1.1Идентификация параметров ЭТК, экспресс-анализ

1.1 Идентификация параметров ЭТК, экспресс-анализ
Содержание
1.1.1 Разработка и исследование алгоритмов идентификации и векторного
управления в асинхронном электроприводе
1.2 Динамическая идентификация параметров и управление состоянием
электродвигателей приводов горных машин
1.3 Разработка способов экспериментального определения параметров и механических
характеристик асинхронных двигателей
1.4 Система экспресс-анализа состояния маслонаполненных трансформаторов
1.5 Исследование алгоритмов идентификации для систем бездатчикового векторного
управления асинхронными электроприводами
1.6 Разработка способов экспериментального определения параметров и механических
характеристик асинхронных двигателей
1.7 Комплекс методик определения места повреждения в распределительных
электрических сетях напряжением 6 - 35 кВ по параметрам установившихся и переходных
режимов
1.8 Исследование законов управления асинхронным электроприводом с частотным
управлением на компьютерных моделях
1.9 Параметрическая идентификация асинхронного электропривода в режиме реального
времени
1.10 Развитие методов расчета несинусоидальности напряжения в точке общего
присоединения
1.1Идентификация параметров ЭТК, экспресс-анализ
1.1.1 Разработка и исследование алгоритмов идентификации и
векторного управления в асинхронном электроприводе
Цель работы:
Разработать и исследовать алгоритмы идентификации и векторного управления,
обеспечивающих высокое качество регулирования координат АЭП и ориентированных на
микропроцессорную реализацию.
В работе требуется решить следующие задачи:
1. Разработать математическое описание силового преобразователя и АД, пригодного
для обоснования на его основе новых алгоритмов управления и идентификации АЭП,
предназначенных
для
программно-аппаратной
реализации
с
использованием
микропроцессорных средств.
2. Разработать на основе полученной модели АД идентификатора состояния, в
котором задача получения информации об объекте решается автономно от задачи
управления его координатами .
3. Разработать замкнутую систему векторного управления АЭП с упрощенным
идентификатором состояния и электромеханическим датчиком на валу, в которой задачи
управления и идентификации решаются не автономно, а в неразрывной взаимосвязи друг
с другом.
4. Разработать замкнутую систему векторного управления АЭП с датчиком скорости,
в которой необходимость решения задачи идентификации недоступных для прямого
измерения координат отсутствует.
5. Провести исследование динамических режимов и определение точностных
показателей качества регулирования координат в условиях вариации параметров
двигателя в системах АЭП, реализующих предложенные алгоритмы управления и
идентификации.
Методы исследования, используемые в работе:
Методы векторного анализа, элементы тензорного анализа, метод преобразования
координатного базиса, методы пространства состояний и фазовой плоскости, метод
имитационного эксперимента.
Актуальность работы:
Регулируемый электропривод на
базе
асинхронного
двигателя
с короткозамкнутым ротором (АД) в силу своих технико-экономических показателей
является в настоящее время одним из самых перспективных для применения в условиях
современного
промышленного
производства.
Современные
системы
управления,
построенные на цифровых микроконтроллерах, позволяют эффективно управлять как
разомкнутыми асинхронными электроприводами
(АЭП),
предназначенными
для
общепромышленного применения, так и замкнутыми АЭП специального применения,
характеризующимися
высокими
точностью
и
быстродействием.
Появление
высокопроизводительных микропроцессорных средств дало возможность эффективно
реализовать сложные законы управления АД, которые ранее считались нерациональными.
В последние годы наблюдалось заметное изменение приоритетов, которым отдавали
предпочтение разработчики АЭП при решении задач управления. На первый план были
выдвинуты вопросы улучшения потребительских свойств электропривода. Решались
задачи создания удобства для пользователя, автоматического приспособления к новым
условиям применения АЭП, реализации углублённых контроля, диагностики и защиты.
Прорабатывались вопросы реализации автоматической самонастройки и оптимизации
параметров, унифицированного ввода-вывода данных и команд, группового управления,
индикации. Другими словами, определяющее значение имело обеспечение сервисных
функций и введение в АЭП элементов «интеллекта». Сама постановка этих вопросов
ранее, при «старых» технических средствах, была практически бесперспективной.
Вместе
с
регулирования,
тем,
традиционные
точности,
задачи
быстродействия и
обеспечения
прочих
требуемых
показателей
диапазона
эффективности
управления при этом чаще отодвигались на второй план. Поэтому несмотря на повышение
общего технико-экономического уровня АЭП, вызванного улучшением элементной базы,
уровень решения собственно задач регулирования в последнее время изменился
незначительно.
При построении систем АЭП с высоким качеством регулирования чаще всего
продолжают
использоваться
принципы
векторного
управления
координатами асинхронной машины в своих классических вариантах. Вместе с тем,
классические
варианты
построения
систем
векторного
управления
в
условиях
существенной нелинейности АД как объекта управления, его информационной
недостаточности, наличия большого количества внутренних и внешних возмущающих
воздействий очень часто оказываются неспособными эффективно выполнять возложенные
на них задачи в плане обеспечения требуемых высоких показателей качества
регулирования координат.
Использование известных косвенных методов получения информации о трудно
доступных для прямого измерения переменных АД с помощью идентификаторов
состояния, а также известных способов компенсации присущих двигателю нелинейных
связей и, в частности, перекрёстных связей между каналами регулирования момента и
стабилизации потока приводит на практике к усложнению структуры классической
системы векторного управления и к её повышенной чувствительности по отношению к
действию возмущений, связанных, например, с изменением параметров двигателя в
процессе работы. Указанная чувствительность приводит к нарушению расчётных режимов
функционирования системы и, в конечном счёте, не даёт эффективно реализовать
потенциальные регулировочные возможности АД.
В связи с этим работа, посвящённая вопросам разработки и исследования новых
алгоритмов векторного управления и идентификации координат АЭП, является
актуальной.
Рекомендации
по
содержанию
работы
(содержание
теоретической
и
экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по
заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Введение
Глава 1. Моделирование процесса электромеханического преобразования энергии
в асинхронном электроприводе.
1.1. Построение модели автономного инвертора напряжения в полярных координатах
1.2. Основные подходы к моделированию асинхронных двигателей с короткозамкнутым
ротором.
1.3.
Обоснование
упрощенной
модели
ЭМП
в
виде
системы
двух магнитосвязанных витков
1.4. Вывод уравнений математической модели системы «ЭМП – Механическая часть
АЭП» в цилиндрических координатах.
1.5.
Построение
модели
системы
«АИН -
ЭМП-Механическая
часть
АЭП»
цилиндрических координатах.
1.6. Выводы.
Глава 2. Разработка алгоритмов идентификации переменных АД.
2.1. Анализ известных способов построения идентификаторов состояния АД.
2.2. Разработка идентификатора потокосцепления ротора в системе с датчиком скорости.
2.3. Разработка идентификатора потокосцепления ротора и скорости АД.
в
2.4. Анализ динамической ошибки восстановления координат.
2.5. Введение в структуру идентификатора обратной связи по угловой невязке
2.6. Выводы.
Глава 3. Разработка замкнутой системы векторного управления АЭП с упрощенным
идентификатором состояния.
3.1. Обзор существующих способов управления переменными АЭП
3.2. Преобразованная модель электромагнитных процессов в АД.
3.3. Оптимизация регулировочных характеристик АЭП.
3.1. Реализация условия двойной ориентации векторных переменных АД.
3.5. Совершенствование закона управления переменными АЭП.
3.6. Некоторые особенности разработанного закона управления.
3.7. Разработка системы векторного управления АД с ориентацией относительно
переменных ротора.
3.8. Исследование динамических режимов разработанного АЭП.
3.9. Выводы.
Глава 4. Разработка АЭП с векторной ориентацией относительно неконтролируемых
переменных ротора.
4.1. Обоснование возможности непосредственного управления моментом АД в системе с
ориентацией относительно неконтролируемых векторов тока и потокосцепления ротора
4.2. Адаптация системы с ориентацией относительно неконтролируемых векторных
переменных ротора по отношению к вариации параметров роторной цепи
4.3.
Разработка
функциональной
схемы
АЭП
с
ориентацией
относительно
неконтролируемых векторных переменных ротора.
4.4. Исследование разработанного алгоритма управления АЭП
4.5. Разработка блока коррекции управления с пониженной чувствительностью к вариации
параметра активного сопротивления статора и исследование его работы.
4.6. Выводы.
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Агеев Ш.Р. Оборудование для добычи нефти с высоким содержанием свободного газа и
опыт его эксплуатации / Ш.Р. Агеев, А.В. Берман,
2. A.M. Джалаев, А.Н. Дроздов, А.Г. Кан, В.Н. Маслов // Техника и технология добычи.
Проблемы и пути их решения: Труды III науч.-практ. конф. — Нефтеюганск, 2005.
3. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П.
Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976. -279 с.
4. Аррилага Дж. Гармоники в электрических системах / Дж. Аррилага, Д. Брэдли, П.
Боджер; пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 320 с.
5. Белоусенко И.В. Новые технологии и современное оборудование в электроэнергетике
нефтегазовой промышленности / И.В. Белоусенко, Г.Р. Шварц, С.Н. Великий, М.С.
Ершов, А.Д. Яризов. М.: ООО «Недра-Бизнессцентр», 2007. - 478 с.
6. Беспалов В.Я.
поколения
для
Перспективы
частотно
создания
отечественных
электродвигателей
регулируемого электропривода //
нового
Электрооборудование:
эксплуатация и ремонт. — 2006. № 3. ~ С. 3-14.
7. Богданов А.А. Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти. М.: Недра,
1968. - 272 с.
8. Борисов Ю.П. Особенности проектирования разработки нефтяных месторождений с
учетом их неоднородности / Ю.П. Борисов, З.К. Рябинина,
9. B.В. Воинов. М.: Недра, 1976. - 285 с.
10. Бочарников В.Ф. Погружные скважинные центробежные насосы с электроприводом.
— Тюмень: «Вектор Бук», 2003. — 336 с.
11. Браславский И.Я.
центробежных
Сравнительный
насосов
/
И.Я.
анализ
способов
Браславский,
регулирования
A.M. Зюзев,
Н.П.
подачи
Трусов
//
ЭП. Электропривод. 1983. - № 2 (112). - С. 8-10.
12. П.Бруслова О.В. Классификация отказов скважин после капитального ремонта по
статическим данным // Изв. вузов. Нефть и газ. — 1998. — № 6. — С. 23.
13. Важнов А.И. Электрические машины. — Л.: Энергия, 1968. — 768 с.
14. Ведерников В.А.
Модели
и
методы
управления
режимами
работы
и
электропотреблением погружных центробежных установок: Автореф. дис. д-ра техн. наук.
Тюмень, 2006. - 32 с.
15. Ведерников В.А. Оптимизация системы электропривода погружного насоса / В.А.
Ведерников, О.А. Лысова // Изв. вузов. Нефть и газ. 2002. — № 5. - С. 88-92.
16. Ковалев В.З.
Моделирование
электротехнических
комплексов
и
систем
как
совокупности взаимодействующих подсистем различной физической природы: Дис. д-ра
техн. наук. Омск, 2000. - 312 с.
1.1.2 Динамическая идентификация параметров и управление
состоянием электродвигателей приводов горных машин
Цель работы:
Повысить эксплуатационную надежность электроприводов горных машин на основе
использования разработанного комплекса методов динамической идентификации
электродвигателей приводов горных машин при управлении их состоянием, контроле и
функциональном диагностировании.
В работе требуется решить следующие задачи:
1. Выявить закономерности процессов, протекающих в АД, позволяющих разработать
математические модели состояния и цепи измерения с приведением их к виду,
необходимому для использования методов идентификации.
2. Разработать методы для определения значений активного сопротивления и
потокосцепления статора, индуктивности цепи намагничивания и реальной формы кривой
намагничивания на этапе предварительной идентификации состояния АД.
3. Разработать комплекс методов для динамической идентификации электродвигателей на
основе математических методов оценивания, а также разработать для них
алгоритмическое и программное обеспечение.
4. Разработать структуру компьютеризированного испытательного стенда,
проанализировать шумы измерительной системы стенда для проверки соответствия их
параметров требованиям фильтра Калмана и провести серию испытаний с целью проверки
работоспособности и точности предложенных методов динамической идентификации
электродвигателей.
5. Разработать теоретические основы для реализации благоприятного пуска
нерегулируемого асинхронного электропривода, в том числе с использованием
результатов динамической идентификации АД.
6. Разработать методику тепловых расчетов силовых полупроводниковых приборов с
кондуктивной системой охлаждения для изготовления пускового устройства во
взрывозащищенном исполнении.
7. На основе результатов динамической идентификации разработать методы
функционального диагностирования замыканий в обмотках статоров электродвигателей.
Методы исследования, используемые в работе:
Рекомендуется использовать математические методы оценивания (рекуррентный метод
наименьших квадратов, расширенный фильтр Калмана и поисковые методы); теория
обобщенной электрической машины; методы аналитического и численного решения
систем дифференциальных уравнений; методы матричной алгебры; методы анализа
случайных процессов; математический аппарат искусственных нейронных сетей; теория
оптимального управления; компьютерное моделирование динамических процессов в
электродвигателях при реализации разработанных методов динамической идентификации
и проведение проверочных вычислительных экспериментов; лабораторные и
промышленные испытания разработанных устройств.
Актуальность работы:
Надежность и эффективность электроприводов горных машин: очистных и проходческих
комбайнов, скребковых и ленточных конвейеров, буровых станков, экскаваторов и других
машин, производящих разрушение и транспортирование угля и горной породы, в
значительной степени определяет эффективность работы угледобывающих предприятий в
целом.
При этом в подземных горных машинах в основном применяется нерегулируемый
асинхронный электропривод, обеспечение высокой эксплуатационной надежности
которого является трудной задачей в связи с тяжелыми условиями эксплуатации,
обусловленными спецификой технологического процесса со случайным характером
резкопеременных нагрузок, частыми пусками под нагрузкой и перегрузками
электропривода, а также стопорениями рабочего органа.
Это является причиной высокодинамичных переходных процессов в электродвигателях и
значительных вибрационных и ударных механических нагрузок в трансмиссии, которые
приводят к ухудшению состояния изоляции обмотки статора и интенсивному накоплению
усталостных повреждений в механических элементах, преждевременному износу,
поломкам, авариям и, в результате, наносят большой экономический ущерб.
Наиболее перспективными направлениями повышения надежности этих электроприводов
в настоящее время являются следующие: использование устройств благоприятного пуска
для нерегулируемых асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором (АД)
на основе силовых полупроводниковых приборов, переход к частотно-регулируемому
электроприводу, а также применение современных высокоэффективных систем для
контроля состояния, функционального диагностирования и защиты.
Первые два направления базируются на управлении состоянием электродвигателей,
заключающемся в изменении их фазовых координат с помощью управляющих
воздействий. Электродвигатели являются основными элементами приводов,
формирующими потоки механической энергии для разрушения и перемещения горной
массы и движения горных машин, поэтому им должно быть уделено особое внимание.
Возможности нерегулируемого асинхронного электропривода при постоянном росте
энерговооруженности горных машин для повышения их производительности в настоящее
время практически уже исчерпаны и замена его на современный частотно-регулируемый
электропривод позволит при соответствующем управлении не только оптимизировать
технологический процесс, но и успешно решать вопросы ресурсосбережения и
энергосбережения.
Для находящихся в эксплуатации карьерных экскаваторов и буровых станков, в которых в
основном применяется регулируемый электропривод постоянного тока, также особенно
важной является проблема повышения эксплуатационной надежности и эффективности
приводов. Эта проблема решается путем совершенствования приводов на современной
элементной и информационной базе и переходом, в перспективе, к частотнорегулируемому электроприводу.
Известно, что эффективность работы систем управления электроприводов и
электротехнических комплексов, содержащих электродвигатели, зависит от знания
текущих значений электромагнитных параметров электродвигателей - активных
сопротивлений, индуктивностей и взаимных индуктивностсй обмоток. В то же время,
например, на этапе приемо-сдаточных испытаний АД измеряется только активное
сопротивление обмотки статора, а значения параметров, которые приводятся в каталогах,
являются расчетными при проектировании и могут сильно отличаться от реальных
значений параметров конкретных электродвигателей.
Кроме того, параметры АД зависят от режима его работы и теплового состояния. Так, в
режиме прямого пуска активное сопротивление ротора может изменяться более чем в 1,5
раза, а индуктивности - на 30-40%. Активное сопротивление обмотки статора зависит от
теплового состояния и может изменяться при работе АД на 20-30%, что особенно
характерно для повторно-кратковременного режима.
Из этого следует, что текущие значения параметров электродвигателей необходимо
определять непосредственно в процессе работы электропривода. Это возможно при
проведении динамической идентификации параметров и переменных состояния
электродвигателя (везде далее - динамическая идентификация электродвигателя),
заключающейся в определении в реальном времени, в процессе рабочего
функционирования горной машины, текущих значений электромагнитных параметров и
переменных величин электродвигателя, характеризующих его состояние. Основой
динамической идентификации при этом является компьютерная обработка информации,
содержащейся в напряжениях и токах электродвигателя на основе математической модели
электродвигателя и математических методов идентификации.
Необходимость проведения динамической идентификации определяется тем, что большая
часть электромагнитных параметров и переменных состояния электродвигателей,
требуемых для решения перечисленных задач, недоступна прямому измерению.
Например, для асинхронных электродвигателей - это активное сопротивление и
индуктивность ротора, индуктивность цепи намагничивания и потокосцепления статора и
ротора, а в процессе работы АД также становятся недоступными для прямого измерения и
параметры статора. Измерение магнитного потока в воздушном зазоре АД,
электромагнитного момента и частоты вращения ротора технически возможно, но из-за
тяжелых условий работы электроприводов горных машин их также целесообразно
вычислять, а не измерять. Существует также проблема определения текущих значений
параметров электродвигателей постоянного тока (ДГТТ) непосредственно в процессе их
работы.
Известно значительное количество публикаций по идентификации параметров и
состояния электродвигателей, а также технических решений для их реализации. Однако, в
основном, они предназначены для использования в составе конкретных систем
управления электроприводов и позволяют определять лишь те параметры и переменные
состояния, которые необходимы для их работы. В тоже время существует необходимость
разработки комплексного подхода
к созданию методов динамической идентификации электродвигателей горных машин для
мониторинга их параметров и состояния с целью использования получаемой при этом
информации как для контроля и управления состоянием электродвигателей, так и для
решения задач функционального диагностирования, защиты, прогнозирования, а также
использования на этапе приемосдаточных испытаний электродвигателей с определением
их индивидуальных данных и для контроля качества технологического процесса при
изготовлении или ремонте. Это является важной научной проблемой и ее актуальность
определяется как потребностями практики, так и необходимостью использования
результатов динамической идентификации для научных исследований.
Решению этой научной проблемы посвящена данная диссертация. Особое внимание в
работе уделено разработке методов динамической идентификации электродвигателей,
обладающих низкой чувствительностью к уровню шумов и их статистическим
характеристикам и обеспечивающих устойчивость вычислительных процессов
оценивания. Эти качества необходимы для создания устройств идентификации,
предназначенных для работы в составе информационной части привода горной машины.
Рекомендации
по
содержанию
работы(содержание
теоретической
и
экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по
заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Введение.
1. Состояние вопроса.
1.1. Краткая характеристика режимов работы т электроприводов горных машин.
1.2. Надежность и основные неисправности электродвигателей горных машин.
1.3. Существующие пути повышения эксплуатационной надежности электродвигателей
горных машин.
1.4. Анализ известных методов идентификации параметров и переменных состояния
электродвигателей.
1.5. Цель и задачи исследований.
2. Выбор теоретической базы для динамической идентификации ф электродвигателей и
разработка способов для предварительной идентификации.
2.1. Математические методы идентификации.
2.1.1. Основные термины и определения.
2.1.2. Выбор методов оценивания.
2.2. Математический аппарат искусственных нейронных сетей
2.3. Математические модели электродвигателей.
2.4. Предварительная идентификация асинхронных электродвигателей.
2.4.1. Определение активного сопротивления и потокосцепления статора.
2.4.2. Определение кривой намагничивания.
2.4.3. Определение момента инерции ротора.
Выводы. 3. Динамическая идентификация электродвигателей на основеклассических
методов оценивания.
3.1. Идентификация асинхронного электродвигателя.
3.1.1. Идентификация в статическом режиме работы.
3.1.2. Идентификация в динамическом режиме работы. 137 'V 3.2. Идентификация
электродвигателя постоянного тока.
4. Разработка математических моделей для динамической идентификации
электродвигателей на основе поисковых методов оценивания и искусственных нейронных
сетей.л 4.1. Идентификация асинхронного электродвигателя на
• основе поисковых методов оценивания.
4.1.1. Упрощение математической модели электродвигателя.
4.1.2. Идентификация в динамическом режиме работы
4.1.3. Идентификация в статическом режиме работы.
4.2. Идентификация асинхронного электродвигателя с помощью искусственной
нейронной сети.
5. Проверка эффективности разработанных методов динамической идентификации.
5.1. Испытательный стенд.
5.2. Анализ шумов измерительной системы.
5.3. Определение степени динамичности режима работы асинхронного электродвигателя
5.4. Анализ результатов идентификации.
5.4.1. Идентификация на основе классических методов оценивания.
5.4.2. Идентификация на основе поисковых алгоритмов.
6. Управление состоянием асинхронныхэлектродвигателей приводов горных машин.
6.1. Определение эффективности управления электроприводом путем моделирования на
основе результатов динамической идентификации.
6.2. Управление состоянием асинхронного электродвигателя для осуществления
благоприятного пуска привода.
6.2.1. Алгоритм пуска на основе метода скоростного градиента.
6.2.2. Квазиоптимальный способ пуска.
6.2.3. Разработка универсального транзисторного пускового устройства и сравнение
эффективности способов благоприятного пуска.
6.3. Разработка методики тепловых расчетов полупроводникового пускового устройства
взрывозащищенного исполнения с кондуктивной системой охлаждения.
7. Функциональное диагностирование и защита электроприводов горных машин.
7.1. Подход к функциональному диагностированию и защите электродвигателей горных
машин на основе результатов их динамической идентификации.
7.2. Выявление замыканий в обмотке статора асинхронного электродвигателя в процессе
его работы.
7.2.1. Выявление замыканий с помощью искусственной нейронной сети.
7.2.2. Выявление замыканий на основе поискового метода оценивания.
7.3. Функциональное диагностирование и защита электроприводов экскаваторов.
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Исследование режимов работы электропривода горных машин и механизмов: Отчет о
НИР / п/я Р-6614, п/я А-7809.-Тема ГР 71035053, № Б 461 876.-Донецк, 1975.-145 с.
2. Исследование режимов работы электроприводов проходческих комплексов угольной
промышленности: Отчет о НИР / п/я Р-6614, п/я А-7809.-Тема ГР 76056098, № Б 806750.Донецк, 1979.-119 с.
3. Проанализировать условия работы электроприводов добычных и проходческих
комплексов: Отчет о НИР / КузНИУИ. Тема ГР 77031668, № Б 629804,- Прокопьевск,
1977.
4. Исследовать режимы работы добычных комплексов на шахтах Кузбасса: Отчет о НИР /
КузНИУИ.- Тема ГР 77031668, № Б 718072,- Прокопьевск, 1978.-203 с.
5. Исследовать режим работы электроприводов добычных и проходческих комплексов на
шахтах Кузнецкого бассейна: Отчет о НИР / КузНИУИ.- Тема ГР 77031668, № Б 873074.Прокопьевск, 1980.-60 с.
6. Исследование режимов работы электроприводов добычных и проходческих комплексов
угольной промышленности (на шахтах Карагандинского угольного бассейна): Отчет о
НИР / Караганд. политехи, ин-т.- Тема ГР 79062042, № В 818692.- Караганда, 1979.-83 с.
7. Статистические характеристики нагрузок приводов горных машин: Отчет о НИР /
Моск. горн, ин-т.- Тема ГР 73069401, № Б 468107.-Москва, 1975.-41 с.
8. Исследование путей совершенствования взрывозащи-щенных асинхронных
электродвигателей в реальных условиях эксплуатации с целью повышения их надежности:
Отчет о
9. НИР / Кузбас. политехи, ин-т.- Тема ГР 7903783, № 209-79.-Кемерово, 1984.-136 с.
10. Исследование влияния уровня нагрузок на техническое состояние экскаваторов в
целях повышения их работоспособности: Отчет о НИР / Кузбас. политехи, ин-т.- Тема ГР
80074647, № 220-80.- Кемерово, 1981.-114 с.
11. Динамика проходческих комбайнов/ В.А. Бреннер, A.A. Карлюс, П.П. Палев и др.-М.:
Машиностроение, 1977.224 с.
12. П.Волков Д.П. Динамика и прочность одноковшовых экскаваторов.-М.:
Машиностроение, 1965.-463 с.
13. Гаврилов П.Д. Исследование режимов работы выемочных комбайнов на шахтах
Кузбаса: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.05.06 / Кузбас. политехи, ин-т.- Кемерово,
1969.-30 с.
14. Гаврилов П.Д. Автоматизированный электропривод горных и транспортных машин /
Кузбас.политехи, ин-т.- Кемерово, 1 976.-68 с.
15. Докукин A.B. Статистическая динамика горных машин / A.B. Докукин, Ю.Д.
Красников, 3.Я. Хургин.-М.: Машиностроение, 1978.-239 с.
16. Евсеев B.C. Применение проходческих комбайнов на шахтах / B.C. Евсеев, Г.Н.
Архипов, Е.С. Розанцев.-М.: Недра, 1981.-18 с.
17. Ещин Е.К. Теория предельных режимов работы горных машин.- Томск: Изд-во
Томского ун-та, 1995.-232 с.
18. Петушков И.С. Рабочие режимы и нагрузки электроприводов машин добычных
комплексов / И.С. Петушков, JI.B. Гудимов, Р.З. Салтыков // Уголь.-1980.-№6.-С. 38-43.
19. Стариков Б.Я. Асинхронный электропривод очистных комбайнов / Б.Я. Стариков, B.JI.
Азарх, З.М. Рабинович.-М.: Недра, 1981. 288 с.
20. Сурина Н.В. Исследование нагруженности и долговечности трансмиссий очистных
комбайнов // Науч. сообщ. ИГД им. A.A. Скочинского.-1985.- №237.-С. 81-87.
21. Топорков A.A. Динамика работы очистных комбайнов // Изв. вузов. Горный журнал.1993.-№3.-С. 103-108.
22. Чугреев Л.И. Динамика конвейеров с цепным тяговым органом.-М.: Недра, 1976.-160
с.
23. Исаев И.Н. Анализ демпфирующих свойств возможных вариантов электропривода
заданной производительности / И.Н. Исаев, В.Г. Сазонов // Электричество. 1981. - № 7. -С.
69-71.
24. Квагинидзе B.C. Эксплуатация карьерного горного и транспортного оборудования в
условиях Севера.-М.: Изд-во Московского гос. горного ун-та, 2002.-243 с.
25. Ключев В.И. Ограничение динамических нагрузок электропривода.-М.: Энергия,
1971.-320 с.
26. ВульЮ.А. Наладка электроприводов экскаваторов/ Ю.А. Вуль, В.И. Ключев, Л.В.
Седаков.-М.: Недра, 1975.312 с.
27. Ещин Е.К. О приводе поворота экскаватора-драглайна / Е.К. Ещин, В.И. Янцен, Ю.Г.
Кузичев и др. // Управление электромеханическими объектами в горной промышленности:
Сб. науч. тр. / Кузбас. политехи, ин-т. Кемерово, 1972. - С. 124-129.
28. Жуковский A.A. Привод и системы управления буровых станков для карьеров / A.A.
Жуковский, Ю.А. Нанкин, В.А. Сушинский.-М.: Недра, 1990.-223 с.
29. Ванеев Б.Н. Метод контрольных испытаний взрывозащищенного
электрооборудования на надежность/ Б.Н. Ванеев, JI.A. Збарский, Л.И. Сердюк //
Электричество. 1986. - №2. -С. 15-19.
30. Контроль надежности серийно выпускаемых электродвигателей/ B.C. Волканов, A.B.
Брылев, Н.М. Шамакина, Ю.И.Куранов // Взрывозащищенное и рудничное
электрооборудование: Сб. науч. тр. / НИИ ПО «Кузбассэлектромотор».-Кемерово, 1977.Вып. 8.-С. 50-56.
31. Волканов B.C. Усовершенствование методики испытаний на надежность
взрывозащищенных электродвигателей/
32. B.C. Волканов, Ю.М. Гринберг, A.B. Брылев // Взрывозащищенное и рудничное
электрооборудование: Сб. науч.тр. / НИИ ПО «Кузбассэлектромотор», Кемерово, 1985.Вып. 11.1. C. 118-121.
33. Обеспечение надежности асинхронных двигателей / П.И. Захарченко, И.Г. Ширнин,
Б.Н. Ванеев, В.М. Гостищев.-УкрНИИВЭ, Донецк, 1998.-324 с.
34. Ванеев Б.Н. О проблеме надежности асинхронных двигателей// Уголь Украины.-1996.№ 1.- С. 37-40.
35. Надежность асинхронных электродвигателей/ Б.Н. Ванеев, В.Д. Главный, В.М.
Гостищев и др.; Под ред Б.Н. Ванеева.-К.: Техника, 1983.-143 с.
36. Разгильдеев Г.И. Надежность электрооборудования и электроснабжения угольных
шахт: Автореф. дис. докт. техн. наук: 05.281.03 / Ленингр. горн. ин-т.-Ленинград, 1971.-43
с.
37. Разгильдеев Г.И. Взрывозащищенные рудничные электродвигатели: эксплуатация и
ремонт: Справочное пособие / Г.И. Разгильдеев, С.Д. Баранов.-М.: Недра, 1991.-180 с.
38. Разгильдеев Г.И. Безопасность и надежность взрыво-защищенного
электрооборудования / Г.И. Разгильдеев, В.И. Серов.-М.: Недра, 1992.-207 с.
39. Кадомская К.П. Перенапряжения в электрических сетях различного назначения и
защита от них / К.П. Кадомская, Ю.А. Лавров, A.A. Рейхердт. Новосибирск: изд-во НГТУ,
2004. - 368 с.
40. Шпиганович А.Н. Надежность шахтных взрывобезо-пасных асинхронных двигателей
// Изв. вузов. Горный журнал.- 198 1 .-№ 11 ,с. 111-113.
41. Эксплуатационная надежность шахтных взрывобезо-пасных электродвигателей
напряжением до 1000 В / В.И. Щуцкий, Л.А. Плащанский, И.А. Сливаев и др. // Изв.
вузов. Горный журнал.-1976.-№7.-С. 119-123.
42. Соболев В.Г. Электрическая изоляция рудничного электрооборудования.-М.: Недра,
1982.-143 с.
43. Ванеев Б.Н. Анализ повреждений комбайновых электродвигателей / Б.Н. Ванеев, В.А.
Малахов, А.И. Сырцов и др. // Уголь Украины.-1975.-№4.- С. 38.
44. Разгильдеев Г.И. Некоторые проблемы повышения надежности и экономичности
взрывозащищенного электрооборудования // Взрывозащищенное и рудничное
электрооборудование: Сб. науч. тр. /НИИ ПО «Кузбассэлектромотор».-Кемерово, 1984.Вып. 10.-С. 3-8.
45. Иванов В.Л. Пути совершенствования рудничных электродвигателей и низковольтной
аппаратуры / В.Л. Иванов, В.Г. Власов // Электрификация и автоматизация горных работ:
Сб. науч. тр., / Кузбас. политехи, ин-т.-Кемерово, 1992.-С. 52-55.
46. Гольдберг О.Д. Испытания электрических машин.-М.: Высшая школа, 1990.-255 с.
47. Жерве Г.К. Промышленные испытания электрических машин.-Л.: Энергоатомиздат,
1984.-408 с.
48. Коварский Е.М. Испытания электрических машин / Е.М. Коварский, Ю.И. Янко.М.:Энергоатомиздат, 1990.-320 с.
49. Муравлев О.П. Управление качеством при проектировании и изготовлении
электрических машин / О.П. Муравлев, О.Ф. Шапкина // Тез.докл. 1-й Междунар. конф. по
электротехнике и электротехнологии «МКЭЭ-94».- Суздаль, 1994.-С. 151-152.
50. Новые рудничные электродвигатели для привода угледобывающих и проходческих
машин / Ю.И. Дмитренко, Л.Б.
51. Ландкоф, А.К. Бондаренко и др. // Уголь Украины.-1997.~№5.-С. 30-33.
52. Некоторые вопросы разработки и испытания высоко-использованных
электродвигателей для угольных комбайнов / Ю.И. Дмитренко, Е.Б. Ковалев, Л.Б.
Ландкоф, К.Д. Макаров // Электротехника.-1999.-№11.-С. 18-20.
53. XX век и электромашиностроение для угольных комбайнов / В.Н. Оприян, В.Г.
Купершток, Л.Б. Ландкоф, К.Д. Макаров // Электротехника.-2000. №10.-С. 35-37.
54. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока.- Л.: Энергия, 1980.256 с.
55. Казовский Е.А. Переходные процессы в электрических машинах переменного тока. МЛ.: Изд-во АН СССР, 1962. -624 с.
56. Ковач К. Переходные процессы в машинах переменного тока / К. Ковач, И. Рац.-М.:
Госэнергоиздат, 1963.-774 с.
57. Петров И.И. Специальные режимы работы асинхронного электропривода / И.И.
Петров, A.M. Мейстель.-М.: Энергия, 1968.-264 с.
58. Электромагнитные переходные процессы в асинхронном электроприводе / М.М.
Соколов, П.П. Петров, Л.Б. Ма-сандилов и др.-М.: Энергия, 1967.-201 с.
59. Сыромятников И. А. Режимы работы асинхронных и синхронных электродвигателей.М.: Энергоатомиздат, 1984.240 с.
60. Петров JI.П. Управление пуском и торможением асинхронных двигателей. М.:
Энергоиздат, 1981. - 184 с.
61. Макаров К.Д. О допустимом пусковом токе электродвигателей угольных комбайнов //
Уголь.-1983. №4.-С. 44-45.
62. Automation starter AS6. Instruction manual. Edition: REV I P/N 027-2063.
63. Копылов И.П. Электрические машины: Учеб.для вузов. 2-е изд., перераб. - М.: Высш.
шк.; Логос, 2000. - 607 с.
64. Дрыгин С.Ю. Обоснование метода вибродиагностики технического состояния
одноковшовых карьерных экскаваторов: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.05.06 / Кузбас.
гос. техн. ун-т. Кемерово, 1985. - 18 с.
65. Котеленц Н.Ф. Испытания и надежность электричсе-ких машин / Н.Ф. Котеленц, Н.Л.
Кузнецов. М: Высш. школа, 1988. - 232 с.
66. Гемке Р.Г. Неисправности электрических машин / Под ред. Р.Б. Уманцева. 9-е изд.,
перераб. и доп. - Л.: Энерго-атомиздат, 1989. - 336 с.
67. Ермолин Н.П. Надежность электрических машин / Н.П. Ермолин, И.П. Жерихин. Л.:
Энергия, 1976. - 248 с.
68. Мительман М.В. Совершенствование электроприводов экскаваторов / М.В.
Мительман, П.П. Мирошкин. М.: Недра,1987. - 160 с.
69. Ключев В.И. Ограничение динамических нагрузок электропривода. М.: Энергия, 1971.
- 320 с.
70. Повышение прочности и долговечности горных машин / А.В. Докукин, П.В. Семенча,
Е.Е. Гольдбухт, Ю.А. Зислин.-М.: Машиностроение, 1982.-224 с.
71. Красников Ю.Д. Повышение надежности горных выемочных машин / Ю.Д.
Красников, C.B. Солод, Х.И. Хазанов.-М.: Недра, 1989.-215 с.
72. Солод Г.И., Шахова К.И., Русихин В.И. Повышение долговечности горных машин. М.:
Машиностроение, 1979.184 с.
73. Красников Ю.Д. Повышение надежности горных выемочных машин / Ю.Д.
Красников, C.B. Солод, Х.И. Хазанов. М.: Недра, 1989. - 215 с.
74. Предупреждение разрушения деталей забойного оборудования / Н.Б. Шубина, Б.П.
Грязнов, И.М. Шатохин и др.-М.: Недра, 1985.-234 с.
75. Егоров В.Н. Динамика систем электропривода / В.Н. Егоров, В.М. Шестаков. Л.:
Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1983. - 216 с.
76. Оптимизация привода выемочных проходческих машин / Ю.Д. Красников, З.Я.
Хургин, C.B. Солод и др. // Под ред. A.B. Докукина.-М.: Недра, 1983.-264 с.
77. Тулин B.C. Современная научно-техническая революция и развитие электропривода //
Изв. вузов. Горный журнал, 1970.-№4. С. 86-90.
78. Тулин B.C. Энергетическое перевооружение подземных горных работ на основе
регулируемого электропривода / B.C. Тулин, Э.Г. Краус, Е.С. Траубе и др. // В кн.
«Автоматизированный электропривод в промышленности».-М.: Энергия, 1974. С. 335-336
с.
79. Краус Э.Г. Обоснование целесообразности и основные вопросы применения
регулируемого автоматизированного электропривода постоянного тока для подземных
горных машин: Автореф. дис. канд. техн. наук.-М., 1965.-17 с.
80. Бырька В.Ф. Основы динамического функционирования и регулирование
угледобывающих машин: Автореф. дис. докт. техн. наук / МГИ.-М., 1971.-39 с.
81. Гаврилов П.Д. Снижения уровня динамической нагру-женности скребкового
конвейера при помощи асинхронногочастотно-управляемого электропривода / П.Д.
Гаврилов, Е.К. Ещин // Горный журнал, 1987.-№ 11 .-С. 99-105.
82. Гаврилов П.Д. Оптимальное и адаптивное управление электроприводами с
резкопеременной нагрузкой // Автоматизированный электропривод / Под общ.ред. Н.Ф.
Ильинского, М.Г. Юнькова.-М.: Энергоатомиздат, 1990.-С. 130-137.
83. Грасс В.А. Исследование и разработка системы управления электроприводом
исполнительного органа выемочного комбайна с частотно-регулируемым асинхронным
двигателем: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.09.03 / Кузбас. политехи, ин-т.-Кемерово,
1976.-25 с.
84. Ещин Е.К. Исследование условий эффективного использования частотноуправляемого электропривода забойных машин с целью улучшения их динамики:
Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.13.07 / Кузбас. политехи, ин-т.-Кемерово, 1975. -19 с.
85. Иванов В.Л. Исследование и разработка частотно-управляемого электропривода
забойных машин: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.09.03 / Кузбас. политехи, ин-т.Кемерово, 1974.-28 с.
86. Янцен В.И. Минимизация динамических нагрузок в передаточных устройствах
электроприводов гор. .: Автореф. дис. канд. техн. наук.-Свердловск, 1986.-20 с.
87. Ключев В.И. Ограничение динамических нагрузок электропривода.-М.: Энергия,
1971.-320 с.
88. Гаврилов П.Д., Ещин Е.К. Снижение уровня динамической нагруженности
скребкового конвейера при помощи частотно-управляемого электропривода // Изв. вузов.
Горный журнал, 1978.-№11.-С. 99-105.
89. Особенности демпфирования колебаний в экскаваторном приводе с упругой связью /
Б.В. Ольховиков, Д.А. Калин-ская и др. // Изв. вузов. Горный журнал, 1983.-№9.-С. 91-95.
90. Ляхомский A.B. Управление электромеханическими системами горных машин / A.B.
Ляхомский, В.Н. Фащиленко. М.: Изд-во Московского гос. горного ун-та, 2004. - 296 с.
91. Кочетков В.П. Оптимальное ограничение динамических нагрузок
электромеханических систем / В.П. Кочетков, В.А. Троян // Автоматизированный
электропривод / Под общ.ред. Н.Ф. Ильинского, М.Г. Юнькова.-М.: Энергоатомиздат,
1990.-С. 151-158.
92. Исследование и разработка методов повышения надежности функционирования
мощных экскаваторов: Отчет о НИР / Кузбас. политехи. ин-т.-Тема №209-83; № ГР01 83
0009917;-Кемерово, 1983.-82 с.
93. Бабокин Г.И. Развитие теории, методы и средства управления и защиты
электромеханических систем горных машин с преобразователями частоты: Автореф. дис.
докт. техн. наук: 05.09.03 / МГГУ.-М., 1996.-35 с.
94. Тиристорный электропривод рудничных и взрывоза-щищенных электроустановок:
Справочное пособие / Б.Л. Ко-ринев, A.A. Дубинский, В.А. Скрыпник и др. Под ред. А.И.
Пархоменко.-М.: Недра, 1991.-173 с.
95. Ключев В.И. Разработки и исследования экскаваторных электроприводов / В.И.
Ключев, Л.М. Миронов, A.M. Рез-никовский и др. // Электротехника.-2000.-№2.-С. 20-25.
96. Ключев В.И. Серия унифицированнывх модульных тиристорных преобразователей
для тяжелых условий эксплуатации ПТЭМ-2Р / В.И. Ключев, Л.М. Миронов, H.H. Ефимов
// Горные машины и автоматика.-2001 .-№ 10.-С.
97. Перспективы развития электропривода и электроснабжения для угольных шахт и
рудников / Е.А. Вареник, Б.Л. Коринев, А.Б. Кац и др. // Электротехника. 2004. - № 12. -С.
46-51.
98. Каширских В.Г. Охлаждение силовых полупроводниковых приборов в рудничном
взрывозащищенном электрооборудовании // Вестник Кузбас. гос. техн. ун-та, 2004. № 1. С. 28-30.
99. Белов М.П. Автоматизированный электропривод -современная основа автоматизации
технологических процессов / М.П. Белов, В.А. Новиков, JT.H. Рассудов и др. //
Электротехника.-2003 .-№5 .-С. 12-17.
100. Козярук А.Е. Повышение эффективности и энергосбережения горного оборудования
за счет широкого внедрения бесконтактных регулируемых электроприводов / Горный
журнал, 1994.-№1.-С. 41-44.
101. Браславский И.Я. О возможностях энергосбережения при использовании
регулируемых асинхронных электроприводов // Электротехника.-1998.-№8.-С. 2-5.
102. Ильинский Н.Ф. Энергосбережение в электроприводе / Н.Ф. Ильинский, Ю.В.
Рожанковский, А.О. Горнов // Энергосберегающая технология электроснабжения
народного хозяйства / Под ред. Веникова В.А. М.: Высшая школа, 1989. -124 с.
103. Корсун Ю.Н. О применении частотнорегулируемо-го электропривода. Директивное
письмо Председателя Энергетической Комиссии Российской Федерации, №ФЭК-3 от
14.05.96 г.
104. Авраамов И.С. Проблемы надежности в электроприводе / Автоматизированный
электропривод / Под общ.ред. Н.Ф. Ильинского, И.Г. Юнькова.-М.: Энергоатомиздат,
1990.-С. 210-213.
105. Онищенко Г.Б. Экономические аспекты повышения технического уровня
автоматизированных электроприводов // Автоматизированный электропривод / Под
общ.ред.
106. Н.Ф. Ильинского, И.Г. Юнькова. М.: Энергоатомиздат, 1990. - С. 206-210.
107. Диагностирование забойного оборудования / A.A. Бойцов, И.А. Левитес, Л.Л. Лейко
и др. К.: Техшка, 1984.157 с.
108. Повышение надежности горно-шахтного оборудования / А.Г. Тарасенко, В.А.
Неежмаков, H.A. Новиков, В.И. Мороз // Уголь Украины. 1992. - № 10. - С. 67-70.
109. Матвеев В.Н. Повышение безопасности эксплуатации шахтных участковых систем
электроснабжения и их компонентов: Автореф. дис. докт. техн. наук: 05.09.03; 05.26.03 /
Кузбас. политехи, ин-т. — Кемерово, 2003. 40 с.
110. Грунтович Н.В. Комлексное техническое диагностирование электротехнического
оборудования — основа системы ремонтов «по состоянию» / Н.В. Грунтович, Н.И. Грачек
// Горный журнал. 2003. - № 7. - С. 67-69.
111. Таран В.П. Диагностирование электрооборудования.-К.: Техн1ка, 1983.-200 с.
112. Основы технической диагностики. В 2-х книгах, Кн. 1. Модели объектов. Методы и
алгоритмы диагноза / В.В. Карибский, П.П. Пархоменко, Е.С. Сагомонян и др. Под ред.
П.П. Пархоменко. М.: Энергия, 1976. - 464 с.
113. Надежность и эффективность в технике. Справочник, Т. 9. Техническая диагностика /
Под ред. В.В. Клюева, П.П. Пархоменко. М.: Машиностроение, 1987. - 352 с.
114. Осипов О.И. Техническая диагностика автоматизированных электроприводов / О.И.
Осипов, Ю.С. Усынин.-М.: Энергоатомиздат, 1991.- 160 с.
115. Крюков О.В. Алгоритмы технического даигностиро-вания регулируемых
асинхронных электроприводов / О.В. Крюков, В.В. Марков // Электротехника.-2000.-№4. www.electro.nizhny.ru.
116. Разработка методов и средств технической диагностики тиристорного
частотнорегулируемого электропривода буровых станков типа СБШ: Отчет о НИР /
Кузбас. политехи, ин-т.-Тема №209-81. Кемерово, 1981.
117. Исследование и разработка микропроцессорной системы диагностики
электроприводов экскаваторв-драглайнов: Отчет о НИР / Кузбас. политехи, ин-т.-Тема
№209-87.-Кемерово, 1988.
118. Гашимов М.А. Исследование в целях диагностики физических процессов
функционирования электрических машин при неисправностях в обмотке статора и ротора
/ М.А. Гашимов, C.B. Абдуладзе // Электротехника, 2004.-№2.-С. 20-27.
119. Глинка Т. Диагностика изоляции обмоток электрических машин постоянным
напряжением // Электричество.-1998.-№1.-С. 60-64.
120. Гришин М.В. Импульсный метод определения повреждения изоляции шахтного
электрооборудования / М.В. Гришин, В.А. Гришин // Автоматизация и
электрификациягорных работ: Сб. науч. тр. / Кузбас. политехи, ин-т.-Кемерово, 1995.-С.
147-152.
121. Клецель М.Я. Способ выявления витковых замыканий в трехфазных асинхронных
электродвигателях / М.Я. Кле-цель, А.Н. Новожилов // Изв. вузов. Энергетика.-1986.-1 1 .С. 46-48.
122. Лебедев Г.М. Устройство для быстрой оценки технического состояния всыпных
обмоток электродвигателей / Г.М. Лебедев, Ю.М. Гринберг // Электрификация и
автоматизация горных работ: Сб. науч. тр. / Кузбас. политехи, ин-т.-Кемерово, 1992.-С.
48-51.
123. Мельгуй М.А. Спектрально-импульсный метод контроля обмоток электрических
машин / М.А. Мельгуй, Ю.В. Суходеев, Ю.Н. Горегляд // Изв. вузов. Элетромеханика.1992.-№2.-С.
124. Пыхтин В.В. Оценка параметров витковой изоляции, определяющих надежность
обмоток асинхронных двигателей /
125. B.В. Пыхтин, СН. Иванов, В.Н. Лешков // Вестник Уральского гос. техн. ун-та-УПИ
«Электромеханические и электромагнитные преобразователи энергии и управляемые
электромеханические системы», №5 (25). Ч. 1 .-Екатеринбург, 2003.- С. 359-362.
126. Булычев A.B. Контроль состояния механической части асинхронного
электродвигателя / A.B. Булычев, В.К. Ванин / Электричество.-1997.-№8.-С. 45-48.
127. Волохов С.А. Диагностирование обрыва стержня клетки ротора асинхронного
электродвигателя / С.А. Волохов, П.Н. Добродеев, A.B. Кильдишев // Электротехника.1998.-№2.-С. 13-15.
128. Гашимов М.А. Диагностирование эксцентриситета и обрыва стержней ротора в
асинхронных электродвигателях без их отключения / М.А. Гашимов, Г.А. Гаджиев, С.М.
Мирзоева // Электротехника.-1998.-№10.-С. 46-51.
129. Дордий A.C. Интегрированные защитно-диагностические устройства асинхронных
электродвигателей / A.C. Дордий, А.Ф. Горовой, Н.Г. Слукаев и др. // Изв. вузов.
Электромеханика.-1995.-№1-2.-С. 118-120.
130. Родькин Д.И. Системы динамического нагружения и диагностики двигателей при
послеремонтных испытаниях.-М.: Недра, 1991.
131. Сивокобыленко В.Ф. Диагностика состояния корот-козамкнутых роторов
асинхронных машин / В.Ф. Сивокобыленко, Нури Абделбассет // Электричество.-1 997.№3.-С. 25-26.
132. Бессуднов Е.П. Обнаружение дефектов изоляции обмоток электрических машин
постоянного тока.-М.: Энергия, 1977.-150 с.
133. Шашков Д.И. Метод диагностики обмоток судовых электрических машин
постоянного тока / Сб. трудов молодых научных работников Ленинградского ин-та
водного транспорта.-Л.: ЛИВТ, 1975.
134. Гольдберг О.Д. Научные основы диагностики и управления качеством асинхронных
двигателей // Электричество, 1986.-№1. С. 20-22.
135. Гольдберг О.Д. Автоматизация контроля параметров и диагностика асинхронных
двигателей / О.Д. Гольберг, И.М.
136. Абдуллаев, А.Н. Абиев; Под ред. О.Д. Гольдберга. М.: Энер-гоатомиздат, 1991. - 160
с.
137. Гашимов М.А. Логические методы диагностики технического состояния
электрических машин // Элетричество,-1999.-№7.-С. 20-26.
138. Гашимов М.А. Аналитические методы диагностической оценки состояний
электроэнергетических машин без отключения от работы // Электротехника.-2002.-№7.-С.
20-26.
139. Мирзоева С.М. Исследование неравномерности воздушного зазора в электрических
машинах для получения диагностирующей информации / С.М. Мирзоева, М.А. Гашимов //
Электротехника.-200 1 .-№8.-С. 33-38.
140. Nene V.D. Optimal Tracking of the Dinamic Performance of an Induction Machine//
Electric Machines and Electromechanics, 1982. №7. - Pp. 27-34.
141. Ещин E.K. Теория предельных режимов работы горных машин. Томск: изд-во
Том.ун-та 1995. - 232 с.
142. Kataoka Т. A new method of determining the equivalent circuit parameters and predicting
the steady state performance of inverter fed induction motors// Conf. Rec. IEEE Ind. Appl. soc.
1988.
143. Krynke M. Identificacja wspolczynnikow modelu matimatic-znego silnika indukcyjnego na
podstawie doswiadczalne wyznaczonej charakterystyki/ Krynke M., Jezierski A. // Subszae
Optim. Zautomatyc. 1983. No. 7. -Pp. 28-40.
144. A.C. №1802347 СССР, G01R31/34. Устройство для определения параметров
асинхронного электродвигателя/ Д.А. Алешин, Е.К. Ещин, В.Л. Иванов (СССР).№928795/22. Заявлено 18.04.91. Опубл. 15.03.93. Бюл. №10.
145. А.С. №146821 1 СССР, G1R31/34. Устройство для определения параметров
асинхронных электродвигателей/ Е.К. Ещин, В.Л. Иванов, В.Г. Власов, Д.А. Алешин,
М.А. Тынкевич (СССР).- №4184538/22. Заявлено 15.07.92. Бюл. №26.
146. Алешин Д.А. Разработка высокопроизводительного комплекса оценки качества
асинхронных электродвигателей: Дис. канд. техн. наук: 05.09.03 / Кузбасс, гос. техн.ун-т.Кемерово, 1997.- 140 с.
147. Moons С. Parameter Identification of Induction Motor Drivers/ Moons C., Moor De.B.//
Automatica, vol. 31, № 8, 1995. Pp. 1137-1 147.
148. Иванов B.M. Компенсация переменных параметров в системах векторного
управления// Электротехника. №5, 2001. С. 22-24.
149. Muller К. Efficient TR Estimation in Field Coordinates for Induction Motors// ISIE '99.
IEEE Int'l Symposium on Industrial Electronics. Bled, Slovenia; 12-16 July, 1999.
150. ПанкратовВ.В.
Синтезадаптивногоидентификаторапотокосцепленийиактивныхсопротивленийасинхронно
годвигателядлясистемвекторногоуправления// Изв. вузов. Электромеханика, 1997. №3. - С.
65-68.
151. Микропроцессорная система векторного управления асинхронного электропривода с
использованием функции идентификации постоянной времени ротора/ Кояма М., Яно М.,
Камияма И., Яно С. // IEEE Transactions on Industry Applications. 1986. №3. С. 453-459.
152. Orlowska-Kowalska T. Analiza wtasnosci rozszerzon-ergo obserwatora stanu i parametrow
silnika asinchronicznergo// Rozwoj teor. podstaw optym. zautomatuz. ukl. napedu elek. 5 Kraj.
Semin., Krakow-Karniowice, 1987. C. 12-15.
153. Cecati C. On-Line Identification of Electrical Parameters of the Induction Motor Using RLS
Estimation/ Cecati C., Ro-tondale N.// IECON'98, Aachen, Sept. 1998. Pp. 2263-2268.
154. Perez T. Induction motor parameter and state estimation using nonlinear observers/ Perez
Т., Gomez J.C., Junco S.// Latin American Append Research. Vol. 30, 2000. No.2.
155. Seing S. A novel technique of rotor resistance estimation considering variation of mutual
inductance// Conf. rec. IEEE Ind. Appl. Soc. 22nd Annu. Meet., Atlanta, GA, oct. 18-23, 1987.
Pt 1. / NewYork, N. Y., 1987. Pp.184-188.
156. Динамический метод определения параметров модели асинхронного двигателя/ Ванг
Ю. и др.// Conf. Prec. IEEE Southeastcon 82. New-York, U.S.A. 1982. Pp. 430-438.
157. Orlowska-Kowalska T. Application of exiended Luen-berger observer for flux and rotor
time-constant estimation in induction motor drivers// IEE Proc. D. .-1989 .- 136 №6.
158. Zai L.C. An extended Kalman filter approach to rotor time constant measurement in pwm
induction motor drives/ Zai
159. C., Lipo Т.A.II Conf. Ree. IEEE Ind. Appl. Soc. 22nd Annu. Meet., Atlanta, Ga, Oct. 1823, 1987. Ptl. / New York, N. Y., 1987. Pp.177-183.
160. Stephan J. Real-time estimation of the parameters and fluxes of induction motors/ Stephan
J., Bodson M., Chiasson J.// IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 30, No.3, 1994, pp. 746-758.
161. Zein I. An extended Kaiman filter and an appropriate model for the real-time estimation of
the induction motor variables and parameters/ Zein I., Loren L., Forgez C. //
http://www.utc.fr/lec/publications/articles/IASTED MEC02001 .p df
162. Ключев В.И. Теория электропривода М.: Энерго-атомиздат, 1985. - 560с.
163. Bose B.K. Quasi-fuzzy estimation of stator resistance of induction motor/ Bose B.K., Patel
N.R.// IEEE Transaction on Power Electronics, Vol. 13, No. 3, May 1998. Pp. 401-409.
164. Пат. 3034251 ФРГ, H02P5/40. Способ и устройство для определения сопротивления
ротора асинхронной машины/ Байер К., Блашке Ф. Приоритет 1 1.09.80, № Р 3034251.9.
(ФРГ).
165. Kanellakopoulos I. An extended direct scheme for robust adaptive nonlinear control/
KanellakopoulosI., Kokotovic P.V., Marino R.// Automatica, vol. 27, 1991, pp. 247-455.
166. Adaptive regulation of nonlinear system with unmod-eled dynamics/ Taylor D.G.,
Kokotovic P.V., Marino R., KanellakopoulosI.// IEEE Trans. Automat. Contr., vol. 34, 1989, pp.
405-412.
167. Indirect techniques for adaptive input-output linearization of nonlinear systems/ Teel A.,
Kadiyala R., Kokotovic P.V., Sastry S.S.// Int. J. Control, vol. 53, 1991, pp. 192-222.
168. Kabzinski J. Adaptive nonlinear controller for a current-controlled induction motor/
Kabzinski J., Wasiak G.,
169. Woznak P. // Control Eng. Practoce, Vol. 4, 1996. No. 5. -Pp. 713-719.
170. Hofmann H. Speed-sensorless vector torque control of induction machines using a twotime-scale approach/ Hofmann•ф H., Sanders S.R. // IEEE Transaction on Industry
Applications,vol. 34, No. 1, January/February 1998. Pp.169-177.
171. Хилленбранд Ф. Метод определения частоты враще-® ния и потока ротора
асинхронного электродвигателя посредством измерения только величин на клеммах//
IFAC Contr. Power Electron, and Elec. Drives, 3. 1984; 1983. Pp. 55-62.
172. Liu J. Speed estimation of induction motor using a nonlinear identification technique/ Liu
J., Kung I., Chao H.// Proc. Natl. Sci. Counc. ROC(A) Vol. 25, No. 2, 2001. Pp. 107-114.
173. Ouhrouche M.A. Estimation of speed, rotor flux and rotor resistance in cage induction
motor using the EKF algorithm// International Journal of Power and Energy Systems 2002. -Pp.
1-20.
174. Son Y.C. Sensorless field orientation speed control of induction motor using electrical
saliency/ Son Y.C., Sun S.K.// http://eepel.snu.ac.kr/~vince/paper/master.pdf.
175. Bottura C.P. A parameter space approach for state space induction machine modeling and
robust control// SBA Controle & Automatcao. Vol. 11, no.02/ Mai., Jun., Agosto de 2000. Pp.128-134.
176. Chen Y. Embedded DSPs bring cost-effective highperformance solutions to appliance
control// Electronic Engineering Times. 2 apr. 2001. Pp. 78-82.
177. Transaction of the Institute of Electrical Engineers of Japan// Vol. 120, No. 10, 2000, pp. 1
165-1 170.
178. Stabbier M. Sensorless control algorithms for AC motors/ Stabbier M., Jonsson R.// PCIM
Europe 10/2000.
179. Holtz J. Methods for Speed Sensorless Control of AC Drives; in K. Rajashekara (Editor)
"Sensorless Control of AC Motors"// IEEE Press Book, 1996. Pp. 1-6.
180. Системы управления асинхронными двигателями, питающимися от инвертора, со
схемой оценки мгновенной частоты скольжения/ Nabae А. и др.// IEEE PESC'82 Power
Electron Spec. 13th ann conf. Cambridge.-1982. C. 322-327.
181. Дарьенков А.Б. Бездатчиковая система векторного управления с ориентацией по
вектору потокосцепления ротора/ А.Б. Дарьенков, В.В. Марков, В.Г. Титов //
Электротехника, №5, 2000. С. 1-4.
182. Restrepo J. Speed Measurement of AC machines using the Instantaneous Power Spectrum
(IPS) // Proceedings of the International Conference on Signal Processing, Applications &
Technology (ICSPAT), Boston, USA, October 1996. Pp 1248 - 1252.
183. Донской H.B. Мультипроцессорная система управления асинхронным двигателем с
ориентацией по вектору потока/ H.B. Донской, В.И. Вишневский // Электротехника, 2001.
-№2. С. 41-43.
184. Digital Avionics Systems Conference, 1999. Proceedings. 18th Volume: 2 Date: 1999.
185. Rasmus K. Ursem. Parameter Identification of Induction Motors using Stochastic
Optimization Algorithms / Applied Soft Computing, 13th August, 2003.
186. Pui Yan Chung. Parameter Identification for Induction Machines by Continuous Genetic
Algorithms / ANNIE 2000 Conference St. Louis, MO, November 5 8, 2000.
187. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин.-М.: Высшая
школа, 2001.-327 с.
188. Справочник по теории автоматизированного управления / Под ред. A.A.
Красовского.-М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.-712 с.
189. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. Оценивание параметров и
состояния.-М.: Мир, 1975.687 с.
190. Медич Дж. Статистические оптимальные линейные оценки и управление. Пер. с англ.
/ Под ред. A.C. Шаталова. -М.: Энергия, 1973.-440 с.
191. Спиди К. Теория управления: Идентификация и оптимальное управление / Спиди К.,
Браун Р., Гудвин Дж. -М., Мир, 1973. 248 с.
192. Острем К. Введение в стохастическую теорию управления. М.: Мир, 1973.-320 с.
193. Ли Р. Оптимальные оценки, определение характеристик и управление. М.: Наука,
1996. - 176 с.
194. Штейнберг Ш.Е. Идентификация в системах управления. -М.: Энергоатомизтад, 1987.
80 с.
195. Гришин В.Н. Модели, алгоритмы и устройства идентификации сложных систем /
В.Н. Гришин, В.А. Дятлов, JI.T. Милов.-Л.: Энергоатомиздат, 1985.-104 с.
196. Corrochan Е.В. The Motor Extended Kalman Filter: A Geometric Approach for Rigid
Motion Estimation / Corrochan E.B., Zhang Y. // Journal of Mathematical Imaging and Vision
13, pp. 205-228, 2000.
197. Morrell Darryl. Extended Kalman filter lecture notes // EEE 58 1 -Spring, 1997.
198. Zhang Z. Parameter Estimation Techniques:A Tutorial with Application to Conic Fitting //
INRIA Research Report No.2676, October 1995.
199. Сэйдж Э.П. Идентификация систем управления / Э. Сейдж, Д. Мелса. М.: Наука,
1974. - 248 с.
200. Сотсков Б.М. Теория и техника кальмановской фильтрации при наличии мешающих
параметров / Сотсков Б.М., Щербаков В.Ю. // Зарубежная радиоэлектроника. 1985, -№2.
С. 3-29.
201. Матвеев Ан.А. Применение калмановской фильтрации в задачах обработки
измерительной информации / Матвеев Ан.А., Матвеев А.А. // Измерительная техника,
1989. -№10. С. 5-7.
202. Кривоцюк В.И. Фильтр Калмана в задачах измерения параметров нелинейных
динамических систем // Измерительная техника, 1986. №7. - С. 8-10.
203. Круглов В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика / В.В. Круглов, В.В.
Борисов.- М.: Горячая линия Телеком, 2001. - 382 с.
204. Применение методов нейронных сетей и генетических алгоритмов в решении задач
управления электроприводами / В.Б. Клепиков, С.А. Сергеев, К.В. Махотило, И.В. Обруч
// Электротехника, 1999.- №5.- С. 2-5.
205. Горбань А.Н. Нейронные сети на персональном компьютере/ А.Н. Горбань, Д.А.
Россиев. Новосибирск: Наука. СибирскаяиздательскаяфирмаРАН. 1996.-276 с.
206. Harris Drucker, Yann Le Cun, Improving Generalization Performance Using
Backpropagation / IEEE Transactions on Neural Networks, Vol.3, N5, 1992, pp.991-997.
207. Крон Г. Тензорный анализ сетей: Пер. с англ. / Под ред. JI.T. Кузина, П.Г. Кузнецова.М.: Сов. радио, 1978.720 с.
208. Ковач К. Переходные процессы в машинах переменного тока / К. Ковач, И. Рац.-M.JI.: Госэнергоиздат, 1963.744 с.
209. Уайт Д. Электромеханическое преобразование энергии / Д. Уайт, Г. Вудсон.-М.-Л.:
Энергия, 1964.-527 с.
210. Хэнкок Н. Матричный анализ электрических машин.-М.: Энергия, 1967.-225 с.
211. Копылов П.И. Электромеханические преобразователи энергии.-М.: Энергия, 1973.400 с.
212. Копылов П.И. Об уравнениях асинхронной машины в различных системах координат
/ И.П. Копылов, Р.В. Фильц, Я.Я. Яворский // Изв. вузов. Электромеханика. 1986. - №3.-С.
22-33.
213. Фильц Р.В. Математические основы теории электромеханических преобразователей.Киев: Наукова думка, 1979.-205 с.
214. Сипайлов Г.С. Математическое моделирование электрических машин / Г.С.
Сипайлов, A.B. Лоос.-М.: Высшая школа, 1980.-176 с.
215. Петров Л.П. Управление пуском и торможением асинхронных электродвигателей.М.: Энергоатомиздат, 1981.184 с.
216. Туровский Я. Электромагнитные расчеты элементов электрических машин.-М.:
Энергоатомиздат, 1986.-200 с.
217. Постников И.М. Обобщенная теория и переходные процессы электрических машин.М.: Высшая школа, 1975. -319 с.
218. Е.М. Коварский. Испытание электрических машин / Е.М. Коварский, Ю.И. Янко М.
Энергоатомиздат, 1990 -320с.
219. А.Б. Сергиенко. Цифровая обработка сигналов / СПб.:Питер, 2003.-608 с.
220. Joachim Holtzz. Drift and Parameter Compensated Flux Estimator for Persistent ZeroState
Stator Frequency Operation of Sensorless Controlled Induction Motors / IEEE Transactions on
Industry Applications, 2003.
221. Nik Rumzi. HIGH PERFORMANCE DIRECT TORQUE CONTROL INDUCTION
MOTOR DRIVE UTILISING TMS320C31 DIGITAL SIGNAL PROCESSOR / Digital Signal
Processing Solutions, 22.04.2000.
222. D. Seyoum. AN IMPROVED FLUX ESTIMATION IN INDUCTION MACHINE FOR
CONTROL APPLICATION / School of Electrical Engineering and Telecommunications The
University of New South Wales.236. "Flux and Speed Estimation for Induction Machines"
Analog Devices Inc.
223. Архангельский Б.Н. Аналитическое выражение кривой намагничивания
электрических машин // Электричество." 1 950.-№3 .-С. 34-36.
224. Ещин Е.К. Теория предельных режимов работы горных машин.-Томск: Изд-во Томск,
ун-та, 1995.-232 с.
225. Тимофеева Л.И. Аналитическое выражение кривой намагничивания / Л.И.
Тимофеева, Э.П. Русских // Взрывоза-щищенное и рудничное электрооборудование: Сб.
науч. тр. /
226. НИИ ПО «Кузбассэлектромотор». Кемерово, 1984.-Вып. 10.-С. 31-37.
227. Панкратов В.В. Приближенный учет нелинейности кривой намагничивания в
математической модели асинхронного двигателя как объекта управления // Вестник
КузГТУ.-1998.-№3.-С.78-82.
228. Численные методы / Н.И. Данилина, Н.С. Дубровская, О.П. Кваша и др. М:. Высшая
школа, 1976. - 386 с.
229. Панкратов В.В. Векторное управление асинхронными электроприводами: Учеб.
пособие. Новосибирск: изд-во НГТУ, 1999. - 66 с.
230. Мирошник И.В. Нелинейное и адаптивное управление сложными объектами / И.В.
Мирошник, A.JI. Фрадков. -СПб.: Наука, 1000. 549 с.
231. Математическая теория оптимальных процессов / JI.C. Понтрягин, В.Г. Болтянский,
Р.В. Гамкрелидзе, Е.Ф. Мищенко. М.: Наука, 1983. - 392 с.
232. Ещин Е.К. Динамические процессы электромеханических систем горных машин в
режимах пуска и стопорения: Автореф. дис. докт. техн. наук: 05.09.03 / Уральская гос. горно-геол. акад. Екатеринбург, 1996. - 36 с.
233. Патент РФ № 2235410 МПК Н Р 1/26. Способ пуска асинхронного электродвигателя /
Е.К. Ещин, И.А. Соколов, B.J1. Иванов, В.Г. Каширских, Д.В. Соколов, Заявл. 04.01.03, №
2003100098. Опубл. 27.08.04. Бюл. № 24.
234. Руденко B.C. Основы преобразовательной техники / B.C. Руденко, В.И. Сенько, И.М.,
Чиженко. М.: Высшая школа, 1980. - 424 с.
235. Браславский И.Я. Исследование свойств систем «тиристорный преобразователь
напряжения асинхронный двигатель» с различными типами синхронизации / И.Я.
Браславский, A.M. Зюзев, A.B. Костылев // Электротехника, 2000.- № 9. С. 1-5.
236. Изоляционные диски ДК и ДКМ. Технические условия ТУ 16.528.190-80.
237. Славик И. Конструирование силовых полупроводниковых преобразователей. М.:
Энергоатомиздат, 1989.
238. Котов A.C. Теплопроводный блок для изоляции силовых полупроводниковых
приборов от охладителей // Электротехника, 1993. № 4. - С. 30-32.
239. Шнейдер П. Инженерные проблемы теплопроводности. М.: Изд-во иностр. литер.,
1960.
240. Краус А.Д. Охлаждение электронного оборудования.- Л.: Энергия, 1971. 247 с.
241. Дульнев Г.Н. Теплообмен радиоэлектронных аппаратов / Г.Н. Дульнев, Э.М.
Семяшкин. Л.: Энергия, 1968. -360 с.
242. Исакеев А.И. Эффективные способы охлаждения силовых полупроводниковых
приборов / А.И. Исакеев, И.Г. Киселев, В.В. Филатов. Л.: Энергоиздат, 1982. - 136 с.
243. Технические требования к рудничному взрывозащи-щенному электрооборудованию с
силовыми полупроводниковыми приборами напряжением до 1140 В / ВостНИИ.
Кемерово, 1988. - 17 с.
244. Моделирование асинхронных электроприводов с ти-ристорным управлением / Л.П.
Петров, В.А. Ладензон, Р.Г. Подзолов, A.B. Яковлев. М.: Энергия, 1977. - 200 с.
245. Каширских В.Г. Оценка надежности управляющей части главных электроприводов
экскаватора // Электрификация и автоматизация горных работ: Сб. науч. тр. // Кузбас.
политехи. ин-т. Кемерово, 1992. - С. 77-81.
246. Каширских В.Г. Устройство автоматической защиты и диагностики электроприводов
экскаваторов / В.Г. Каширских, П.Д. Гаврилов, А.Е. Медведев // Горные машины и
автоматика, 2002. № 9. - С. 40-43.
247. Медведев А.Е. Структура микропроцессорного модуля для устройства защиты и
диагностики тиристорных электроприводов экскаваторов / А.Е. Медведев, В.Г.
Каширских // Вестник КузГТУ, 2000. С. 9-11.
248. Каширских В.Г. Датчик усталостных повреждений в механических элементах
электроприводов / В.Г. Каширских, А.Е. Медведев // Вестн. КузГТУ, 2001. №6. - С. 25-27.
1.1.3 Разработка способов экспериментального определения параметров
и механических характеристик асинхронных двигателей
Цель работы:
Исследовать и разработать способы, алгоритмов и программного обеспечения для
экспериментального автоматизированного определения механических характеристик и
параметров асинхронных двигателей
В работе требуется решить следующие задачи:
Разработать сравнительно простой и вместе с тем достаточно точный способ измерения
динамических механических характеристик, близких к статическим.
Методы исследования, используемые в работе:
1. Разработать метод измерения динамических механических характеристик АД, близким
к статическим, рекомендуемый к использованию в научных исследованиях, при
проведении учебных лабораторных занятий и при приемо-сдаточных испытаниях в
ремонтно-производственных организациях.
2. Разработать методы и алгоритмы для определения активных сопротивлений и
индуктивностей статора и ротора АД при неподвижном роторе.
3. Проанализировать шум измерительной системы, подтверждающий допустимость
применения статистических методов устранения помех в измеряемом сигнале.
4. Произвести сравнение различных методов статистической обработки зашумленных
сигналов системы измерения с целью минимизации ошибки измерения.
5. Получить расчетные формулы для определения обобщенных параметров статора и
ротора и коэффициента рассеяния асинхронного двигателя а по результатам измерения
его переменных (момента, скольжения и действующего значения тока статора) при
установившемся режиме работы в двух точках.
6. Рассмотреть на основе измерения напряжения, тока статора и скорости вращения
возможное определение всех параметров асинхронного двигателя в режиме реального
времени.
Актуальность работы:
Асинхронные двигатели
являются
простыми,
надежными
и
наиболее
распространенными электрическими машинами. К их недостаткам относится сложность
управления моментом и скоростью вследствие нелинейности математического описания.
Современные
системы
управления
устраняют
позволило асинхронному регулируемому
этот
недостаток,
электроприводу
что
стать
альтернативой электропривода постоянного тока. Для создания эффективной системы
управления необходим алгоритм определения параметров. Знание параметров также
важно для конструкторов и математического моделирования электропривода.
Анализ публикаций по способам экспериментального определения параметров АД
показывает, что необходимость обеспечения высокого качества работы электроприводов с
полупроводниковыми преобразователями, и прежде всего с ПЧ, обусловливает
повышенные требования к точности математического описания. Поэтому важное место в
современном электроприводе занимает
экспериментального
определения
разработка
параметров
эффективных
двигателей.
Многие
способов
современные
преобразователи частоты, использующие математическую модель объекта управления,
имеют встроенную функцию определения параметров. При этом способы определения
параметров в информационных материалах фирм-изготовителей как правило не
описываются.
Из
проведенного
обзора
установлено
также,
что
вопросам
определения
параметров асинхронного двигателя посвящено много работ и разработаны разные
подходы к данной проблеме. Несмотря на то, что имеются многочисленные публикации,
посвященные проблеме определения параметров АД (особенно в зарубежных журналах), в
них рассматриваются только отдельные вопросы. Особенно мало исследований
посвящено вопросам разработки алгоритмов и полного математического описания,
связанного с конкретной обработкой результатов экспериментов.
Создание экспериментальных устройств для измерения параметров АД связана с
решением следующих проблем: разработка или выбор схем включения обмоток двигателя
для измерения переменных (токов и напряжений), в которых содержится информация о
параметрах АД; анализ и разработка математического описания выбранных схем с целью
получения расчетных формул или математической процедуры для обработки результатов
экспериментов; подбор или разработка численных методов для математической обработки
результатов экспериментов с целью получения конечных оценок параметров АД.
Рекомендации по содержанию работы(содержание теоретической и экспериментальной
частей корректируется по указанию научного руководителя или по заданию предприятиязаказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Введение
1. ОБОСНОВАНИЕПОСТАНОВКИЗАДАЧДЛЯИССЛЕДОВАНИЙ.
1.1. Анализэкспериментальных способов определенияпараметровАД.
1.2. Анализэкспериментальныхспособовизмерения механических характеристикАД.
1.3. Постановказадачдляисследований.
2.
СПОСОБИЗМЕРЕНИЯМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННЫХДВИГА
ТЕЛЕЙ, БЛИЗКИХКСТАТИЧЕСКИМ.
2.1. Измерениестатическиххарактеристик.
2.2. Способизмерениядинамическойхарактеристики, близкойкстатической.
2.3. Измерениемоментаиспытуемогодвигателяпомоментунагрузочноймашины.
2.4. Определениемоментаиспытуемогодвигателяпоегоизмереннымпеременным.
2.4.1. ВыборформулдляизмеренияэлектромагнитногомоментаАД.
2.4.2. Измерениемоментаиспытуемогодвигателяпопеременным статора АД.
2.4.3. Измерение момента испытуемого двигателя по переменным ротора ИД.
2.4.4. Программные средства управления устройством ЦАП-АЦП.
2.5. Выводы по главе.
3.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ АД
ПО
ПОКАЗАТЕЛЯМ
ПЕРЕХОДНЫХ
ПРОЦЕССОВ ПРИ НЕПОДВИЖНОМ
РОТОРЕ.
3.1. Математическое описание испытуемых схем включения
3.1.1. Вывод расчетных формул для схемы спадающего тока.
3.1.2. Вывод расчетных формул для схемы возрастающего тока.
3.2. Определение обобщенных параметров АД при использовании регрессионного
анализа.
3.2.1. Метод градиентного спуска.
3.2.2. Метод Левенберга-Марквардта.
3.3. Экспериментальная проверка.
3.3.1. Метод интегрально-дифференциальных критериев
3.3.1.1. Определение параметров АД по схеме спадающего тока.
3.3.1.2. Определение параметров АД по схеме возрастающего тока.
3.3.2. Регрессионный анализ.
3.3.2.1. Определение параметров АД по схеме спадающего тока.
3.3.2.2. Определение параметров АД по схеме возрастающего тока.
3.3.3. Анализ результатов.
3.4. Выводы по главе.
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБОБЩЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
ПО ИЗМЕРЕННЫМ ПЕРЕМЕННЫМ ДВУХ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ.
4.1. Вывод расчетных формул.
4.2. Экспериментальная проверка расчетных формул.
4.3. Выводы по главе.
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ
РАСШИРЕННОГО ФИЛЬТРА КАЛМАНА.
5.1. Применение фильтра Калмана в задачах измерения состояния и параметров
динамических систем.
5.2. Определение состояния и параметров асинхронного двигателя.
5.2.1. Определение обобщенного параметра a's.
5.2.2. Определение параметров кх, кг и потокоспепления ротора.
5.2.3. Определение обобщенных параметров а'г.
5.3. Выводы по главе.
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Амосов А.А., Дубннский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для
инженеров: Учеб. пособие.— М.: Высш. шк. 1994. — 544 е.: ил.
2. Асинхронные двигатели серии 4 А: Справочник// А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И.
Афонин, Е.А. Соболенская.— М.: Энергоатомиздат, 1982.504 е.: ил.
3. Барац Е.И.
Разработка
и
исследование
усовершенствованных
структур электроприводов на основе систем ПЧ-АД при различных способах управления:
Диссертация канд. техн. наук: 05.09.03. — Екатеринбург, 2000. —250 с.
4. Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов: Пер. с англ.— М.:
Мир, 1974. — 464 с.
5. Бронштейн И.Н. Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся
втузов: Справочник. — 15-е изд. — М.: Наука. Физматлит, 1998. — 608 с.
6. Булгаков А.А. Частотное управление асинхронными двигателями.—3-е перераб. изд.—
М.: Энергоиздат, 1982.—216 е., ил.
7. Бюттнер Ю., Гусяцкий Ю.М., Кудрявцев А.В. и др. Электропривод переменного тока с
частотным управлением. — М., МЭИ, 1989. — 76 с.
8. Васильев В.П. Цифровые фильтры в радиоприемных устройствах (методы расчета) —
М.: МЭИ, 1990. — 84 с.
9. Васильев В.П. Цифровые фильтры в радиоприемных устройствах (основы цифровой
фильтрации) — М.: МЭИ, 1987. — 76 с.
10. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. — М.: Энергия,
1966. — 344 с.:ил.
11. Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник для студентов втузов.3.е изд., перераб.
— Л.: Энергия, 1978, — 832 с.:ил.
12. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. — М. 1998. — 864 с.:ил.
13. Голубь Н.Г. Искусство программирования на Ассемблере. Лекции и упражнения. —
СПб.: ООО "Диасофт", 2002. — 656 с.:ил.
14. Гольденберг Л.М. и др. Цифровые фильтры. — М.: Связь, 1974. — 60 с.:ил.
15. Гольдфарб Л.С. Конспект лекций по курсу "Теория автоматического регулирования".
— М., 1965,256 с.:ил.
16. Гутер Р.С., Овчинский Б.В. Элементы численного анализа иматематической обработки
результатов опыта. — М., 1970.— 432 е.: ил.
17. Гучаншев Х.М. Идентификация параметров моделей асинхронных двигателей для
систем электроснабжения. Диссертация канд. техн. наук: 05.09.03. — Краснодар, 1998. —
163 с.
18. Двигатели асинхронные трехфазного тока крановые и таллургические серий MTF,
MTKF, МТН, МТКН. Электротехника, 01.30.01-82, Информэлектро, 1982.
19. Димитров Д.А., Михов М.П Построение механических характеристик АД при
номинальном напряжении.// Изв. ВМЕИ Ленин, 1976, — №2 — с. 13-20
20. Зевеке Г.В. Ионкин П.А. и др. Основы теории цепей: Учебник для вузов. — 5-е изд.,
перераб.— М.:Энергоатомиздат, 1989. — 528 е.: ил.
21. Иванов-Смоленский А.В. Универсальные механические характеристики асинхронных
машин с учетом скорости изменения скольжения: Электричество. — 1963, — №1, с. 48-52.
22. Иванов-Смоленский А.В. Влияние скорости изменения скольжения на момент
асинхроной машины: Электричество. — 1950, —№ 6, с. 54-60.
23. Карташев В.Г. Николаев A.M. Дискретные и цифровые сигналы и фильтры. Общая
теория устойчивости равновесия. — МЭИ, 1981.
24. Каширских В.Г., Завьялов В.М. Определение в реальном времени активного
сопротивления и потокосцепления ротора асинхронного двигателя при его работе в
установившемся режиме// Вестн. КузГТУ.— 2003, — №1, — С.21 -24.
25. Каширских В.Г.,
Завьялов
В.М.
Определение
индуктивности
ротора асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором// Вестн. КузГТУ. — 2003. —
№1, — с.20-21.
26. Каширских В.Г., Завьялов В.М. Оценка параметров и состояния асинхронного
двигателя при динамической нагрузке. — М.: 2002, — 11 с. Деп. В ВИНИТИ 26 дек. 2002,
№2265-В2002
27. Каширских В.Г., Завьялов В.М. Оценка параметров и состояния асинхронного
двигателя при установившемся режиме работы. — М., — 2002. — 11 с. — Деп. В
ВИНИТИ 26 дек. 2002, №2266-В2002
28. Каширских В.Г.,
Завьялов
В.М.
Соколов
Д.В.
Идентификация
параметров
асинхронного электродвигателя с помощью метода наименьших квадратов// Вестн.
КузГТУ.—2002.-№2.— С.17-19.
29. Каширских В.Г.,
Завьялов
В.М.
Соколов
Д.В.
Идентификация
параметров
асинхронного электродвигателя с помощью расширенного фильтра Калмана// Вестн.
КузГТУ.—2002,—№2,— С. 18-20.
30. Каширских В.Г., Завьялов В.М. Соколов Д.В. Определение кривой намагничивания
асинхронного двигателя по результатам испытания на холостом ходе// Вестн. КузГТУ. —
2002, — №2, — С. 14-16.
31. Ключев В.И. Теория электропривода: Учеб. для вузов. — 3-е изд. перераб. и доп. —
М.: Энергоатомиздат, 1998. — 704 е.: ил.
32. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. — М.: Высшая
школа, 1994. — 318 с.:ил.
33. Кравченко Ю.И., Вакуленко К.Н. Устройство для оценки качества механической
характеристики
общепромышленных
асинхронных
двигателей// Вестн. Киевского
политехнического института.— 1976. №13 —с. 44-47.
34. Краличкин Л.К. Погрешности косвенных методов измерения полезного момента
асинхронного двигателя// Тр. Горькое. Ин-та инж. Вод. Трансп. — 1975 — № 78 — с. 9298.
35. Краличкин Л.К Измерение вращающего момента при переменной скорости вращения
асинхронного двигателя// Тр. Горьков. Ин-та инж. Вод. Трансп. — 1980 — №182 — с. 7782.
36. Крановое электрооборудование: Справочник/Алексеев Ю.В.,
37. Богословский А.П., Певзнер Е.М. и др. ; под ред. А.А, Рабиновича. — М.: Энергия,
1979. — 240 с.:ил.
38. Кривоцюк Ан. А. Фильтр Калмана в задачах измерения параметров нелинейных
динамических систем//Измерительная техника. — 1986, — №7. —с. 8-10.
39. Лапа В.Г. Математические основы кибернетики. — Киев: Вища Школа. 1974.-452 с.
40. Масандилов Л.Б., Ташлицкий М.М. Способ быстрого измерения механических
характеристик асинхронных двигателей// Труды МЭИ. Электропривод и системы
управления — 2002. — Вып. 678. — С. 26-32.41.
1.1.4Система экспресс-анализа состояния маслонаполненных
трансформаторов
Цель работы:
Своевременно выявить неисправность МНТ без его отключения путем использования
технических средств и методики непрерывного контроля газов, растворенных в
трансформаторном масле.
В работе требуется решить следующие задачи:
На основании анализа существующей системы контроля и диагностики силовых
трансформаторов, обосновать использование регистрации газосодержания ТМ в составе
маслонаполненных трансформаторов; выявить характерные газы, растворенные в ЖИ,
регистрация которых позволит обнаружить большую часть дефектов, возникающих в
МНТ; разработать алгоритм оценки работоспособности МНТ по выбранным
диагностическим параметрам; предложить технические средства для анализа
растворенных в ТМ газов в составе МНТ.
Методы исследования, используемые в работе:
1. Обосновать теоретически и экспериментально минимальный набор газов, необходимый
для индикаторного контроля состояния силовых трансформаторов.
2. Разработать алгоритм определения работоспособности МНТ при экспресс - анализе
газосодержания ТМ в составе силовых трансформаторов, который основан на
определении концентрации выбранных газов: водорода, метана и окиси углерода.
3. Предложить математическую модель теплового процесса остывания изоляционного
масла при выделении газов, растворенных в ТМ.
4. На основании теоретических и экспериментальных исследований предложить методику
прогнозирования состояния МНТ по изменению концентрации газов, растворенных в ТМ.
Актуальность работы:
В
городских
и
сельских
электросетях
эксплуатируется
большое
число
маслонаполненных трансформаторов (МНТ). В энергосистемах одни МНТ находятся под
постоянным контролем высококвалифицированного персонала, другие, расположенные в
труднодоступной местности, осматриваются эпизодически. Учитывая то, что в настоящее
время, в связи с экономическими трудностями, число вновь вводимых в эксплуатацию
МНТ незначительно, основной задачей, решаемой при эксплуатации МНТ, является
обеспечение их долговременной безаварийной эксплуатации. Для этого необходимо
своевременно определять отклонения рабочих режимов МНТ. В большинстве случаев
повреждение МНТ происходит в результате длительного воздействия неблагоприятных
(локальных перегревов, частичных разрядов и т.д.) факторов. Очень часто, развитие
дефекта
носит
лавинообразный
характер,
поэтому
своевременное
определение
развивающегося дефекта позволит принять меры по предупреждению его развития и
длительному сохранению работоспособности МНТ.
Рекомендации по содержанию работы(содержание теоретической и экспериментальной
частей корректируется по указанию научного руководителя или по заданию предприятиязаказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Введение
1. СОСТОЯНИЕВОПРОСАИОБОСНОВАНИЕИССЛЕДОВАНИЙ.
1.1. Анализповреждаемостисиловых трансформаторов.
1.2. Анализсуществующегоконтроля состояния маслонаполненноготрансформатора.
1.3. Диагностическиепоказателижидкойизоляцииитехническиесредстваихконтроля.
1.4.
Предлагаемая система экспресс-
анализасостояниямаслонаполненныхтрансформаторов.
Выводыпоглаве.
2.
РАЗРАБОТКАМОДЕЛИИОБОСНОВАНИЕТЕХНИЧЕСКИХСРЕДСТВДЛЯДИАГНОСТ
ИКИМАСЛОНАПОЛНЕННОГОТРАНСФОРМАТОРА.
2.1.
Анализдефектов,
возникающихприработе маслонаполненных трансформаторовихарактерныегазы,
ихконцентрации.
2.1.1 Основныеположениямоделированиядиагностикисостояниясиловоготрансформатора.
2.1.2 Характеристикадефектногосостояниямаслонаполненныхтрансформаторов.
2.1.3 Определение граничных значений показателей, характеризующих состояние
маслонаполненных трансформаторов.
2.2. Условия и факторы выделения газов из жидкой изоляции.
2.3. Технические средства выделения и регистрации газов.
2.3.1. Обоснование камеры выделения газов из трансформаторного масла.
2.3.2. Обоснование и выбор технических средств для определения газосодержания жидкой
изоляции.
Выводы по главе.
3. ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫДЕЛЕНИЯРАСТВОРЕННЫХ В МАСЛЕ ГАЗОВ.
3.1 Описание камеры для выделения газов из ТМ.
3.1.1 Описание лабораторной установки для исследования выделения и регистрации газов,
растворенных в масле.
3.1.2 Лабораторные исследования и анализ полученных результатов.
3.2 Влияние стимулирующих факторов, используемых при выделении газов, на степень
старения ТМ.
3.3 Математическая модель теплового процесса остывания масла в камере выделения
газов.
3.4
Предлагаемая
трансформаторов.
Выводы по главе.
система экспресс-анализа состояния
маслонаполненных
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОЙ СИСТЕМЫ ЭКСПРЕССАНАЛИЗА
СОСТОЯНИЯ
МАСЛОНАПОЛНЕННЫХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ, ОБЩИЕ ВЫВОДЫ, РЕКОМЕНДАЦИИ .104 4.1 Обоснование варианта
установки измерительной камеры в составе силового трансформатора.
4.2 Исследование возможности регистрации изменения концентрации газов.
4.3 Анализ изменения состояния МНТ, алгоритмы обработки данных.
Выводы по главе.
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Липштейн Р.А., Шахнович М.И. Трансформаторное масло. - М.: Энер-гоатомиздат,
1983. - 296 с.
2. Маневич Л. О. Обработка трансформаторного масла. М.: Энергоатом-издат, 1985. -104
с.
3. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы,- М.:
Энергоатомиздат, 1985,- С.94-98.
4. Ванин Б.В., Львов Ю.Н., Львов М.Ю., Неклепаев Б.Н., АнтиповК.М., СурбаА.С.,
Чичинский М.И. О повреждениях силовых трансформаторов напряжением 110- 500 кВ в
эксплуатации // Электрические станции, 2001, №9, с.53-58.
5. Бажанов С.А.,
Воскресенский
В.Ф.
Профилактические
испытания
изоляции
оборудования высокого напряжения. М.: Энергия, 1977,- 288 с.
6. Кустов С.С. Совершенствование системы капитальных ремонтов трансформаторов на
напряжение 6 35 кВ распределительных электрических сетей: Автореф. дис. канд. техн.
наук: 05.14.02 - М.: ВНИИЭ, 1981,-22 с.
7. Загянский А.И., Кислица Н.И., Пальчикова Е.П. Совещание в Минэнерго СССР по
улучшению работы предприятий и районов электрических сетей // Электрические
станции. 1988,- N 3. - С. 90 - 92.
8. Гречко О.Н., Калачева Н.И. Современные тенденции в развитии системы контроля и
диагностики состояния силовых трансформаторов 110750 кВ. Известия АН. Энергетика,
1996, №5.
9. Соколов В.В.
Актуальные
задачи
развития
методов
и
средств
диагностики
трансформаторного оборудования под напряжением. Известия АН. Энергетика, 1997, № 1.
10. Стрельников М.Ю. Система контроля тангенса угла диэлектрических потерь жидкой
изоляции в составе маслонаполненного трансформато126pa: Автореф. дис. .канд. техн.
наук: 05.09.03. Казань: КГТУ, 2001. -20 с.
11.
С.Н.
Койков
Перспективы
развития
неразрушающих
методов
диагностики
электрической изоляции// Международная научно-техническая конференция ИЗОЛЯЦИЯ99.
Труды
конференции.
Санкт-Петербургский
государственный
технический
университет, 15-18 июня 1999 г.
12. Ушаков В.Я. Старение изоляции и методы контроля ее состояния. Учебное пособие. Томск: изд. ТПУ, 1993. -60 с.
13. Могузов В.Ф. Обслуживание силовых трансформаторов. М.: Энерго-атомиздат, 1991. 192 с.
14. Троицкий А.А. Энергетика СССР за 70 лет // Электрические станции. 1987,-N 11,-С. 217.
15. Голоднов Ю.М. Контроль за состоянием трансформаторов. М.: Энер-гоатомиздат,
1988.-88с.
16. Денисов В.Е.,
Коган
Ф.Л.
Роль
Союзтехэнерго
в
повышении
надежности
электроэнергетического хозяйства страны // Электрические станции. 1988.-N1.-С. 8-12.
17. Мещанинов В.А., Лопухова Т.В. Проблема диагностики силового электротехнического
оборудования// Методы и средства технической диагностики: Сборник трудов XV
Международной межвузовской школы-семинара, Йошкар-Ола, МарГУ, 1998 г., С. 63 67.
18. Некряченко Г.П., Михеев Г.М., Готлиб И.П. Диагностика трансформаторов// Известия
инженерно-технологической Академии Чувашской республики. Чебоксары, 1997. - N (4 7). - С. 287-291.
19. Михеев Гн.М., Михеев Г.М. Применение метода лазерной спектроскопии для анализа
водорода, образующегося при электрическом пробое трансформаторного масла//
Электричество 1996. № 7. С.33-36
20. Митрофанов Г.А., Стрельников М.Ю. Определение диэлектрических потерь изоляции
электрооборудования// Промышленная энергетика, 1997, №6.
21. Мещанинов В.А.,
Агапов
Р.А.
Проблемы
диагностики
высоковольтного
электрооборудования в энергосистеме Татарстана// Проблемы энергетики: Материалы
докладов Республиканской научной конференции. Часть 2. Казань, 1998.
22. Митрофанов Г.А., Стрельников М.Ю. Измеритель диэлектрических потерь Приборы и
системы управления, 1998, № 1
23. Митрофанов Г.А., Стрельников М.Ю. Измерение тангенса угла диэлектрических
потерь // Заводская лаборатория, 1997, № 12
24. Приходько В.М., Кравченко В.И. , Приходько A.M. Мобильная установка для
комплексных испытаний и диагностики изоляции. Промышленная энергетика, 1995, N 10.
25. Бутырин П.А.,
Алпатов
М.Е.
Непрерывная
диагностика
трансформаторов
//Электричество, 1998, № 7, с.45-55.
26. Алексеев Б.А. Системы непрерывного
контроля состояния крупных
силовых
трансформаторов. Электрические станции, 2000, №8 с.62-71
27. Нормы испытания электрооборудования. М.: Энергоатомиздат, 1985,228 с.
28. РД 34.45-51.300-97. Объем и нормы испытаний электрооборудования. М.: НЦ Энас,
1998.128
29.
Сви
П.М.
Контроль
изоляции
оборудования
высокого
напряжения.
-М.:
Энергоатомиздат, 1988. 128 с.
30. Богородицкий Н. П., Пасынков В. В., Тареев Б. М. Электротехнические материалы,М.: Энергоатомиздат, 1985,- 304 с.
31. Корицкий Ю. В. Электротехнические материалы. М.: Энергия, 1976,232 с.
32. ГОСТ 6581-75. Материалы электроизоляционные жидкие. Методы электрических
испытаний. М.: Издательство стандартов, 1986. - 23 с.
33. Митрофанов Г.А., Стрельников М.Ю. Измеритель пробивного напряжения жидкой
изоляции Материалы Всеросс. междисципл. научн. конф. «Вторые Вавиловские чтения»,
Йошкар-Ола: МарГТУ, 1997.
34. Михеев Г. М. Автоматизация приборов для исследования и контроля диэлектрических
жидкостей в энергетике: Автореф. дис. . канд. техн. наук: 01.04.01,- Ижевск: УдГУ, 1998,24 с.
35. Готлиб И.П., Михеев Г.М., Улисов П.А. Устройство для определения температуры
вспышки трансформаторного масла// Тез. докл. Всероссийской межвузовской научнопрактической конференции. Чебоксары: ЧГУД996.-С. 33-34
36. ГОСТ 7822-75. Метод определения содержания растворенной воды. -М.: Издательство
стандартов, 1983. 10 с.
37. Базуткин В. В., Ларионов В. П., Пикталь Ю. С. Техника высоких напряжений:
Изоляция и перенапряжения в электрических системах,- М.: Энергоатомиздат, 1986,- 464
с.
38. Кучинский Г. С., Кизеветтер В. Е., Пинталь Ю. С. Изоляция установок высокого
напряжения.-М.: Энергоатомиздат, 1987,- 338 с.
39. Методика обнаружения повреждений в силовых трансформаторах с помощью анализа
растворенных в масле газов,- М.: Союзтехэнерго, 1979,- 88 с.
40. РД 34.46.302-89. Методические указания по диагностике развивающихся дефектов по
результатам хроматографического анализа газов,129растворенных в масле силовых
трансформаторов. М.: Союзтехэнерго, 1989.
41. ГОСТ 6433.5-84. Диэлектрики жидкие. Отбор проб. М.: Издательство стандартов,
1985. - 23 с.
42. Крейчи М., Паюрек Я., Комерс Р. Вычисления и величины в сорбцион-ной колоночной
хроматографии. М.: Мир, 1993. - 208 с.
43. Новак Й. Количественный анализ методом газовой хроматографии. -М.: Мир, 1978.160 с.
44. Aicher L., Vora J. Allis Chalmers Electr., Rev., 1963, vol. 28, №1, p.22-24.
45. Vora J., Aicher L. IEEE Trans., Power Apparatus and System, 1965, vol.84, №2, p. 172-176.
46. Thibbault M., Galand J. Rev. Gen. Electr., 1972, vol. 81, №1, p. 48-53,VII.
47. Fallon B. Electre (France), 1975, № 42, p. 31-52.
48. Вида E.M., Шустров В.А. Применение автоматического хроматографа// Электрические
станции. 1984. - №12. - С.64-66.
49. ГОСТ 116787-85. Трансформаторы силовые. Общие технические условия. М.:
Издательство стандартов, 1986. - 24 с.
50. Венедиктов С.В. Метод, алгоритмы и средства диагностирования мас-лонаполненного
электроаппарата с системой активной циркуляции жидкого диэлектрика. Автореф. дис.
.канд. техн. наук: 05.09.03. Казань: КГЭУ, 2001.-20 с.
51. Калявин В.П., Рыбаков Л.М. Надежность и диагностика электроустановок // МарГУ.
Йошкар-Ола, 2000, 348 с.
52. Алексеев В.Г., Несвижский Е.И. Выбор оптимальных значений критериев при
диагностике состояния силовых трансформаторов по результатам анализа растворенных в
масле газов// Электрические станции.
53. Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики. Справочник. Киев: Нау-кова думка, 1989. 864 с.
54. Черножуков Н.И., Крейн С.Э. Окисляемость минеральных масел. М.: Гостоптехиздат,
1959. - 370 с.
55. Джуварлы Ч.М., Иванов К.И., Курлин Р.А., Липштейн Р.А. Электроизоляционные
масла. М.: Гостоптехиздат, 1963. - 273 с.
56. Кропинов A.M., Митрофанов Г.А., Мартынов А.Н., Евдокимов А.О., Михеев А.В.
Влияние молекулярных фильтров на статистическое распределение газовых молекул//
Обозрение прикладной и промышленной математики. 2001. - Т.7. - Вып. 2.
57. Аракелян В. Г., Сенкевич В. Д. Ранняя диагностика повреждения изоляции
высоковольтного
маслонаполненного
оборудования//
Электротехническая
промышленность. Сер. 02. Аппараты высокого напряжения." М.: Информэлектро, 1986,32 с.132
58. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Кн. 1/ Под ред. В. В.
Клюева.- М.: Машиностроение, 1986,- 488 с.
59. Альперин В.В., Конкин Э.И., Кузьмин А.А. Современные электрофизические методы и
аппаратура для анализа газов в жидкостях и газовых смесях. М.: Химия, 1975. - 184 с.
60. Михеев Г.М.
Лазерная
диагностика
водорода
на
основе
вынужденного
комбинационного рассеяния света: Автореф. дис. .доктора, физ.-мат. наук: 01.04.01.
Ижевск: УдГУ, 1999.-40 с.
61. Митрофанов Г.А., Кропинов A.M., Мартынов А.Н., Михеев А.В. Плёночный датчик
водорода// Мат-лы 4 го Международного симпозиума "Вакуумные технологии и
оборудование". Харьков: ИПЦ «Контраст», 2001.
62. Рылов В.А. Оптические газоанализаторы. Ретроспективный обзор. Приборы и системы
управления, 1999, № 9. С. 17-20.
63. Павленко В.А. Газоанализаторы. М. Л., Машиностроение. 1965.
64. Михеев А.В. Изменение спектров поглощения трансформаторного масла при старении
Материалы региональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы
совершенствования технологии производства», Йошкар-Ола, 2001.
65. Михеев А.В. Структурный анализ органических жидкостей Материалы региональной
научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии
производства», Йошкар-Ола, 2000.
66. Митрофанов Г. А., Еремин А. А., Кропинов А. М., Михеев А. В., Оки-шев В. А.
Контроль
электрофизических
показателей
жидкой
изоляции133маслонаполненного
электрооборудования// Проблемы энергетики. -1999.-№5-6.-С. 31-36.
67. Митрофанов Г.А. Диагностика трансформаторного масла при эксплуатации сельских
электроустановок: Автореф. дис. . канд. техн. наук. 05.20.02. Челябинск: ЧИМЭСХ, 1990. 20 с.
68. Митрофанов Г.А.,
Пястолов
А.А.
Контроль
состояния
жидкой
изоляции
электрооборудования// Техника в с.х., 1988, № 6. С.57-58.
69. Митрофанов Г.А., Кропинов A.M., Мартынов А.Н., Михеев А.В. Диагностический
контроль состояния трансформаторного масла// Мат-лы докл. 3-го Международного науч.
симпозиума по энергетике, окружающей среде и экономике. Казань: КГЭУ,2001.
70. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977. 344 с.
71. Чечеткин А.В., Занемонец Н.А. Теплотехника. М.: Высшая школа, 1986.-344 с.
72. Тихонов А.Н., Самарский А.А., Уравнения математической физики -М.: Наука 1977,
736 с.
73. Буль Б.К., Буткевич Г.В., Годжелло А.Г. и др. Основы теории электрических
аппаратов// Под ред. Г.В. Буткевича. М.: Высшая школа, -1970 600 с.
74. Тареев Б. М. Физика диэлектрических материалов. М. Энергоиздат, 1982.- 320 с.
75. Краснощеков Е.А. и Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. М.: Энергия, 1969. 264
с.
76. Митрофанов Г. А., Бородин И.А., Ведин И.А., Калаев Ю.В., Поляков И.Н. Устройство
для контроля жидких диэлектриков// Патент РФ на изобретение № 1774285,- Бюл. изобр,1992,- № 41
77. Ванин Б.В., Львов Ю.Н., Сапожников Ю.М., Петрунько А.К. Анализ газовыделения в
масле трансформаторов, вводимых в работу из резерва при низких температурах.
Электрические станции, 1993, №2, с. 29-33.134
78. Митрофанов Г. А., Стрельников М. Ю. Измеритель диэлектрических потерь с
автоматическим балансированием моста// Приборы и техника эксперимента. 1997,- № 3,С. 165-166.
79. Митрофанов Г.А., Михеев А.В., Поляков И.Н. Контроль диэлектрических потерь
трансформаторного масла// Известия ВУЗов. Проблемы энергетики, 2000 №5-6.
80. Митрофанов Г. А., Поляков И. Н., Бородин И. А., Изиков Е. Н. Диагностика состояния
изоляции
энергетического
электрооборудования//
Тез.
докл.
Российской
науч.
конференции "Научный потенциал вузов программе "Конверсия". - Казань: КГТУ, 1993. С. 54.
81. Митрофанов Г.А., Еремин А.А., Кропинов А.М, Михеев А.В., Оки-шев В.А. Контроль
электрофизических
показателей
жидкой
изоляции
маслонаполненного
электрооборудования Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. 1999,- № 5-6.
82. Сви П.М. Методы и средства диагностики оборудования высокого напряжения. М.:
Энергоатомиздат, 1992. - 240 с.
83. Грешилов А.А., Стакун В.А., Стакун А.А. Математические методы построения
прогнозов. М.: Радио и связь, 1997.
84. Технические средства диагностирования/ Под общ. ред. В. В. Клюева,-М.:
Машиностроение, 1989,- 672 с.
85. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа,
1998. - 479 с.
86. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ: Подход с использованием ЭВМ/ Под ред.
Г.П. Башарина. М.: Мир, 1982. - 488 с.
87. Рыбаков Л.М., Калявин В.П. Диагностирование оборудования систем
электроснабжения./Йошкар-Ола: МКИ, 1994. 196 с.136
1.1.5 Исследование алгоритмов идентификации для систем
бездатчикового векторного управления асинхронными
электроприводами
Цель работы:
Исследовать
алгоритмы
активной
предварительной
и
пассивной
текущей
идентификации параметров и наблюдения координат асинхронного бездатчикового ЭП, а
также построить адаптивне законы векторного управления, расширяющих диапазон
регулирования частоты вращения в двигательном и генераторном режимах работы.
В работе требуется решить следующие задачи:
1. Разработать беспоисковый алгоритм предварительной идентификации постоянной
времени ротора асинхронного двигателя в системах ЭП.
2. Получить условия, при выполнении которых изменяющиеся параметры и неизмеряемые
координаты АД принципиально возможно совместно вычислить по измерениям лишь
основных гармоник токов и напряжений статора в установившихся режимах работы
электропривода.
3. Разработать и исследовать методику совместного синтеза подсистем регулирования и
идентификации частоты вращения ротора асинхронного двигателя с адаптацией ЭП к
изменениям активного сопротивления статора.
4.
Экспериментально
исследовать
характеристики
разработанных
алгоритмов
в бездатчиковом асинхронном ЭП.
Методы исследования, используемые в работе:
Исследования направленные на разработку методов и способов, способствующих
достаточно точной оценке величин и регулируемых координат, недоступных для
непосредственного регулирования.
Актуальность работы:
Индивидуальный автоматизированный электропривод в настоящее время получил
широкое применение во всех сферах жизни и деятельности общества - от сферы
промышленного
производства
до
сферы
быта.
Благодаря
особенностям
совершенствования
технических
показателейэлектроприводы во
применения является основой технического прогресса.
всех
областях
Современный автоматизированный электропривод - это высоконадежная и
экономичная электромеханическая система, способная полностью обеспечить
автоматизацию любого технологического процесса, достигать высокого быстродействия и
точности в работе, улучшить условия труда обслуживающего персонала .
Широта
применения
определяет
исключительно
большой
диапазон
мощностей электроприводов (от долей ватта до десятков тысяч киловатт) и значительное
разнообразие их исполнения. Уникальные по производительности промышленные
установки - прокатные станы в металлургической промышленности, шахтные подъемные
машины и экскаваторы в горнодобывающей промышленности, мощные строительные и
монтажные краны, протяжные высокоскоростные конвейерные установки, мощные
металлорежущие станки и многие другие - оборудуются электрическими приводами,
мощность которых составляет сотни и тысячи киловатт.
В настоящее время в России, как и за рубежом, широко внедряются системы
регулируемого по скорости электропривода (ЭП) переменного тока, большинство которых
построено на базе асинхронных двигателей с коротко-замкнутым ротором (АД).
Причиной тому является высокая надежность и низкая стоимость АД в сравнении с
другими типами электрических машин, при этом реализация векторного управления АД
обеспечивает регулировочные характеристики ЭП, не уступающие характеристикам ЭП
постоянного тока. Как правило, электроприводами на базе АД оснащаются
общепромышленные механизмы, не требующие глубокого (свыше 1:100) регулирования
частоты вращения. Это насосы, компрессоры, вентиляторы, мельницы, прессы, конвейеры
и подъемно-транспортные механизмы.
Двигатели с короткозамкнутым ротором проще и надежнее в эксплуатации, а также
значительно
дешевле,
чем
двигатели
с фазным ротором.
В
настоящее
время асинхронные двигатели выполняют преимущественно с короткозамкнутым ротором
и лишь при больших мощностях и в специальных случаях используют фазную обмотку
ротора.
С развитием силовой полупроводниковой и микропроцессорной техники в последние
20-25 лет стало возможным массовое создание устройств частотного регулирования
электроприводов с асинхронными двигателями. Эти устройства позволили экономично и
точно управлять скоростью и моментом двигателя, избавиться от дросселирования
производительности насосов и вентиляторов при помощи вентилей и заслонок, а также
сложных и дорогостоящих приводов постоянного тока.
Частотно-регулируемый
электропривод
на
базе асинхронного двигателя
с
короткозамкнутым ротором в настоящее время является самым распространенным и,
вместе с тем, наиболее практически целесообразным видом регулируемого
электропривода массового применения. Также он обеспечивает удовлетворительные
динамические и энергетические характеристики во всем диапазоне скоростей, которые не
уступают показателям регулируемого ЭП постоянного тока [32, 34, 42].
Частотно-регулируемый
электропривод
состоит
из
АД, обмотка статора
которого
подключена к преобразователю частоты (ПЧ). Наиболее распространенным типом
преобразователей частоты является двухступенчатое преобразовательное устройство на
основе
силового выпрямителятрёхфазного
переменного
напряжения
сети
и
автономного инвертора напряжения с широтно-импульсной модуляцией (АИН с ШИМ),
преобразующего выпрямленное напряжение в переменное трёхфазное с регулируемой
частотой и амплитудой.
Рекомендации по содержанию работы(содержание теоретической и экспериментальной
частей корректируется по указанию научного руководителя или по заданию предприятиязаказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Введение.
1.
МАТЕМАТИЧЕСКАЯМОДЕЛЬ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯИПРИНЦИПВЕКТОРН
ОГО УПРАВЛЕНИЯ.
1.1.
Уравненияэлектрическогоравновесия обмоток асинхронногодвигателяиихпреобразования.
1.2. БалансмощностейиэлектромагнитныймоментАД.
1.3.
МатематическаямодельэлектромагнитныхпроцессовАДвнеподвижнойсистемекоординат.
1.4. Векторноеуправление асинхронным электроприводомприпитанииот АИН сШИМ.
1.5.
Функциональнаяиструктурнаясхемы бездатчиковой системы.
векторногоуправленияАД.
2.АЛГОРИТМЫАКТИВНОЙПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПАРАМЕТРОВ
СХЕМЫЗАМЕЩЕНИЯАД.
2.1. Идентификацияэквивалентногосопротивления статора.
2.2. Идентификацияэквивалентнойиндуктивностирассеяния.
2.3. Идентификацияиндуктивностистатораирасчетиндуктивностиротора
2.4. Идентификацияпостояннойвременииактивного сопротивления ротора.
2.5. Выводы по главе.
3. Исследование условий пассивной текущей идентификации координат и параметров
асинхронного электропривода при "клеммных" измерениях.
3.1.
Методика
постановки
условий
для
текущей
идентификации
параметров
асинхронного бездатчикового ЭП с использованием матрицы Якоби.
3.2. Анализ задач текущей идентификации координат и параметров асинхронного
бездатчикового электропривода на основе комплексной формы записи модели.
3.3. Исследование условий текущей идентифицируемости координат и параметров
асинхронного бездатчикового электропривода.
3.3.1. Анализ возможности совместной идентификации частоты вращения ротора и
активного сопротивления обмотки статора АД.
3.3.2. Корректная постановка задачи идентификации скорости вращения ротора АД и
эквивалентной индуктивности рассеяния.
3.3.3. Условия идентификации постоянной времени цепи ротора и электрической частоты
вращения ротора АД.
3.3.4. Возможность совместной идентификации взаимной индуктивности и электрической
частоты вращения ротора двигателя.
3.4. Проверка условий совместной идентифицируемости параметров АД при наличии
датчика скорости и косвенном полеориентировании.
3.4.1. Исследование условий совместной идентификации активных сопротивлений
обмоток статора и ротора АД.
3.4.2. Анализ возможности получения оценок эквивалентной индуктивности рассеяния и
активного сопротивления модели цепи статора двигателя.
3.4.3. Исследование детерминанта матрицы Якоби для постоянной времени ротора и
взаимной индуктивности ЭП.
3.5. Построение якобиана только по модели ротора асинхронного бездатчикового
электропривода с векторным управлением.
3.5.1. Анализ системы с совместной идентификацией частоты вращения и постоянной
времени ротора асинхронного двигателя.
3.6. Выводы по главе.
4. Синтез адаптивного идентификатора частоты вращения ротора АД.
4.1.
Идентификатор
частоты
вращения
и
ориентирующего
вектора потокосцеплений ротора.
4.1.1. Структура, принцип действия идентификатора.
4.1.2. Синтез адаптора и корректора нулей.
4.1.3. Методика совместного синтеза подсистем регулирования и идентификации
скорости.
4.1.3.1.
Построение
структурной
схемы
пересекающихся
контуров
подсистем
регулирования и идентификации.
4.1.3.2. Синтез идентификатора скорости.
4.1.3.3. Обоснование передаточной функции регулятора скорости.
4.1.3.4. Синтез регулятора скорости по возмущающему воздействию
4.1.4. Моделирование системы управления электропривода с идентификатором частоты
вращения.
4.2. Синтез алгоритма текущей идентификации активного сопротивления обмотки статора
АД.
4.2.1 Синтез «быстрого» алгоритма текущей идентификации на основе адаптивной
модели.
4.2.1.1
Структурный
синтез
и
расчет
параметров
идентификатора
активного
сопротивления статора.
4.2.1.2 Моделирование процесса идентификации активного сопротивления статора в ходе
предварительного намагничивания машины.
4.2.2.
Построение
«медленного»
алгоритма
текущей
идентификации
активного
сопротивления статора в рабочих режимах электропривода
4.2.3. Моделирование процесса идентификации активного сопротивления статора и
частоты вращения ротора.
4.3. Совместная идентификация постоянной времени ротора и частоты вращения АД на
основе модели ротора.
4.3.1 Синтез алгоритма совместного вычисления величины постоянной времени ротора и
частоты вращения АД.
4.3.2 Моделирование системы ЭП с алгоритмом совместной идентификации сог и Тг.
4.4 Анализ устойчивости системы управления скоростью бездатчикового асинхронного
электропривода.
4.4.1 Построение системы регулирования скорости ЭП.
4.4.2 Моделирование процесса управления частотой вращения ротора асинхронного
двигателя.
5. Экспериментальное исследование адаптивных систем эп с бездатчиковым векторным
управлением.
5.1. Исследование влияния температурного дрейфа активного сопротивления статора на
статические и динамические характеристики электропривода.
5.2. Влияние температурного дрейфа активного сопротивления обмотки ротора
(постоянной
времени
ротора)
на
статические
и
динамические
характеристики
электропривода.
5.3 Сравнение методов бездатчикового векторного управления АД.
5.4 Описание физической модели электропривода.
5.5
Результаты
экспериментального
физической модели электропривода.
5.6 Выводы по главе.
исследования
синтезированных алгоритмов на
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Андреев М.
А.
Параметрическая
идентификация асинхронного элк-тропривода
в
режиме реального времени. Диссертация . кандидата технических наук // Вологда, 2010.
141 с.
2. Афонин В. И., Кравчик А. Э., Соболенская Е. А., Шлаф М. М. Асинхронные двигатели
серии 4А: Справочник. М.: Энергоиздат, 1982. 504 с.
3. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. М.:
Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1972. 768 с.
4. Бойко Е. П., Гаинцев Ю. В. Асинхронные двигатели общего назначения / под ред. В.
М. Петрова, А. Э. Кравчика. М.: «Энергия», 1980. 488 с.
5. Виноградов А. Б. Векторное управление электроприводами переменного тока. Иваново,
2008. 298 с.
6. Виноградов А.
Б.
Адаптивно-векторная
система
управления
бездат-
чиковым асинхронным электроприводом // Силовая Электроника. 2006. № 3. С. 50-55.
7. Виноградов А. Б., Сибирцев А. Н., Чистосердов В. Л. Адаптивная система векторного
управления асинхронным электроприводом // Электротехника. 2003. №7. с. 7-17.
8. Виноградов А. Б., Колодин И. Ю. Бездатчиковый асинхронный электропривод с
адаптивно-векторной
системой
управления.
Электрон,
дан.
URL:
www.vectorgroup.ru/articles/article9
9. Волков А. В., Скалько Ю. С. Идентификация активных сопротивлений частотнорегулируемого асинхронного электродвигателя при их температурном дрейфе //
Електротехнша та електроенергетика. 2009. № 1. С. 58 -67.
10. Воронов А. А., Новогранов Б. Н., Титов В. К. Основы теории автоматического
регулирования и управления // Учеб. пособие для вузов. М.: «Высшая школа», 1977. 520 с.
11. Давыдова Л. Переход в технике производства от механических систем передачи
энергии к электроприводу: Автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук, Институт истории естествознания и техники. М., 1969. 17 с.
12. Зима Е.
А.
Энергооптимальные
управления асинхронными электроприводами
с
алгоритмы
векторного
улучшенными
динамическими
характеристиками. Диссертация . кандидата технических наук // Новосибирск, 2003. 208 с.
13. Иванов-Смоленский А. В. Электрические машины. М.: Энергия, 1980. 928 с.
14. Ивлева А. М., Прилуцкая П. И., Черных И. Д. Линейная алгебра. Аналитическая
геометрия: Учеб. пособие, 2-е издание, исправленное и дополненное. Новосибирск, 2002.
127 с.
15. Ким Д. П. Теория автоматического управления. Т 1. Линейные системы 2-е издание,
исправленное и дополненное. М.: ФИЗМАТ ЛИТ, 2007. 312 с.
16. Ключев В. И. Теория электропривода. М.: Энергоатомиздат, 1985.560 с.
17. Ковчин С. А., Сабинин Ю. А. Теория электропривода: Учебник для вузов. СПб.:
Энергоатомиздат, 1994. 496 с.
18. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров //
под. ред. И.Г. Арамовича. М.: Наука, 1984. С. 112.
19. Кучер Е. С. Исследование устойчивости системы управления скоростью асинхронного
электропривода // Материалы Всероссийской научной конференции молодых ученых
«Наука. Технологии. Инновации» НТИ-2010. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. Часть 3.
С. 193 194.
20. Кучер Е. С. Анализ устойчивости систем управления скоростью асинхронного
электропривода // Автоматизированные электромеханические системы: сб. науч. тр.
Новосибирск, НГТУ, 2011. С. 32-39.
21. Кучер Е. С., Панкратов В. В. Исследование условий текущей идентифицируемости
координат и параметров асинхронного электропривода // Электричество. 2011. № 5. С. 48
52.
22. Кучер Е. С., Панкратов В. В. Активная предварительная идентификация постоянной
времени
ротора
асинхронного
двигателя
//
Научный
вестник
Новосибирского
государственного технического университета. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2012. №1 (46).
С. 127 134.
23. Кучер Е. С., Панкратов В. В. Анализ условий идентифицируемости координат и
параметров асинхронных электроприводов по основным гармоникам электрических
величин // Электротехника. 2012. №9. С. 14-17.
24. Москаленко В. В. Автоматизированный электропривод: учебник для вузов. М.:
Энергоатоимздат, 1986. 416 с.
25. Нос О.
В.
Разработка
и
оптимизация
алгоритмов
управления
асинхронным
электроприводом на основе метода непрерывной иерархии. Диссертация . кандидата
технических наук. Новосибирск. 1999. 242 с.
26. Панкратов В. В. Метод синтеза алгоритмов текущей идентификации на основе
адаптивных моделей // Автоматизированные электромеханические системы. Новосибирск:
Изд-во НГТУ, 1997. С. 15-19.
27. Панкратов В. В., Волков В. Ю., Волкова Е. А., Котин Д. А., Тетю-шева Е. С., Хныкова
Т.
А. Многодвигательные асинхронные
электроприводы
с
автоматическим
выравниванием нагрузок // Транспорт: наука, техника, управление. 2008. №6. С. 32 37.
28. Панкратов В. В. Синтез адаптивного идентификатора потокосцеп-лений и активных
сопротивлений асинхронного двигателя для систем векторного управления // Изв. вузов.
Электромеханика. 1997. № 3. С. 65 68.
29. Панкратов В. В. Векторное управление асинхронными электроприводами: Учеб.
пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1999. 66 с.
30. Панкратов В.
В.
Тенденции
общепромышленных электроприводов переменного
устройств
силовой
электроники
//
Силовая
тока
на
развития
основе
современных
интеллектуальная
электроника.
Специализированный информационно-аналитический журнал. 2005. №2. С. 27 31.
31. Панкратов В. В., Зима Е. А., Нос О. В. Специальные разделы современной теории
автоматического управления: учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. 220 с.
32. Панкратов В. В., Зима Е. А. Энергооптимальное векторное управление асинхронными
электроприводами: Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2005. 120 с.
33. Панкратов В. В., Зима Е. А., Нос О. В. Специальные разделы современной теории
автоматического управления: учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. 220 с.
34. Панкратов В. В., Котин Д. А. Синтез адаптивных алгоритмов вычисления скорости
асинхронного электропривода на основе второго метода Ляпунова // Электричество. 2007.
№ 8. С. 48-53.
35. Панкратов В.
В.,
Маслов
М.
О.
Синтез
и
исследование
одной
структуры бездатчикового асинхронного электропривода с векторным управлением //
Электротехника. 2007. № 9. С. 9 14.
36. Панкратов В.
В.,
Маслов
М.
О.
Задачи
синтеза
алгоритмов
идентификации бездатчиковых асинхронных электроприводов с векторным управлением
и вариант их решения // Силовая интеллектуальная электроника. 2007. №1. С. 37-43.
37. Панкратов В. В., Маслов М. О. Синтез и исследование алгоритма идентификации
частоты вращения асинхронного электропривода // Электричество. 2008. № 4. С. 27 34.
38. Панкратов В. В., Нос О. В. Специальные разделы теории автоматического управления:
Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 4.1. Модальное управление и наблюдатели.
2001. 48 с.
39. Попов Е. П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления.
М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1979. 256 с.
40. Рудаков В. В., Столяров И. М., Дартау В. А. Асинхронные электроприводы с
векторным управлением. Д.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд., 1987. 134 с.
41. Слежановский О. В., Дацковский JI. X., Кузнецов И. С. Системы подчиненного
регулирования электропривода переменного тока с вентильными преобразователями. М.:
Энергоатомиздат, 1983. 255 с.
42. Справочник по электрическим машинам: В 2 т. Т.2. текст. / под общ. ред. И. П.
Капылов, Б. К. Клюкова. М., 1988. 688 с.
43. Тетюшева Е. С., Хныкова Т. А. Построение системы «бездатчикового» асинхронного
электропривода с векторным управлением // Материалы научной студенческой
конференции «Дни науки НГТУ-2007» III Под ред. В.А. Батаева. Новосибирск: Изд-во
НГТУ, 2007. С. 73.
44. Чемоданов Б. К. Математические основы теории автоматического регулирования:
Учеб. пособие для втузов. Т.1. Изд. 2-е, доп. // под ред. Б. К. Чемоданова. М.: Высш. шк,
1977. 366 с.
45. Blaschke F. Das Prinzip der Feldorientierung die Grundalage fur die Tranvektor Regelung
von Drehfeldmaschinen. - Siemens Zeitschrift, 1971. - Bd. 45,-H. 10.-S. 757-760.
46. Bolognani S., Peretti L., Zigliotto M. Parameter Sensitivity Analysis of an Improved OpenLoop Speed Estimate for Induction Motor Drives / IEEE Transactions on Power Electronics,
Vol. 23, No. 4, July 2008. pp. 2127 - 2135.
47. Doki S., Sangwongwanich S., Okuma S. Implementation of Speed-Sensor-Liss FieldOriented Vector Control using Adaptive Sliding Observer/ IEEE IECON, 1992. pp. 453 - 458.
48. Henneberger G., Brunsbach B.-J., Klepsch Th. Field-Oriented Control of Synchronous and
Asynchronous Drives Without Mechanical Sensors Using a Kalman Filter / IEEE Press, 1996.
pp. 207-213.
49. Holtz J. Sensorless Control of Induction Motor Drives / Processing of the IEEE, Vol. 90, No.
8, Aug 2002. pp. 1358 - 1394.
50. Holtz J. Methods for Speed Sensorless Control of AC Drives/ IEEE PCC-Yokohama, 1993.
pp. 415-420.
51. Kubota H., Matsuse K. Speed Sensorless Field-Oriented Control of Induction Motor with
Rotor Resistance Adaptation / IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 30, No. 5,
September/October 1994. pp. 1219 -1224.
52. Kubota H., Sato I., Tamura Y., Matsuse K. Regenerating-Mode Low-Speed Operation of
Sensorless Induction Motor Drive With Adaptive Observer / IEEE Transactions on Industry
Applications, Vol. 38, No. 4, July/August 2002. -pp. 1081 1086.
53. Ohtani T., Takada N., Tanaka K. Vector Control of Induction Motor without Shaft Encoder /
IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 28, No. 1, January/February 1992. pp. 157 165.
54. Rajashekara K., Kawamura A., Matsuse K. Sensorless Control of AC Motor Drives. Speed
and Position Sensorless Operation /IEEE Press, 1996. pp. 1-17.
55. Schauder C. Adaptive Speed Identification for Vector Control Of Induction Motors without
Rotational Transducers./IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 28, No. 5,
September/October 1992. pp. 1054 - 1062.
56. Xu X., Novotny D. Implementation of Direct Stator Flux Orientation Control on a Versatile
DSP Based System./IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 27, No. 4, 1991. pp. 694 700.
1.1.6 Разработка способов экспериментального определения параметров
и механических характеристик асинхронных двигателей
Цель работы:
Исследовать и разработать способы алгоритмов и программного обеспечения для
экспериментального автоматизированного определения механических характеристик и
параметров асинхронных двигателей.
В работе требуется решить следующие задачи:
1. Разработать метод измерения динамических механических характеристик АД,
близким к статическим, рекомендуемый к использованию в научных исследованиях, при
проведении учебных лабораторных занятий и при приемо-сдаточных испытаниях в
ремонтно-производственных организациях.
2. Разработать метод и алгоритмы для определения активных сопротивлений и
индуктивностей статора и ротора АД при неподвижном роторе.
3. Проанализировать шум измерительной системы, подтверждающий допустимость
применения статистических методов устранения помех в измеряемом сигнале.
4. Произвести сравнение различных методов статистической обработки зашумленных
сигналов системы измерения с целью минимизации ошибки измерения.
5. Получить расчетные формулы для определения обобщенных параметры статора и
ротора as , аг и коэффициента рассеяния асинхронного двигателя а по результатам
измерения его переменных (момента, скольжения и действующего значения тока статора)
при установившемся режиме работы в двух точках.
6. На основе измерения напряжения, тока статора и скорости вращения определить
все параметры асинхронного двигателя в режиме реального времени.
Методы исследования, используемые в работе:
Динамические методы исследований.
Актуальность работы:
Асинхронные двигатели являются простыми, надежными и наиболее распространенными
электрическими машинами. К их недостаткам относится сложность управления моментом
и скоростью вследствие нелинейности математического описания. Современные системы
управления устраняют этот недостаток, что позволило асинхронному регулируемому
электроприводу стать альтернативой электропривода постоянного тока. Для создания
эффективной системы управления необходим алгоритм определения параметров. Знание
параметров также важно для конструкторов и математического моделирования
электропривода.
Анализ публикаций по способам экспериментального определения параметров АД
показывает, что необходимость обеспечения высокого качества работы электроприводов с
полупроводниковыми преобразователями, и прежде всего с ПЧ, обусловливает
повышенные требования к точности математического описания. Поэтому важное место в
современном электроприводе занимает
экспериментального
определения
разработка
параметров
эффективных
двигателей.
Многие
способов
современные
преобразователи частоты, использующие математическую модель объекта управления,
имеют встроенную функцию определения параметров. При этом способы определения
параметров в информационных материалах фирм-изготовителей как правило не
описываются.
Из
проведенного
обзора
установлено
также,
что
вопросам
определения
параметров асинхронного двигателя посвящено много работ и разработаны разные
подходы к данной проблеме. Несмотря на то, что имеются многочисленные публикации,
посвященные проблеме определения параметров АД (особенно в зарубежных журналах), в
них рассматриваются только отдельные вопросы. Особенно мало исследований
посвящено вопросам разработки алгоритмов и полного математического описания,
связанного с конкретной обработкой результатов эксперимента.
Рекомендации по содержанию работы(содержание теоретической и экспериментальной
частей корректируется по указанию научного руководителя или по заданию предприятиязаказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
ВВЕДЕНИЕ.
1. Обоснованиепостановкизадачдляисследований.
1.1. Анализэкспериментальных способов определенияпараметровАД.
1.2. Анализэкспериментальныхспособовизмерения механических характеристикАД.
1.3. Постановказадачдляисследований.
2.
Способизмерениямеханических характеристик асинхронныхдвигателей,
близкихкстатическим.
2.1. Измерениестатическиххарактеристик.
2.2. Способизмерениядинамическойхарактеристики, близкойкстатической.
2.3. Измерениемоментаиспытуемогодвигателяпомоментунагрузочноймашины.
2.4. Определениемоментаиспытуемогодвигателяпоегоизмереннымпеременным.
2.4.1. ВыборформулдляизмеренияэлектромагнитногомоментаАД.
2.4.2. Измерениемоментаиспытуемогодвигателяпопеременным статора АД.
2.4.3. Измерение момента испытуемого двигателя по переменным ротора ИД.
2.4.4. Программные средства управления устройством ЦАП-АЦП.
2.5. Выводы по главе.
3. Определение параметров ад по показателям переходных процессов при неподвижном
роторе.
3.1. Математическое описание испытуемых схем включения
3.1.1. Вывод расчетных формул для схемы спадающего тока.
3.1.2. Вывод расчетных формул для схемы возрастающего тока.
3.2. Определение обобщенных параметров АД при использовании регрессионного
анализа.
3.2.1. Метод градиентного спуска.
3.2.2. Метод Левенберга-Марквардта.
3.3. Экспериментальная проверка.
3.3.1. Метод интегрально-дифференциальных критериев
3.3.1.1. Определение параметров АД по схеме спадающего тока.
3.3.1.2. Определение параметров АД по схеме возрастающего тока.
3.3.2. Регрессионный анализ.
3.3.2.1. Определение параметров АД по схеме спадающего тока.
3.3.2.2. Определение параметров АД по схеме возрастающего тока.
3.3.3. Анализ результатов.
3.4. Выводы по главе.
4.
Определение
обобщенных
параметров асинхронного двигателя
по
измеренным
переменным двух установившихся режимов.
4.1. Вывод расчетных формул.
4.2. Экспериментальная проверка расчетных формул.
4.3. Выводы по главе.
5. Определение параметров асинхронного двигателя с применением расширенного
фильтра калмана.
5.1. Применение фильтра Калмана в задачах измерения состояния и параметров
динамических систем.
5.2. Определение состояния и параметров асинхронного двигателя.
5.2.1. Определение обобщенного параметра a's.
5.2.2. Определение параметров кх, кг и потокоспепления ротора.
5.2.3. Определение обобщенных параметров а'г, <У.
5.3. Выводы по главе.
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Амосов А.А., Дубннский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для
инженеров: Учеб. пособие.— М.: Высш. шк. 1994. — 544 е.: ил.
2. Асинхронные двигатели серии 4 А: Справочник// А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И.
Афонин, Е.А. Соболенская.— М.: Энергоатомиздат, 1982.504 е.: ил.
3. Барац Е.И.
Разработка
и
исследование
усовершенствованных
структур электроприводов на основе систем ПЧ-АД при различных способах управления:
Диссертация канд. техн. наук: 05.09.03. — Екатеринбург, 2000. —250 с.
4. Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов: Пер. с англ.— М.:
Мир, 1974. — 464 с.
5. Бронштейн И.Н. Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся
втузов: Справочник. — 15-е изд. — М.: Наука. Физматлит, 1998. — 608 с.
6. Булгаков А.А. Частотное управление асинхронными двигателями.—3-е перераб. изд.—
М.: Энергоиздат, 1982.—216 е., ил.
7. Бюттнер Ю., Гусяцкий Ю.М., Кудрявцев А.В. и др. Электропривод переменного тока с
частотным управлением. — М., МЭИ, 1989. — 76 с.
8. Васильев В.П. Цифровые фильтры в радиоприемных устройствах (методы расчета) —
М.: МЭИ, 1990. — 84 с.
9. Васильев В.П. Цифровые фильтры в радиоприемных устройствах (основы цифровой
фильтрации) — М.: МЭИ, 1987. — 76 с.
10. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. — М.: Энергия,
1966. — 344 с.:ил.
11. Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник для студентов втузов.3.е изд., перераб.
— Л.: Энергия, 1978, — 832 с.:ил.
12. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. — М. 1998. — 864 с.:ил.
13. Голубь Н.Г. Искусство программирования на Ассемблере. Лекции и упражнения. —
СПб.: ООО "Диасофт", 2002. — 656 с.:ил.
14. Гольденберг Л.М. и др. Цифровые фильтры. — М.: Связь, 1974. — 60 с.:ил.
15. Гольдфарб Л.С. Конспект лекций по курсу "Теория автоматического регулирования".
— М., 1965,256 с.:ил.
16. Гутер Р.С., Овчинский Б.В. Элементы численного анализа иматематической обработки
результатов опыта. — М., 1970.— 432 е.: ил.
17. Гучаншев Х.М. Идентификация параметров моделей асинхронных двигателей для
систем электроснабжения. Диссертация канд. техн. наук: 05.09.03. — Краснодар, 1998. —
163 с.
18. Двигатели асинхронные трехфазного тока крановые и таллургические серий MTF,
MTKF, МТН, МТКН. Электротехника, 01.30.01-82, Информэлектро, 1982.
19. Димитров Д.А., Михов М.П Построение механических характеристик АД при
номинальном напряжении.// Изв. ВМЕИ Ленин, 1976, — №2 — с. 13-20
20. Зевеке Г.В. Ионкин П.А. и др. Основы теории цепей: Учебник для вузов. — 5-е изд.,
перераб.— М.:Энергоатомиздат, 1989. — 528 е.: ил.
21. Иванов-Смоленский А.В. Универсальные механические характеристики асинхронных
машин с учетом скорости изменения скольжения: Электричество. — 1963, — №1, с. 48-52.
22. Иванов-Смоленский А.В. Влияние скорости изменения скольжения на момент
асинхроной машины: Электричество. — 1950, —№ 6, с. 54-60.
23. Карташев В.Г. Николаев A.M. Дискретные и цифровые сигналы и фильтры. Общая
теория устойчивости равновесия. — МЭИ, 1981.
24. Каширских В.Г., Завьялов В.М. Определение в реальном времени активного
сопротивления и потокосцепления ротора асинхронного двигателя при его работе в
установившемся режиме// Вестн. КузГТУ.— 2003, — №1, — С.21 -24.
25. Каширских В.Г.,
Завьялов
В.М.
Определение
индуктивности
ротора асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором// Вестн. КузГТУ. — 2003. —
№1, — с.20-21.
26. Каширских В.Г., Завьялов В.М. Оценка параметров и состояния асинхронного
двигателя при динамической нагрузке. — М.: 2002, — 11 с. Деп. В ВИНИТИ 26 дек. 2002,
№2265-В2002
27. Каширских В.Г., Завьялов В.М. Оценка параметров и состояния асинхронного
двигателя при установившемся режиме работы. — М., — 2002. — 11 с. — Деп. В
ВИНИТИ 26 дек. 2002, №2266-В2002
28. Каширских В.Г.,
Завьялов
В.М.
Соколов
Д.В.
Идентификация
параметров
асинхронного электродвигателя с помощью метода наименьших квадратов// Вестн.
КузГТУ.—2002.-№2.— С.17-19.
29. Каширских В.Г.,
Завьялов
В.М.
Соколов
Д.В.
Идентификация
параметров
асинхронного электродвигателя с помощью расширенного фильтра Калмана// Вестн.
КузГТУ.—2002,—№2,— С. 18-20.
30. Каширских В.Г., Завьялов В.М. Соколов Д.В. Определение кривой намагничивания
асинхронного двигателя по результатам испытания на холостом ходе// Вестн. КузГТУ. —
2002, — №2, — С. 14-16.
31. Ключев В.И. Теория электропривода: Учеб. для вузов. — 3-е изд. перераб. и доп. —
М.: Энергоатомиздат, 1998. — 704 е.: ил.
32. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. — М.: Высшая
школа, 1994. — 318 с.:ил.
33. Кравченко Ю.И., Вакуленко К.Н. Устройство для оценки качества механической
характеристики
общепромышленных
асинхронных
двигателей// Вестн. Киевского
политехнического института.— 1976. №13 —с. 44-47.
34. Краличкин Л.К. Погрешности косвенных методов измерения полезного момента
асинхронного двигателя// Тр. Горькое. Ин-та инж. Вод. Трансп. — 1975 — № 78 — с. 9298.
35. Краличкин Л.К Измерение вращающего момента при переменной скорости вращения
асинхронного двигателя// Тр. Горьков. Ин-та инж. Вод. Трансп. — 1980 — №182 — с. 7782.
36. Крановое электрооборудование: Справочник/Алексеев Ю.В.,
37. Богословский А.П., Певзнер Е.М. и др. ; под ред. А.А, Рабиновича. — М.: Энергия,
1979. — 240 с.:ил.
38. Кривоцюк Ан. А. Фильтр Калмана в задачах измерения параметров нелинейных
динамических систем//Измерительная техника. — 1986, — №7. —с. 8-10.
39. Лапа В.Г. Математические основы кибернетики. — Киев: Вища Школа. 1974.-452 с.
40. Масандилов Л.Б., Ташлицкий М.М. Способ быстрого измерения механических
характеристик асинхронных двигателей// Труды МЭИ. Электропривод и системы
управления — 2002. — Вып. 678. — С. 26-32.41.
1.1.7Комплекс методик определения места повреждения в
распределительных электрических сетях напряжением 6 - 35 кВ по
параметрам установившихся и переходных режимов
Цель работы:
Разработать комплекс методов определения поврежденных участков на ВЛ в РЭС,
включая обрывы фазных проводов, адаптированных к различным условиям повреждения
и режимам заземления нейтрали.
В работе требуется решить следующие задачи:
Многообразить физические процессы, приводящих пробоям изоляции и сопровождающих
однофазные замыкания на землю (ОЗЗ), не создающие предпосылок для разработки одной
универсальной методики по определению мест повреждения на ВЛ
Методы исследования, используемые в работе:
Применением
общепринятых
апробированных
физических
моделей
допущений
в
электропередачи,
отношении
использованием
моделирования
линий
электропередачи, использованием теоретических и экспериментальных данных других
авторов и сопоставлением с ними полученных результатов.
Актуальность работы:
Устойчивое функционирование единого сетевого электроэнергетического комплекса
России
невозможно
без
надежной
и
качественной
работы
распределительных
электрических сетей (РЭС), которые являются завершающим звеном в системе
обеспечения
потребителей
электроэнергией
и
находятся
в
непосредственном
взаимодействии с конкретным потребителем. В современных условиях непрерывно
возрастают требования к надежности и бесперебойности электроснабжения предприятий,
учреждений, жилищных массивов и других объектов народного хозяйства. Поэтому
предотвращение или быстрейшая ликвидация повреждений электрических сетей является
важнейшей задачей. На балансе федеральной и региональных сетевых компаний
находится более 500 тысяч подстанций 6-35/0,4 кВ и более 1,1 млн. км воздушных линий
(BJI) электропередачи напряжением 6-10 кВ [26].
Воздушные линии являются наименее надежными элементами энергосистемы. К
тому же задача определение места повреждения (ОМП) является наиболее сложной, а
часто
и
наиболее
длительной
технологической
операцией
по
восстановлению
поврежденных участка или элементов электросети. Даже верховые осмотры не всегда
позволяют найти следы перекрытия изоляторов в воздушных линиях электропередачи.
Иногда, особенно при неустойчивых повреждениях, вообще не остается на трассе следов
перекрытия и протекания токов замыкания.
На BJI 0,38-10 кВ используются в основном алюминиевые провода, деревянные и
железобетонные опоры с механической прочностью не выше 27 кН-м. Сети
проектировались по критерию минимума затрат на расчетные нагрузки 5-10 лет. Исходя
из конструктивного исполнения и срока службы BJ1, отработали более 560 тыс. км BJI 610 кВ и 510 тыс. км BJ1 0,38 кВ. В сетях 6-10 кВ происходит в среднем 26 отключений в
год в расчете на 100 км воздушных или кабельных линий [26]. Трудозатраты на
восстановление нормального режима линий составляют примерно 3/4 всех трудозатрат на
эксплуатацию и наибольшей составляющей трудозатрат на восстановление является поиск
места повреждения. Существует значительное несоответствие между требованиями
потребителей и возможностями РСК в части надежности электроснабжения.
Рекомендации по содержанию работы(содержание теоретической и экспериментальной
частей корректируется по указанию научного руководителя или по заданию предприятиязаказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Введение.
1.
Направленияисследованийпоопределениюместповрежденийвлинияхэлектропередачи расп
ределительных электрическихсетейнапряжением 6 - 35 кв
1.1. Проблемы определения местповреждениявраспределительных электрических сетях.
1.2. методыопределения места повреждениянаВЛ.
1.3. Расчетрасстояниядоместаповредждения
1.3.1. Методологиярасчетов.
1.3.2. АппаратураОМПналинияхэлектропередачи.
1.3.3. Указателиповреиеденногоучастка.
1.4.
Автоматизированнаяинформационно
-
измерительнаясистемаучетаэлектроэнергиииконтроляпараметровэлектрооборудования
1.4.1. Основныехарактеристикисистемы.
1.4.2. Структурасистемыиузелучета.
1.4.3. Работасистемы.
1.5. Определенияместаобрьюафазынаосновезначенийпараметроваварийнгорежима.
1.6. Резистивноезаземлениенейтралииопределениеместа однофазного замыкания на землю
1.6.1. Состояние вопроса.
1.6.2. Системы резистивного заземления нейтрали.
1.6.3. Особенности однофазных замыканий на землю.
1.6.4. Влияние электрической дуги на параметры процессов при озз.
1.7. Выводы.
2. Диагностические признаки продольной и поперечной несимметрии и их связь
С удаленностью места повреждения
2.1. Постановка задачи обнаружения озз и расстояния до места повреждения.
2.2. Неполнофазный режим работы сети с изолированной нейтралью
2.2.1. Схемы замещения электропередачи.
2.2.2. Параметры несимметричного режима.
2.3. Определение места озз по параметрам режима в начале электропередачи
2.3.1. Холостой ход линий электропередачи.
2.3.2. Определение места ОЗЗ по параметрам переходного процесса.
2.3.3. Работа линий электропередачи под нагрузкой.
2.4. Резистивное заземление нейтрали и его влияние на парметры несимметричного
режима
2.4.1. Параметры режима обрыва фазы при резистивном заземлении нейтрали.
2.4.2. Зависимость параметров режима от места ОЗЗ.
2.5. Выводы.
3. Определение места повреждения в РЭС по параметрам установившегося режима
прямой и обратной последовательностей
3.1. Особенности определения места озз в распределительных электрических сетях.
3.2. Влияние места 033 на величину напряжения обратной последовательности.
3.3. Идентификация участка с оборванной фазойв магистральной электропередаче.
3.4. Идентификация участка обрыва фазы линии электропередачи при резистивном
заземлении нейтрали.
3.5. Определение места повреждения примежду фазных коротких замыканиях на линиях
рэс.
3.6. Выводы.
4. Идентификация места поврежденияв распределительных электрических сетях при
нестационарном горении дуги
4.1. Влияние дуги на параметры режима при ОЗЗ.
4.2. Особенности составления уравнений гармонического баланса для нестационарного
режима работы электропередачи.
4.3.
Математическая
модель
электропередачи
при
нестационарном
однофазном
замыкании на землю.
4.4. Определение участка с озз в электропередаче
с отпайками.
4.5. Выводы.
5. Определение места озз по резонансным частотам электропередачи
5.1 Особенности определения места озз по резонансным частотам.
5.2 Математическое моделирование сети 10 кв с изолированной нейтралью в среде
БШиШК программного продукта МАТКАД.
5.3 Гармонический состав напряжения в сети 10 кв при однофазном замыкании на землю
5.3.1 Влияние удаленности места ОЗЗ на гармонический состав напряжения.
5.3.2 Влияние сопротивления в месте ОЗЗ на гармонический состав напряжения.
5.3.3 Влияние процесса протекания ОЗЗ на гармонический состав напряжения.
5.4. Гармонический состав напряжения при ОЗЗ в электрической сети древовидной
топологии.
5.5. Зависимость гармонического состава напряжения от внешних факторов
5.5.1. Гармонический состав напряжения в переходном процессе.
5.5.2. Влияние мощности трансформаторов на гармонический состав напряжения.
5.5.3. Влияние сечения проводов на гармонический состав напряжения.
5.5.4. Влияние загрузки трансформатора на гармонический состав напряжения.
5.6. Интелектуальная система по распознованию наличия и места ОЗЗ.
5.7. Выводы.
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Абрамович Б. Кабанов С., Сергеев А., Полищук В. Перенапряжения и электромагнитная
совместимость оборудования электрических сетей 6-35 кВ / Новости электротехники. №5, 2002.
2. Аржанников Е.А., Лукоянов В.Ю., Мисриханов М.Ш. Определение места короткого
замыкания на высоковольтных линиях электропередачи / Под ред. В.А. Шуина. М:
Энергоиздат, 2003.
3. Балаков Ю.Н.,
Мисриханов
М.Ш.,
Шунтов
A.B.
Проектирование
схем
электроустановок: учебное пособие для вузов. — 2-е изд., стереот. — М.: Издательский
дом МЭИ, 2006.
4. Безуглый C.B., Федотов Е.А., Федотов А.И. Определение места однофазного замыкания
на землю по спектральному составу токов в электрических сетях с резистивно
заземленной нейтралью / Известия вузов. Проблемы энергетики, №7-8, 2009.
5. Белорусские сети 6-35 кВ переходят на режим заземления нейтрали через резистор // В.
Глушко, О. Ямный, Э. Ковалёв, Н. Бохан / Новости электротехники, №3, 2006.
6. Благинин В., Кажекин И. Выбор режима нейтрали в электросистемах методом парных
сравнений. Электро - Info, №11, 2008.
7. Вайнштейн P.A.,
Головко
С.И.
О
гармоническом
составе
токов
нулевой
последовательности в сетях с компенсацией ёмкостного тока при замыкании на землю
через перемежающуюся дугу / Изв. вузов. Энергетика, № 12, 1978.
8. Виштебеев A.B., Кадомская К.П. Ограничение перенапряжений и режимы заземления
нейтрали сетей 6-35 кВ / Электрические станции, №1, 2003.
9. ГОСТ 13108-97.
«Электрическая
энергия.
Совместимость
технических
средств
электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения
общего назначения». М.: Госстандарт, 1997.
10. Дмитриев И.Н. Повышение эффективности режимов нейрали в распределительных
сетях от 6 до 35 кВ при подавлении кондуктивной электромагнитной помехи по току
замыкания фазы на землю / Дисс. . канд. техн. наук. Новосибирск, 2009.
11. Евдокунин Г. Возможные способы заземления нейтрали сетей 6-10 кВ / Новости
электротехники. №3, 2003.
12. Евдокунин Г. Системы заземления нейтралей сетей средних классов напряжений (6-10
кВ) / Электрооборудование: эксплуатация и ремонт, №3, 2009.
13. Евдокунин Г.А. Электрические системы и сети. Учебное пособие для студентов
электроэнергетических специальностей вузов. СПб.: Изд-во Сизова М.П., 2000.
14. Евдокунин Г.А., Гудилин C.B., Корепанов A.A. Выбор способа заземления нейтрали в
сетях 6-35 кВ / Электричество, №12,1998.
15. Ермаков В.Ф. Исследование процессов в электрических сетях: методы, средства,
детерминированные и вероятностные модели. Ростов на Дону: Изд-во Рост, ун-та, 2003.
16. Ефимов Ю.К., Шилов В.И., Шишлина О.Г. Опыт эксплуатации сетей собственных
нужд блоков 500 МВт с заземлением через резистор / Электрические станции. №2, 1992.
17. Закамский Е.В. Локационный метод обнаружения повреждений в электрических
распределительных сетях напряжением 6 10 кВ / Дисс. . канд. техн. наук. - Казань, КГЭУ,
2004.
18.
Защита
от
внутренних
перенапряжений
электроустановок
3
220
кВ
/
Составлено БТИ ОРГРЭС. - М.: Энергия, 1968.
19. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. М.: Энергоатомиздат, 1989.
20. Ильиных М., Ширковец А., Сарин Л. Компенсированная и комбинированно
заземленная нейтраль. Опыт эксплуатации сети 6 кВ металлургического комбината /
Новости электротехники, №2, 2007.
21.
Кадомская
К.,
Бруй
С.
Режимы
нейтрали, РЗА и
оборудование.
Вопросы
новосибирского форума / Новости электротехники, №5, 2008.
22. Кадомская К.П., Челаназов A.A. Режимы заземления нейтрали сетей 3-6-10-35 кВ /
Электрические станции, №10, 2000.
23. Каневский Я.М. Защита от замыканий на землю в сетях 6 кВ сосбтвенных нужд ТЭЦ с
двумя режимами заземления нейтрали / Электрические станции. -№10, 2003.
24. Князев В.В.
Основные
направления
повышения
надежного
электроснабжения
потребителей сельской местности / Электро, №5, 2006.
25. Князев В.Н. Боков Г.С. Единая техническая политика в распределительном
электросетевом комплексе // «Электрические сети России 2007». Международная,
специализированная выставка и научн.-техн. семинар. - М.: Мат. докл., 2007.
26. Короткевич М.А. Основы эксплуатации электрических сетей. -Минск: Вышэйшая
школа, 1999
27. Короткевич М.А.
Оценка
эффективности
заземления
нейтрали
в
городской
электрической сети 10 кВ / Мат. докл. Российского национального симпозиума по
энергетике. T. II. Казань: Изд-во КГЭУ. - 2001.
28. Короткевич М.А., Жив Д.Л. Режимы нейтрали городской электрической сети. Минск:
БелНИИагроэнерго, 1997.
29. Кужеков С.Л. Гончаров C.B. Практическое пособие по электрическим сетям и
электрооборудованию. Изд. 4-е допол. и перераб. -Ростов на Дону: Феникс. 2010.
30. Кузнецов A.B.
Повышение
эксплуатационных
характеристик
систем
электроснабжения станций нефтепродуктоперекачки: Дисс. . канд. техн. наук. Казань,
КГЭУ, 2005.
31. Кузнецов А., Кучумов Л., Сапунов М. Исследователи ждут большего от современных
измерительных приборов / Новости электротехники. №4, 2004.
32. Латипов А.Г. Диагностика появления ОЗЗ в сетях 6 10 кВ по параметрам высших
гармоник // Сборник трудов XVII Междунар. научн.-практ. Конф. студентов и молодых
ученых «Современная техника и технологии», Томск, 2011. - Т. 1, С. 80-81.
33. Латипов А.Г. Использование высших гармоник напряжения на стороне 0,4 кВ
потребительских подстанций как диагностический признак однофазных замыканий на
землю в сетях 6 10 кВ // Электромеханика. - №5, 2011.
34. Лихачев Ф.А. Замыкания на землю в сетях с изолированной нйтралью и с
компенсацией емкостных токов. -М: Энергия, 1971.
35. Лопухова Т.В., Русева О.Г. Исследование влияния режима заземления нейтрали на
величину перенапряжений в сетях 6-35 кВ // Мат. докл. Российского национального
симпозиума по энергетике. Т. II. Казань: Изд-во КГЭУ, 2001.
36. Лыкин A.B. Электрические системы и сети. М.: Университетская книга; логос, 2006.
37. Лямец Ю.Я. Климатова И.С. Информационный ресурс локатора замыканий в линии
электропередачи // Междунар. конф. и выставка «Релейная защита и автоматика
современных энергосистем». Чебоксары, 2007. Сб. докл.
38. Макаров Е.Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4 35 кВ и 110 - 1150 кВ / Под ред.
И.Т. Горюнова и A.A. Любимова. - М.: Папирус ПРО, 2003 -2005.
39. Минуллин Р.Г. Методы и аппаратура определения мест повреждений в электросетях.
Казань: ИЦ «Энергопрогресс», 2002.
40. Минуллин Р.Г.,
Закамский
Е.В.
Обнаружение
повреждений
в
электрических
распределительных сетях локационным методом. Казань: ООО «ИЦ Энергопрогресс»,
2004.
41. Минуллин Р.Г., Закамский Е.В., Андреев В.В. Исследование условий отражения
импульсных сигналов в распределительных сетях с древовидной топологией /
Электротехника, №10, 2003.
42. Минуллин Р.Г.,
Фардиев
И.Ш.
Физические
основы
диагностики
повреждния
воздушных линий распределительных электрических сетей / Известия вузов. Проблемы
энергетики, № 5-6, 2004.
43. Минуллин Р.Г.,
Фардиев
И.Ш.
Локационная
электропередачи. Казань: Казан, гос. энерг. ун-т, 2008.
диагностика
воздушных
линий
44. Миронов И. Режим заземления нейтрали в сетях 6-35 кВ / Новости электротехники,
№6, 2003.
45. Миронов И.А. Проблема выбора режимов заземления нейтрали в сетях 6-35 кВ /
Электро, №5, 2006.
46. Миронов И. Дугогасящие реакторы в сетях 6 35 кВ. Автоматическая компенсация
ёмкостного тока / Новости электротехники, №5, 2007.
47. Митин И.А. Повышение эффективности работы электрических сетей низкого
напряжения при несимметричных режимах работы. Дисс. . канд. техн. наук. Комсомольск
на Амуре, 2009.
48. Обзор режимов заземления нейтрали и защиты от замыканий на землю в сетях 6-35 кВ
России / Энергетик, №3, 1999.
49. Оборудование для заземления нейтрали в сетях 6-35 кВ / Новости электротехники, №1,
2009.
50. Олейник С.И., Сефрбаков A.A. Защита от замыканий на землю в сетях 6-35 кВ с
компенсированной нейтралью, реагирующая на активную составляющую / Электрические
станции. №3, 2003.
51. О резистивном заземлении нейтрали в сетях 6-35 кВ Энергетик, №3,2001.
52. Основы современной энергетики / Под ред. А.П. Бурмана и В.А. Строева. М.: Изд.
МЭИ, 2003.
53. Переходные процессы в электроэнергетических системах / И.П. Крючков, В.А.
Старшинов, Ю.П. Гусев. М.В. Пираторов; под ред. И.П. Крючкова. М.: Издательский дом
МЭИ. 2008.
54. Построение современных протяженных электросетей 6 — 10 кВ / В.В. Жуков, Б.К.
Максимов, В. Никодиму, А. Боннер. Энергетик, №1, 2002.
55. Правила устройств электроустановок. 7-е изд. М.: НЦ ЭНАС,2005.
56. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской
Федерации. М.: СПО ОРГРЭС, 2003 (введены в действие с 30 июня 2003 г.).
57.
Применение
резисторов
в
системах
электротеплоснабжения
объектов
производственного и бытового назначения // В.П. Горелов, C.B. Горелов, Е.Ю. Кислицин
и др. / Мат. V Всеросс. научн.-техн. конф.
58. Ограничение перенапряжений. Режимы заземления нейтрали. Электрооборудование
сетей 6-35 кВ». Новосибирск, 2008.
59. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования / И.П. Крючков, Б.Н.
Неклепаев, В.А. Старшинов и др.; Под ред. И.П. Крючкова и В.А. Старшинова. -М.:
Издательский центр «Академия», 2005.
60. Соляков О.В.
Обеспечение
электроснабжения
нефтегазового
электромагнитной
комплекса
при
совместимости
внутренних
систем
перенапряжениях:
Автореферат дисс. . канд. техн. наук. Самара, СГТУ, 2007.
61. Софинский A.B., Кучеренко В.И., Хуртов И.И. и др. Резистивное заземление нейтрали
в сети собственных нужд Энгельской ТЭЦ-3 «Саратовэнерго» / Электрические станции. №2, 2003.
62. Справочник по проектированию электрических сетей / Под ред. Д.Л. Файбисовича.
Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: ЭНАС, 2009.
63. Суханова O.A., Шаров Ю.В. Иерархические модели в анализе и управлении режимами
электроэнергетических систем. М.: Издательский дом МЭИ, 2007.
64. Титенков С. Четыре режима заземления нейтрали. Новости электротехники, №5, 2003.
65. Титенков С. Заземления через дугогасящий реактор директивно оформленная
реальность. - Новости электротехники, №6, 2003.
66. Федотов А.И.,
Кузнецов
A.B.
Экспериментальные
исследования
резистивного
заземления нейтрали в системе электроснабжения станций нефтепродуктоперекачки.
Известия вузов. Проблемы энергетики, №7-8, 2005.
67. Федотов А.И., Латипов А.Г., Вагапов Г.В. Диагностические признаки наличия ОЗЗ в
сетях 6-10 кВ // Инновационная энергетика 2010: материалы второй научно-практической
конференции с международным участием. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010.
68. Федотов А.И., Латипов А.Г., Вагапов Г.В. Диагностические пизнаки обнаружения ОЗЗ
в сетях 6 10 кВ // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. - №7-8, 2011.
69. Федотов А.И. Латипов А.Г., Чернова Н.В. Идентификация участка с оборванной фазой
в магистральной электропередаче // Мат. докл. VII Всеросс. научн.-техн. конф.
«Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике»: Чебоксары. ЧТУ,
2010.
70. Филимонов С.А.
Обеспечение
эффективности
функционирования
систем
электроснабжения на основе компенсации аварийных замыканий на землю: Автореферат
дисс. . канд. техн. наук. Липецк, ЛГТУ, 2010.
71. Филиппова Т.А.
Энергетические
режимы
электрических
станций
и
электроэнергетических систем. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007.
72. Фишман В. Универсального решения по заземлению нейтрали пока найдено. Новости
электротехники. - №3, 2003.
73. Фишман В. Способы заземления нейтрали в сетях 6-35 кВ. Точка зрения
проектировщика. Новости электротехники, №2, 2008.
74. Хузяшев Р.Г., Кузьмин И.Л. Исследование параметров переходного процесса при
однофазном замыкании на землю. // Мат. докл. VII Всеросс. научн.-техн. конф.
«Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике»: Чебоксары. ЧТУ,
2010.
75. Целебровский Ю. Области применения различных систем заземления нейтрали.
Новости электротехники, №5, 2004.
76. Шалин А. Замыкания на землю в линиях электропередачи 6-35 кВ. Особенности
возникновения и приборы защиты / Новости электротехники. -№1, 2005.
77. Шалин А. Замыкания на землю в сетях 6-35 кВ. Влияние электрической дуги на
направленные защиты / Новости электротехники. -№1,2006.
78. Шалыт Г.М. Определение мест повреждений линий электропередачи импульсным
методом. -М.: Энергия, 1968.
79. Шалыт Г.М. Определение мест повреждения в электрических сетях. -М.: Энергоиздат,
1982.
80. Ширковец А., Сарин Д., Ильиных М. и др. Резистивное заземление нейтрали в сетях 6
35 кВ с СПЭ - кабелями. Подходы к выбору резисторов и принципам построения защит от
ОЗЗ. - Новости электротехники, №2, 2008.
81. Ширковец А.И., Ильиных М.В., Дмитриев И.Н. и др. Экспериментальное исследование
эффективности
дугогасящего
реактора РУОМ при
«металлических»
и
дуговых
однофазных замыканиях на землю в сети 10 кВ. Электро, №3, 2009.
82. Шуин В.А. Теория и практическая реализация защит от однофазных замыканий на
землю, основанных на использовании переходных процессов в электрических сетях 6-35
кВ / Дисс. . докт. техн. наук. М.: ВНИИЭ, 1994.
83. Шуин В.А. Расчет перенапряжений при дуговых прерывистых замыканиях на землю.
Зависимость от режима заземления нейтрали / Новости электротехники. №4, 2009.
84. Шуин В., Сарбеева О., Чугрова Е. Токовые защиты от замыканий на землю.
Исследование динамических режимов функционирования / Новости электротехники. №2,
2010.
85. Экономика и управление в современной электроэнергетике России: пособие для
менеджеров электроэнергетических компаний / под ред. А.Б. Чубайса. М.: НП
«КОНЦ ЕЭС», 2009.
86. Электрическая часть станций и подстанций. Учебник для вузов / А.А. Васильев, И.П.
Крючков, Е.Ф. Наяшкова и др. Под ред. А.А. Васильева. 2-е изд. перераб. и доп. -М.:
Энергоатомиздат, 1990.
87. Электротехнический справочник: В 4 т. Т.З. Производство, передача и распределение
электрической энергии / Под общ. ред. проф. МЭИ. 8-еизд., испр. идоп. - М.:
ИздательствоМЭИ, 2002.
88. Johns A.T., Saltman S.K. Digital Protection for Power System; IEE Power Series 15, Peter
Peregrims Ltd, 1995.
1.1.8 Исследование законов управления асинхронным электроприводом
с частотным управлением на компьютерных моделях
Цель работы:
Разработать законы управления асинхронным приводом и методики их построения,
способа их реализации в виде программы и исследование рабочих характеристик на
компьютерной модели электропривода.
В работе требуется решить следующие задачи:
1. провести анализ законов управления асинхронным двигателем в зависимости от
режимов работы и нагрузки привода;
2. разработать математическую модель электропривода с векторным управлением на
базе асинхронного двигателя, учитывающую эффект вытеснения тока ротора и сложный
характер нагрузки;
3. получить обобщенный закон управления, учитывающий все типы механической
нагрузки;
4. обосновать выбор программной среды для компьютерной реализации модели
асинхронного привода;
5. выполнить компьютерную реализацию модели в выбранной программной среде;
6. продемонстрировать работоспособность и эффективность методики, выполнить
расчет характеристик на конкретных моделях приводов при различных режимах питания
и нагрузки;
7. выполнить расчет коэффициентов закона управления, улучшающих энергетические
показатели привода.
Методы исследования, используемые в работе:
В работе должны быть выполнены исследования динамических режимов работы
управляемого асинхронного привода и расчет переходных характеристик методом
имитационного моделирования.
Актуальность работы:
Развитие точного машиностроения, транспорта, коммунального хозяйства добычи и
переработки нефти и газа, тепловых сетей выдвинуло ряд принципиально новых задач,
связанных с необходимостью достижения максимальной надежности приводов для
необслуживаемого функционирования технических комплексов при широком диапазоне
регулирования скорости. При этом предъявляются все более жесткие требования к
минимизации массы и габаритов устанавливаемых на механизмах электродвигателей при
минимальных энергозатратах для воспроизведения движения. Многие изобретения,
научные публикации и промышленные разработки за последние годы, направлены на
решение этих задач.
Предпочтительным по надежности, стоимости и технологической доступности
рассматривается асинхронный электропривод с частотным регулированием. Однако,
многие ограничения по точности и диапазонам регулирования, быстродействию и
удельным энергетическим показателям сдерживают его применение в ряде областей
техники и производства.
Актуальной проблемой управления электроприводами, где широко применяются, в
качестве исполнительных двигателей, асинхронные двигатели, является повышение
точности и достижение предельных динамических и энергетических возможностей при
регулировании момента и скорости. Современные электроприводы переменного тока с
частотным
и
частотно-токовым
и
векторным
управлением
являются
конкурентоспособными по точности, быстродействию и диапазонам регулирования
скорости по отношению к высокоточным электроприводам постоянного тока. Это стало
возможным благодаря новым принципам управления, и в частности векторного
управления.
Последнее
врет
разработчики
и
исследователи асинхронных электроприводов
сосредоточились на развитии векторного управления.
Однако,
по
признанию
самих
ведущих
специалистов
этого
направления,
завершенным можно обоснованно признать лишь этап становления векторного
управления как самостоятельного крупного наученного направления, дальнейшее
развитие которого на длительную перспективу относится к одной из наиболее актуальных
проблем электромеханики, теории электропривода, электротехнических комплексов и
систем.
В настоящее время имеет место быстрое развитие двух тенденций электронной
техники. Во-первых, наблюдается стремительное
улучшение характеристик,
как
микропроцессорных устройств, так и силовых полупроводниковых приборов. Во-вторых,
постоянное совершенствование технических систем управления, повышение требований к
стабильности, надежности и точности характеристик, снижению энергопотребления,
массы и размеров. Обе эти тенденции стали предпосылками перехода от аналоговых
систем управления к цифровым. В 80-90-х годах появились работы, посвященные
цифровому управлению АД, в том числе микропроцессорной реализации широтноимпульсного метода управления АД. К этой группе принадлежат следующие работы:
- Работа О.В. Горячева посвящена проблеме выбора алгоритмов коммутации КЭ,
силовых ключей, цепей управления и векторного управления при широтно-импульсном
управлении асинхронным двигателем.
- В работах С.А. Сандлер рассмотрел вопросы проектирования преобразователей код
- широтно-импульсная модуляция (ПКШИМ) для управления асинхронным двигателем.
- С.Г. Герман-Галкин посвятил работы цифровым приводам с транзисторными
преобразователями. В работе можно выделить два принципиально различных способа
управления АД: амплитудно-фазовое и амплитудно-частотное. Для различных способов
управления автор представил функциональную схему, временную диаграмму напряжений
на двигателе и алгоритм работы (соответствующие выражения напряжений).
- В работе Б.Н. Попов разработал алгоритм амплитудного способа управления АД с
помощью микропроцессоров и получил аналитические зависимости управляющих
логических
функций
для
случая
несимметричной
коммутации
КЭ,
реверсом
по обмотке управления и центрированной ШИМ.
-
В.А.
Полковников
исследовал
схемы
прямого
цифрового
управления асинхронного двигателя, состоящие из управляющей и силовой частей.
Основным назначением управляющей части является преобразование заданного в
цифровом коде сигнала регулирования в сигнал управления силовой частью. Для
управления силовой частью исполнительного асинхронного двигателя предлагается
устройство на основе микропроцессора.
Таким образом, проблемой управляемого асинхронного привода занимались и
занимаются исследователи с разных сторон, однако, так как построение законов
управления и регуляторов на их основе по-прежнему содержит нерешенные вопросы, она
остается актуальной, что и определило цель и задачи работы.
Рекомендации
по
содержанию
работы
(содержание
теоретической
и
экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по
заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Ведение.
ГЛАВА 1. ЗАДАЧИ РЕГУЛИРОВАНИЯ АСИНХРОННОГО
ПРИВОДА С ВЕКТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ.
1.1.
Существующие
методы
и
нерешенные
проблемы
разработки
систем управления асинхронным двигателем (АД).
1.2. Обобщенная задача регулирования асинхронного двигателя.
1.3. Условия согласования механической характеристики двигателя и типа нагрузки.
1.4. Замкнутые системы векторного управления АД.
1.5. Законы регулирования. Асинхронный привод.
1.6. Цели и задачи исследования.
1.7. Обоснование выбора программного продукта.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ УПРАВЛЯЕМОГО АСИНХРОННОГО ПРИВОДА.
2.1. Модель асинхронного двигателя и нагрузки.
2.2. Модель силового инвертора.
2.3. Модель блока ШИМ.
2.4. Модель векторного управления.
2.5. Модель блока амплитудно-частотного регулятора.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.
ГЛАВА 3. КОМПЬЮТЕРНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ ПРИВОДА (в программной
среде).
3.1. Модель силовой схемы привода.
3.2. Модель схемы «прямого управления моментом» АД.
3.3. Модельная реализация блоков различных типов ШИМ (в программной среде).
3.4. Модели вспомогательных вычислительных блоков.
3.5. Подтверждение работоспособности модели и демонстрация ее возможностей.
3.6. Моделирование динамических процессов в асинхронном приводе без регулирования.
3.7. Применение улучшенного закона управления для моделирования динамических
процессов асинхронного привода.
3.8. Анализ динамических процессов при питании асинхронного двигателя импульсным и
гармоническим напряжением при одинаковом законе управления.
3.9. Оценка влияния высших гармоник питающих АД токов.
3.10. Методика построения законов управления.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИ ДЛЯ РАСЧЕТА РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ПРИВОДОВ.:.
4.1. Задачи исследования рабочих режимов привода пневмокомпрессора электропоезда.
4.2. Привод пневмокомпрессора и его функционирование.
4.3. Результаты моделирования.
4.3.1. Базовые характеристики - при гармоническом питании без регулирования.
4.3.2. Базовые характеристики - при гармоническом питании с регулированием.
4.3.3. Базовые характеристики - при питании от инвертора без регулирования.
4.3.4. Базовые характеристики — при питании от инвертора с регулированием.
4.3.5. Базовые характеристики — при питании от инвертора с регулированием при
начальных значениях частоты и амплитуды, равных 10% от номинальных значений.
4.3.6. Базовые характеристики — при питании от инвертора с регулированием, при
начальных значениях частоты и амплитуды, равных 10% от номинальных значений, с
увеличенным вдвое коэффициентом скорости нарастания частоты и амплитуды.
4.3.7. Сопоставление параметров работы привода в различных режимах.
4.4. Анализ результатов моделирования пусковых режимов.
4.5. Анализ результатов моделирования ШИМ управления.
4.6. Анализ влияния «компрессорной» нагрузки.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1.
Автоматизированный электропривод.
Под
общей
редакцией
Ильинского
Н.Ф., Юнькова М.Г. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 543 е., ил.
2. Андреев В.П., Сабинин Ю.А. Основы электропривода. Л.: Госэнергоиздат, 1963. — 772
е., ил.
3. Аранчий Г.В., Жемеров Г.Г., Эпштейн И.И. Тиристорные преобразователи частоты для
регулируемых электроприводов. М.: Энергия, 1968.-378 с.
4. Арменский Е.В., Фалк Г.В. Электрические микромашины. Издание 2-е переработ, и
доп. Учебное пособие для электротехнических специальностей ВУЗов. М.: Высшая
школа, 1975. — 240 е., ил.
5. Архангельский Н.П., Курнышев Б.С., Лебедев С.К. Применение идентификаторов
состояния в асинхронном электроприводе. М.: Энергоатомиздат, 1990.— 361 с.
6. Банарчук Е.И., Коварская Е.Л. Теория и проектирование следящих систем переменного
тока. М.: Энергия, 1966. 384 е., ил.
7. Батоврин А.А. Цифровые системы управления электроприводами. Л.: Энергия, 1977.
256 е., ил.
8. Бертинов А.И. Электрические машины авиационной автоматики. М.: МАИ, 1961.-427 е.,
ил.
9. Борисов К.Н. Основы авиационного электропривода. М.: МАИ, 1964. -197 е., ил.
10. Боровин Т.К.,
Мищенко
В.А.,
Мищенко
Н.И.
Математическое
моделирование асинхронного электропривода с векторным управлением. М.: Институт
прикладной математики им. М.В.Келдыша АН СССР, 1989.-27 с.
11. Булгаков А.А. Частотное управление асинхронными двигателями. М.: Наука, 1966.-295
с.
12. Быстродействующие электроприводы постоянного тока с широтно-импульсными
преобразователями. Гольц М.Е., Гудзенко А.Б., Остреров В.М. и др. М.: Энергоатомиздат,
1986. 184 е., ил.
13. Волков Н.П., Миловзоров В.П. Электрические машины устройств автоматики. М.
Высшая школа, 1986. 335 с.
14. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в
Mathlab 6.0. Учебное пособие. Спб.: КОРОНА Принт, 2001.-321 е., ил.
15. Герман-Галкин С.Г. Силовая электроника. Лабораторные работы на ПК. Спб.:
КОРОНА Принт, 2002. 304 е., ил.
16. Голован А.Т. «Электропривод» теоретические основы. М. Энергоиздат, 1982. -245 с.
17. Горячев О.В., Ерошкин Е.А. Векторное управление асинхронными трехфазными
двигателями. М.: «Электроника», №4, 1999. с. 35-46.
18. Гультяев А.К. Визуальное моделирование в среде MATLAB. Учебный курс. Спб.:
Корона Принт, 2000. 432 е., ил.
19. Гультяев А.К. MATLAB 5.2. Имитационное моделирование в среде Windows.
Практическое пособие. СПб.: Корона Принт, 1999. 288 с.
20. Иванушкин В.А., Сарапулов Ф.Н., Шинчак П.Е. Структурное моделирование
электромеханических систем и элементов. М.: Щецин, 200.-310 е., ил.
21. Усольцев А.А. Векторное управление асинхронным двигателем. Учебное пособие по
дисциплинам электромеханического цикла. СПб.:
22. Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики, 2002. 37
е., ил.
23. Исследование специальных авиационных электрических машин. Сборник статей под
редакцией Бертинова А.И. М.: МАИ, 1961. 152 е., ил.
24. Каган В.Г.
Электроприводы
с
предельным
быстродействием
для
систем
воспроизведения движения. М.: Энергия, 1975. — 240 е., ил.
25. Кислицын A.JI. Вопросы теории линейных асинхронных исполнительных двигателей
для приборных автоматических систем. М.: «Электроника», №5, 2001. с. 20-25.
26. Ключев В.И. Теория электропривода. М.: Энергия, 1985. 560 с.
27. Компьютерное моделирование электроэнергетических и электромеханических систем
переменного тока с использованием пакета прикладных программ Design Center. Учебное
пособие под ред. Постникова В.А. М. МАИ, 2000. 88 е., ил.
28. Конев Ю.И., Розно Ю.Н., Владимиров Я.Г. Проектирование силовых преобразователей
бесконтактных двигателей постоянного тока. М.: МАИ, 1987.-54 е., ил.
29. Копылов И.П.
Математическое
моделирование
электрических
машин.
М.
Энергоатомиздат, 1994. — 318 с.
30. Куликов С.В., Чистяков Б.В. Дискретные преобразователи сигналов на транзисторах.
М.: Энергия, 1972. 288 е., ил.
31. Мищенко В.А. Теория, способы и системы векторного и оптимального векторного
управления электроприводами переменного тока. М.: Информэлектро, 2002. 168 с.
32. Моделирование и основы автоматизированного проектирования приводов. Учебное
пособие для студентов высших технических учебных заведений. Стеблецов В.Г., Сергеев
А.В., Новиков В.Д., Камладзе О.Г. М.: Машиностроение, 1989. 224 е., ил.
33. Морозов С.В. Асинхронный электропривод с адаптивным регулятором. Автореферат к
диссертации. Воронеж, 2000. 32 с.
34. Некоторые вопросы электропривода и температурная защита электродвигателей.
Сборник статей под редакцией Попова Ю.А. М.: МАИ, 1957.-62 е., ил.
35. Петров Б.И., Борисов К.Н., Нагорский В.Д. Электропривод летательных аппаратов. М.:
Машиностроение, 1967. 436 е., ил.
36. Петров Б.И.,
Мейстель
A.M.
Специальные
электропривода. М.: Энергия, 1968. 264 е., ил.
режимы
работы
асинхронного
37. Полковников В.А.
Электрические,
гидравлические
и
пневматические
приводы
летательных аппаратов и их предельные динамические возможности. М.: МАИ, 2002. 328
с.
38. Попов Б.Н. Цифровые устройства систем приводов летательных аппаратов. М.: МАИПРИНТ, 2008.- 124 с.
39. Постников В.А., Сыроежкин Е.В. Моделирование асинхронного двигателя в среде
Mathcad. Труды X международного научно-технического семинара «Современные
технологии в задачах управления, автоматизации и обработки информации». Алушта,
2001. -с. 21-25.
40. Розанов Ю.К., Соколов Е.М. Электронные устройства электромеханических систем.
Учебное пособие для студентов ВУЗов. М.: Академия, 2004. 272 е., ил.
41. Сандлер А.С., Сарбатов Р.С. Автоматическое частотное управление асинхронными
двигателями. М.: Энергия, 1974. 328 е., ил.
42. Сандлер А.С., Тарасенко JI.M. Динамика каскадных асинхронных электроприводов.
М.: Энергия, 1977. 200 е., ил.
43. Сандлер А.С. Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей. Л.:
Энергия, 1966. 320 е., ил.
44. Семенов Б.Ю. Силовая электроника для любителей и профессионалов. М.: Солон-Р,
3002. 136 е., ил.
45. Сергеев П.С. Проектирование электрических машин. Изд. 3-е, переработ. И доп. М.:
Энергия, 1969. 632 е., ил.
46. Сергеев П.С.
Электрические
машины.
Д.:
Издательство
государственное
энергетическое, 1962. 280 е., ил.
47. Соколов В.В. Электропривод и электроснабжения промышленных предприятий. Л.:
Энергия, 1965. 440 е., ил.
48. Специальные электрические машины. Книга 1,2 под ред. Б.Л.Алиевского. -М.:
Энергоиздат, 1993. 319, - 368 с.
49.
Схемотехника
электронных
систем.
Аналоговые
и
импульсные
устройства. Бойко В.И., Гуржий А.Н., Жуйков В.Я., Зори А.А., Спивак В.М. Спб.: БХВПетербург, 2004. 496 е., ил.
50. Тиристорный следящий электропривод. Лебедев A.M., Найдис В.А., Орлова Р.Т.,
Пальцев А.В., Юферов В.Ф. М.: Энергия, 1972. 128 е., ил.
51. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. Спб.: БХВ-Петербург, 2001. -528 е., ил.
52. Управление исполнительными элементами следящих электроприводов летательных
аппаратов. Петров Б.И., Бальбух В.В., Папе Н.П. М.: Машиностроение, 1981. 222 е., ил.
53. Хрущев В.В.
Электрические
микромашины
переменного
тока
для
устройств
автоматики. Л.: Энергия, 1969. 288 е., ил.
54. Цифровые электроприводы с транзисторными преобразователями. Герман-Галкин
С.Г., Лебедев В.Д., Марков Б.А., Чичерин Н.И. Л.: Энергоатомиздат, 1986. 248 е., ил.
55. Чечет Ю.С. Электрические микромашины автоматических устройств. Л.: Энергия,
1964. 424 е., ил.
56. Чиликин М.Г.,
Ключев
В.И.,
Сандлер
А.С.
Теория
автоматизированного
электропривода. Учебное пособие для ВУЗов. М.: Энергия, 1979. 616 е., ил.
57. Шишмарев В.Ю. Типовые элементы систем автоматического управления. Учебник для
среднего профессионального образования. М.: Академия, 2004. 304 е., ил.
58. Шубенко В.А., Шрейнер Р.Т., Мищенко В.А. Оптимизация частотно-управляемого
асинхронного электропривода по минимуму тока.//Электричество, 1970. №9. — с. 23-26.
59. Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с
полупроводниковыми преобразователями частоты. М.: У О РАН, 2000.-653 с.
60.
Электропривод
летательных
аппаратов.
Учебник
для
авиационных
ВУЗов. Полковников В.А., Петров Б.Н., Попов Б.Н., Сергеев А.В., Сперанский А.Н. М.:
Машиностроение, 1990. 240 с.
61. Эпштейн И.И.
Автоматизированный
электропривод
переменного
тока.
М.:
Энергоиздат, 1982. 192 с.
62.
Blaschke
F.,
Ripperger
Н.,
Steinkonig
Н.
Regelung
umrichtergespeister
Asynchronmaschinen mit eingepragtem Staderstrom. Siemens-Zeitschrift, 1971.-760 s.
63. Blaschke F. Das Verfahren der Feldorientierung zur Reglung der Asynchronmaschine.
Siemens-Forsch.-u.Entwichlungsber/1972. Bd. 1 №1/. s.184-193
64. Friedrich G. Comparative and experimental study between synchronous salient poles and
wound rotor and a synchronous permanent magnet machine in automotive applications. IS ATA
96, Florence, p. 151-157.
65. Hasse K. Drehzahlregelverfahren fur schnelle Umkehrantriebe mit stomrichtergespeisten
Asynchron-Kurzschlussufermotoren/Regelungstechnik und Prozess-Datenverarb/ 1972. № 2. s.
60-66.
66. Honda Y., Murakami H., Narazaki K., Takeda Y. Comparison of Characteristics of IPM
(Interior Permanent Magnet) Motors with Several Rotor Configurations.// Technical Report of
EMD95-47 (1995-11) p.13-18.
67. Kirschen D., Novotny W., Lipo T. Optimal efficiency control of an Induction Moror Drive//
IEEE Transaction on Energy Conversion. Vol. EC-2, № 1, March 1987, p. 70-76.
68. Kubota H., Matsuse K. Flex Observer of induction motor with parameter adaption for wide
speed range motor drivers. Conf. Rec. IPEC. Tokyo. 1980.
69. Loehrke J., Lorenz R., Novotny W. Torque Characteristics of Feld Oriented Induction
Machines// Conf. on Application Motion Control Minneaplis. 1985, p. 106-112.
70. Pauly N., Pfaff K. Brushless servodrives with permanent magnets rotors of squirrel cage
induction motors// A comparison. IEEE IAS annual meeting 1984, p. 503-509.
71. Pedersen J., Blaafjierg F. An electric car drive system using an energy-optimized control
strategy based on AC Machine and a microcontroller// Symposium proceedings of the EVS-11.
September 1992, Paper 12.03.
72. Takahashi Т., Noguchi T. A new quick response and high efficiency control strategy of and
induction motor// IEEE Proc. Industrial Application. Vol. IA-22, № 5, 1986, p. 820-826.
73. Texas Instruments. TMS320C24xxDSP// Digital Motor Control Seminar. 1998.
74. Patent USA № 3824437. Method for controlling asynchronous maschines// Blaschke F.
Siemens/ Priority Data 23.03.1972: US-P. 16.07.1974.
75. Patent USA № 4418308. Scalar decoupled control for an induction maschine// Bose B.
General Electric Company/Priority Data 09.08.1982. US-P. 29.11.1983.
76. Von Dyssen P. CASPOC Guide. 20012. - 235 p.
77. Volsky S.I., Syroezhkin E.V., Lamanov A.V. Traction induction drive for railway. 10th
European Conference on Power Electronics and application. 2003.- 12 p.
1.1.9
Параметрическаяидентификацияасинхронногоэлектроприводаврежиме
реальноговремени
Цель работы:
Разработать новый подход к решению задачи адаптации электропривода с изменением
условий работы за счет идентификации параметров асинхронной машины в режиме
реального времени на основе анализа мгновенных значений токов статора на интервалах
коммутации силовых ключей автономного инвертора.
В работе требуется решить следующие задачи:
1. Выполнить анализ существующих базовых структур и математических моделей
асинхронных электроприводов с векторным управлением;
2.
Проанализировать
методы
и
технические
средства,
используемые
для
параметрической идентификации асинхронных двигателей в серийно выпускаемых
преобразователях частоты;
3. Предложить метод идентификации параметров регулируемого асинхронного
электропривода на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора;
разработана инженерная методика оценки электрических параметров асинхронной
машины на основе наблюдения переходных процессов в цепи статора с использованием
процедуры сплайсинга кусочно-экспоненциальных функций;
4.
Разработать
испытательный
комплекс,
обеспечивающий
исследования
и
экспериментальную проверку предложенного метода ^ параметрической идентификации
регулируемого асинхронного электропривода в различных режимах работы.
Методы исследования, используемые в работе:
Исследования рекомендуется выполнять на основе математических моделей и
структурных
схем
асинхронных
электроприводов
с
векторным
управлением,
преобразований Лапласа и Фурье, методов активного и пассивного эксперимента, а также
численных методов обработки экспериментальных данных.
Актуальность работы:
Современный асинхронный электропривод
является
интеллектуальной
электромеханической системой (ЭМС), обеспечивающей движение механического
объекта по заданным траекториям в реальных условиях. Реализация эффективных законов
управления в нем успешно реализуется микропроцессорной системой на основании
текущих значений внешних и внутренних координат электромеханической системы и
системы параметров, определяющих актуальное состояние асинхронного двигателя.
Текущие состояния переменных электропривода фиксируются набором датчиков, а
параметры асинхронной машины обычно определяются на основании каталожных данных
и
набора
процедур
идентификации,
реализуемых
микропроцессорной
системой
управления электропривода в процессе ввода его в эксплуатацию. Набор параметров,
используемых
при
реализации
различных
законов
управления
разными
производителями электроприводов, существенно различается, но, как правило, в процессе
работы задачи повторной параметрической идентификации параметров производители не
ставят, и коррекция законов управления проводится на основе косвенных данных о
нагрузке и температуре асинхронной машины .
Вместе с тем проблема идентификации параметров в рабочих режимах актуальна для
прецизионных систем асинхронного электропривода, в которых достижение предельных
показателей качества регулирования возможно при максимальном уровне точности и
достоверности определения переменных и параметров системы. Уточнение параметров и
самонастройка системы позволяет снизить влияние возмущающих факторов и перейти к
созданию принципиально новых алгоритмов управления на основе методологии
пространства состояний. В современном электроприводе это сводится к изменению
амплитуды и частоты питающего напряжения при пусках, торможениях, реверсах,
поддержании на заданном уровне или регулировании скорости вращения ротора,
непосредственном
управлении
электромагнитным
моментом
при
различных
возмущающих воздействиях. Для решения перечисленных задач управления требуется
максимально подробная и достоверная информация о переменных состояния ЭМС,
зависимых и независимых параметрах. Названная информация и должна быть получена
путем непрерывного мониторинга процессов в электроприводе и идентификации
электроприводов в реальном масштабе времени.
Несколько принципиально разных подходов к решению этой задачи разрабатываются
в настоящее время. Анализируются методы стохастической идентификации, при которых
процессы в электроприводе рассматриваются как случайные, а параметры динамической
системы определяются спектральными и корреляционными методами. Предлагается
динамическая идентификация асинхронной машины на основе анализа переходных
процессов классическими методами теории управления. Там же применена комплексная
методика идентификации с применением активных и пассивных методов, методов
оценивания с использованием рекуррентного метода наименьших квадратов, фильтра
Калмана и поисковых методов с автоматическим определением параметров и переменных
в реальном времени.
Современный
симбиоз
регулируемый
достижений
в
области
асинхронный электропривод представляет
силовой
электроники,
собой
электромеханики
и
микропроцессорной техники. Высокий порядок и нелинейность уравнений, описывающих
электромагнитные и электромеханические процессы, зависимость параметров машины от
температуры и степени насыщения магнитной цепи, ряд других допущений существенно
усложняют систему управления электроприводом, зачастую не позволяя при анализе и
синтезе дискретных систем управления пользоваться классическими подходами теории
управления. Реализация эффективных законов управления становится возможной только с
использованием наблюдателей, если известны текущие значения переменных системы и
её параметров, определяющих состояние электропривода. По этой причине, при создании
новых законов управления, в центре внимания разработчиков всегда были вопросы
параметрической идентификации электропривода. Эти задачи решались в работах
А.В.Башарина, Ю.А.Борцова, B.JI. Грузова, Н.И.Ратнера, Р.Т. Шрейнера, В.Г. Каширских,
Г.Г. Пивняка, А.С. Бешты, Д.Б. Изосимова, А.Б.Виноградова, А.А. Пискунова и др.
Решенные в настоящее время задачи идентификации обеспечивают качественную
оценку параметров асинхронной машины по результатам предварительных испытаний
или на основании анализа усредненных во времени значений наблюдаемых переменных.
Однако не позволяют проводить оперативную коррекцию параметров системы при дрейфе
параметров в процессе работы.
Современные средства микропроцессорной техники открывают новые возможности в
реализации алгоритмов идентификации и позволяют вплотную подойти к решению этой
задачи в режиме реального времени, путем обработки мгновенных значений переменных
и уточнения на этой основе изменяющихся параметров электропривода. Переход к
идентификации с учетом мгновенных значений наблюдаемых переменных позволяет
выявить на интервалах дискретного времени процессы, с высокой степенью точности
описываемые системами линейных дифференциальных уравнений. Быстродействие и
функциональные возможности микропроцессорных систем позволяют применить новые
методы идентификации для коррекции флуктуаций параметров непосредственно в
рабочих режимах без снижения базовой функциональности.
Актуальность
тематики
исследования
обусловлена
востребованностью
отечественных инновационных разработок в области приводной техники. Необходимость
в таких разработках вытекает из закрытости программно-алгоритмического обеспечения и
идентификационных моделей, реализованных зарубежными производителями в серийно
выпускаемых преобразователях частоты, где вмешательство пользователя в базовые
алгоритмы управления и идентификации электропривода практически исключено.
Рекомендации
по
содержанию
работы
(содержание
теоретической
и
экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по
заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Введение.
1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И
ПАРАМЕТРЫ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ.
1.1. Системы координат и векторные модели асинхронной машины.
1.2. Математическая модель асинхронного двигателя в переменных тока статора и
потокосцепления ротора в неподвижной системе координат.
1.3. Математическая модель асинхронной машины во вращающейся координатной
системе, ориентированной по вектору потокосцепления ротора.
1.4. Системы прямого управления моментом.
1.5. Математическая модель асинхронной машины, приведенная к нормальной форме
Коши.
1.6. Математическое описание вращающегося магнитного поля в трехфазной системе.
1.7. Выводы и задачи исследования.
2. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ
АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ.
2.1. Резидентные средства идентификации электроприводов с векторным управлением.
2.1.1. Сопоставительный анализ идентификационных показателей.
2.1.2. Система параметров и средств идентификации электроприводов на основе
преобразователей частоты Omron.
2.1.3. Система параметров и средств идентификации электроприводов на основе
преобразователей частоты Mitsubishi.
2.2. Автономные системы идентификации асинхронных электроприводов
2.3. Выводы.
3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ
АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА НА ИНТЕРВАЛАХ КОММУТАЦИИ
СИЛОВЫХ КЛЮЧЕЙ АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА.
3.1. Методика идентификации параметров асинхронного двигателя в режиме реального
времени на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора.
3.2. Определение постоянной времени и коэффициента передачи системы электропривода
на основе экспериментальных данных.
3.3. Вычисление сопротивлений статора Rs и ротора Rr.
3.4. Разработка алгоритма идентификации параметров.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АЛГОРИТМА ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ
ИДЕНТИФИКАЦИИ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА.
4.1. Комплекс технических средств для экспериментальных исследований.
4.1.1. Измерительная система.
4.1.2. Система имитации пассивных нагрузок.
4.2. Эксперименты и обработка данных.
4.2.1. Программа экспериментальных исследований.
4.2.2. Предварительная идентификация.
4.2.3. Определение параметров асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
(выбрать модель) на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора.
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Справочник по теории автоматического управления / под ред. А.А. Красовского. М. :
Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. — 712 с.
2. Башарин, А.В. Управление электроприводами : учеб. пособие для студ. вузов / А.В.
Башарин, В.А. Новиков, Г.Г. Соколовский. Л. : Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1982.
— 392 с.
3. Соколовский, Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием /
Г.Г. Соколовский. 2-еизд. - М. : Академия, 2007. -265 с.
4. Bose, В. К. Modern power electronics and AC drives / Bose, Bimal K. Upper Saddle River,
NJ: Prentice Hall, 2002. - XXI, 711 p.
5. Bose, В. K. (Editor), Power Electronics and Variable Frequency Drives: Technology and
Applications, Wiley-IEEE Press, 2001. 660 p.
6. Острем, К. Введение в стохастическую теорию управления / К. Острем. -М. : Мир,
1973.-234 с.
7. Жандаров, A.M. Идентификация и фильтрация измерений состояний стохастических
систем / A.M. Жандаров. М. : Наука, 1979. - 112 с.
8. Казаков, И.Е. Анализ стохастических систем в пространстве состояний / И.Е. Казаков,
С.В. Мальчиков. М. : Наука, 1983.-384 с.
9. Згуровский, М.З. Системный анализ стохастических распределенных процессов:
(моделирование, оценивание состояний, идентификация) / М.З. Згуровский. Киев. :
УМКВО, 1988. - 204 с.
10. Водовозов, A.M. О сходимости метода статистической идентификации параметров
динамических систем / A.M. Водовозов, А.А. Пискунов // Информационные технологии
моделирования и управления. Воронеж, 2005. - № 4 (22). - С. 530-534.
11. Водовозов, A.M. К вопросу об идентификации линейных динамических систем по
результатам экспериментальных исследований / A.M. Водовозов, А.С. Елюков // Системы
управления и информационные технологии. 2008. - 2.2 (32) - С. 253-256
12. Каширских, В.Г. Динамическая идентификация асинхронных электродвигателей :
Монография / В.Г. Каширских; ГУ КузГТУ. -Кемерово, 2005. 139 с.
13. Борцов, Ю.А. Экспериментальное определение параметров и частотных характеристик
автоматизированных электроприводов / Ю.А. Борцов, Г.В. Суворов, Ю.С. Шестаков. JI. :
«Энергия», 1969. — 104 с.
14. Водовозов, A.M. О выборе области преобразования в задачах параметрической
идентификации
динамических
объектов
/
A.M.
Водовозов,
А.С.
Елюков
//
Информационные технологии моделирования и управления. 2009. - № 2(54). - С. 185-188.
15. Вольдек, А.И. Электрические машины : учебник для студ. высш. техн. учеб. заведений
/ А.И. Вольдек. 3-е изд., перераб. - JI. : Энергия, 1978. — 832с.: ил.
16. Иванов-Смоленский, А.В. Электрические машины : учебник для вузов / А.В. ИвановСмоленский. М. : Энергия, 1980. - 928 с. : ил.
17. Ковач, К.П. Переходные процессы в машинах переменного тока / К.П. Ковач, И. Рац.
М. ; JI. : Госэнергоиздат, 1963. — 744 с.
18. Ковчин, С.А. Теория электропривода: Учебник для вузов / С.А. Ковчин. -СПб.:
Энергоатомиздат. С.-Петерб. отд-ние, 2000. 496 с.
19. Шрейнер, Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с
полупроводниковыми преобразователями частоты / Р.Т. Шрейнер. Екатеринбург
: УРО РАН, 2000. - 654 с.
20. Грузов, B.JI. Управление электроприводами с вентильными преобразователями : учеб.
пособие / B.JI. Грузов. Вологда : ВоГТУ, 2003. - 294с.
21. Костенко, М.П. Электрические машины. Специальная часть / М.П. Костенко. JI. :
Госэнергоиздат, 1949. - 708 с.
22. Schreiner, R.T. Active current rectifier mathematical model / Schreiner, R.T., Efimov A.A.,
Kalyagin // A.I. Pros. 9th International Conference on Power Electronics and Motion Control
ЕРЕ PEMC-2000, Kosice. (Slovakia). 5-7 Sept. 2000. -P.2-188- 2-192.
23. Петров, Л.П. Физико-математическое моделирование асинхронных электроприводов с
преобразователями частоты / Л.П. Петров, В.А. Ладензон, И.И. Печковский //
Электричество. 1980. - № 12. - С. 45-47.
24. Плахтына, Е.Г. Математическое моделирование электромашинно-вентильных систем /
Е.Г. Плахтына. Львов : Вища школа, 1986. - 164 с.
25. Водовозов, В.М. Теория и системы электропривода : учеб. пособие. — СПб.: Изд-во
СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2004. 306 с.
26. Blaschke, F. Das Prinzip der Feldorientierung, die Grundlage fur die TRANSVEKTORRegelung von Drehfeldmaschienen // Siemens-Zeitschrift. -1971. Bd. 45. - H. 10. - S. 757 - 760.
27. Buja G, Kazmierkowski M. P. Direct Torque Control of PWM Inverter-Fed AC Motors A
Survey: III Summer Seminar on Nordick Network for Multi Disciplinary Electric Drives.- 21-23
June 2003.- Zergrze.-Poland - pp. 1-19.
28. Direckt Torkue Control of AC motor drives / M. Aaltontn, P. Tiitinen, J. Laku, S.Heikkilla
//ABB Review 1995. - № 3. - P. 19-24.
29. Floter, W. Die Transvektor-Regelung fur feldorientierten Betrieb einer Asynchronmaschine /
Floter W., Ripperger D. // Siemens-Zeitschift. 1971. -Vol. 45.-S. 761-764.
30. Leonard, W. Control of Electrical Drives / W. Leonard. Berlin : Springer, 1996.-S. 420.
31. Schroder, P. Elektrische Antriebe Regelung von Antriebssystemen, 2 Auflage /Р. Schroder. Berlin : Springer, 2001. - S. 1172.
32. Vas, P. Sensorless Vector and Direct Torque Control / P. Vas. Oxford : Oxford University
Press, 1998.
33. Архангельский, H.JI. Система векторного управления асинхронным электроприводом
с идентификатором состояния / H.JI. Архангельский, Б.С. Курнышев, А.Б. Виноградов //
Электричество. — 1991. № 11. - С. 47-51.
34. Браславский,
И.Я.
Адаптивная
система
прямого
управления
моментом асинхронного двигателя / И.Я. Браславский, З.Ш. Шиматов, Е.И. Барац //
Электротехника. 2001. - № 11. - С. 35-39.
35. Depenbrosk, М. Direct self control (DSC) of inverter-fed induction machines. IEEE Trans.
Power Electron. Vol. 3. No 4. Oct. 1985. P. 420 429
36. TakahashiI., Ohmori Y. High performance direct torque control of an induction machine.
IEEE Trans. Ind. Appl. Vol. 25. No 2. 1989. P. 257 264
37. Круг, K.JI. Основы электротехники. Теория переменных токов / K.JI. Круг. М. :
Госэнергоиздат, 1932. - 948с.
38. Панкратов,
В.В.
Задачи
синтеза
алгоритмов
идентификации
для бездатчиковых асинхронных электроприводов с векторным управлением и вариант их
решения / Панкратов В.В., Маслов М.О. // Силовая интеллектуальная электроника. 2007. № 1(6). С. 23 - 43.
39. Kubota, Н. Speed Sensorless Field-Oriented Control of Induction Motor with Rotor
Resistance Adaptation / H. Kubota, K. Matsuse // IEEE Transactions on Industry Applications,
vol. 30, no. 5, September/October 1994, pp. 1219-1224.
40. Детлаф, A.A. Курс физики : учеб. пособие для втузов / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. 4е изд., испр. - М. : Академия, 2003. - 720 с.
41. Англо-русский политехнический словарь = English-Russian Dictionary of Science &
Technology. M. : Литера, 2006. - 960 с.
42. Лопатников, Л.И. Экономико-математический словарь / Л. И. Лопатников. 5-е изд.,
перераб. и доп. — М. : Дело, 2003. - 520 с.
43. Горбань, А.Н. Нейронные сети на персональном компьютере / А.Н. Горбань,
Д.А. Россиев. Новосибирск : Наука. Сиб. издат. фирма РАН, 1996.-276 с.
44. Применение методов нейронных сетей и генетических алгоритмов в решении задач
управления
электроприводами
/
В.Б. Клепиков,
С.Л.
Сергеев,
К.В.
Махотило,
И.В. Обруч // Электротехника. 1999. - № 5.- С. 2-5.
45. Каширских, В.Г. Использование искусственных нейронных сетей для диагностики
замыканий
в обмотке статора
асинхронного
двигателя
/
В.Г.
Каширских,
Л.В. Нестеровский // Вестник КузГТУ. 2002. - №6. - С. 52-54.
46. Грузов, В.Л. Автоматизированный электропривод. Часть 2. Теория электропривода :
учеб. пособие / В.Л. Грузов, С.А. Ковчин, Ю.А. Сабинин.- Вологда : ВоГТУ, 2006. 258с.
47. Garces, L. J. Parameter adaptation for the speed-controlled static a.c. drive with a squirrelcage induction motor / L. J. Garces // IEEE Trans. Ind. Appl. 1980.- Vol. 1A-16. No 2. Mar. /
Apr. P. 173-178.
48. Holtz, J. Identification of machine parameters in a vector controlled induction motor drive /
J. Holtz, T. Thimm // Conf. Rec. of the IEEE IAS Annual Meeting (San Diego. CA. Oct. 1989.
P. 601 - 606.
49. Hung, K.T. A rotor flux error-based, adaptive tuning approach for feedforward field oriented
induction machine drives / Hung K.T., Lorenz R.D. // Conf. Rec. 1990. IEEE IAS Annual Meet.
PartI. October 1990. P. 589-594.
50. Kubota, H. Flux observer of induction motor with parameter adaptation for wide speed range
motor drives / Kubota H., Matsuse K. // Conf. Rec. IPEC. -Tokyo, 1980.-P. 1213-1218.
51. A simple and robust adaptive controller for detuning correction in field oriented induction
machines / Moreira J. C., Hung К. Т., Lipo T.A., Lorenz R. D. // IEEE Trans. Ind. Appl. 1992. Nov/Dec. Vol. 28., № 6. - P. 1359-1366.
52. Moreira, J. C. A new method for rotor time constant tuning in indirect field oriented control /
Moreira J. C., Lipo T.A. // Conf. Rec. of the IEEE Power Electronic Specialists Conference. Vol.
II. - 1990. - P. 573-580.
53. Nailen, R. L. Factors to consider when specifying motor-temperature detectors // Power.
1974. - № 2. - P. 90-92.
54. Nielsen, P. E. Digital voltage vector control with adaptive parameter tuning / Nielsen P. E.,
Thomson E. Ch., Nielsen M. T. // Proc. of 3rd European Conf. on Power Electronics and
Applications. Aachen, 1989. - P. 313-318.
55. Peng, F.-Z. Robust speed identification for speed-sensorless vector control of induction
motors / F.-Z. Peng, T. Fukao // IEEE Trans. Ind. Appl. Vol. 30. № 5. Sept./ Oct. 1994.
56. Zai, L.C. An extended Kalman filter approach to rotor time constant measurement in PWM
induction motor drives / Zai, L.C., De Marco C.L., Lipo T. A. // IEEE Trans. Ind. Appl. Vol. 28.
No 2. Mar. / Apr. 1992. - P. 343-349.
57. Изосимов,
Д.Б.
Идентификация
частоты
вращения
и
составляющих
вектора потокосцепления ротора асинхронного двигателя по измерениям токов и
напряжений обмоток статора / Д.Б. Изосимов, С.Е. Рыбкин // Электричество. 2005. - № 4. С.32-40.
58. Инвертор общего назначения, с векторным управлением Varispeed F7. Руководство по
эксплуатации и описание параметров // Техническая документация фирмы Yaskawa. —
Режим доступа : www.yaskawa.com. — 15.07.2009
59.
Главные
эксплуатации
приводы
//
SIMOVERT.
Техническая
Векторное
документация
регулирование.
фирмы
Siemens.
Инструкция
Режим
доступа
по
:
www.siemens.com. - 15.07.2009
60. FR-D700. Преобразователь частоты. Руководство по эксплуатации // Техническая
документация фирмы Mitsubishi. Режим доступа : www.mitsubishi-automation.com. 15.07.2009
61. Преобразователи частоты серии VFD-B. Руководство по эксплуатации // Техническая
документация фирмы Delta Electronics. — Режим доступа : www.delta-electronics.su.
15.07.2009
62.
Unidrive
SP.
Расширенное
Универсальный электропривод переменного
тока
руководство
для
асинхронных
пользователя.
двигателей
и
сервомоторов // Техническая документация фирмы Control Techniques. -Режим доступа :
www.controltechniques.com. 15.07.2009
63. Инструкция по эксплуатации привода VLT AutomationDrive FC300 // Техническая
документация фирмы Danfoss. Режим доступа : www.danfoss.com. - 15.07.2009
64. Руководство по использованию КЕВ COMBIVERT F5-MULTI / SERVO 2.6 //
Техническая документация фирмы КЕВ. Режим доступа : http://www.keb.de. - 15.07.2009
65. Денисов, В.И. Активная идентификация стохастических линейных дискретных систем,
описываемых моделями в пространстве состояний и
66. ARMAX-моделями / В.И. Денисов, И.Л. Еланцева, В.М. Чубич // Сибирский журнал
индустриальной математики. —2000. Том III, № 1 (5). — С.87-100.
67. Денисов, В.И. Активная идентификация стохастических линейных дискретных систем
во временной области / В.И. Денисов, В.М. Чубич, О.С. Черникова // Сибирский журнал
индустриальной математики. -2003. Том VI, № 3 (15). - С.70-87.
68. Денисов, В.И. Активная идентификация стохастических линейных дискретных систем
в частотной области / В.И. Денисов, В.М. Чубич, О.С. Черникова // Сибирский журнал
индустриальной математики. -2007. Том X, №1 (29). - С.71-89.
69. Брауэр, В. Введение в теорию конечных автоматов : пер. с нем. — М. : Радио и связь,
1987. 392 с.: ил.
70. Polikar, R. The wavelet tutorial / Robi Polikar. IowaStateUniversity, 1999. -59 p.
71. Воробьев,
В.П.
Теория
и
практика
вейвлет-преобразования
/
Воробьев
В.П., Грибунин В.Г. СПб. : ВУС, 1999. - 202 с.
72. Смоленцев, Н.К. Основы теории вейвлетов. Вейвлеты в MATLAB / Н.К. Смоленцев.
М. : ДМК Пресс, 2005. - 304 с. : ил.
73. Новиков, Л.В. Основы вейвлет-анализа сигналов : учеб. пособие. СПб. : Изд-во
«ООО МОДУС+», 1999. - 152 с. : ил.
74. Козлов, П.В. Вейвлет-преобразование и анализ временных рядов / П.В. Козлов,
Б.Б. Чен //
Вестник
КРСУ.
2002.
-
№
2.
-
Режим
доступа
:
www.krsu.edu.kg/vestnik/2002/v2/al5.html - 15.07.2009. - 20.06.2009
75. Астафьева, Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения / Н.М.
Астафьева // Успехи физических наук. 1996. - Т. 166, № 11.-С. 1145-1170.
76. Ямамура, С. Спирально-векторная теория электрических машин переменного тока /
Ямамура Сакае // Электротехника. 1996. - № 10. - С. 715.
77. Ямамура, С. Спирально-векторная теория электрических цепей и машин переменного
тока. Ч. 1,2/ ЯмамураСакае. СПб.: МЦЭНиТ, 1993. - С. 36, 85.
78. Yamamura S. Spiral vector method and symmetrical component mcihod // Proc. of Japan
Academy. 1991. - Vol. 66. Scr. В, № I.
79. Yamamura S. Spiral Vector Theory of AC Circuits and Macnines // OxfordUniversity Press.
1992.
80. Андреев, M.A. Идентификация параметров асинхронного электропривода на
интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора / М.А. Андреев //
Системы управления и информационные технологии, 2009. № 3(37).-С. 68-71.
81. Вейнгер, A.M. Принцип подчиненного регулирования с последовательной коррекцией
для сложных объектов / Вейнгер A.M., Петрухневский С.И. // Электротехническая
промышленность. Электропривод. 1974. - № 8 (34). -С. 18-21.
82.
Системы
подчиненного
регулирования
электроприводов
переменного
тока
с вентильными преобразователями / О.В. Слежановский, JI.X. Дацковский, И. С. Кузнецов
и др.. М : Энергоатомиздат. 1983. - 256 с.
83. Бессонов JI.A. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи : учебник
для студ. электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей
вузов. 7-е изд., перераб. и доп. -М. : Высш. школа, 1978. - 528 е., ил.
84. Теоретические основы электротехники : учебник для вузов : В 3-х т. Том 2. 4-е изд. /
К.С. Демирчян, JI.P. Нейман, Н.В. Коровкин, B.JI. Чечурин. -СПб.: Питер, 2003- 576 е.: ил.
85. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического управления / В.А. Бесекерский,
Е.П. Попов. М.: «Профессия», 2004. 747с.
86. Воронов, А.А. Основы теории автоматического управления. Ч. 1-3. -М.-Л.: Энергия,
1965-1970.
87. Иващенко, Н.Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем / Н.Н.
Иващенко. М. : Машиностроение, 1973. - 606 с.
88. Власов, К.П. Теория автоматического управления : учеб. пособие / К.П. Власов.
Харьков : Гуманитарный центр, 2007. - 526 с.
89. Ковач, К.П. Переходные процессы в машинах переменного тока / К.П. Ковач, И. Рац.
M.-JL : Госэнергоиздат, 1963. - 744 с. : ил.
90. Копылов, И.П. Электрические машины : учебник для вузов. 2-е изд., перераб. - М. :
Высш. шк. Логос; 2000. - 607 с.
91.
Специализированное
программное
электроприводами
обеспечение
Omron.
CX-Drive
для
управления
Режимдоступа
:www.industrial.omron.eu/en/products/catalogue/automation systems/software/c onfiguration/
сх-drive/default.html. 20.02.2010
92. Nyquist, Н. «Certain topics in telegraph transmission theory» / H. Nyquist // Trans. AIEE.
1928. - vol. 47. - P. 617-644.
93. Shannon, С.Е. «Communication in the presence of noise», Proc. Institute of Radio
Engineers, vol. 37, № 1, pp. 10-21, Jan. 1949
94. Устройствасбораданных L-761, L-780 и L-783. Платы АЦП/ЦАП/ТТЛ на шину PCI 2.1.
Руководство пользователя. Техническая документация фирмы L-Card. — Режим доступа :
http://www.lcard.ru. — 05.02.2009.
95. Гук, М. Аппаратные интерфейсы ПК : энциклопедия М. Гук. СПб. : Питер, 2002. - 528
с.
96. Техническая литература на русском языке Analog Devices. — Режим доступа :
http://www.analog.com.ru. 12.10.2009.
97. Могилевский, В.Г. Электромагнитные порошковые муфты и тормоза / В.Г.
Могилевский, И.В. Антик, А.И. Бертинов. М. : Энергия, 1964. - 104 с.
1.1.10 Развитие методов расчета несинусоидальности напряжения в
точке общего присоединения
Цель работы:
Развить методы и разработать новые подходы к
расчету несинусоидальности напряжений и токов в точке общего присоединения (ТОП).
В работе требуется решить следующие задачи:
1)
Построить
математическую
модель
линии
электропередачи
с
учетом
распределенности параметров и трансформаторов с учетом комплексных коэффициентов
трансформации.
2) Построить математическую модель установившегося режима высших гармоник
распределительных сетей энергосистем.
3) Проанализировать методику, алгоритм и программу расчета параметров
установившихся режимов высших гармоник в распределительных сетях энергосистем.
4) Обосновать методику эквивалентирования распределительных электрических
сетей и определение частотных характеристик сопротивлений узлов электрической сети с
учетом
распределенности
параметров
линий
и
комплексных
коэффициентов
трансформации.
Методы исследования, используемые в работе:
Теоретические исследования, основанные на использовании принципов кибернетического
моделирования, алгебры матриц и эквивалентирования электрических схем, теории
вероятностей и математической статистики. Численные исследования несинусоидальных
режимов использованы для изучения закономерностей изменения параметров режимов
высших гармоник в распределительных сетях энергосистем и систем электроснабжения и
проверки адекватности предложенных математических моделей и теоретических выводов.
Актуальность работы:
Качество электроэнергии - это совокупность свойств, определяющих воздействие на
электрооборудование, приборы и аппараты и оцениваемых показателями качества
электроэнергии, численно характеризующими уровни электромагнитных помех в системе
электроснабжения по частоте, действующему значению напряжения, форме его кривой,
симметрии и импульсам напряжения.
Качество
совместимости,
электроэнергии,
электрической
энергии
характеризующей
или
другими
является
составляющей
электромагнитную
словами,
среду.
повышение
электромагнитной
Ухудшение
уровня
качества
электромагнитной
совместимости в системе электроснабжения, обусловлено технологическим процессом
производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии, т.е. процессом ее
функционирования
Проблема
качества
электрической
энергии
в
системах
электроснабжения
промышленных предприятий продолжает оставаться одной из важнейших, определяющих
надежность и эффективность электроснабжения потребителей. Одной из основных ее
составляющих частей является проблема высших гармонических составляющих (далее
высшие гармоники). Источники высших гармоник - промышленные потребители с
нелинейными вольт-амперными характеристиками, а также отдельные устройства,
широко применяющиеся во всех областях жизнедеятельности человека, резко ухудшают
качество электрической энергии. Высшие гармоники в зависимости от их характера,
интенсивности и продолжительности отрицательно влияют на работу систем автоматики и
телемеханики, снижают экономичность и надежность работы электрических сетей,
уменьшают срок службы электрооборудования и приводят к ряду других нежелательных
последствий. Экспериментальные исследования, проводимые в нашей стране и за
рубежом, показывают, что уровни высших гармоник нередко превышают установленные
допустимые значения и год от года возрастают из-за увеличения количества мощных
потребителей,
генерирующих
высшие
параметров несинусоидальных режимов
в
гармоники.
системах
Для
прогнозирования
электроснабжения
и
распределительных сетях энергосистем на этапе проектирования, а также для определения
уровней высших гармоник в точке общего присоединения, необходимо решить задачу
расчета параметров высших гармоник в распределительных сетях энергосистем и в
системах электроснабжения.
В нашей стране и за рубежом достигнуты значительные результаты в решении
проблемы
высших
гармоник.
Вопросы,
связанные
созданием
методов
расчета
несинусоидальных режимов впервые были поставлены в работах Константинова Б.А.,
Либкинда М.С., Мельникова М.А. Большой вклад в нашей стране внесли Глинтерник С.Р.,
Гераскин О.Т., Жежеленко И.В., Край-чик Ю.С., Кучумов JI.A., Липский A.M., В.Н.,
Самородов Г.И., Саенко Ю.Л., Солодухо Я.Ю., Тимофеев Д.В., Тонкаль В.Е., Трофимов
Г.Г., Черепанов В.В., Шалимов М.Г., Шидловский А.К. и другие, за рубежом - Алл ил ara,
Д. Брэдли, Диодехи Хиа, А. Роберт и многие другие.
Основополагающими
работами
режимов СЭС промышленных
в
области
предприятий
являются
анализа
труды
несинусоидальных
И.В.
Жежелен-ко.
Результатом этих научных разработок явилось создание детерминированных методик
расчета несинусоидальных режимов сравнительно небольших СЭС промышленных
предприятий, а также предпосылок для разработки вероятностных методов расчета.
Значительное усложнение научных и инженерных задач обеспечения качества
электроэнергии, решаемых методами моделирования, потребовало повышения уровня
автоматизации при постановке задач моделирования на ЭВМ. В связи с этим
практическую ценность приобретает разработка принципиально новых методов и
эффективных с вычислительной точки зрения алгоритмов анализа рассматриваемых
режимов, ориентированных на решение задач высокой размерности и реализуемых в виде
программ для ЭВМ.
Рекомендации
по
содержанию
работы(содержание
теоретической
и
экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по
заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗСОСТОЯНИЯПРОБЛЕМЫМОДЕЛИРОВАНИЯ
РЕЖИМАВЫСШИХГАРМОНИКВЭЛЕКТРИЧЕСКИХСЕТЯХ
1.1. Сущностьпроблемывысшихгармоник
1.2. Диагностикасистемэлектроснабжения
1.3. Методы расчета несинусоидальныхрежимов
1.4.
Схемызамещенияпассивныхэлементовсистемыэлектроснабженияврасчетахрежимоввысши
хгармоник
1.5.
Составлениематематическогоописаниярассматриваемыхрежимовспомощьюсистемуравнен
ий
1.5.1. Составлениематематическогоописаниярежимавысшихгармоник
1.5.2. Выборформыузловыхуравнений
1.6. Методырешениясистемыузловыхуравнений
1.7.
Основныенаправленияразвитияпроблемыанализа несинусоидальных режимовизадачииссл
едований
Глава
2.
РАЗРАБОТКАМАТЕМАТИЧЕСКОЙМОДЕЛИРЕЖИМАВЫСШИХГАРМОНИКДЛЯ НЕ
СИНУСОИДАЛЬНОСТИ НАПРЯЖЕНИЯВТОЧКЕОБЩЕГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ
2.1. Постановка задачи
2.2. Иерархическая модель режима высших гармоник
2.3. Математические модели элементов
2.3.1. Линии электропередачи
2.3.2. Трансформаторы
2.3.3. Комплексная электрическая нагрузка
2.4. Математическая модель режима высших гармоник
2.5. Выводы по второй главе
3 Глава 3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА РЕЖИМОВ ВЫСШИХ ГАРМОНИК
В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧНСКИХ СЕТЯХ ЭНЕРГО
СИСТЕМ
3.1. Постановка задачи
3.2. Методика расчетов
3.3. Алгоритм расчета
3.4. Автоматизация расчетов режимов высших гармоник
3.5.
Численные
исследования
необходимости
учета
точки общего присоединения источников высших гармоник
3.6. Экспериментальная проверка полученных результатов
3.5. Выводы по третьей главе
Глава 4. ПРИМЕНЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТИРОВАНИЯ ПРИ АНАЛИЗЕ
удаленных
от
НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ
4.1 Постановка задачи
4.2 Критерии эквивалентности преобразований
4.3 Алгоритм и программа эквивалентирования подсистем электрических сетей
энергосистем
4.4 Эквивалентирование распределительных сетей энергосистем
4.5 Эквивалентирование электрических сетей потребителей
4.6 Выводы по четвертой главе
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Зыкин Ф.А. Некоторые проблемы измерения и учета электрической энергии.
Промышленная энергетика, 1979,№1. - с.24-26.
2. Лютер P.A. Учет влияния высших гармонических в кривой тока на работу синхронных
генераторов. В кн.: Электросила. М.-Л.: ГЭИ №5.-с. 19-22.
3. Жежеленко И.В., Липский A.M. Применение спектральных методов для анализа
качества электроэнергии, основанные на спектральных представлениях. — В кн.:
Проблемы преобразования параметров электрической энергии. Киев: Наукова думка,
1979. — с.48-51.
4. Черепанов В.В., Родыгин A.B. Вероятностно статистические методы расчета режимов
высших гармоник систем электроснабжения промышленных предприятий. - Горький;
изд. ГГУ, 1990. - 86с.
5. Арриллага Д., Бредли Д., Боджер П. Гармоники в электрических системах. М.:
Энергоатомиздат, 1990. 320с., ил.
6. Управление качеством электроэнергии / И.И. Карташев, В.Н. Тульский, Р.Г. Шамонов и
др.; под ред.Ю.В. Шарова. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 320с.:ил.
7. Костенко М.П., Нейман Л.Р., Блавдзевич Г.Н. Электромагнитные процессы в системах с
мощными выпрямительными установками. -М.-Л.: Изд. АН СССР, 1946.- 108с., ил.
8.
П.Оркина
Б.Г.
О
высших
гармониках
в
энергосистеме,
питающей
ртутные выпрямители. Электричество, 1955, №2.
9. Тимофеев Д.В. Режимы в электрических системах с тяговыми нагрузками. -Л.: Энергия,
1965.- 224с.,ил.
10. Тимофеев Д.В. Режимы в электрических системах с тяговыми нагрузками. -Л.:
Энергия, 1972.- 296с.,ил.
11. Черепанов В.В.
Развитие
теории
и
методов
анализа несинусоидальных и
несимметричных режимов систем электроснабжения промышленных предприятий.Дис.докт.техн.наук. Киров, 1991.-496с.
12. Черепанов В.В. Системный подход к анализу установившихся несинусоидальных и
несимметричных
режимов
сложных
систем
электроснабжения
промышленных
предприятий. Киров, 1990. - 10с. -Деп. ЦНТИ Информэнерго, №3244-ЭН90.
13. Рогозин В.В.Длинные линии. Ленинград, 1977.Учебное пособие.
14. Гераскин О.Т., Черепанов В.В. Применение вычислительной техники для расчета
высших гармоник в электрических сетях.- М.: ВИПК-энерго, 1987. 53с.,ил.
15. Черепанов В.В. Расчеты несинусоидальных и несимметричных режимов систем
электроснабжения промышленных предприятий.-Горький: изд. ГТУ, 1989. 88с.
16. Идельчик В.И. Расчеты установившихся режимов электрических систем. -М.: Энергия,
1977. 189с., ил.
17. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. /
И.В. Жежеленко 4-е изд., перераб. и доп. -М.:Энергоатомиздат, 2000. - 331 с.
18. Пахомов A.B. Разработка алгоритмов расчета и исследование несимметричных
несинусоидальных режимов электрических систем с преобразовательной нагрузкой.
Автореф.Дис.канд.техн.наук. -Санкт-Петербург, 1993.
19. Рысев A.M.
Исследование
несинусоидальных
режимов
электрических
сетей
энергосистем.- Автореф.Дис.канд.техн.наук.- Новосибирск, 1992.
20. Фазылов Х.Ф. Теория и методы расчета электрических систем. Ташкент: изд-е АН
Уз.ССР, 1953
21. Мельников H.A. Матричный метод анализа электрических цепей. М.: Энергия, 1972
22. Бартоломей П.И. Об учете коэффициента трансформации при расчете режимов
электрической сети методом узловых напряжений. — Электричество, 1971 №10, с.88-89.
23. Фазылов Х.В., Насыров Х.Т., Брискин И.Л. К расчету установившихся режимов
энергосистем с учетом комплексных коэффициентов трансформации трансформаторов.Электричество, 1972 №12, с.7-9.
24. Жуков Л.А., Стратан И.П. Установившиеся режимы сложных электрических сетей и
систем. М.: Энергия, 1979.
25. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий.
— 4-е изд., перераб. И доп. М.: Энергоатомиздат 2000.-331.е., ил.
26. Ожегов А.Н.Развитие
методов
расчета
несинусоидальных
режимов
электроснабжения предприятий.- Дис.конд.техн.наук. -Киров,2003.-154с.
систем
27. Васильев Е.И.
Определение
фактического
в несинусоидальность напряжения
на
вклада
основе
потребителей
активных
и
системы
экспериментов.-
Дис.конд.техн.наук. -Москва,2008.-168с.
28. Мельников H.A. Электрические сети и системы, М.: Энергия, 1969. -456 е., ил.
29. Солдаткина JI.A. Электрические сети и системы. М.: Энергия, 1972.272 е., ил.
30. Гераскин О.Т. Разработка теории и методов анализа обобщенных параметров и
режимов больших электроэнергетических систем. — Дис. .докт. техн. наук. Новосибирск,
1987. - 546с.
31. Трофимов Г.Г. Качество электроэнергии и его влияние на работу промышленных
предприятий. Алма-Ата: КазНИИНТН, 1986.-75с.,ил.
32. Трофимов Г.Г., Мазовер В.В. Применение метода неполной релаксации для расчета
уровней высших гармоник. Изв. Вузов. Энергетика, 1985, №7,- с.57-60.
33. Мазовер В.В. Совершенствование методов расчета высших гармоник в электрических
сетях: Автореф. Дис. . .канд.техн.наук. Ново-черкакасск, 1989.-16с.
34. Трофимов Г.Г., Мазовер В.В. Применение теории многомерных матриц для расчета
высших гармоник. Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1987 №1. - с.76-81.
35. Каганов З.Г. Электрические цепи с распределенными параметрами и цепные схемы.
М.:Энергоатомиздат, 1990.-248с.:ил.
36. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий.
3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат 1994.-272.е., ил.
37. Каминский Е. А. Звезда и треугольник. М.-Л.:Госэнергоиздат,1961. -64с., ил. (Библ.
электромонтера. Вып.44).
38. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. М.: Энергоатомиздат, 1989.
39. Каганов З.Г. Электрические цепи с распределенными параметрами и цепные схемы.
М.¡Энергоатомиздат, 1990.-248с.:ил.
40. Быховский Я. Л. Основы теории высокочастотной связи по линиям электропередачи.
М.-Л.:Госэнергоиздат, 1963.-183с.:ил.
41. Рюденберг Р. Явления неустановившегося режима в электрических установках. М.Л.:Госнауч-техниздат, 1931.-515с.:ил.
42. Адонц Г.Т. Метод расчета узловых сопротивлений электрической системы без
процедуры обращения матрицы узловых проводимо-стей. Электричество, 1973,№ 11,с.2933.
43. Нетушил A.B., Страхов C.B. Основы электротехники. М.: Госэнер-гоиздат,1955, ч.2.
44.
Закон
РФ
«О
государственном
регулировании
электромагнитной совместимости технических средств».
в
области
обеспечения
45. Закон РФ «Об энергосбережении» 3 апреля 1996г. № 28-ФЗ.
46. Гражданский кодекс РФ,ч.2.
47. Правила присоединения потребителя к сети общего назначения по условиям влияния
на качество электроэнергии.
48. Правила применения скидок и надбавок к тарифам за качество электроэнергии.
49. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ (РД 34.20.50195).М.: Изд-во НЦ ЭНАС,2003
50.
Повышение
электротехнологии
эффективности
/Б.П. Борисов,
использования
Г.Я.
Вагин,
электроэнергии
А.Б.
Лоскутов,
в
системах
А.К. Шидловский.
Киев:Наук.думка, 1990.
51. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения
общего назначения/ Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и
сертификации. Минск: ИГЖ Изд-во стандартов, 1998.
52. Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в
электрических сетях общего назначения.Ч.1. РД 153-34.0-15.501-00;Ч.2 РД 153-34.015.501-01 .М.: Энергосервис,2003
53. Железко Ю.С. Правила присоединения потребителя к сети общего назначения по
условиям влияния на качество элетроэнер-гии//промышленная энергетика. 1991 №8.
54. Иванов B.C., Соколов В.И. Режимы потребления и качество электроэнергии систем
электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1987.
55. Курбацкий В.Г. Качество электроэнергии и электромагнитная совместимость в
электрических сетях.: Учебн.пособие. Братск: БрГТУ,1999.
56. Веников В.А., Сиуда. Расчеты режимов дальних электропередач переменного тока ВШ
1966.
57. Анисимова Н.Д.,
Веников
В.А.
Примеры
анализа
и
расчетов
режимов электроприемников, имеющих автоматическое регулирование и управление Изд.
ВШ Москва 1967, 297 стр., ил.
58. Азарьев Д.И. Математическое моделирование электрических систем. Москва 1962, 203
ил.
59. Анисимова Н.Д.,
Веников
В.А.
и
другие
Методика
расчетов
устойчивости
автоматизированных электрических систем. Изд. ВШ Москва 1966, стр 248,ил.
60. Качанова H.A. Электрический расчет сложных энергосистем на ЦВМ. Киев: Техшка,
1966.
61. Мельников Н. А. Расчеты режимов работы сетей электрических систем. М.:
Госэнергоиздат, 1950.
62.
Гераскин
О.Т„ Черепанов В.В.
Теория
и
методы
расчета
параметров
несинусоидальных режимов систем электроснабжения металлургических предприятий. В
кн.:
Электроснабжение
крупных
электросталеплавильных
цехов:
Материалы
конференции, Москва, 1983.-с.14-15.
63. Гераськин О.Т. Обобщенные параметры электрических сетей. М., «Энергия», 1977,
112с.
64.
Экономический
аспект
проблемы
качества
электроэнергии
в
системах
электроснабжения промпредприятий .- в кн.: Инструктивные указания по проектированию
электротехнических промышленных установок. -М.: Энергия, 1977, №8.- С13-20.
65. Мирошник А.И., Диев С.Г. Методика определения экономического ущерба от
отклонения напряжения на предприятиях нефтехимического комплекса.- В кн.:
Надежность и экономичность электроснабжения нефтехимических заводов. Омск, 1980.
С.76-83.
66. Крахмалин И.Г., Солнцев Е.Б. Расчет ущерба при случайном характере изменения
показателей качества электроэнергии. — Изв. Вузов. Электромезанника, 1985, №7, С.6063.
67. Каменева В.В., Краснова B.C., Фокина Г.А. Влияние качества напряжения на
производительность механизмов предприятий химической промышленности. Труды
МЭИ, 1979, №409. С. 11-15.
68. Универсальная программа расчета несинусоидальности токов и напряжений в
системах
внутрицехового
электроснабжения:
Отчет
о НИР.
Гос.рег.№76020236.-
Киров:КПИ, 1977.-130с.
69. Зыкин Ф.А., Каханович B.C. Измерение и учет электрической энергии.- М.:
Энергоатомиздат, 1982. 104с.,ил.
70. Кучумов JI.A., Спиридонова JI.B. Вопросы измерения и учета добавочных потерь в
сетях при некачественной электроэнергии. В кн.:
71. Вопросы надежности и экономичности систем электроснабжения. -М.: Энергоиздат,
1974. с.102-106.
72. Копытов Ю.В. , Кучумов JI.A., Спиридонова JI.B. Некоторые особенности измерения и
учета электроэнергии. Промышленная энергетика, 1979, №4. - с.22-25.
73. Железко Ю,С, О стимулировании повышения качества электроэнер-гиив действующих
электрических сетях. Промышленная энергетика, 1984, №2. - с.53-56.
74. Железко Ю.С.
Компенсация
реактивной
мощности
электроэнергии. -М.: Энергоатомиздат,1985. -224с.,ил.
и
повышение
качества
75. Жежеленко И.В., Липский A.M., Чубарь J1.A. Инженерные метода расчета показателей
качества электроэнергии, основанные на спектральных представлениях. в кн.: Проблемы
преобразования параметров электрической энергии. - Киев: Наукова думка, 1979.- с.48-51.
76. Марушкевич Н.С., Солдаткина JT.A. Качество напряжения в городских электрических
сетях. -М.: Энергия, 1975.-256с.,ил.
77. Кудрин Б.И.
Электрика:
некоторые
теоретические
осно-вы//Электрификация
металлургических предприятий Сибири. -Томск: Изд. Томск.гос.ун-та, 1989,вып.6.-С.5-74.
78. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий.
4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат 2000.-331.е., ил.41-49.
79. Бернас С., Цек 3. Математические модели элементов электроэнергетических систем:
Пер. с польск. М.: Энергоиздат, 1982. - 312с., ил.
80. Веников В.А., Суханов O.A. Кибернетические модели электрических систем. М.:
Энергоиздат, 1982. 328с., ил.
81. Ишкин В.Х., Цитвер И.И. Высокочастотная связь по линиям электропередачи 330-750
kB. М.: Энергоиздат, 1981. 208с., ил.
82. Каменева В.В., Краснова B.C., Фокина Г.А. Влияние качества напряжения на
производительность механизмов предприятий химической промышленности. Труды
МЭИ, 1979, №409. С.11-15.
83. Гераськин О.Т. Методы расчета электрических сетей сверхсложной конфигурации. М.,
1982.
84. Гераськин О.Т. Установившиеся режимы больших электроэнергетических систем. М.,
1986.
85. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ (РД 34.20.50195).М.: Изд-во НЦ ЭНАС,2003.
86. Heydt G.T., Kraft L.A., Hart D.W. Carlson D.L., Crane L.P. The practical evalution and
testing of the harmonic power flow study program. -"Trends Eles. Util. Res.", New York, e.a.,
1984. P. 3-9.
87. Lo K.L. Goh K.M. Harmonic analysis for power networks.-"Elec. Power syst. Res.", 1986,
v.l0,№3.-P.189-203.
88. A methodology for assement of Harmonic Impast and compliansewith standarts for
distribution systems / G.T. Heyelt, D.J. Kish, J. Hill // Proc 4 intern. Conf. On Harmonics in
Power Systems. Badapest. 1990.
89. Czarnecki L.S. Powes in nonsinusoidal networks: their interpretation, analysis and
measurement. IEEE. Trans. Instr. Meas., Vol. IM-39, №2, April 1990
90. McGranaghan M.F., Dugan R.C., Sponsler W.L. Digital simulation of distribution system
frecuency-response characteristics.- IEEE Tpans, 1981, Vol. PAS-100.-P. 1362-1369.
91. Rowe N.B. The summation of randomy-varying phazors or vectors with particular referense
to harmonic levels.- International Conference on Sources and Effets of Power System
Disturbances, London, 1974, Proceedings.-P. 177-181.
92. Review methods for measurement and evaluation of the harmonic emission level from an
individual distorting load/CIGRE 36/05/CIRED 2joint WG CC02,1999