по просадкам входного напряжения.

Присутствие колебаний роторов ГСГД проявляется в виде СКН, что влияет на качество электропитания и устойчивость процессов в системе. Повышенный износ вращающихся частей газовой центрифуги и выход ее из строя происходит в результате изменения текучести материала ротора под воздействием высших гармоник (ВГ), присутствующих в питающем напряжении. При исследовании качества электропитания ГСГД, осуществляемого ЭТС РП, установлено, что появление ВГ связано с СКН. Качество электропитания электропривода регламентируется техническими условиями (ТУ). Требования ТУ при наличии СКН для основного режима работы системой не обеспечиваются.

Обзор литературы показал, что исследования процессов управления электропитанием в электротехнических системах с МСГЭП большой мощности не проводились. В настоящей работе предполагается, что в основном режиме работы ЭТС РП с СКН, неоднородность намагниченности активного слоя роторов СГД в группе изменяется, что приводит к нестабильности работы двигателей, расположенных в различных подгруппах подсистемы нагрузки. Динамические и статические характеристики СГД зависят от намагниченности активного слоя ротора.

Вопросы управления электропитанием в системах многодвигательного гистере-зисного электропривода большой мощности и разветвленной конфигурации освещены не достаточно. В связи с этим, основными направлениями исследований в работе являются процессы управления электропитанием в основном режиме работы системы,

Во второй главе проведено математическое моделирование силовой и информационной подсистем электротехнической системы разделительного производства в основном режиме работы. Установлены зависимости процессов управления электропитанием от параметров подсистем нагрузки и компенсации реактивной энергии. С использованием методики приведения цепей переменного тока к цепи звена постоянного тока разработаны передаточные функции силовой подсистемы и построена математическая модель системы. В модели используются передаточные функции, моделирующие субгармонические колебания напряжения и его нелинейную зависимость от параметров подсистемы нагрузки и компенсации реактивной энергии.

При разработке математической модели подсистемы нагрузки использованы математические модели идеализированного симметричного СГД (рис.2), предложенные в работе Б. А. Делекторского. В синхронном режиме работы СГД часть магнитного потока Сь, равная Фг и определяемая намагниченностью ротора, рассматривается как постоянная величина. МДС от магнитного потока в роторе Рг соответствует ЭДС остаточной намагниченности Ег. Произведение у'хг/2, соответствует реакции якоря. ЭДС £5 - идентична МДС ЭДС Е^ - идентична МДС токи /ь 1-0 и /2, идентичны магнитным потокам Фь Ф5 и Ф2; ток имеет активную 1га = ЕФь и реактивную /2ц = Е\/]хй составляющие; при г8 = О ток воздушного зазора /5= Е-^х^ ток статора 1\= 1г + напряжение и - идентично МДС Р, на выводах статора ¿7 = £6 + ух¡7] + п/,.

Комплексное сопротивление СГД в синхронном режиме определяется выражением (1), а в асинхронном - (2).

7 . ^ , (К+гг+]'хг)]х6

¿= т + г. + --'-

К+Гг+Ъ+Ра

X = Г. + + 7--г-

(1)

(2)

Рисунок 2. Электрическая схема замещения СГД Электрическая схема замещения позволяет исследовать изменения тока и мощности двигателя, в зависимости от величины намагниченности активного слоя ротора, которая влияет на индуктивные сопротивления ротора и воздушного зазора СГД.

С использованием идеи В. А. Лифанова проанализирована приближенная математическая модель колебаний:

(3),

где Т = (Л(р-к))ш - период колебаний ротора; С = Хк!((^к)/р)ш - приведенный коэффициент гистерезисного демпфирования; У- момент инерции; р - число пар полюсов; Ав - угол поворота ротора при колебаниях относительно состояния синхронного равновесия; к = (¡МШ - крутизна угловой характеристики при постоянном значении намагниченности; М ~ момент СГД. Коэффициент гистерезисного демпфирования для различной амплитуды колебаний может быть описан с помощью выражения (4).

2 Цпл

17

М

А6»„

Ив

"в®о

Д6>

та>

Л0_п _££

Л0„

Д0

Д0

где Мопр - предельный синхронный момент СГД; щ = Вп/Вц - кратность снижения индукции при перевозбуждении относительно исходной; Автйх - угол поворота ротора относительно вектора напряжения при холостом ходе и моменте ЛГ0пр; лврты -аналогичный угол относительно ЭДС воздушного зазора.

На рис. 3 приведена схема замещения силовой цепи исследуемой системы и представлена конфигурация силовой цепи подсистемы нагрузки. Связь между напряжениями и токами подсистемы нагрузки устанавливается методом контурных токов. Например, для цепи, состоящей из трех элементов, расчет осуществляется по выражениям (5).

, 1к = 2^ху.и (5)

Здесь 2т - сопротивление усредненного модуля ГСГД, 2зт - сопротивление модульных стыков.

'Хят + 2т -2т 0 4 'с/Л

IV = -2т 2ят + 2 2т -2т , и = 0

1 о -2т 2зт + 22ту Л

Рисунок 3. Схема замещения силовой иепи системы На рисунке 3: и5м - напряжение питающей сети; кСя - коэффициент передачи УВ; М- взаимная индуктивность обмоток дросселя ЗПТ; Ь2 - индуктивность обмотки фильтра ЗПТ; I; - индуктивность силовой обмотки ЗПТ; С/г - конденсатор фильтра ЗПТ; Лсу - разрядное сопротивление конденсатора фильтра ЗПТ; ка - коэффициент передачи АИТ; Ск - емкость подсистемы компенсации реактивной энергии. ГСГД разделяется на секции, секции на] параллельных ветвей, ветви на г последовательных модулей, модули состоят из к параллельно подключенных СГД. Между собой модули соединены перемычками. Подсистема нагрузки может быть представлена комплексным сопротивлением

На графике, рис. 4, показаны результаты расчета падения напряжения вдоль линии на примере подключения восьми модулей ГСГД. В работе проанализировано влияние падения напряжения на статические характеристики СГД. Величина и одно-

родность остаточной намагниченности СГД в подсистеме нагрузки зависят в частности от величины падения напряжения.

Рисунок 4. Напряжение вдоль линии подключения ГСГД По результатам расчета падения напряжения вдоль линии подключения ГСГД выполнен расчет и построены векторные диаграммы для СГД, подключенных в начале и в конце линии (рис.5). По векторным диаграммам проанализированы процессы в двигателях.

ключения ГСГД

В асинхронном режиме всей группы СГД перемагничивание активной части ротора происходит в каждом из СГД группы, поэтому, параметры группы остаются однородными. Но поскольку часть группы, расположенная в начале линии с наименьшим падением напряжения, а значит и с наибольшим вращающим моментом, быстрее достигает синхронизма, чем группа, расположенная дальше от источника питания, то в этот момент неоднородность параметров группы увеличивается.

Падение напряжения вдоль линии подключения ГСГД влияет на ток, момент и мощность одиночных СГД в составе группы таким образом, что СГД, расположенные в начале линии быстрее войдут в синхронизм и приобретут большую остаточную намагниченность, чем СГД, расположенные в конце. Подгруппа, расположенная в начале линии, вошедшая в синхронизм раньше и приобретшая большую остаточную намагниченность, имеет меньшую реакцию якоря и больший вращающий момент, чем подгруппа, расположенная в конце линии.

Возникновение синхронных колебаний в подгруппах происходит не одновременно, колебания продолжаются не синхронно и с различными субгармоническими частотами. Не смотря на практически не изменяющуюся в зависимости от величины

9

напряжения ЭДС Е„ ЭДС воздушного зазора Е5 изменяется значительно. Это отражается в первую очередь на изменении коэффициента гистерезисного демпфирования & в выражении (4).

Изменение Еб, влияет на амплитуду напряжения и, по которой осуществляется обратная связь в контуре регулирования напряжения. В подгруппе СГД, подключенной к той части линии, где падение напряжения составляет, как показывает расчет 7 В, при амплитуде ЭДС воздушного зазора Е5 = 154,29 В. Стабилизация напряжения осуществляется для СГД, имеющих параметры отличные от параметров СГД, расположенных в начале линии, где ЭДС воздушного зазора Е8 = 161,54 В.

Рассматривая эти различия, можно сделать вывод, что индуктивность СГД в начале линии будет больше, чем индуктивность СГД в конце, тогда как активные сопротивления будут одинаковыми. Это значит, что ГСГД как объект регулирования приобретает неоднородность, которая при регулировании в исходной системе не учитывается.

С учетом приведенных обозначений, комплексное сопротивление подсистемы нагрузки представляется в виде:

где и Ь1оЫ - активная и индуктивная составляющие соответственно, атт - частота в основном режиме.

При описании питающей подсистемы передаточная функция (ПФ) преобразователя получена в виде:

(7)

1 + р-Тс и,{р)

где —^ + -- = Тг, - постоянная времени, кг = -г-;-^ , ■—- - коэффици-

Уг'&тМ**«) У2Ф2Г-кс(г-м)

ент передачи; Фг - коммутационная функция инвертора для приведения цепи инвертора по первой гармонике к звену постоянного тока определяется выражением:

= = =1-103 (8)

Напряжение на выходных шинах и выходной ток автономного инвертора тока (АИТ) связаны полученным отношением:

цы—НГц/,+1) (р) (9)

где TXL=jL~Ck, T2i = Ск Ги = W , kL =|z^|.*%cos (/?)•

/ ¿оас/

При приведении параметров цепи переменного тока к цепи ЗПТ, силовая подсистема представлена передаточными функциями (7) и (9), коэффициенты передачи которых и постоянные времени, зависят от параметров силовой подсистемы. В табл. 1 представлен диапазон их изменения.

Таблица 1

Преобразователь Нагрузка

Значения кс Тс kL Т Ти Тп

(S) {Ohm) КЧ

Максимальное 30,825 37 0,506 1,735 9,327 3,229

Минимальное 3,589 4,343 0,129 0,777 2,742 2,206

Коэффициент обратной связи по току:

¿ста =0.817 (10)

Блок вычисления /? сформирован в соответствии с выражением:

Р(р) = аХт{1^Р)/ (11)

'¡ЛР))

где ¡а и 1т - суммарный активный и реактивный ток силовой подсистемы соответственно.

Сигнал, моделирующий синхронные качания, предложено формировать звеном с ПФ вида:

¡у(п) = М4= , , *»--(12)

где Тк и £ - параметры определенные экспериментально и с учетом (4).

На рис.6 приведена трехконгурная структурная схема разработанной математической модели ЭТС РП.

В первом контуре, регулирования тока, учитываются параметры цепей УВ и АИТ, приведенные к цепи ЗПТ, которые представлены звеном (7). Регулирование в этом контуре осуществляется пропорционально-интегральным (ПИ) регулятором тока Н7, сложность выбора параметров которого обусловлена изменением параметров подсистем нагрузки и компенсации реактивной энергии (см. табл. 1).

Второй контур, регулирования напряжения, включает в себя первый контур, звено нагрузки (9) и ПИ регулятор напряжения Н6. Звено Н5 является фильтром, ограничивающим высокочастотные (ВЧ) помехи.

В третьем контуре, регулирования разности фаз Д величина р вычисляется косвенно ю отношения суммарных активного и реактивного токов подсистем нагрузки и компенсации реактивной энергии (11). С помощью вычислительного модуля Зл/з/-т ■ соч(Р) моделируется нелинейная зависимость выходного напряжения АИТ от параметров подсистем нагрузки и компенсации реактивной энергии. Фазовый регулятор (ФР) состоит из параллельных звеньев Н1 и Н2. Н1 - интегрирующее звено, обеспечивающее соответствие базовой части сигнала задания АИТ-Д^ углу /?. Звено Н2 - фильтр ВЧ, в совокупности с действием единичной отрицательной обратной связи ФР, это звено обеспечивает необходимую точность задания ¡¡,А.

Четвертый контур является разомкнутым, ступенчатое переключение компенсирующей емкости в котором, оказывает возмущающее воздействие.

Демпфирующая связь 1 между контурами регулирования тока и напряжения (звенья Нк1 и Нк2), предназначена для создания опережающего сдвига угла управления выпрямителем а,^ по ошибке в контуре напряжения для подавления пульсаций 100 и 300 Гц.

Демпфирующая связь 2 (звенья НЗ и Н4) между контурами регулирования напряжения и угла р предназначена для демпфирования СКН. ДС2 создает фазовый сдвиг на выходе контура регулирования Д корректируя ток заряда конденсаторов при коммутации в цепи АИТ. При этом формируется такое корректирующее воздействие на мгновенное значение выходного напряжения, которое минимизирует ошибку в контуре регулирования напряжения.

Субгармонические колебания в системе имитируются с помощью звена (12), и связей ¿р, и£рц. Ввод колебаний осуществляется в контур напряжения суммированием выходного сигнала звена (12) с входным и выходным сигналами звена нагрузки (9).

К н*

Т.НР +1 Та1р +1

k Hk2

Ъ„Р +1 TnP + i

U- K m kJuP +1

fe TuP не

зТз

л k,T,p +1

T¡P H7

í ксж * - r

Tcp +1

A К Wh

7¡V +2&P+1

v-И'- JM7 j U . о tan

cos

(Я-

^siP + l

Рисунок 6. Структурная схема математической модели ЭТС РП В третьей главе проанализированы структура, связи и процессы управления в ЭТС РП. Установлено взаимное влияние величины и однородности намагниченности ферромагнитного слоя роторов СГД в подсистеме нагрузки, переключений в подсистеме компенсации реактивной энергии АИТ, а также падения напряжения на переходных сопротивлениях модулей в подсистеме нагрузки. Проанализированы причины возникновения и развития СКН, влияющих на режим работы СГД в подсистеме нагрузки. Определены основные критерии для повышения качества процессов управления электропитанием в системе. Выполнена коррекция СР. Предложен новый алгоритм управления переключениями в силовой цепи. Проведен сравнительный анализ работы системы при исходных и скорректированных настройках.

На основе разработанной математической модели системы, рис.6, построена имитационная модель в среде Mat lab, с помощью которой исследованы процессы переключений в подсистеме компенсации реактивной энергии, а также процессы подключения (отключения) секций ГСГД в подсистеме нагрузки.

Таблица 2

Параметры модели Параметры схемы

Tu TL1 Tc kc kL L R Q

(Ю-'С) (Ю-'С) (10"5C) (io-3c) (5) (Ohm) (АЯ) (ohm)

1,305 5,275 3,229 23 19,198 0,155 24,671 0,764 690,4

1,064 3,932 2,877 19 15,750 0,138 14,683 0,510 770,4

Для параметров силовых подсистем, табл. 2, на рис. 7 представлены результаты численного моделирования переходного процесса подключения дополнительной секции ГСГД. На рисунках 1а, бив - переходный процесс; 7 г - ЛАЧХ системы после под-

ключения; 11и - шпряжение инвертора (В); /- входной ток (А); Ш (В) И (А) - выпрямленные ток и напряжение;(1 и (градусы).

-1

Г

-то

1 -

«1» N \

11« мо1 1.11^

.1 >но\

Рисунок 7. Подключение дополнительной секции ГСГД Полагая, что система имеет один вход - одну известную переменную и один выход ии с помощью формулы Мейсона определена передаточная функция исходной разомкнутой системы. В работе исследована устойчивость системы с исходными настройками. Запасы устойчивости с учетом присутствия СКН недостаточны (см. табл.3, ст.8).

Для повышения устойчивости процессов переключений в силовой цепи и эффективности демпфирования СКН выполнена коррекция системы. Демпфирующую связь между контуром регулирования напряжения и контуром /? предложено выполнить в виде звена с передаточной функцией параметры которой определяются по результатам имитационного моделирования.

т Л (13)

Т51р +1

Предлагается производить суммирование выходного сигнала \У5) в отдельном сумматоре (рис.8). В результате обеспечено эффективное демпфирование СКН. Этой коррекцией также обеспечивается снижение мгновенного значения выходного напряжения и скачка утла /? во время переходного процесса. Установлено, что от увеличения запаса по фазе в контуре регулирования напряжения, демпфирование СКН зависит слабо, но существенно более эффективно воздействие \У51. Граф предлагаемой системы представлен на рис. 8.

Система уравнений для графа системы, изображенного на рис. 8:

ьи=и,шк-ии А1 = Аи-^-1Лсгв

(1

По формуле Мейсона определена передаточная функция системы после коррекци Запасы устойчивости по сравнению с запасами исходной системы повышены на 50 (см. табл.3, ст.9). В табл. 3 представлены параметры, использованные при численно моделировании процесса, представленного на рис.9.

Таблица

Алгоритм Т [юЛ] Т [юЛ] [ЮЛ] кс (5) К (ОИт) Т [ЮЛ] Исх. система Скорр. систем

2i.Cc, 0,941 2,742 3,229 5,133 0,299 6,2 24,71 33,45

2б-,Сс} 0,984 2,995 6,108 0,274 7,4 25,91 33,68

0,889 2,742 2,879 5,160 0,296 6,2 26,12 33,61

2 £&,Сс5 0,929 2,995 6,127 0,271 7,4 26,35 33,77

Численное моделирование процессов в скорректированной системе подтверд: отсутствие СКН в основном режиме работы ЭТС РП в различных параметрах подси тем нагрузки и компенсации реактивной энергии.

На рис.9 представлены результаты численного моделирования переходного пр цесса переключения в схеме компенсации реактивной энергии в системе с исходны и скорректированными настройками.

Анализ результатов численного моделирования показал эффективность пода ления СКН, снижение перерегулирования напряжения и сокращение времени пе ходных процессов.

а б

Рисунок 9. Переходный процесс при подключении переменной емкости На рис.9 а - в системе с исходными настройками, 9 6- с предложенными.

Рассмотрены алгоритмы управления переключениями в подсистеме компенсации реактивной энергии. При исследованиях приняты обобщённые состояния подсистем. В этих состояниях индуктивность подсистемы нагрузки пропорционально зависит от величины намагниченности активного слоя роторов, а активное сопротивление обратно пропорционально зависит от момента и соответствует номинальному моменту. Пример обозначения обобщенного состояния приведен в таблице 3. Здесь 2$ - соответствует намагниченному состоянию двух секций, 2с!з - соответствует размагниченному состоянию двух секций. Подсистема компенсации реактивной энергии, характеризуется величиной регулируемой емкости. Вектор значений компенсирующей емкости задан следующим образом:

Сс = Сг +Сс[+п-Сс2 (15)

где: Са - вектор-столбец размерности 1x12 постоянно подключенной емкости инвертора; СС2 - вектор-столбец размерности 1x12 постоянно подключенной емкости щита подключения секции ГСГД, значения элементов которых соответственно равны Сс, = 99,45х10~6Ф; Сс2 = 80х10^Ф; п = 1,2,3,4. Вектор переменной емкости задан следующим образом:

Су =(С| С2 С3 С5 С6 С7 Съ С, С№ С„ С,з С14 С,3) (16)

Определены 265 промежуточных значений, соответствующих учитываемым в работе обобщенным состояниям намагниченности активного слоя роторов СГД в группе и всем возможным состояниям схемы компенсации реактивной энергии.

В связи с тем, что подсистема нагрузки обладает достаточно большим запасом инерции, рассмотрена возможность плавного снижения задания напряжения при переключениях в подсистеме компенсации реактивной энергии с целью снижения перерегулирования. Предложен алгоритм переключения с плавным снижением задания напряжения на 40 Вольт в течение 1,6 секунд. Результат работы алгоритма со снижением напряжения на действующем оборудовании представлен на рис.Ю.

Снижение напряжения при переключениях в схеме компенсации реактивной энергии позволило снизить коммутационные перенапряжения на 100 В и уменьшить количество кратковременных отключений электропитания на 80%.

Предложен метод расчета параметров усреднённого модуля ГСГД. При известном токе подсистемы нагрузки /о,о. выходном напряжении [/о,о и среднем измеренном сопротивлении модульных стыков 2"« может быть найдено комплексное сопротивление усреднённого модуля - 1т.

®373.3or

_____OL Hz.......SINGLE

Момент переключения TKC

й^аор VЛ aOOmsA SZP HolrizftJ

го 1 ^гтттооЕн^жят

I МОЦЕ " I MOMS: " I SLOPE 4i.agg

Рисунок 10. Переключение емкости со снижением напряжения

Так для восьми модулей уравнение для нахождения Zm получено в виде: /,., = 8Zm7 + 84Zw6Zs + 252Zm5Zs2 + 330Zm4Zs3 +220ZmiZsi Zsb +HZmZs6 + Zs

U00 ~ Zm8 +36Zot7Zs + 210Zot6Z/ +462ZmsZi3 +495Zm"Z/ + 286Zm3Zi5 +91Zm2Z/ +\5ZmZs1 +Z&

(17)

В качестве решения принимаются только значения Zm с положительным знаком дей- | ствительной части. По величине сопротивления модуля оцениваются предпосылки развития нестабильных режимов работы подсистемы нагрузки.

Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям.

Определены цели и методы экспериментальных исследований. Проанализированы используемая при исследованиях аппаратура, измерительные средства, возможности контроллера системы по считыванию данных. Представлены результаты спектрального анализа напряжения питания ГСГД. Определены параметры СКН. Приведены данные экспериментов по исследованию динамики процессов при переключениях в силовой цепи. Выполнен анализ полученных результатов, который показал адекватность разработанных математической и имитационной модели.

Доказана справедливость допущения о достаточности рассмотрения процессов в системе по первой гармонике. Исследован спектр гармоник выходного напряжения и показано, что коэффициент гармонических искажений не превышает 3,39%.

Представлены результаты экспериментов по исследованию динамики процессов при переключениях в силовой цепи. На рис.11 показаны диаграммы выходного напряжения и входного тока питающей подсистемы (рис.11 а, б), а также измеряемая и задаваемая величины угла (рис.11 в, г) полученные при моделировании процесса переключения в Mat lab.

При определении параметров СКН в системе до коррекции получены предельные значения: амплитуда до 20 В, период от 7 С до 5 С, форма колебаний огибающей несинусоидальная и несимметричная. Что не удовлетворяет техническим условиям эксплуатации МСГЭП.

4 м

7С /У"*4^

а 1 \ У^ч. м / 50 /

_¡Ц,

".........;............1.......: ........1а.....1......[............;" :

,......Яг:-г......! !.......... \ М —____

' •! И Щ V ; ' í : М

........Ч........I.....;......;......

в г

Рисунок 11. Динамика процесса подключения переменной емкости На рис. 12, представлены результаты опытов после коррекции системы регулирования. Рассмотрен алгоритм:

Сс3 ->Сс5 ->...->Сс,5 ->1 ,Сс1} ->2,Сс1} ~>2,Ссы ->...2,Сс8 ->2,Сс7 ->...2,Сс3

! йоги 6-^ат пбо

[М

;М

4 м В( 7! ,,/и / \

63 .....«

М

'И

Рисунок 12. Переключение емкости при различной намагниченности ГСГД 12 о и в с намагниченной ГСГД 2л, на рис. 12 б и г - с размагниченной ГСГД 2<Ь.

В скорректированной системе произведено экспериментальное исследование устойчивости процессов при максимально допустимом в основном режиме работы пе-

рерыве электропитания штатной и резервируемой ГСГД. Рассмотрен переходный процесс в выходном напряжении и входном токе преобразователя при подключении дополнительных секций с использованием и без использования дополнительной емкости, при различной индуктивности подсистемы нагрузки (рис.13). Установлено, что после коррекции, система обеспечивает подключение штатных секций после перерыва электропитания до 10 минут, штатных и дополнительных после перерыва до 8 минут. Устойчивость процессов обеспечивается системой регулирования, это позволяет отказаться от дополнительной емкости в щите подключения секции и свидетельствует о возможности увеличения мощности подсистемы нагрузки.

Г

лЛ

Ч/ vvwv

vvOAAAA/VvVVvyvV^

[Mi

л Л

V^v

\ \/'\

\! У s

.'M,

в г

Рисунок 13. Переходный процесс в выходном напряжении и входном токе преобразователя при подключении дополнительной секции ГСГД после перерыва электропитания штатных и дополнительных секций ГСГД 13 я - после перерыва 8 минут с дополнительной емкостью в ЩПС; 13 б- после перерыва 8 минут без емкости в ЩПС; 13 в - после перерыва 10 минут с дополнительной емкостью в ЩПС; 13 г - после перерыва 10 минут без емкости в ЩПС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана математическая модель электротехнической системы разделительного производства в основном режиме работы, включающая в себя математические модели основных элементов системы в среде MathCAD и имитационную модель в среде Mat lab. Модель позволяет исследовать процессы управления электропитанием, связанные с переключениями в силовой подсистеме при различных параметрах входящих в нее подсистем, обеспечивая возможность коррекции системы регулирования и разработки алгоритмов управления переключениями в силовой цепи. Определены 265 промежуточных значений, соответствующих учитываемым в работе обобщенным состояниям намагниченности активного слоя роторов СГД в группе и всем возможным состояниям схемы компенсации реактивной энергии.

2. Установлено, что причинами снижения качества выходного напряжения и развития нестабильных процессов в подсистеме нагрузки, выражающихся в продолжительных субгармонических колебаниях выходного напряжения, являются возмущения напряжения и тока, обусловленные неоднородностью намагниченности активного слоя роторов синхронно-гистерезисных двигателей группы достигающей 8,9% от влияния перенапряжений до 100 В при коммутации в силовой цепи, а также до 1,6% от влияния падения напряжения на 10 В вдоль линии подключения группы СГД.

3. Предложенным методом выполнена коррекция структуры и параметров системы регулирования, которая позволила повысить запас по фазе в среднем на 8°, что на 50% больше запаса по фазе системы с исходными настройками, а также исключить субгармонические колебания напряжения в системе за счет коррекции действия демпфирующей связи контура регулирования напряжения с контуром регулирования разности фаз обобщенного вектора напряжения и обобщенного вектора тока.

4. Внедрен на действующем оборудовании предложенный алгоритм управляемых переключений в силовой цепи с плавным снижением задания по напряжению на 40 В в течение 1,6 С, для предотвращения неуправляемого намагничивания активного слоя роторов группы синхронно-гистерезисных двигателей при переключениях. Сокращены интервалы времени работы системы с повышенным потреблением электроэнергии. Снижение напряжения при переключениях в схеме компенсации реактивной энергии позволило снизить коммутационные перенапряжения на 100 В и уменьшить количество кратковременных отключений электропитания на 80%, а также устранить субгармонические колебания напряжения в основном режиме работы, что удовлетворяет ТУ эксплуатации синхронно-гистерезисных двигателей.

5. Экспериментальные исследования на специализированных стендах и на действующем оборудовании подтвердили адекватность разработанных математических моделей, метода коррекции системы регулирования и эффективность ввода нового алгоритма управления переключениями в силовой цепи.

6. Опыты после коррекции системы регулирования и ввода скорректированных алгоритмов показали, что система обеспечивает подключение штатных секций группы синхронно-гистерезисных двигателей после перерыва электропитания до 10 минут, дополнительных секций после перерыва до 8 минут. Интервалы времени увеличены соответственно, в 2 и в 4 раза по сравнению с системой с исходными настройками.

7. Предложен метод расчета параметров усредненного модуля группы синхронно-гистерезисных двигателей по обратным связям системы и параметрам модульных стыков шин для системы регулирования в электротехнической системе разделительного производства. По результатам оцениваются предпосылки развития нестабильных режимов работы синхронно-гистерезисных двигателей в подсистеме нагрузки.

Таким образом, цель диссертационной работы достигнута.

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Иванчура В. И. Особенности микропроцессорной системы регулирования выходного напряжения статического преобразователя частоты / В. И. Иванчура, А. А. Макаренко // Автоматизированный электропривод и промышленная электроника в металлургической и горно-топливной отраслях: Труды Второй Всероссийской науч. пр. конф. / Под общей редакцией В. Ю. Островлянчика. - Новокузнецк: Изд-во Сиб-ГИУ, 2004 г. С.-20-22.

2. Иванчура В. И. Особенности микропроцессорной системы регулирования выходного напряжения статического преобразователя частоты / В. И. Иванчура, А. А.

Макаренко // Оптимизация режимов работы электротехнических систем: Межвуз. сб. науч. тр. / Отв. ред. С. Р. Залялеев. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2004 г. С. - 175-185.

3. Иванчура В. И. К исследованию динамических процессов в синхронно-гистерезисном электроприводе / В. И. Иванчура, А. А. Макаренко // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч. тр. / Под ред. С. И. Лукьянова. -Магнитогорск: МГТУ, 2005 г. С. - 37-45.

4. Иванчура В. И. Определение характеристик многодвигательного синхронно-гистерезисного электропривода методом пассвного эксперимента / В. И. Иванчура, А. А. Макаренко // Электротехника, электромеханика и электротехнологии ЭЭЭ-2005: Материалы второй науч. техн. конф. с межд. уч. / Под ред. Н. И. Щурова. - Новосибирск: НГТУ, 2005 г. С. - 75-78.

5. Иванчура В. И. О выборе метода оптимизации микропроцессорной системы регулирования многодвигательного синхронно-гистерезисного электропривода / В. И. Иванчура, А. А. Макаренко // Электронные и электромеханические системы и устройства: Материалы XVII науч. техн. конф. Тезисы докладов. - Томск: ФГУП "НПЦ "Полюс", 2006 г. С. - 240-242.

6. Иванчура В. И. Построение математической модели многодвигательного синхронно-гистерезисного электропривода с преобразователем частоты / В. И. Иванчура, А. А. Макаренко // Электронные и электромеханические системы и устройства: Межвуз. сб. науч. тр. / Под ред. В. Н. Гладушенко. - Новосибирск: "Наука", 2007 г. С. -383-397.

7. Иванчура В. И. Причины субгармонических колебаний напряжения в многодвигательном синхронно-гистерезисном электроприводе / В. И. Иванчура, А. А. Макаренко // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии: Труды II Всероссийской науч. техн. конф. с межд. уч. 16-18 мая ч.2 / Отв. В. К. Шакурский. -Тольятти: ТГУ, 2007 г. С. - 236-239.

8. Иванчура В. И. Влияние падения напряжения на качество регулирования в многодвигательном синхронно-гистерезисном электроприводе / В. И. Иванчура, А. А. Макаренко // Электротехника, электромеханика и электротехнологии ЭЭЭ-2007: Материалы III науч. техн. конф. с межд. уч. / Под ред. В. В. Панкратова. - Новосибирск: НГТУ, 2007 г. С.-92-96.

9. Макаренко А. А. Математическое моделирование многодвигательной синхрон-но-гистерезисной нагрузки электропривода / А. А. Макаренко, В. И. Иванчура. // Вестник сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М. Ф. Решетнева/Гл. ред.Г. П. Беляков.-Красноярск: СибГАУ, 2008 г. С. - 18-23.

Макаренко Андрей Александрович Управление электропитанием в электротехнической системе разделительного производства Автореф. дисс. на соискание учёной степени кандидата технических наук Подписано в печать 04.02.2009. Заказ № Формат 60x90/16. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Отпечатано в ИПК ФГОУ ВПО "Сибирский федеральный университет"

Принятые сокращения.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Общие сведения.

1.2. Проблема устойчивости процессов в электротехнической системе разделительного производства.

1.3. Влияние качества электропитания в электротехнической системе разделительного производства на подсистему нагрузки.

1.4. Анализ состояния исследований многодвигательного синхронно-гистерезисного электропривода.

1.5. Выводы.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РАЗДЕЛИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА.

2.1. Принимаемые допущения.

2.2. Математическое моделирование подсистемы нагрузки.

2.2.1. Математическая модель симметричного идеализированного синхронно-гистерезисного двигателя.

2.2.2. Моделирование колебаний в подсистеме нагрузки в основном режиме работы.

2.2.3. Математическая модель линии подключения группы синхронно-гистерезисных двигателей.

2.3. Математическое моделирование питающей подсистемы.

2.3.1. Математическое моделирование управляемого выпрямителя.

2.3.2. Математическое моделирование звена постоянного тока.

2.3.3. Математическая модель управляемого инвертора.

2.4. Построение математической модели электротехнической системы разделительного производства.

2.4.1. Передаточные функции элементов силовой подсистемы.

2.4.2. Разработка структуры математической модели электротехнической системы разделительного производства.

2.5. Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ И ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕМ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ РАЗДЕЛИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА.

3.1. Анализ процессов управления электропитанием в электротехнической системе разделительного производства.

3.1.1. Структура и связи электротехнической системы разделительного производства.

3.1.2. Анализ работы существующей системы регулирования.

3.1.3. Исследование частотных параметров системы.

3.1.4. Численное моделирование переходных процессов.

3.2. Анализ алгоритмов переключений в силовой цепи.

3.3. Повышение качества процессов управления электропитанием в электротехнической системе разделительного производства.

3.3.1. Коррекция системы регулирования.

3.3.2. Снижение напряжения в автоматических алгоритмах при коммутациях в силовой цепи.

3.3.3. Расчет параметров усредненного модуля по обратным связям с учетом падения напряжения вдоль линии подключения группы синхронно-гистерезисных двигателей.

3.4. Выводы.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Цели экспериментальных исследований.

4.2. Результаты экспериментальных исследований.

4.2.1. Спектр гармоник выходного напряжения.

4.2.2. Определение динамики процессов в электроприводе при управляемых переключениях в силовой цепи.

4.2.3. Определение параметров субгармонических колебаний.

4.3. Внедрение результатов.

4.3.1. Ввод коррекции в систему регулирования для повышения устойчивости работы преобразователя при переключениях.

4.3.2. Снижение напряжения при переключениях в схеме компенсации реактивной энергии.

4.4. О перспективе повышения качества управления электропитанием в электротехнических системах разделительного производства.

4.5. Выводы.

Актуальность темы. На современных предприятиях разделительного производства (РП) для электроснабжения многодвигательного синхронно-гистерезисного электропривода (МСГЭП) применяются системы электропитания (СЭП) на базе преобразователей частоты с микропроцессорным управлением. Система электропитания и МСГЭП образуют сложную многосвязную электротехническую систему разделительного производства (ЭТС РП), обеспечивающую стабилизированное электропитание группы синхронно-гистерезисных двигателей (ГСГД). Каждый из синхронно-гистерезисных двигателей (СГД) является приводом газовой центрифуги (ГЦ).

Исследованиями в управляемом синхронно-гистерезисном электроприводе ранее установлено, что нестабильность тока, момента и мощности СГД, а также устойчивость процессов в системе электропитания взаимосвязаны. Исследованиям процессов в управляемом синхронно-гистерезисном электроприводе посвящены работы Б. А. Делекторского, В. Н. Тарасова, Н. 3. Мас-тяева, В. Б. Никанорова, В. А. Лифанова, А. А. Ефимова, Р. Т. Шрейнера, А. И. Калыгина и др. Тем не менее, вопросы, связанные с управлением электропитанием в ЭТС РП большой мощности в основном, длительном режиме работы освещены недостаточно.

В этом режиме в системе наблюдаются субгармонические колебания питающего напряжения (СКН). При этом качество напряжения значительно ухудшается и не соответствует техническим условиям эксплуатации СГД. При переключениях в силовой цепи в присутствии колебаний, происходят отключения электропитания. Это ведет к сбоям и нарушениям сложных технологических процессов и выходу электрооборудования из строя. Поэтому, проблема повышения качества процессов управления электропитанием в ЭТС РП с целью исключения СКН является актуальной.

Работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ Политехнического института ФГОУ ВПО "Сибирского федерального университета".

Объектом исследования является электротехническая система разделительного производства, состоящая из преобразователя частоты - питающей подсистемы, многодвигательного синхронно-гистерезисного электропривода газовых центрифуг — подсистемы нагрузки, подсистемы компенсации реактивной энергии и управляющей подсистемы.

Предмет исследования представляют процессы управления электропитанием в основном режиме работы ЭТС РП и электромагнитные процессы в МСГЭП.

Цель дисссртационной работы состоит в разработке математической модели ЭТС РП и методов коррекции процессов управления электропитанием, обеспечивающих требуемое качество выходного напряжения, необходимые запасы устойчивости, а также предупреждение развития нестабильных режимов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Разработка математической модели ЭТС РП, обеспечивающей численное моделирование процессов коммутации в силовой цепи и субгармонических колебаний напряжения в подсистеме нагрузки в основном режиме работы.

2. Исследование процессов и устойчивости в ЭТС РП с учетом взаимного влияния подсистем при переключениях в подсистеме компенсации реактивной энергии и изменениях параметров подсистемы нагрузки.

3. Коррекция системы регулирования с целью повышения устойчивости и эффективности подавления субгармонических колебаний напряжения. Совершенствование алгоритмов управляемых переключений в силовой цепи для предупреждения развития нестабильных режимов работы.

4. Проведение экспериментальных исследований для проверки адекватности принятых допущений и разработанных математических моделей системы.

Методы исследований. Теория управляемого гистерезисного привода, теория электрических цепей, теория автоматического управления. Численное моделирование в программных средах MathCAD и Mat lab (Simulink). Экспериментальные исследования на специализированных испытательных стендах и на действующем оборудовании.

Результаты, выносимые на защиту и представляющие научную новизну:

1. Математическая модель ЭТС РП в основном режиме работы, позволяющая исследовать процессы управления электропитанием, обусловленные изменениями параметров подсистем и переключениями в силовых цепях подсистем компенсации реактивной энергии и нагрузки.

2. Установлено взаимное влияние величины и однородности намагниченности ферромагнитного слоя роторов синхронно-гистерезисных двигателей в подсистеме нагрузки, переключений в подсистеме компенсации реактивной энергии автономного инвертора тока, а также падения напряжения на переходных сопротивлениях модулей в подсистеме нагрузки.

3. Метод коррекции структуры и параметров регуляторов и алгоритм управления переключениями емкости в подсистеме компенсации реактивной энергии, обеспечивающие эффективное демпфирование СКН, предупреждение развития нестабильных режимов работы синхронно-гистерезисных двигателей при различных параметрах и конфигурации МСГЭП.

4. Метод расчета параметров усредненного модуля ГСГД по обратным связям системы, с учетом параметров линии подключения.

Значение для теории состоит в расширении методов исследования причин возникновения и развития нестабильных режимов работы гистерезисного привода, а также методов повышения качества управления электропитанием в ЭТС РП с МСГЭП большой мощности.

Значение для практики:

1. Разработанная математическая модель позволяет исследовать электромагнитные процессы при различных параметрах и конфигурации МСГЭП без проведения натурных экспериментов.

2. Предложен метод коррекции системы регулирования и алгоритм управления переключениями компенсирующей емкости, обеспечивающие эффективное демпфирование СКН, предупреждение развития нестабильных режимов синхронно-гистерезисных двигателей при различных параметрах и конфигурации многодвигательного синхронно-гистерезисного электропривода газовых центрифуг.

3. Полученные в диссертационной работе результаты могут быть применены при создании новых ЭТС РП для последующих поколений газовых центрифуг на предприятиях разделительного производства.

Достоверность полученных результатов подтверждается удовлетворительным совпадением результатов имитационного моделирования с данными экспериментов на специализированных лабораторных стендах и действующем оборудовании, а также положительными результатами внедрения на ОАО «Производственное объединение «Электрохимический завод» г. Зеле-ногорск.

Результаты работы используются на ОАО «Производственное объединение «Электрохимический завод» г. Зеленогорск в электротехнических системах разделительного производства с многодвигательным синхронно-гистерезисным электроприводом газовых центрифуг.

Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на:

- II Всероссийской Научно-Практической Конференции АЭПЭ'2004 Автоматизированный Электропривод и Промышленная Электроника в металлургической и горно-топливной отраслях «Особенности микропроцессорной системы регулирования выходного напряжения статического преобразователя частоты» (Новокузнецк 18-20.05.2004),

- второй научно-технической конференции с международным участием «Электротехника, электромеханика и электротехнологии ЭЭЭ-2005» «Определение характеристик многодвигательного синхронно-гистерезисного электропривода методом пассивного эксперимента» (Новосибирск 2526.10.2005),

- XVII научно технической конференции «Электронные и электромеханические системы и устройства», «О выборе метода оптимизации микропроцессорной системы регулирования многодвигательного синхронно-гистерезисного электропривода» («НПЦ «Полюс» г. Томск 20-21.04.2006),

- третьей научно-технической конференции с международным участием «Электротехника, электромеханика и электротехнологии ЭЭЭ-2007», «Влияние падения напряжения на качество регулирования в многодвигательном синхронно-гистерезисном электроприводе», (г. Новосибирск, 26.10.2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, в числе которых: 1 научная статья по списку ВАК РФ; 8 научных статей в сборниках научных трудов; 4 доклада на научных конференциях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы из 103 наименований и 1 приложения. Общий объем работы составляет 162 страницы, в том числе 69 рисунков, 21 таблицу.

4.5. Выводы

1 В результате исследований спектра гармоник выходного напряжения установлено, что коэффициент гармонических искажений в выходном напряжении не превышает 3,39%, что доказывает справедливость допущения о достаточности рассмотрения процессов в системе по первой гармонике.

2 В ходе экспериментов по определению динамики системы установлено, что разработанная математическая модель с погрешностью до 10% позволяет оценивать мгновенные значения параметров электромагнитных переходных и установившихся процессов в подсистеме компенсации реактивной энергии.

3 Экспериментами с переключениями в силовой цепи, подтверждается, что имитационная модель системы позволяет адекватно оценивать вносимые в процессы управления электропитанием изменения.

4 Установлены параметры субгармонических колебаний напряжения в основном режиме работы системы: амплитуда до 20 В, период от 1 С до 5 С. Форма колебаний несинусоидальная и несимметричная относительно оси времени, это отличает колебания на действующем оборудовании от колебаний, полученных при имитационном моделировании.

5 Исключением из структуры системы регулирования демпфирующей связи контуров регулирования напряжения и тока, а также блока коррекции по просадкам входного напряжения, обеспечено снижение ВЧ помех в системе импульсно-фазового управления тиристорами выпрямителя.

6 Внедрение коррекции демпфирующей связи контуров регулирования напряжения и разности фаз Р, обеспечивает эффективное демпфирование субгармонических колебаний напряжения в основном режиме работы при различных параметрах подсистем нагрузки и компенсации реактивной энергии. Это подтверждается результатами экспериментов на действующем оборудовании.

7 В экспериментальных исследованиях после внедрения коррекции системы регулирования установлено, что при переключениях в силовой цепи, обеспечивается снижение перерегулирования напряжения в среднем на 10 В, а также уменьшено время переходных процессов в среднем на 0,5 С.

8 В результате внедрения алгоритма переключений в подсистеме компенсации реактивной энергии с плавным снижением напряжения на 40 В в течение 1,6 С уменьшено количество кратковременных отключений электропитания группы синхронно гистерезисных двигателей на 80%, а также снижены коммутационные перенапряжения на 100 В. Снижение перенапряжений позволило исключить неуправляемые воздействия на магнитную систему роторов синхронно-гистерезисных двигателей в подсистеме нагрузки.

9 Установлено, что после коррекции, система обеспечивает подключение штатных секций подсистемы нагрузки после перерыва электропитания до 10 минут, штатных и дополнительных после перерыва до 8 минут. Это соответственно в 2 и в 4 раза большие перерывы времени, чем в системе с исходной структурой и параметрами системы регулирования.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 Разработана математическая модель электротехнической системы разделительного производства в основном режиме работы, включающая в себя математические модели основных элементов системы в среде MathCAD и имитационную модель в среде Mat lab. Модель позволяет исследовать процессы управления электропитанием, связанные с переключениями в силовой подсистеме при различных параметрах входящих в нее подсистем, обеспечивая возможность коррекции системы регулирования и разработки алгоритмов управления переключениями в силовой цепи. Определены 265 промежуточных значений, соответствующих учитываемым в работе обобщенным состояниям намагниченности активного слоя роторов СГД в группе и всем возможным состояниям схемы компенсации реактивной энергии.

2 Установлено, что причинами снижения качества выходного напряжения и развития нестабильных процессов в подсистеме нагрузки, выражающихся в продолжительных субгармонических колебаниях выходного напряжения, являются возмущения напряжения и тока, обусловленные неоднородностью намагниченности активного слоя роторов синхронно-гистерезисных двигателей группы достигающей 8,9% от влияния перенапряжений до 100 В при коммутации в силовой цепи, а также до 1,6% от влияния падения напряжения на 10 В вдоль линии подключения группы СГД.

3 Предложенным методом выполнена коррекция структуры и параметров системы регулирования, которая позволила повысить запас по фазе в среднем на 8°, что на 50% больше запаса по фазе системы с исходными настройками, а также исключить субгармонические колебания напряжения в системе за счет коррекции действия демпфирующей связи контура регулирования напряжения с контуром регулирования разности фаз обобщенного вектора напряжения и обобщенного вектора тока.

4 Внедрен на действующем оборудовании предложенный алгоритм управляемых переключений в силовой цепи с плавным снижением задания по напряжению на 40 В в течение 1,6 С, для предотвращения неуправляемого намагничивания активного слоя роторов группы синхронно-гистерезисных двигателей при переключениях. Сокращены интервалы времени работы системы с повышенным потреблением электроэнергии. Снижение напряжения при переключениях в схеме компенсации реактивной энергии позволило снизить коммутационные перенапряжения на 100 В и уменьшить количество кратковременных отключений электропитания на 80%, а также устранить субгармонические колебания напряжения в основном режиме работы, что удовлетворяет ТУ эксплуатации синхронно-гистерезисных двигателей.

5 Экспериментальные исследования на специализированных стендах и на действующем оборудовании подтвердили адекватность разработанных математических моделей, метода коррекции системы регулирования и эффективность ввода нового алгоритма управления переключениями в силовой цепи.

6 Опыты после коррекции системы регулирования и ввода скорректированных алгоритмов показали, что система обеспечивает подключение штатных секций группы синхронно-гистерезисных двигателей после перерыва электропитания до 10 минут, дополнительных секций после перерыва до 8 минут. Интервалы времени увеличены соответственно, в 2 и в 4 раза по сравнению с системой с исходными настройками.

7 Предложен метод расчета параметров усредненного модуля группы синхронно-гистерезисных двигателей по обратным связям системы и параметрам модульных стыков шин для системы регулирования в электротехнической системе разделительного производства. По результатам оцениваются предпосылки развития нестабильных режимов работы синхронно-гистерезисных двигателей в подсистеме нагрузки.

Таким образом, цель диссертационной работы достигнута.

1. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров / А. Анго. Пер. с франц. Под ред. К. С. Шифрина. М. : Наука, 1967 - 780 с. - ил.

2. Анненков В.Б. Равномерность вращения синхронных микродвигателей / В. Б. Анненков, А. С. Куракин // Электротехника, 1967, № 2, с. 12 - 15.

3. Атабеков Г. И. Основы теории цепей : Учебник для вузов. / Г. И. Ата-беков. Под ред. С. С. Рафили. М. : Энергия, 1969 - 424с. : ил.

4. Афанасьев В. Н. Математическая теория конструирования систем управления : Учебник для вузов. 2-е изд., доп. / В. Н. Афанасьев, В.Б. Кол-мановский, В. Р. Носов. - М. : Высшая школа, 1998, - 574 с. : ил.

5. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле : Учебник. 9-е изд., перераб. и доп. - / JI. А. Бессонов. - М. : Гар-дарики, 2001, - 317 с. : ил.

6. Вольдек А. И. Электрические машины. Машины переменного тока : Учебник для вузов. / А. И. Вольдек, В. В. Попов. - СПб.: Питер, 2007, - 350 с.: ил.

7. Воронов А. А. Основы теории автоматического управления. Особые линейные и нелинейные системы : Учебное пособие. 2-е изд. Перераб. / А. А. Воронов, рецензент Я. 3. Цыпкин. -М. : Энергоиздат, 1981, - 304 с. : ил.

8. Горовиц А. М. Синтез систем с обратной связью / А. М. Горовиц. Пер. с англ. / Под ред. М. В. Меерова. М.: Советское радио, 1970, - 600 е., ил.

9. Гуров Г. И. Экспериментальное исследование гистерезисного реактивного электродвигателя / Г. И. Гуров, Б. А. Делекторский // Труды МЭИ — 1980.-Вып. 487, с. 101.

10. Делекторский Б. А. Динамические характеристики гистерезисного ги-родвигателя / Б. А. Делекторский, В. Б. Никаноров, И. Н. Орлов // Труды МЭИ, «Электромеханика гироскопа» 1976. - Вып. 291, стр. 18.

11. Делекторский Б. А. Проектирование гироскопических электродвигателей / Б. А. Делекторский, Н. 3. Мастяев, И. Н. Орлов. М. : Машиностроение, 1968.-252 с. : ил.

12. Делекторский Б. А. Пути совершенствования гистерезисного привода гироротора / Б. А. Делекторский, В. Н. Тарасов. // Труды МЭИ, «Электромеханика гироскопа» 1974 - Вып. 187, стр. 164.

13. Делекторский Б. А. Управляемый гистерезисный привод / Б. А. Делекторский, В. Н. Тарасов. -М. : Энергоатомиздат, 1983. 128 с. : ил.

14. Делекторский В. Б. Характеристики гистерезисного двигателя в режиме перевозбуждения / Б. А. Делекторский. // Труды МЭИ, «Электромеханика гироскопа» — 1979 Вып. 416, стр. 47.

15. Демирчян К. С.Теоретические основы электротехники. В 3-х т. : Учебник для вузов. Том 1,2.- 4-е изд. / К. С. Демирчян, J1. Р. Нейман, Н. В. Ко-ровкин, В. JI. Чечурин. СПб.: Питер, 2006. - 463 с. : ил.

16. Иващенко Н. Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем : Учебник для вузов. Изд. 4-е, перераб. и доп. / Н. Н. Иващенко, рецензент Ю. И. Топчеев. -М.: Машиностроение, 1978. — 736 с. : ил.

17. Ключев В. И. Теория электропривода : Учебник для вузов. / В. И. Клю-чев, рецензент А. С. Филатов. -М.: Энергоатомиздат, 1985 — 560 с. : ил.

18. Копылов И. П. Математическое моделирование электрических машин : Учебник для вузов. 3-е изд. перераб. и доп. / И. П. Копылов, рецензент Ф. А. Мамедов. - М.: Высшая школа, 2001 - 327 с. : ил.

19. Копылов И. П. Тороидальные двигатели / И. П. Копылов, Ю. С. Мари-нин. М.: Энергия, 1971. - 96 с.: ил.

20. Костенко М. П. Электрические машины / М. П. Костенко, JI. М. Пиотровский. -М.: Энергия, Ч. I, 1964, Ч. И, 1965. 274 с. : ил.

21. Лифанов В.А. Приближенная теория колебаний ротора гистерезисного электродвигателя / В. А. Лифанов, В. Ф. Шемякин. // Электричество — 1969. — № 8, с. 7.

22. Марков Ю. Г. Особенности угловой характеристики гистерезисной машины / Ю. Г. Марков, Н. 3. Мастяев, В. Б. Никаноров, И. Н. Орлов. // Труды МЭИ, «Электромеханика гироскопа» 1971 - Вып. 84, с. 159.

23. Мастяев Н. 3. Влияние высших гармоник на синхронный момент и электромагнитную мощность гистерезисного двигателя / Н. 3. Мастяев, В. А. Трегубов. // Электричество 1978. — № 7, с. 78.

24. Мастяев Н. 3. Гистерезисные электродвигатели / Н. 3. Мастяев, И. Н. Орлов. // Труды МЭИ, «Электромеханика гироскопа» — 1963 Вып. 13, с. 220.

25. Никаноров В. Б. Нестабильность тока момента и мощности гистерезисного гиродвигателя / В. Б. Никаноров. // Труды МЭИ, «Электромеханика гироскопа» 1974 - Вып. 187, с. 64.

26. Новгородцев А. Б. 30 лекций по теории электрических цепей : Учебник для вузов. / А. Б. Новгородцев. СПб. : Политехника, 1995 - 519 с. : ил.

27. Пантелеев А. В. Обыкновенные дифференциальные уравнения в примерах и задачах : Учебное пособие. / А. В. Пантелеев, А. С. Якимова, А. В. Босов. М. : Высшая школа, 2001 - 376 с. : ил.

28. Пасынков В. В. Полупроводниковые приборы : Учеб. пособ. для вузов / В. В. Пасынков, Л. К. Чиркин, А. Д. Шинков. М. : Высшая школа, 1973 -278с. : ил.

29. Поршнев С. В. Компьютерное моделирование физических систем с использованием пакета MathCAD : Учебное пособие / С. В. Поршнев. М.: Горячая линия - Телеком, 2004 - 319 с.: ил.

30. Поршнев С. В. Численные методы на базе MathCAD : Учебное пособие / С. В. Поршнев, И. В. Беленкова СПб.: БХВ-Петербург, 2005, - 464 с. : ил.

31. Рейнбот Г. Магнитные материалы и их применение / Г. Рейнбот. Пер. с нем. Под ред. А. А. Преображенского. Д.: Энергия, 1974, — 384с. : ил.

32. Руденко В. С. Основы преобразовательной техники : Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. / В. С. Руденко, В. И. Сенько, И. М. Чиженко. М. : Высшая школа, 1980, - 424 с. : ил.

33. Ситник Н. X. Силовая полупроводниковая техника : Учеб. пособ. для вузов / Н. X. Ситник. М. : Энергия, 1968, - 320с. : ил.

34. Сю Д. Современная теория автоматического управления и ее применение / Д. Сю, А. Мейер Пер. с англ. Под ред. Ю. И. Топчеева. — М. : Машиностроение, 1972, 544 с. : ил.

35. Тарасов В. Н. Миниатюризация устройств перевозбуждения гистере-зисных электродвигателей / В. Н. Тарасов. Труды МЭИ, «Электромеханика гироскопа» — 1976 Вып. 291, с. 72.

36. Февралева Н. Е. Магнитотвердые материалы и постоянные магниты : Учеб. пособ. для вузов / Н. Е. Февралева. Киев.: Наукова думка, 1969, - 232 с. : ил.

37. Филлипс Ч. Системы управления с обратной связью : Учебное пособие / Ч. Филлипс, Р. Харбор. М. : Лаборатория Базовых Знаний, 2001, - 616 с. : ил.

38. Хартман К. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов : Учебное пособие / К. Хартман, В. Шефер и коллектив авторов./ пер. с нем./ Под ред. Э. К. Лецого. М.: Мир, 1977, 552 с. : ил.

39. Цыпкин Я. 3. Основы теории автоматических систем : Учебное пособие для вузов. / Я. 3. Цыпкин. М. : Наука, 1977, - 560 с. : ил.

40. Чиликин М. Г. Теория автоматизированного электропривода : Учебное пособие для вузов. / М. Г. Чиликин, А. С. Сандлер. М. : Энергия, 1979, — 616 с. : ил.

41. Шёнфельд Р. Автоматизированные электроприводы / Р. Шёнфельд, Э. Хабигер, Пер. с нем. Под ред. Ю. А. Бордова. JI. : Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1985, - 464 с. : ил.

42. Юферов Ф. М. Электрические машины автоматических устройств : Учебник для вузов. / Ф. М. Юферов. М. : Высшая школа, 1976, -416 с.: ил.

43. Суднова В. В. Качество электрической энергии : Пособие для ИТР предпр. и электроснабж. организаций, органов энергонадзора. / В. В. Суднова. М. : ЗАО "Энергосервис", 2000, - 80 с. : ил.

44. Глитерник С. Р. Электромагнитные процессы и режимы мощных статических преобразователей : Монография. / С. Р. Глитерник. Л. : Наука, 1968,-308 с. : ил.

45. Губанов В. В. Стабилизированные полупроводниковые преобразователи в системе с нелинейными резонансными устройствами : Книга для ИТР / В. В. Губанов. Л. : Энергоатомиздат, 1985, - 192 с. : ил.

46. Глитерник С. Р. Тиристорные преобразователи со статическими компенсирующими устройствами : Книга для ИТР и HP / С. Р. Глитерник. Л. : Энергоатомиздат, 1988,-240 с. : ил.

47. Арриллага Дж. Гармоники в электрических системах : Книга для ИТР. Пер. с англ. / Дж. Арриллага, Д. Брэдли, П. Божер. М. : Энергоатомиздат, 1990,-320 с. : ил.

48. Филиппов И. Ф. Основы теплообмена в электрических машинах : Книга для ИТР и HP / И. Ф. Филиппов, под ред Лебедевой В. В. Л. : Энергия, 1974,-383 с. : ил.

49. Гусейнов Ф. Г. Планирование экспериментов в задачах электроэнергетики : Книга для ИТР / Ф. Г. Гусейнов, О. С. Мамедяров, Рецензент Я. Д. Баркан. -М. : Энергоатомиздат, 1988, 151 с. : ил.

50. Колосов С. П. Нелинейные двухполюсники и четырехполюсники : Учебное пособие для вузов / С. П. Колосов, Ю. А. Сидоров, Рецензенты П. А. Ионкин, Л. А. Бессонов. М. : Высшая школа, 1981, - 224 с. : ил.

51. Каганов 3. Г. Электрические цепи с распределенными параметрами и цепные схемы : Книга для ИТР и HP / 3. Г. Каганов, Рецензент В. А. Люлько. -М. : Энергоатомиздат, 1990,-248 с. : ил.

52. Татур Т. А. Установившиеся и переходные процессы в электрических цепях : Учебное пособие для вузов / Т. А. Татур, В. Е. Татур, Рецензент А. Ф. Каперко. -М. : Высшая школа, 2001, -407 с. : ил.

53. Трещев И. И. Методы исследования электромагнитных процессов в машинах переменного тока : Книга для ИТР и HP / И. И. Трещев. JI. : Энергия, 1969, - 235 с. : ил.

54. Егоров А. И. Основы теории управления: Книга для HP, преподавателей и аспирантов / А. И. Егоров. М. : Физматлит, 2004, - 504 с. : ил.

55. Клюев А.С. Наладка автоматических систем и устройств управления технологическими процессами : Справочное пособие / А. С. Клюев, А. Т. Лебедев, Н. П. Семенов, А. Г. Товарнов Под редакцией А.С. Клюева. М. , Энергия, 1977, 400 с. : ил.

56. Шрейнер Р. Т. Построение динамической модели гистерезисных двигателей / Р. Т. Шрйнер, В. Н. Тарасов, А. А. Ефимов, А. И. Калыгин // Электротехника. 1998. №8. с. 25.

57. Эпштейн И. И. Динамика частотно-регулируемых электроприводов с автономными инверторами : Учебн. пособ. для вузов / И. И. Эпштейн, С. О. Кривицкий ! -М., Энергия, 1970, 152с. : ил.

58. Ковач К. П. Переходные процессы в машинах переменного тока : Учебн. пособ. для вузов / К. П. Ковач, И. Рац. М. , Госэнергоиздат, 1963, -744с. : ил.

59. Эпштейн И. И. Автоматизированный электропривод переменного тока. Учебн. пособ. для вузов / И. И. Эпштейн. М. , Энергоиздат, 1982. — 192с. : ил.

60. Семенов Г. М. О надежности эксплуатации силовых полупроводниковых приборов за пределами срока службы в преобразовательных агрегатах / Г. М. Семенов. А. В. Сухов // Электротехника. 2006. №10. с. 9.

61. Морозов В. А. Определение падающей отраженной и активной мощностей в двухпроводной линии электропередачи электрической энергии / В. А. Морозов // Электротехника. 2006. №12. с. 25.

62. Дмитриев Б. Ф. К вопросу о построении универсальной математической модели обобщенной электрической машины в программной среде Mat lab Simulink / Б. Ф. Дмитриев, А. И. Черевко, Д. А. Гаврилов // Электротехника. 2005. №7. с. 3.

63. Поляков В. Н. Обобщение задач оптимизации установившихся режимов электрических двигателей / В. Н. Поляков, Р. Т. Шрейнер // Электротехника. 2005. №9. с. 18.

64. Ишматов 3. Ш. Принципы построения и методы синтеза внешних контуров электропривода / 3. Ш. Ишматов, М. А. Волков, Ю. В. Плотников // Электротехника. 2005. №9. с. 62.

65. Рябихин Е. А. Исследование чувствительности передаточных функций электромеханических систем к отклонению параметров в динамическом режиме / Е. А. Рябихин // Электротехника. 2008. №8. с. 26.

66. Бородин Н. И. Синтез оптимальной структуры системы регулирования при параллельной работе статических стабилизированных источников переменного тока на общую нагрузку / Н. И. Бородин // Электротехника. 2008. №7. с. 44.

67. Мазунин В. П. Особенности анализа переходных процессов в оптимизированных по быстродействию нелинейных системах управления электроприводами / В. П. Мазунин, Д. А. Двойников // Электротехника. 2006. №.7 с. 2.

68. Корицкий Ю. В. Справочник по электротехническим материалам в 3-х т. Т. 3 / Ю. В. Корицкий ; ред. : Ю. В. Долгополов, Б. И. Леонов. Л. : Энергия, 1976.-896 с. : ил.

69. Васильев А. С. Особенности работы выпрямителей, питающих статические преобразователи средней частоты / А. С. Васильев, С. Г. Гуревич, С. А. Нестеров // Электричество. 1981. №.2 с. 35.

70. Жежеленко И. В. Высшие гармоники в системах электроснабжения предприятий / И. В. Жежеленко. М., Энергия, — 1974, - 192с. : ил.

71. Мустафа Г. М. Математическое моделирование тиристорных преобразователей / Г. М. Мустафа, И. М. Шаранов // Электричество. 1978. №.1 с. 26.

72. Толстов Ю. Г. Автономные инверторы тока / Ю. Г. Толстов. — М. , Энергия, 1978, - 296с. : ил.

73. Герасимов В. Г. Общие вопросы. Электротехнические материалы в 3-х т. Т. 1 / В. Г. Герасимов ; ред. : П. Г. Грудинский, В. А. Лабунцов. М. : Энергоатомиздат, 1985. -488 с. : ил. стр. 74-151.

74. Ивоботенко В. Я. Планирование эксперимента в электромеханике / В. Я. Ивоботенко, Н. Ф. Ильинский, И .П. Копылов. М. , Энергия, - 1975, — 184 с. : ил.

75. Губанов В. В. Стабилизированные полупроводниковые преобразователи с нелинейными резонансными устройствами / В. В. Губанов. Л. , Энергоатомиздат, - 1985, - 192 с. : ил.

76. Библиотека автоматики. Электроприводы с полупроводниковым управлением. Автономные тиристорные инверторы / В. А. Лабунцов, Г. А. Ривкин, Г. И. Шевченко, под ред. М. Г. Чиликина. — Л., Энергия, — 1967, 160 с. : ил.

77. Библиотека автоматики. Преобразователи частоты на тиристорах для управления высокоскоростными двигателями / А. С. Сандлер, Г. К. Авакумо-ва, А. В. Кудрявцев, А. А. Никольский. Л., Энергия, — 1970, - 80 с. : ил.

78. Шемякин В. Ф. Исследование влияния магнитной несимметрии ротора гистерезисного двигателя / В. Ф. Шемякин, Г.Н. Назарьян, А. К. Елагина, А. С. Золотухин. Труды МЭИ, «Электромеханика гироскопа» 1974 — Вып. 161, с. 53.

79. Делекторский Б. А. Экспериментальное исследование внешнего магнитного поля гистерезисного двигателя / Б. А. Делекторский. Труды МЭИ, «Электромеханика гироскопа» 1976 — Вып. 291, с. 29.

80. Востриков А. С. Теория автоматического управления. Учебн. пособ. для вузов / А. С. Востриков, Г. А, Французова. М., Высш. шк., - 2004, - 365 с.: ил.

81. Бесекерский В. А. Теория систем автоматического регулирования / В. А. Бесекерский, Е. П. Попов. М., Наука, - 1974, - 450 с. : ил.

82. Голован А. Т. Основы электропривода / А. Т. Голован. — Л. , Госэнер-гоиздат, 1959, - 344 с. : ил.

83. Попов Е. П. Динамика систем автоматического регулирования / Е. П. Попов. М., Госэнергоиздат, - 1954, - 798 с. : ил.

84. Решмин Б. И. Проектирование и наладка систем подчиненного регулирования электроприводов / Б. И. Решмин, Б. С. Ямпольский. М., Энергия, -1975,- 184 с. : ил.

85. Демирчан К. С. Моделирование и машинный расчет электрических цепей. Учеб. пособ. для вузов / К. С. Демирчан, П. А. Бутырин. М. , Высш. шк., - 1988,-334 с. : ил.

86. Румшинский JI. 3. Математическая обработка результатов эксперимента / Л. 3. Румшинский. -М., Наука., 1971, - 192 с. : ил.

87. Дружинин Г. В. Надежность автоматизированных систем. Изд. 3-е, пе-рераб и доп. / Г. В. Дружинин. М., Энергия., - 1977, - 536 с. : ил.

88. Джонсон Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке Пер. с англ. / Н. Джонсон, Ф. Лион. М., МИР., - 1980, - 612 с. : ил.

89. Абрахаме Дж. Анализ электрических цепей методом графов Пер. с англ. / Дж. Абрахаме, Дж. Каверли. М., МИР., - 1967, - 240 с. : ил.

90. Пенфилд П. Энергетическая теория электрических цепей Пер. с англ. / П. Пенфилд, Р. Спенс, С. Дюинкер. М., Энергия., - 1974, - 152 с. : ил.

91. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах / С.А. Ульянов. — М., Энергия., 1970, - 519 с. : ил.

92. Кушнир В.Ф. Теория нелинейных электрических цепей / В.Ф. Кушнир, Б.А. Ферсман. -М. , Связь., 1973, - 383 с. : ил.

93. Буль Б.К. Основы теории расчета магнитных цепей / Б.К. Буль. М. , Энергия., - 1964, - 464 с. : ил.

94. Брынский Е.А. Электромагнитные поля в электрических машинах / Е.А. Брынский, Я.Б. Данилевич, В.И. Яковлев. Л. , Энергия., - 1975, - 176 с. : ил.

95. Селезнев А. П. Характеристики магнитных материалов в сложных полях намагничивания / А. П. Селезнев, В. А. Трегубов. // Доклады научн. техн. конф. «О результатах научно-исследовательских работ за 1968 и 1969 г.г.» -М.: МЭИ., 1969-е. 52-56.

96. Трошин Л. П. Расчет параметров передаточных функций апериодических звеньев высоких порядков в системах автоматического управления / Л. П. Трошин. // Известия вузов. «Энергетика», 1970 с. 89-94.

97. Ротач В.Я. Теория автоматического управления теплоэнергетическими процессами. Учебник для вузов. / В.Я. Ротач. М., Энергоатомиздат., — 1985.

98. Автоматизация настройки систем управления / В.Я. Ротач, В.Ф. Кузи-щин, А.С. Клюев и др.; под ред. В.Я. Ротача. М., Энергоатомиздат., — 1984.

99. Клюев А.С. Оптимизация автоматических систем управления по быстродействию / А.С. Клюев. М., Энергоатомиздат., - 1982.

100. Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования / В.Я. Ротач. М., Энергия., - 1973.

101. УТВЕРЖДАЮ .тор «ПО «ЭХЗ» В. Филимоновtfo*1. АКТоб использовании результатов диссертационной работы Макаренко Андрея Александровича, представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук

102. Настоящим актом подтверждаем, что результаты диссертационной работы «Повышение качества процессов управления в электротехнической системе разделительного производства» используются на ОАО «ПО «ЭХЗ»,

103. Зам. главного инженера по научши работе, канд. техн. наук л

104. Главный энергетик ОАО «ПО «ЭХЗ»1. Начальник цеха № 551. Ю. А. Кулинич

105. Г.М. Скорынин Ю.Д. Столбов В.М. Крыгин