Моделирование управляемых вентильных синхронных генераторов на основе спектрального анализа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.05, доктор технических наук Лотоцкий, Владимир Леонтьевич

• Лотоцкий, Владимир Леонтьевич
• доктор технических наук
• 1999

Оглавление диссертации доктор технических наук Лотоцкий, Владимир Леонтьевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА ПЕРВАЯ. СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ВЕНТИЛЬНОГО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА (ВСГ)

1.1. Физические предпосылки моделирования ВСГ.

1.2. Обобщенная характеристика современного подхода к математическому моделированию ВСГ.

1.3. Экспериментальное обоснование принципов моделирования ВСГ.

1.4. Построение концептуальной модели ВСГ. Декомпозиция процесса преобразования энергии.

1.5. Основные положения спектрального метода как основы построения математической модели ВСГ.

1.6. Выводы по главе.

ГЛАВА ВТОРАЯ. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МАГНИТОДВИЖУЩИХ СИЛ (МДС) МНОГОФАЗНОЙ ОБМОТКИ ЯКОРЯ ВСГ

2.1. Обмоточная спектральная функция якоря.

2.2. Спектральный анализ МДС многофазной обмотки якоря на основе метода вращающихся полей.

2.3. Спектральный анализ МДС многофазной обмотки якоря на основе модифицированного метода симметричных составляющих.

2.4. Выводы по главе.

ГЛАВА ТРЕТЬЯ. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВСГ НА ПЕРВОМ ЭТАПЕ

ГЛАВНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПРОЦЕССА

3.1. Обмоточная спектральная функция явнополюсного индуктора.

3.2. Спектральная пространственная магнитная функция

ВСГ (функция проводимости воздушного зазора).

3.3. Моделирование процесса наведения первичной ЭДС в спектральной форме.

3.4. ЭДС холостого хода. Обмотка якоря как фильтр высших гармоник.

3.5. Моделирование процесса наведения ЭДС реакции якоря

3.6. Формирование главной первичной ЭДС ВСГ.

3.7. Выводы по главе.

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВСГ ПОСТОЯН

НОГО ТОКА

4.1. Переключающая спектральная функция главного электромагнитного процесса.

4.2. Формирование главной вторичной ЭДС и ее спектральный анализ.

4.3. Переключающая спектральная функция коммутационного процесса.

4.4. Формирование вторичной коммутационной ЭДС и ее спектральный анализ.

4.5. Исследование структуры фазных и вентильных токов при помощи спектральных переключающих функций.

4.6. Выводы по главе.

ГЛАВА ПЯТАЯ. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВСГ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

5.1. Переключающая спектральная функция главного электромагнитного процесса.

5.2. Формирование главной вторичной ЭДС и ее спектральный анализ.

5.3. Переключающая спектральная функция коммутационного процесса.

5.4. Формирование вторичной коммутационной ЭДС и ее спектральный анализ.

5.5. Переключающие спектральные функции в процессе формирования вентильных и первичных токов ВСГ.

5.6. Формирование первичных и вентильных токов ВСГ и их спектральный анализ.

5.7. Выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование управляемых вентильных синхронных генераторов на основе спектрального анализа»

Совершенствование и дальнейшее развитие электромеханического преобразования энергии достигли значительных результатов на основе соединения свойств электрических машин и устройств энергетической электроники. Довольно длительный период (30^-60-е годы) предварительной теоретико-экспериментальной проработки данной проблемы позволил в 7(К80-е годах разработать и внедрить в отдельные отрасли народного хозяйства новый класс электрических машин, получивших название вентильных. Среди них важное место занимают вентильные синхронные генераторы (ВСГ), на базе которых создаются автономные системы электроснабжения специального назначения.

ВСГ представляет собой единый электромашиновентильный комплекс, состоящий из синхронного генератора (СГ) и вентильного преобразователя (ВП). По своим свойствам ВСГ следует относить к классу коммутационных электрических машин, в которых ВП выполняет роль бесконтактного коммутирующего устройства. В зависимости от структуры ВП и задачи, которую он выполняет в комплексе ВСГ, различают ВСГ постоянного тока и ВСГ переменного тока.

ВСГ широко применяются в системах генерирования электрической энергии транспортных средств, в системах автономного электроснабжения постоянного или переменного тока различных промышленных и научно-исследовательских объектов, передвижных и стационарных энергетических установок, для возбуждения мощных синхронных генераторов электрических станций.

Особенно велика роль ВСГ в создании современных авиационных энергосистем постоянного или переменного тока, позволивших в ряде случаев полностью отказаться от применения так называемых ППС (приводов постоянной скорости), обладающих низкой надежностью. Успешная реализация этих энергосистем в значительной мере зависит от разработки и оптимального проектирования авиационных вентильных синхронных генераторов, обладающих приемлемыми электрическими параметрами, энергетическими и массогабаритными показателями.

Теория и практика вентильных синхронных генераторов находится в стадии интенсивного развития. Различные аспекты теории, проектирования и расчета ВСГ нашли отражение в трудах Айзен-штейна Б.М., Алексеева И.И., Андреева В.Г., Афанасьева A.A., Бала-гурова В.А., Баронского A.B., Бертинова А.И., Бута Д.А., Глебова И.А., Грабовецкого Г.В., Дуки А.К., Зечихина Б.С., Ковалькова Г.А., Купеева Ю.А., Лившица Э.Я., Лутидзе Ш.И., Мизюрина С.Р., Ничу-кина В.В., Обухова С.Г., Панфилова H.A., Серикова В.А., Филатова В.В., Харитонова С.А., Черязданова Е., Шехтмана М.Г., Юхнина М.М. и многих других, в том числе и в работах автора.

Интерес к исследованию ВСГ различных научных электротехнических школ и направлений значителен. Он подчеркивает исключительную актуальность и перспективность применения данного класса машин, области применения которых все более расширяются, повсеместно вытесняя коллекторные машины. Однако, несмотря на большое количество опубликованных работ, посвященных различным вопросам теории и проектирования ВСГ, следует признать, что к настоящему времени не сложилась общая теория электромагнитных процессов синхронного генератора специализированного назначения, предназначенного для работы на нагрузку, имеющую в своей структуре вентильный преобразователь, в особенности, если работа ВП требует управления по специальным законам вентильных групп, составляющих систему ВП. Отсюда вытекает настоятельная необходимость проведения обобщенного исследования ВСГ, позволяющего создать базу для его оптимального проектирования с учетом согласования параметров и характеристик синхронного генератора и вентильного преобразователя. Это может быть реализовано в результате разработки такого метода моделирования ВСГ, который в наибольшей степени отражает особенности электромагнитных процессов СГ и ВП на всех стадиях единого энергопреобразовательного процесса ВСГ.

Разными научными школами и научно-исследовательскими коллективами вузов и НИИ предпринимались неоднократные попытки найти основополагающий подход для разработки наиболее оптимальной методики моделирования ВСГ. Большие надежды при этом возлагались на так называемый обобщенный метод, основанный на едином подходе к решению интервальных переходных процессов, выступающих в качестве структурной составляющей установившихся и переходных электромагнитных процессов ВСГ. Этот метод отличается сложностью исходной системы дифференциальных уравнений, наличием процедур преобразования переменных и припасовывания решений на границах интервалов, большим объемом вычислительной работы, а, главное, отсутствием возможности получения аналитического решения. Метод не обладает физической наглядностью, поскольку многие составляющие процессов (например, реакция якоря, полезная составляющая преобразуемого параметра и др.) скрыты в результирующем электромагнитном процессе и их выявление представляет большие трудности. Находясь в отрыве от традиционных методов теории электрических машин и не являясь полностью аналитическим, обобщенный метод естественно не мог быть признан эффективным методом при разработке теории моделирования ВСГ.

В этом плане не был признан продуктивным также целый ряд других методик, разрабатываемых разными авторами и основанных на использовании схем замещения ВСГ, выступающих в качестве целевых моделей вентильных генераторов и часто дополняемых решением полевых задач реальной машины с целью определения параметров этих схем. Большое разнообразие указанных методик свидетельствует безусловно о незавершенности этого раздела теории ВСГ, больше направленного на получение решений конкретных вычислительных задач, чем получение аналитического метода, имеющего обобщающее значение.

С точки зрения поиска эффективного подхода к построению теории моделирования ВСГ заслуживают особого внимания различные методики, широко использующие приемы спектрального анализа. Несмотря на то, что они, как правило, реализованы на базе численных методов, но опыт, накопленный при их применении, позволил развить и обосновать ранее применявшиеся в теориях электрических машин и вентильных преобразователей приемы спектрального анализа, касающиеся как обобщенного математического описания магнитных полей, так и определения гармонического состава токов, ЭДС и напряжений исследуемых электрических машин. Однако для реализации полезного опыта, полученного при использовании методов спектрального анализа, необходимо было, прежде всего, пересмотреть концептуальную модель вентильной синхронной машины для построения методики моделирования ВСГ, адекватно отражающей реальные электромагнитные процессы, происходящие в машине. Пересмотру, переработке и дальнейшему развитию подлежат также известные методы теории электрических машин (например, метод вращающихся магнитных полей, метод симметричных составляющих), которые только на основе спектрального анализа могут наиболее полно и достоверно отобразить специфику электромагнитных процессов, протекающих в синхронном генераторе в условиях его специфической работы на вентильную нагрузку в виде управляемого или неуправляемого вентильного преобразователя.

Резюмируя изложенное, можно сформулировать цель исследования, выполненного в диссертационной работе. Эта цель состоит в решении крупной научно-технической проблемы, заключающейся в разработке методики моделирования вентильного синхронного генератора на основе спектрального анализа. Необходимость данной разработки заключается в настоятельной потребности иметь аналитический аппарат, позволяющий проводит обобщенное исследование ВСГ как основу для его оптимального проектирования.

Для достижения поставленной в диссертационной работе цели потребовалось решение ряда важных научно-технических задач, пронизанных единым подходом к их реализации, основанном на широком использовании спектральных методов:

1. Разработка концептуальной модели ВСГ, в основу которой положен новый подход к декомпозиции основного энергопреобразовательного процесса с выделением из него главного и коммутационного электромагнитных процессов, протекающих в два этапа.

2. Предложение, развитие и разработка концепции построения методики моделирования ВСГ на основе спектрального анализа с использованием специализированных спектральных функций преобразования: пространственных и временных.

3. Спектральный анализ магнитодвижущих сил многофазной обмотки якоря ВСГ на основе метода вращающихся полей.

4. Спектральный анализ магнитодвижущих сил многофазной обмотки якоря ВСГ на основе модифицированного метода симметричных составляющих.

5. Разработка методики моделирования ВСГ на первом (электромеханическом) этапе главного электромагнитного процесса.

6. Разработка методики моделирования электропараметрических процессов ВСГ постоянного тока.

7. Разработка методики моделирования электропараметрических процессов ВСГ переменного тока.

Для решения поставленных задач потребовалось привлечение математического аппарата теории функций комплексного переменного, теории матриц и линейных преобразований, дифференциального и интегрального исчислений, спектральных методов модуляционных процессов, основанных на привлечении аппарата функций Бесселя. Указанные математические методы широко применяются в анализе электрических машин и вентильных преобразователей, апробированы многолетней практикой их использования и поэтому их достоверность не вызывает сомнений.

Опираясь на данный математический аппарат, проделано теоретическое исследование ВСГ в плане разработки методики моделирования данного типа машин на основе спектрального анализа. При этом все разделы используемого математического аппарата пронизаны спектральными представлениями, описаны спектральными выражениями или функциями, представлены процедурами преобразования спектров на всех стадиях единого энергопреобразовательного процесса ВСГ.

Такой подход к решению проблемы моделирования ВСГ, где в основе лежат спектральные методы, позволяющие получать решения в виде результирующего спектра на всей временной оси как для любого непрерывного процесса, безусловно обладает научной новизной, создает важные преимущества перед ранее применявшимися методами, дает мощный инструмент для исследования и оптимального проектирования ВСГ.

Вместе с тем безусловно научной новизной обладает целый ряд разработанных теоретических положений и частных методик, без которых создание методики моделирования ВСГ на основе спектрального анализа было бы невозможно. Рассмотрим это подробнее:

- для проведения спектрального анализа путем введения специализированных функций преобразования на всех стадиях единого энергопреобразовательного процесса предложен и реализован новый подход к построению концептуальной модели ВСГ, в основе которого основной процесс преобразования энергии представлен состоящим из главного электромагнитного процесса, на который приходится главная энергетическая нагрузка машины, и коммутационного электромагнитного процесса, осуществляющего корректирующую роль. Такая декомпозиция практически не сказывается на протекании двух других электромагнитных процессов (сквозном и уравнительным), в особенности на уравнительном процессе, который не всегда имеет место и проявляется только при сложных структурах обмотки якоря ВСГ и вентильного преобразователя. Указанная декомпозиция делает возможным независимое рассмотрение отдельных электромагнитных процессов как на этапе электромеханического преобразования энергии (первый этап), производимого синхронной машиной, так и на этапе преобразования параметров электроэнергии (второй этап), производимого в комплексе ВСГ при помощи вентильного преобразователя, причем оба эти этапа моделируются на единой основе спектрального анализа;

- для проведения спектрального анализа МДС якоря получены выражения обмоточной функции соответственно для однослойной и двухслойной обмоток якоря как с целым, так и с дробным числом пазов на полюс и фазу д • На основе полученных спектральных выражений указанных функций проведен анализ обмоток якоря на предмет возникновения тех или иных пространственных гармоник. При этом особенное значение приобретает анализ дробных обмоток якоря различного исполнения, которые широко используются в ВСГ. Таким образом, получен важный инструмент для проведения оптимального проектирования обмоток якоря вентильного генератора;

- на основе аппарата обмоточных спектральных функций, выражения которых представлены в форме, отражающей принадлежность к любой п- ой фазе т - фазной обмотки якоря, получены с помощью метода вращающихся полей обобщенные спектральные выражения МДС обмотки якоря любого исполнения (с целым или с дробным числом # ), в том числе и в комплексной форме. Из полученного комплексного выражения МДС якоря ВСГ определены выражения пространственно-временных коэффициентов, определяющих существование той или иной вращающейся гармонической составляющей МДС якоря с учетом соотношения порядков временных и пространственных гармоник для любых сочетаний значений этих порядков, когда указанные значения выражаются целыми числами, дробными числами или их любыми сочетаниями;

- на основе спектрального анализа усовершенствован метод симметричных составляющих применительно к процессу формирования спектра МДС обмотки якоря ВСГ. Модификация метода симметричных составляющих достигнута благодаря применению спектральных обмоточной и токовой функций, рассматриваемых в качестве многомерных векторных функций, характеризуемых числом учитываемых пространственных и временных гармоник. Наличие несимметрии в тех или иных пространствах этих функций преодолевается применением линейного преобразования к векторным системам симметричных составляющих;

- произведен анализ обмоточных структур якоря, показывающий, что даже в случае симметрии в пространстве основной гармоники, в других пространствах обмоточной функции будет иметь место симметрия или несимметрия векторов, при этом показано, что для целочисленных значений порядков гармоник фазные векторные системы будут симметричными, а для дробных значений порядков появляется фазовая несимметрия;

- на основе матричного метода проанализировано линейное преобразование систем фазных обмоточных и систем фазных токовых функций, представленных в спектральной форме, к соответствующим системам симметричных составляющих во всех векторных пространствах этих функций, приведены матричные уравнения прямого и обратного преобразования, а также прямая и обратная матрицы преобразования;

- с помощью метода симметричных составляющих произведено преобразование многомерных обмоточных (пространственных) и токовых (временных) функций к единообразным (каноническим) векторным системам в виде систем симметричных составляющих, позволившее представить формирование МДС якоря как результат взаимодействия канонических векторных систем в зависимости от различных сочетаний порядков обмоточных и токовых последовательностей. В результате получены правила, в соответствии с которыми образуются волны МДС прямого и обратного вращения;

- показано, что ценность метода симметричных составляющих для анализа МДС якоря ВСГ в спектральной форме заключается в том, что установлена возможность выявления признаков инвариантности пространственных и временных последовательностей векторов соответствующих порядков между собой, которые при своем взаимодействии, представляемом теоретически в виде процедуры моделирования, не образуют в воздушной зазоре результирующих волн МДС прямого и обратного вращения;

- для проведения моделирования МДС явнополюсного индуктора произведен вывод выражения обмоточной спектральной функции генератора электромагнитного возбуждения, а также спектрального выражения удельной магнитной проводимости воздушного зазора, для представления которого используются рассчитанные на ЭВМ коэффициенты гармонических составляющих магнитной проводимости. Получена спектральная функция распределения магнитного поля возбуждения, в составе которого результат взаимодействия спектров МДС и магнитной проводимости отражены введением специальных коэффициентов, рассчитанных на ЭВМ;

- проведено моделирование процесса наведения полем возбуждения первичной ЭДС в спектральной форме. Получены выражения ЭДС, в которых используются обобщенные коэффициенты, учитывающие пространственные структуры обмоток якоря и возбуждения, а также конфигурацию воздушного зазора машины. Указанные выражения позволяют получить не только результирующую форму кривой ЭДС, но и проанализировать степень ее нелинейного искажения при помощи коэффициентов гармоник, специально выведенных для обмоток ВСГ различного конструктивного исполнения;

- проведено моделирование процесса наведения ЭДС полем реакции якоря, в результате чего установлено, что указанная ЭДС имеет в своей структуре достаточно плотный спектр гармоник вследствие полигармонического представления МДС якоря и неравномерного воздушного зазора. Показано, что основное фильтрующее действие на высшие гармоники ЭДС реакции оказывает обмотка якоря и несколько меньшее оказывает структура обмотки возбуждения и конфигурация полюса ВСГ;

- для моделирования главной вторичной ЭДС ВСГ постоянного тока и проведения ее спектрального анализа предложен и произведен вывод выражений переключающих спектральных функций главного электромагнитного процесса, являющихся удобной математической моделью, отображающей работу вентильного преобразователя в системе ВСГ. Проанализирован вклад в образование вторичной ЭДС отдельной гармоники главной первичной ЭДС любого порядка, в том числе и основной, путем применения к каждой из них переключающих функций главного электромагнитного процесса. Получены правила, позволяющие определить при заданном числе фаз обмотки якоря, какие из порядков гармоник переключающих функций дают на выходе ВСГ соответствующие им порядки гармоник вторичной ЭДС. Показано, что гармоники первичной ЭДС дробных порядков на выходные зажимы ВСГ не преобразуются, что является важным выводом для использования при проектировании генератора;

- для учета коммутационного процесса при анализе ВСГ постоянного тока применена с выводом соответствующего выражения коммутационная переключающая спектральная функция. На основе выражений для коммутационных переключающих функций получены спектральные выражения для определения вторичной коммутационной ЭДС как в наиболее общей форме, так и в модифицированной форме, в которой исключены из рассмотрения те гармоники, которые теоретически не преобразуются на выходные зажимы ВСГ;

- для исследования структуры фазных и вентильных токов ВСГ постоянного тока вводятся результирующие переключающие функции тока, отображающие главный и коммутационный электромагнитные процессы, получены выражения этих функций в спектральной форме, с помощью которых проведено моделирование и спектральный анализ указанных токов при известных токах нагрузки ВСГ постоянного тока;

- для моделирования главной вторичной ЭДС ВСГ переменного тока и проведения ее спектрального анализа предложен и реализован метод вывода выражения переключающих спектральных функций главного электромагнитного процесса, основанный на отображении фазоимпульсной модуляции аргумента функции на базе синусоидального закона управления, являющегося оптимальным, и реализации режима совместного управления благодаря уравнительному процессу между катодными и анодными группами ВП ВСГ. При раздельном управлении в дополнение к названным введены вспомогательные переключающие спектральные функции для катодной и анодной групп вентилей, с учетом которых получено выражение переключающей функции для режима раздельного управления, анализ которого показывает, что первая часть этого выражения представляет собой главную переключающую функцию совместного управления и является общей для обоих режимов управления (совместного и раздельного), а вторая часть обусловлена только режимом раздельного управления;

- в соответствии со структурой главной переключающей спектральной функции получено выражение главной вторичной ЭДС, состоящее из двух частей, одна из которых отражает основную часть главной вторичной ЭДС, свойственной режимам как совместного, так и раздельного управления, а вторая часть отражает дополнительную

ЭДС, свойственную только режиму раздельного управления, она не влияет на формирование основной гармоники (полезной составляющей), но делает гармонический состав вторичной ЭДС более плотным. Анализ влияния высших гармоник, имеющихся в составе первичной ЭДС ВСГ, путем использования главной переключающей функции показывает, что их суммарный вклад в образование основной гармоники вторичной ЭДС ничтожно мал и может вообще не учитываться;

- для моделирования и спектрального анализа вторичной ЭДС ВСГ переменного тока с учетом коммутационного процесса по аналогии с методикой получения выражений главных переключающих функций вводятся коммутационные переключающие функции, при выводе спектральных выражений которых учтены изменения аргумента путем соответствующего математического описания модуляций (фазовой и широтной), производимых над импульсами переключающей функции. В соответствии с полученной двухкомпонентной структурой коммутационной переключающей функции получено выражение вторичной коммутационной ЭДС, состоящее из двух частей, из которых одна (основная) часть свойственна режимам как совместного, так и раздельного управления, а вторая (дополнительная) часть свойственна только режиму раздельного управления, причем, как показывает анализ, при совместном управлении коммутационный процесс не приводит к снижению основной гармоники вторичной ЭДС, а при раздельном - снижение достигает 8% при номинальной нагрузке ВСГ;

- для исследования структуры первичных фазных и вентильных токов ВСГ переменного тока применены переключающие функции тока с выводом их спектральных выражений, отражающие только главный коммутационный процесс, так как пренебрежение коммутацией практически не отражается на величине основной гармоники первичного тока. Получены спектральные выражения переключающих функций для режимов как совместного, так и раздельного управления, и, кроме того, при формировании вентильных и первичных токов при учете уравнительных токов, которыми пренебречь нельзя, вводится специальная переключающая функция. Полученные в общем виде спектральные выражения первичного и вентильного токов представляются суммой основной части, определяемой только режимом совместного управления, и дополнительной части, определяемой режимом раздельного управления.

Таким образом, в результате достаточно тщательной характеристики научной новизны проделанного в диссертационной работе исследования рассмотрены и проанализированы все основные теоретические положения разработанной автором методики моделирования ВСГ, выполненной на основе спектрального анализа и позволяющей проводить обобщенное исследование ВСГ, необходимое для его оптимального проектирования.

В соответствии с изложенным представляется целесообразным при формулировании основных научных положений, выносимых автором на защиту, исходить из их обобщенного изложения. Автором защищаются следующие новые теоретические положения и выводы, касающиеся постановки, развития и разработки методики моделирования вентильного синхронного генератора на основе спектрального анализа:

1. Концептуальная модель ВСГ, реализующая новый подход к декомпозиции основного энергопреобразовательного процесса, происходящего в два этапа (электромеханический и электропараметрический), в соответствии с которым на основе спектрального анализа проводится моделирование ВСГ.

2. Концепция построения методики моделирования ВСГ, основанная на использовании специализированных спектральных функций преобразования.

3. Методика получения выражений обмоточных функций, моделирующих пространственные структуры обмоток якоря и индуктора в спектральной форме.

4. Методика проведения спектрального анализа МДС многофазной обмотки якоря любого исполнения на основе аппарата обмоточных спектральных функций с помощью метода вращающихся полей, в том числе и в комплексной форме.

5. Модификация метода симметричных составляющих, основанная на использовании спектральных обмоточной и токовой функций, рассматриваемых в качестве многомерных векторных функций.

6. Методика проведения спектрального анализа МДС многофазной обмотки якоря любой конфигурации на основе модифицированного метода симметричных составляющих.

7. Методика моделирования электромеханических процессов ВСГ на основе спектральных обмоточных функций индуктора и якоря и спектральной функции удельной магнитной проводимости воздушного зазора.

8. Методика моделирования главного электромагнитного процесса на этапе преобразования параметров электроэнергии для ВСГ постоянного и переменного тока при помощи переключающих спектральных функций, специализированно отражающих различные режимы управления ВП.

9. Методика моделирования коммутационного электромагнитного процесса на этапе преобразования параметров электроэнергии для ВСГ постоянного и переменного тока при помощи переключающих спектральных функций, специализированно отражающих особенности коммутации.

10. Методика моделирования вентильных и первичных фазных токов ВСГ при помощи переключающих спектральных функций.

Практическая ценность проведенного в диссертационной работе исследования заключается в том, что на базе разработанной методики моделирования вентильных синхронных генераторов были разработаны и широко применялись различные методы спектрального анализа, касающиеся исследования и оптимального проектирования многофазных якорных обмоток, обеспечивающих требуемый спектральный состав МДС, и определения несинхронных вращающихся полей якоря с целью их максимального ослабления или подавления вариацией структуры якорной обмотки; методы спектрального анализа системы возбуждения явнополюсного индуктора и процесса наведения первичной ЭДС генератора от полей возбуждения и якоря при обеспечении минимального содержания высших гармоник; спектральные методы, описывающие формирование вторичных фазных ЭДС ВСГ на этапе преобразования параметров электроэнергии с учетом главного и коммутационного процессов, обеспечивающие требуемый спектральный состав напряжений на зажимах многофазной нагрузки ВСГ; методы, описывающие формирование спектральных составов вентильных и фазных первичных токов ВСГ; методика определения коэффициентов преобразования основных электромагнитных величин, характеризующих работу вентильного преобразователя ВСГ.

Методы спектрального моделирования ВСГ нашли применение в качестве составных частей методики проектирования ВСГ постоян

17 ного и переменного тока, применяющихся при расчетах и проектировании опытных и серийных образцов указанных машин, разрабатываемых в государственных унитарных предприятиях АКБ "Якорь" и НИИАвтоэлектроника.

В АКБ "Якорь" при участии автора были спроектированы, выполнены и испытаны ВСГ постоянного тока мощностью 12 и 18 кВт на напряжение 28,5 В (ГСР-12КИСБК и ГСР-18КИСБК), а также ВСГ переменного тока мощностью 45 и 90 кВА (СГ-30/45 и СГ-60/90).

В НИИАвтоэлектроника материалы по спектральному моделированию были использованы при разработке автономных систем электроснабжения автомобилей ВАЗ и ГАЗ с вентильными генераторами серии 94.37.71.

Разработанная для ВСГ методика спектрального моделирования нашла применение в смежных областях электромеханики в других организациях, с которыми сотрудничал автор, в частности, для анализа и расчета исполнительных коллекторных (малозубцовых и беззубцо-вых) микродвигателей автоматики, бесконтактных микродвигателей для вентильных электроприводов систем управления.

Ряд положений методики моделирования на основе спектрального анализа нашли применение в качестве тем студенческих научно-исследовательских разработок, а также в учебном процессе МИРЭА (курсовое и дипломное проектирование).

Заключение диссертации по теме «Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления», Лотоцкий, Владимир Леонтьевич

Основные результаты по теоретическому и практическому решению проблемы разработки методики моделирования управляемого вентильного синхронного генератора на основе спектрального анализа заключаются в следующем:

1. Проведен анализ структурных особенностей объекта моделирования - вентильного синхронного генератора (ВСГ) с учетом выбора его оптимальной структуры в зависимости от области применения, особенностей функционирования, характеристики применяемых законов управления и выбора оптимального закона управления вентильного преобразователя (ВП), включаемого в структуру ВСГ.

2. На основе анализа известных методов исследования ВСГ обоснована настоятельная необходимость разработки аналитического аппарата, позволяющего проводить обобщенное исследование ВСГ и создать теоретическую базу для его оптимального проектирования. Показано, что только на основе спектрального анализа можно наиболее полно и достоверно отобразить специфику электромагнитных процессов, протекающих в синхронном генераторе, работающем в комплексе с вентильным преобразователем.

3. Для разработки методики спектрального анализа как основы моделирования ВСГ был предложен и реализован новый подход к построению концептуальной модели ВСГ, в основе которого основной процесс преобразования энергии машины в отличие от ранее применяемой декомпозиции представлен состоящим из главного и коммутационного электромагнитных процессов. Указанная новая декомпозиция делает возможным независимое рассмотрение этих процессов на единой основе спектрального анализа как на этапе электромеханического преобразования энергии (первый этап), производимого синхронной машиной, так и на этапе электропараметрического преобразования энергии (второй этап), производимого вентильным преобразователем.

4. Предложена и разработана концепция построения методики моделирования ВСГ, основанная на использовании специализированных спектральных функций преобразования на всех этапах единого энергопреобразовательного процесса. В результате получен метод, названный спектральным, который обладает точностью кусочно-припасовочного метода, позволяет получить решения в виде результирующего спектра на всей временной оси как для любого непрерывного процесса, исключает составление и решение систем дифференциальных уравнений переходных процессов по интервалам перестроения структуры ВП, что существенно упрощает анализ и расчеты.

5. Для проведения спектрального анализа магнитодвижущих сил (МДС), действующих в зазоре синхронной машины, разработана методика вывода и анализа выражений обмоточных спектральных функций, моделирующих пространственные структуры обмоток якоря и индуктора. На основе полученных спектральных выражений указанных функций проведен анализ обмоток на предмет возникновения тех или иных пространственных гармоник. При этом особенное значение приобретает анализ так называемых дробных обмоток якоря, которые широко используются в ВСГ. Таким образом, получен важный инструмент для проведения оптимального проектирования обмоток генератора.

6. На основе аппарата обмоточных спектральных функций и в развитие метода вращающихся полей с учетом спектрального состава питающих обмотку фазных токов разработана методика проведения спектрального анализа МДС многофазной обмотки якоря любого исполнения (с целым или с дробным числом пазов на полюс и фазу), в том числе и в комплексной форме. Из полученного обобщенного комплексного выражения МДС якоря определены выражения пространственно-временных коэффициентов, определяющих существование волн МДС прямого или обратного вращения в зависимости от соотношения порядков временных и пространственных гармоник для любых сочетаний значений этих порядков, когда указанные значения выражаются целыми числами, дробными числами или их любыми сочетаниями.

7. На основе спектрального анализа усовершенствован метод симметричных составляющих применительно к процессу формирования спектра МДС обмотки якоря. Модификация метода достигнута при помощи спектральных обмоточной (пространственной) и токовой (временной) функций, рассматриваемых в качестве многомерных векторных функций, характеризуемых числом учитываемых пространственных и временных гармоник. Произведен анализ обмоточных структур якоря, показывающий, что даже в случае симметрии в пространстве основной гармоники может иметь место симметрия или несимметрия векторов, при этом отмечено, что для целочисленных значений порядков гармоник фазные векторные системы будут симметричными, а для дробных порядков появляется фазовая несимметрия.

8. Разработана методика проведения спектрального анализа МДС многофазной обмотки якоря любой конфигурации на основе модифицированного метода симметричных составляющих. С помощью этого метода произведено преобразование многомерных обмоточных (пространственных) и токовых (временных) функций к единообразным (каноническим) векторным системам, позволившее представить формирование МДС якоря как результат взаимодействия канонических векторных систем в зависимости от различных сочетаний порядков обмоточных и токовых последовательностей. В итоге сформулированы правила, в соответствии с которыми образуются волны МДС прямого и обратного вращения. Ценность метода заключается в том, что установлена возможность выявления признаков инвариантности пространственных и временных последовательностей векторов соответствующих порядков между собой, которые при своем взаимодействии не образуют в воздушном зазоре результирующих волн МДС прямого и обратного вращения.

9. На основе спектрального метода разработана методика моделирования магнитных полей воздушного зазора машины, где использованы выражения обмоточных спектральных функций явнополюсно-го индуктора и якоря, а также выражение спектральной функции удельной магнитной проводимости воздушного зазора. Итогом моделирования явилось получение аналитических выражений спектральных функций распределения магнитного поля возбуждения и якоря, в составе которых результат взаимодействия спектров МДС и магнитной проводимости отражен введением специальных коэффициентов.

10. Проведено моделирование процесса наведения полями воздушного зазора первичной ЭДС в спектральной форме. Получены выражения ЭДС, в которых использованы обобщенные коэффициенты, учитывающие пространственные структуры обмоток якоря и возбуждения, а также конфигурацию воздушного зазора машины. Указанные выражения позволяют получить не только результирующую форму кривой ЭДС, но и проанализировать степень ее нелинейного искажения для обмоток ВСГ различного конструктивного исполнения.

11. Разработана методика моделирования главного электромагнитного процесса на этапе преобразования параметров электроэнергии для ВСГ постоянного и переменного тока при помощи переключающих спектральных функций, специализированно отражающих различные режимы управления и являющихся удобной математической моделью вентильного преобразователя. Вывод выражений переключающих функций главного электромагнитного процесса произведен после тщательного анализа режимов работы вентильного преобразователя ВСГ. Получены выражения, моделирующие главную вторичную ЭДС ВСГ, позволяющие проанализировать вклад в образование вторичной ЭДС отдельной гармоники главной первичной ЭДС любого порядка, в том числе и основной, при этом сформулированы правила, позволяющие определить, какие из порядков гармоник переключающих функций преобразуются на выходные зажимы ВСГ.

12. Разработана методика моделирования коммутационного электромагнитного процесса на этапе преобразования параметров электроэнергии для ВСГ постоянного и переменного тока при помощи переключающих спектральных функций, специализированно отражающих особенности коммутации. Вывод выражений переключающих функций коммутационного процесса произведен после тщательного изучения и анализа особенностей протекания коммутации и возможностей ее аппроксимации. В итоге получены выражения, моделирующие коммутационную вторичную ЭДС ВСГ как в наиболее общей форме, так и в модифицированной форме, в которой исключены из рассмотрения те гармоники, которые теоретически не преобразуются на выходные зажимы ВСГ.

13. Для исследования первичных фазных и вентильных токов ВСГ постоянного тока вводятся результирующие переключающие функции тока, отображающие главный и коммутационный электромагнитные процессы. Упрощение выражений переключающих функций тока достигается путем использования на интервалах коммутации прямолинейной аппроксимации. При пренебрежении коммутационным процессом (мгновенная коммутация) главные переключающие функции ЭДС и тока тождественно равны. В результате получен математический аппарат для проведения спектрального анализа первичных и вентильных токов ВСГ; получены аналитические выражения, моделирующие указанные токи.

14. Для исследования структуры первичных фазных и вентильных токов ВСГ переменного тока вводятся переключающие функции тока, отображающие главный электромагнитный процесс. Как показывает анализ, пренебрежение коммутацией не отражается на величине основной гармоники первичного тока ВСГ, но сказывается только на величине плотности спектра высших гармоник в сторону его увеличения, что в итоге приводит к незначительному увеличению действующего значения первичных и вентильных токов и создает тем са

301 мым запас по расчетной мощности ВСГ. Получены аналитические выражения, моделирующие первичные и вентильные токи ВСГ.

15. Методы спектрального моделирования использовались в качестве составных частей методик проектирования ВСГ постоянного и переменного тока при расчетах и проектировании опытных и серийных образцов указанных машин в АКБ «Якорь» и НИИ Автоэлектроника, а также в других организациях при выполнении НИР в смежных областях, например, при разработке и исследовании коллекторных и бесколлекторных (вентильных) микромашин.

16. Ряд положений методики моделирования на основе спектрального анализа нашли применение при проведении студенческих научно-исследовательских работ (НИРС) и в учебном процессе (курсовое и дипломное проектирование).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Лотоцкий, Владимир Леонтьевич, 1999 год

1. Адаменко А.И. Методы исследования несимметричных асинхронных машин. - Киев: Наукова думка, 1969.

2. Айзенштейн Б.М. Исследование особенностей рабочего процесса и некоторые вопросы расчета генераторов средней мощности повышенной частоты. Автореф.канд.дисс. М.:ВЗПИ, 1969.

3. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. М.: Наука, 1965.

4. Андреев В.Г., Лотоцкий В.Л., Алексеев И.И. Исследование потерь в омедненном массивном роторе синхронных машин, вызванных зубчатым строением статора при холостом ходе// Тезисы докладов 19-й научно-технической конференции МИРЭА. М.: МИРЭА,1970.

5. Андреев В.Г., Лотоцкий В.Л., Лившиц Э.Я. Об аналитическом определении матрицы преобразования в симметричные составляющие при анализе многофазной несимметричной синхронной машины// Труды МИРЭА, вып.54, "Электрические машины". М.: МИРЭА, 1971.

6. Андреев В.Г., Лотоцкий В.Л., Лившиц Э.Я. Применение метода намагничивающих сил для аналитического определения матрицы преобразования для многофазной несимметричной машины // Труды МИРЭА, вып.54 "Электрические машины". М.: МИРЭА,1971.

7. Андреев В.Г., Лотоцкий В.Л., Алексеев И.И. Исследование поля в омедненном массивном роторе бесконтактной электрической машины //Труды МИРЭА, вып.54 "Электрические машины". М.: МИРЭА, 1971.

8. Андреев В.Г., Алексеев И.И., Лотоцкий В.Л., Лившиц Э.Я. Расчет параметров обратной последовательности высокоскоростного генератора с массивными полюсами и омеднением//Тезисы докладов 20-й научно-технической конференции МИРЭА. М.: МИРЭА, 1971.

9. П.Андреев Е.А., Ровинский П.А. Особенности работы синхронного генератора на вентильный преобразователь частоты соизмеримой мощности. В сб. "Электромагнитные процессы в приводах с частотным управлением". M.-JL: Энергия, 1972.

10. Афанасьев A.A. Совместная работа синхронной машины со статическим преобразователем частоты (теория и приложения) Авто-реф. докт.дисс. М.: МЭИ, 1989.

11. Балагуров В.А., Гридин В.И., Лозенко В.К. Бесконтактные двигатели постоянного тока. М.: Энергия, 1975.

12. Баронский A.B. Определение коэффициентов пульсации выпрямленного тока и выпрямленного напряжения // Электротехника, 1970, № 8.

13. Баронский A.B., Дука А.К., Евзикова Э.Г. Определение коммутирующей реактивности тягового синхронного генератора // Электротехника, 1970, №9.

14. Бернштейн И.Л. Тиристорные преобразователи частоты без звена постоянного тока. М.: Энергия, 1968.

15. Бертинов А.И. Авиационные электрические генераторы. М.: Оборонгиз, 1959.

16. Бертинов А.И., Лотоцкий В.Л. Исследование бесконтактных электрических машин переменного и постоянного тока (испытание макетных образцов вентильных генераторов) // Отчет НИР, МАИ, тема 0586, 1964.

17. Бертинов А.И., Лотоцкий В.Л. Об исследовании реакции якоря вентильных электрических машин методом вращающихся полей // Тезисы докладов 2-й Всесоюзной конференции по бесконтактным электрическим машинам. Рига, изд. АН Латв.ССР, 1963.

18. Бертинов А.И., Лотоцкий В.Л. Коэффициент использования вентильных электрических машин. // Тезисы докладов 2-й Всесоюзной конференции по бесконтактным электрическим машинам. Рига, изд. АН Латв.ССР, 1963.

19. Бертинов А.И., Лотоцкий В.Л. Бесконтактные электрические машины постоянного тока. М.: Информстандартэлектро, 1967.

20. Бертинов А.И., Лотоцкий В.Л. Исследование реакции якоря вентильных электрических машин. В сб. "Бесконтактные электрические машины, часть 3, электрические машины в автоматике". М.:

21. Информстандартэлектро, 1967.

22. Бертинов А.И., Лотоцкий В Л. Коэффициент использования вентильных электрических машин. В сб. "Бесконтактные электрические машины, часть 3, электрические машины в автоматике". М.: Информстандартэлектро, 1967.

23. Бертинов А.И., Бажов Г.И., Лотоцкий В.Л. Метод исследования электромагнитных процессов в бесконтактных электрических машинах постоянного тока // Материалы IV Всесоюзной конференции по коммутации электрических машин. Омск, ОМИИТ, 1969.

24. Бертинов А.И., Лотоцкий В.Л., Лившиц Э.Я. Анализ вентильного генератора постоянного тока с шестифазной несимметричной обмоткой якоря // Доклады Всесоюзной научно-технической конференции по бесконтактным машинам постоянного тока.- М.: МАИ, 1970.

25. Бертинов А.И., Мизюрин С.Р., Сериков В.А. Расчет главных размеров магнитоэлектрического вентильного генератора // Электричество, 1973, № 7.

26. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники, 9-е изд.- М.: Высшая школа, 1996.

27. Болдырев В.Г., Бочаров В.В., Булеков В.П., Резников С.Б. Электротехническая совместимость электрооборудования автономных систем, М.: Энергоатомиздат, 1995.

28. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике.- М.: Наука, 1998.

29. Булгаков A.A. Основы динамики управляемых вентильных систем. М.: изд. АН СССР, 1963.

30. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978.

31. Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины. М.: Высшая школа, 1990.

32. Вавилов A.A. Структурный и параметрический синтез сложных систем, Л., 1979.

33. Вагнер К.Ф., Эванс Р.Д. Метод симметричных составляющих.- М.: ОНТИ, 1936.

34. Важнов А.И. Основы теории переходных процессов синхронной машины. М.: Госэнергоиздат, i960.

35. Ватсон Д.Ж. Теория бесселевых функций. М.: Физматгиз, 1969.

36. Веников В.А., Зуев Э.Н., Литкенс И.В. и др. Электрические системы. Математические задачи электроэнергетики / Под ред. В.А.

37. Веникова. М.: Высшая школа, 1981.

38. Веников В.А., Веников Г.В. Теория подобия и моделирования, М.: Высшая школа, 1984.

39. Вольдек А.И., Лахтметс P.A. Магнитная проводимость воздушного зазора и расчет магнитного поля явнополюсных синхронных машин // Известия вузов. Электромеханика. 1968, № 6.

40. Вольдек А.И. Электрические машины, 2-е изд. JL: Энергия, 1974.

41. Винокуров В.А., Попов Д.А. Электрические машины железнодорожного транспорта, М.: Транспорт, 1986.

42. Геллер Б., Гамата В. Высшие гармоники в асинхронных машинах. М.: Энергия, 1981.

43. Глебов И.А. Системы возбуждения синхронных генераторов с управляемыми преобразователями, М.: изд. АН СССР, 1960.

44. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Советское радио, 1986.

45. Горохов В.Г. Методологический анализ системотехники. М.: Радио и связь, 1982.

46. Грабовецкий Г.В. Анализ и методика расчета силовых цепей вентильных преобразователей частоты с непосредственной связью. Автореф.докт.дисс. М.: МЭИ, 1969.

47. Грабовецкий Г.В. Применение переключающих функций для анализа электромагнитных процессов в силовых целях вентильных преобразователей частоты // Электричество, 1973, № 6.

48. Демирчян К.С., Бутырин П.А. Моделирование и машинный расчет электрических цепей. М.: Высшая школа, 1988

49. Джюджи Л., Пелли Б. Силовые полупроводниковые преобразователи частоты. М.: Энергоатомиздат, 1983.

50. Дука А.К. Выбор параметров и исследование синхронного генератора электроэнергетической установки тепловоза переменно-постоянного: тока. Автореф.канд.дисс. Л.: ЛПИ, 1973.

51. Дулькин А.И.,. Иванов-Смоленский A.B. Магнитное поле в воздушном зазоре синхронной явнополюсной машины // Электричество, 1967, № И.

52. Дулькин А.И. Некоторые вопросы теории дробных обмоток // Труды МЭИ, вып. 66, часть 2. М.: МЭИ, 1966.

53. Ефименко Е.И. К анализу электрических машин с пространственной несимметрией фаз // Электричество, 1968, № 7.

54. Ефименко Е.И. Новые методы исследования машин переменного тока и их приложения. М.: Энергоатомиздат, 1993.

55. Жемеров Г.Г. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной связью. М.: Энергия, 1977.

56. Зечихин Б.С. Электрические машины летательных аппаратов. Гармонический анализ активных зон. М.: Машиностроение, 1983.

57. Иванов-Смоленский A.B. Электрические машины. М.: Энергия, 1980.

58. Казовский Е.Я. Переходные процессы в электрических машинах переменного тока. M.-JL: изд. АН СССР, 1962.

59. Ковальков Г.А. О стационарных электромагнитных процессах в многофазном генераторе с несинусоидальной ЭДС, работающем на нагрузку через неуправляемый полупроводниковый выпрямитель // Известия АН СССР, ОТН, "Энергетика и транспорт". М., 1960, № 2.

60. Ковач К.П., Рац И. Переходные процессы в машинах переменного тока. М.: Госэнергоиздат, 1963.

61. Конкордиа Ч. Синхронные машины. Переходные и установившиеся процессы. М.: Госэнергоиздат, 1959.

62. Копылов И.П. Электромеханическое преобразование энергии.- М.: Энергия, 1973.

63. Копылов И.П,. Электрические машины. М.: Энергоатомиз-дат, 1986.

64. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин, 2-е издание. М.: Высшая школа, 1994.

65. Костенко М.П., Пиотровский JIM. Электрические машины, 2 часть. М.: Энергия, 1973.

66. Крогерис А.Ф. Расчет токов и напряжений в цепях трехфазных мостовых выпрямительных схем // Известия АН Латв. ССР, 1954, № 7 (84).

67. Крон Г. Применение тензорного анализа в электротехнике, -М.: Госэнергоиздат, 1955.

68. Круг К.А. Электромагнитные процессы в установках с управляемыми ртутными выпрямителями. -М.: ОНТИ, 1935.

69. Лайон В. Анализ переходных процессов в электрических машинах переменного тока. М.: Госэнергоиздат, 1958.

70. Лебедев А.Н. Теория моделирования и ее методы // Электронное моделирование. М.: 1981.

71. Лебедев А.Н. Моделирование в научно-технических исследованиях. М.: Радио и связь, 1989.

72. Лотоцкий В.Л., Алексеев И.И. Использование синхронного генератора, работающего на преобразователь частоты и числа фаз (ПЧФ) // Труды МИРЭА, вып. 47, "Электрические машины и автоматика". М.: МИРЭА, 1970.

73. Лотоцкий В.Л., Айзенштейн Б.М. Некоторые особенности расчета вентильных генераторов постоянного тока с пониженным уровнем пульсаций выходного напряжения // Труды МИРЭА, вып. 47, "Электрические машины и автоматика". М.: МИРЭА, 1970.

74. Лотоцкий В.Л. Схемы замещения некоторых типов трансформаторов, работающих на выпрямительную нагрузку // Труды МИРЭА, вып. 47, "Электрические машины и автоматика". М.: МИРЭА, 1970.

75. Лотоцкий В.Л., Филатов В.В. Метод определения гармонического состава кривой фазного тока генератора, работающего на статический преобразователь частоты (СПЧ) // Труды МИРЭА, вып. 62, "Электрические машины". М.: МИРЭА, 1972.

76. Лотоцкий В.Л. Об использовании концепции вращающихся полей к анализу многофазной несимметричной машины методом симметричных составляющих // Труды МИРЭА, вып. 62, "Электрические машины". М.: МИРЭА, 1972.

77. Лотоцкий В.Л. Коммутационная ЭДС вентильного электрического генератора // Труды МИРЗА, вып. 77, "Электрические машины и элементы автоматики".- М.: МИРЭА, 1975,

78. Лотоцкий В.Л. Векторная диаграмма вентильного электрического генератора // Труды МИРЗА, вып. 77, "Электрические машины и элементы автоматики". М.: МИРЭА, 1975.

79. Лотоцкий В.Л. Особенности расчета индуктивного реактора в схеме коммутатора шестифазного вентильного электрического генератора // Труды МИРЭА, вып. 77, "Электрические машины и элементы автоматики". М.: МИРЭА, 1975.

80. Лотоцкий ВЛ.,. Ковалев С.Н., Цыпкин В.Н. Спектральный анализ ЭДС электромеханического преобразователя // Межвуз. сб. научн. трудов "Автоматическое управление. Теория и проектирование." М.: МИРЭА, 1982.

81. Лотоцкий В.Л., Ковалев С.Н. Применение концепции вентильного преобразователя к анализу коммутации двигателя постоянного тока // Межвуз. сб. научн. трудов "Теория автоматического управления", М.: МИРЭА, 1979.

82. Лотоцкий В.Л., Спектральный метод исследования электромагнитных процессов управляемого преобразователя энергии // Межвуз. сб. научн, трудов "Теория автоматического управления". М.: МИРЭА, 1979.

83. Лотоцкий В.Л., Ковалев С.Н. Исследование выходной характеристики электромеханического преобразователя сигнала // Межвуз. сб. научн. трудов "Новые элементы и методы расчета информационных систем". М.: МИРЭА, 1980,

84. Лотоцкий В.Л. Классификация электромашинно-вентильных систем // Тезисы докладов 17-й научно-технической конференции МИРЭА. М.: МИРЭА, 1967.

85. Лотоцкий В.Л. О влиянии роторных цепей на коммутационные параметры бесконтактных генераторов постоянного тока // Материалы IV Всесоюзной конференции по коммутации электрических машин. Омск: ОМИИТ, 1969.

86. Лотоцкий В.Л. О коммутационной индуктивности бесконтактного генератора постоянного тока // Материалы V Всесоюзной конференции по коммутации электрических машин. Омск: ОМИИТ, 1976.

87. Лотоцкий В.Л. Связь между коммутационными параметрами и параметрами Х'а и Х'д синхронного генератора, работающего навыпрямитель // Тезисы докладов 18-й научно-технической конференции МИРЭА. М.: МИРЭА, 1969.

88. Лотоцкий В.Л. Относительные энергетические характеристики синхронной машины // Тезисы докладов 18-й научно-технической конференции МИРЭА. М.: МИРЭА, 1969.

89. Лотоцкий В.Л., Лившиц Э.Я. Вопросы исследования параметров многофазных электрических машин // Тезисы докладов 19-й научно-технической конференции МИРЭА. М,: МИРЭА, 1970.

90. Лотоцкий В.Л., Андреев В.Г. О выборе коэффициента полюсного перекрытия синхронного генератора, работающего на преобразовательную нагрузку // Тезисы докладов 20-й научно-технической конференции МИРЭА, М.: МИРЭА, 1971.

91. Лотоцкий В.Л., Лившиц Э.Я. Коммутационные параметры синхронного генератора при работе на преобразователь частоты и их определение через параметры симметричных составляющих // Тезисы докладов 20-й научно-технической конференции МИРЭА. М.: МИРЭА, 1971.

92. Лотоцкий В.Л. Процесс коммутации, коммутационные и сквозные параметры синхронного генератора, работающего на преобразователь частоты // Тезисы докладов 21-й научно-технической конференции МИРЭА. М.: МИРЭА, 1972.

93. Лотоцкий В.Л. Электромагнитные процессы в синхронном генераторе на межкоммутационном интервале работы с преобразователем частоты // Тезисы докладов 21-й научно-технической конференции МИРЭА, М.: МИРЭА, 1972.

94. Лотоцкий В.Л., Филатов В.В. О допущениях при исследовании гармонического состава токов синхронного генераторам работающего на преобразователь частоты // Тезисы докладов 21-й научно-технической конференции МИРЭА, М.: МИРЭА,. 1972.

95. Лотоцкий В.Л., Трифонов Н.И., Цыпкин В.Н. Расчет параметров вентильных торцевых электродвигателей // Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Вентильные электромеханические системы с постоянными магнитами". М.: 1989.

96. Лотоцкий В.Л. Исследование процесса формирования вторичной ЭДС вентильного синхронного генератора // Рукоп. деп. в

97. Информэлектро, № 12 эт 97, М., 1997.

98. Лотоцкий В.Л. Развитие метода симметричных составляющих для анализа процессов в вентильном синхронном генераторе // Рукоп. деп. в Информэлектро, № 13 эт 97, М., 1997.

99. ЮЗ.Лотоцкий В.Л. Спектральный анализ МДС якоря вентильного синхронного генератора // Рукоп. деп. в Информэлектро, №14 -эт 97, М., 1997.

100. Лотоцкий В.Л. Построение концептуальной модели вентильного синхронного генератора // Рукоп. деп. в Информэлектро, №2 -эт 98, М., 1998.

101. Лотоцкий В.Л. Моделирование магнитного поля возбуждения вентильного синхронного генератора на основе спектрального анализа // Рукоп. деп. в Информэлектро, №3 эт 98, М., 1998.

102. Лотоцкий В.Л. Моделирование ЭДС реакции якоря вентильного синхронного генератора // Рукоп. деп. в Информэлектро, №4 эт 98, М., 1998.

103. Лотоцкий В.Л. (соавторы: Андреев В.Г., Алексеев И.И., Зе-чихин Б.С.) Исследование и разработка методов расчета генераторов для систем стабильной частоты и смешанного возбуждения // Отчет НИР, МАИ, тема 0163, гос. регистр. № 70.014.194, 1968.

104. Лотоцкий В.Л. (соавторы: Андреев В.Г., Алексеев И.И., Зе-чихин Б.С., Лившиц Э.Я.) Исследование и разработка методов расчета генератора, работающего на нелинейную нагрузку // Отчет НИР, МАИ, тема 0163, гос. регистр. №70.014.194, 1969.

105. Лотоцкий В.Л. (соавторы: Андреев В.Г., Алексеев И.И., Зе-чихин Б.С., Лившиц Э.Я.) Исследованием работы многофазного синхронного генератора на нелинейную нагрузку // Отчет НИР, МАИ, тема 0163, гос. регистр. №70.014.194,1970.

106. ПЗ.Лутидзе Ш.И. Основы теории электрических машин с управляемым полупроводниковым коммутатором. М.: Наука, 1968.

107. Лютер P.A. Учет высших гармонических в кривой тока на работу синхронных генераторов, питающих ртутные выпрямители // Сб. "Электросила", 1948, № 5.

108. Мерабишвили П.Ф., Случанко Е.И. Исследование установившихся и переходных процессов в трехфазных выпрямителях с помощью коммутационных функций // Электричество, 1973, №4.

109. Пб.Никиян Н.Г. Исследование дополнительных потерь явно-полюсных синхронных генераторов в режиме работы на нелинейную нагрузку. Автореф. канд. дисс. Ереван, 1969.

110. Ничукин В.В. Электромагнитные процессы и автоматизация расчетного проектирования авиационных вентильных синхронных генераторов. Автореф. канд. дисс. М.: МАИ, 1989.

111. Обмотки электрических машин / Зимин В.И., Каплан М.Я., Палей A.M. и др. Л.: Энергия, 1975.

112. Обухов С.Г. Анализ преобразовательных систем методом переключающих функций // Доклады научно-техн. конференции по итогам НИР за 1968-1969 гг. Секция электронной техники. М.: МЭИ, 1969.

113. Панфилов H.A. Вентильные генераторы постоянного тока. -М.: Информстандартэлектро, 1968.

114. Панфилов H.A. О расчете эквивалентной индуктивности трехфазного синхронного генератора без успокоительной обмотки при работе на вентильную нагрузку // Электротехника, 1973,. №5.

115. Петров Г.Н. Электрические машины. Часть 2. Асинхронные и синхронные машины, М.: Госэнергоиздат, 1963.

116. Попов Д.А. Фильтрующие свойства якорных обмоток машин переменного тока // Электричество, 1976, № 8.

117. Ровинский П.А., Тикан В.А. Вентильные преобразователи без звена постоянного тока. М.: Наука, 1965.

118. Розанов Ю.К. Основы силовой электроники. М.: Энерго-атомиздат, 1992.

119. Сили С. Электромеханическое преобразование энергии. Пер. с англ. М.: Энергия, 1968.

120. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. М.: Высшая школа, 1985.

121. Специальные электрические машины. В 2-х кн. Под ред. Б.Л. Алиевского. - М.: Энергоатомиздат, 1993.

122. Справочник по электрическим машинам: В 2-х т. /Под общ. ред. И.П.Копылова и Б.К.Клокова. Т.1. М.: Энергоатомиздат. 1988.

123. Справочное пособие по основам электротехники и электроники. Под ред. А.В.Нетушила. 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1995.

124. Талалов И.И. Параметры и характеристики явнополюсных синхронных машин. М.: Энергия, 1978.

125. Толстов Ю.Г., Теврюков A.A. Теория электрических цепей. -М.: Высшая школа, 1971.

126. Уайт Д., Вудсон Г. Электромеханическое преобразование энергии. М.: Энергия, 1964.

127. Уильяме Б. Силовая электроника: приборы, применение, управление. Справочное пособие: Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1993.

128. Универсальный метод расчета электромагнитных процессов в электрических машинах / А.В.Иванов-Смоленский, Ю.В.Абрамкин, А.И.Власов, В.А. Кузнецов; Под. ред. А.В.Иванова-Смоленского. -М.: Энергоатомиздат, 1986.

129. Филатов В.В. Исследование синхронного генератора в системе переменной скорости постоянной частоты с непосредственной связью и естественной коммутацией и разработка методов его расчета. Автореф. канд. дисс. М.: МАИ, 1975.

130. Харитонов С.А. Преобразователь частоты с непосредственной связью для автономных источников питания. Автореф. канд. дисс. -Новосибирск, НЭТИ, 1978.

131. Хуторецкий Г.М., Воронов Г.Г. Шестифазные обмотки турбогенераторов // Электротехника, 1968, №10.

132. Хэнкок Н. Матричный анализ электрических машин. М.: Энергия, 1967.

133. НО.Цыпкин Я.З. Теория линейных импульсных систем. М.: Физматгиз, 1963.

134. Черязданов Е. Спектральный анализ нормальных и анормальных режимов работы статических преобразователей частоты. Авто313реф. канд. дисс. М.: МАИ, 1972.

135. Чиженко И.М., Руденко B.C., Сенько В.И. Основы преобразовательной техники. М.: Высшая школа, 1974.

136. НЗ.Шехтман М.Г. Работа генератора на выпрямительную нагрузку //Труды Ленингр. индустр. института, 1940, № 3.

137. Шмитц Н., Новотный Д. Введение в электромеханику. Пер, с англ. М.: Энергия, 1969.

138. Электротехнический справочник: В 3-х т. Т.2. Электротехнические изделия и устройства / Под общ. ред. профессоров МЭИ. 7-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1986.

139. Энергетическая электроника: Справочное пособие / Под ред. В.А. Лабунцова. М.: Энергоатомиздат, 1987.

140. А. с. СССР №1644349 /Константинов В.А., Лотоцкий В.Л., Петропольский Н.В., Трифонов Н.И. Вентильный электропривод. 1991, бюл. №15.

141. А. с. СССР №225993 //Рудаков Е.А. Бесколлекторный генератор постоянного тока. 1969.

142. Freeman Е. The Calculation of Harmonics, Due to Slotting, in the Flux-Density Waveform of a Dyn.-El. Machine, Proc. IEE, 1962, v. 109, part C, p.581.

143. Fortescue C.L. Method of symmetrical coordinates applied to the solution of polyphase networks, Trans. AIEE, vol. 37, pt II, 1918.

144. Issendorff I. Der gesteuerte Umrichter Wissenschaftliche Veröffentlichungen aus den Siemens werken, 1935, Bd. 14, H.3.

145. Krön G. Induction Motor Slot Combinations, Trans. AIEE, 1931, v.50, p. 757.