Электроприводы малой мощности с двигателями последовательного возбуждения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Мин Ту Аунг

  • Мин Ту Аунг
  • кандидат науккандидат наук
  • 2019, ФГБОУ ВО «Комсомольский-на-Амуре государственный университет»
  • Специальность ВАК РФ05.09.03
  • Количество страниц 142
Мин Ту Аунг. Электроприводы малой мощности с двигателями последовательного возбуждения: дис. кандидат наук: 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы. ФГБОУ ВО «Комсомольский-на-Амуре государственный университет». 2019. 142 с.

Оглавление диссертации кандидат наук Мин Ту Аунг

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ СИНТЕЗА ОПТИМАЛЬНО- 11 ГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ С ДВИГАТЕЛЕМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ПО КРИТЕРИЮ МИНИМУМА ПОТЕРЬ

1.1 Анализ проблемы оптимизации энергетического кпд

1.2 Анализ современных методов исследования нели- 26 нейных систем электропривода с двигателем последовательного возбуждения

1.3 Выводы 37 ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ

ПРОЦЕССОВ В ДВИГАТЕЛЯХ ПОСЛЕДОВ А-ТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

2.1 Электромагнитные процессы при питании двигате- 38 лем последовательного возбуждения от

источника постоянного тока

2.2 Исследование электромагнитных процессов при пи- 47 тании двигателя от статического преобразователя

2.3 Анализ динамических процессов двигателем после- 54 довательного возбуждения с учетом влияния преобразователя

2.4. Выводы по главе

ГЛАВА 3 ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СИНТЕЗ ЗАКОНОВ ОП-

ТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ

3.1 Синтез оптимального управления двигателем после- 62 довательного возбуждения по критерию минимума потерь

3.2 Синтез нелинейной динамической коррекции элек-

тропривода с двигателем последовательного возбуждения

3.3 Анализ результатов реализации оптимального зако- 85 на управления двигателем последовательного возбуждения

3.4 Выводы по главе 93 ГЛАВА 4 ЛОГИКО-АЛГОРИТМИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ

ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ НА ОСНОВЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРНЫХ СРЕДСТВ

4.1 Функциональный анализ и разработка инженерных 95 решений задач управления и численных алгоритмов, найденных в результате исследований

4.2 Разработка аппаратной части микроконтроллерных 103 систем управления и схемная реализация микроконтроллерной системы управления и экспериментальные исследования

4.3 Экспериментальные динамические характеристики 111 оптимизированной системы электропривода, сравнительный анализ

4.4. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ Акты, подтверждающие практическую значимость 140 диссертационной работы

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Электротехнические комплексы и системы», 05.09.03 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электроприводы малой мощности с двигателями последовательного возбуждения»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Энергосбережение - одна из актуальных областей исследований в энергетическом секторе. Известно, что потери электрической энергии происходят в секторе потребления - до 90%, потери на ее передачу 9 - 10% (в США - 8%, в ФРГ и Японии - 5%).

При этом более 60% электроэнергии потребляется электроприводами. Если разделить указанных потребителей по группам мощностей (по открытым данным ЕС), то на долю приводов с мощностью более 75 кВт приходится 23%, от 2 до 7,5 - 38% и до 2 кВт - 39%. Если сравнить данные по продажам электроприводов в Европе (International Energy Agency), то в 2016 году соотношение составило: электроприводы с двигателями мощностью 0,2 - 2 кВт 932 тыс. единиц, свыше 75 кВт - 33 тыс. единиц. Соответственно распределение между промышленностью и сферой сферой бытового использования составило 60/40%. При разработке систем электропривода большинство ученых обращают внимание на исследования мощных электроприводов. Мощные электроприводы имеют высокий кпд, поэтому добиться значительного энергосберегающего эффекта трудно. Несмотря на то, что электроприводы с малой потребляемой мощностью и с двигателями последовательного возбуждения (ДПВ) широко используется во многих бытовых электроприборах, электрических приборах, строительном оборудовании и медицинских инструментах, кпд составляет только 30-60%. Таким образом, повышение эффективности этих маломощных электроприводов позволит сэкономить мегаватты часов электроэнергии из-за их массового использования.

Недостаточно внимания уделяется построению системы управления электроприводами с малой потребляемой мощностью из-за их низкого энергопотребления и низкой цены. Несмотря на то, что повышение эффективности работы одного электропривода незначительно, для большого количества электроприводов показатели энергосбережения значительны. Наличие нелинейностей и непредсказуемой нагрузки на валу делает ДПВ сложным объектом для управ-

ления и для математического описания. Таким образом, многие вопросы остаются открытыми для исследователей сегодняшнего дня. В этих вопросах энергосберегающее управление ДИВ, используемого в основном в массовом электроприводе малой мощности, является важным заданием для исследования. Для управления электродвигателем последовательного возбуждения современные полупроводниковые приборы используются в цепях с использованием переменного напряжения питания или выпрямленного напряжения питания. Ири питании двигателя последовательного возбуждения выпрямленным напряжением с использованием полупроводниковых приборов, возникают дополнительные потери в меди обмоток, стали магнитопроводов и конструктивных элементах, которые появляются благодаря наличию переменной компоненты тока якоря и магнитного потока машины. Увеличение потерь меди обусловлено увеличением действующего значения тока якоря и увеличением активных сопротивлений в обмотках за счет компонентов переменного тока. В общем случае гармонический состав тока якоря зависит от спектра гармоник выходного напряжения преобразователя и эквивалентного сопротивления якорной цепи для отдельных компонентов гармоник.

В общем случае потери всех электродвигателей обусловлены конструктивными параметрами, параметрами управления и различными режимами работы. Эти потери можно уменьшить за счет увеличения индукции, так как потери за счет гистерезиса и вихревых токов уменьшаются за счет эффекта насыщения, за счет использования полностью управляемых статических преобразователей, за счет повышения качества напряжения питания и тока полупроводникового преобразователя и за счет применения оптимальных законов управления по критерию энергоэффективности.

Диссертационная работа посвящена разработке энергосберегающих способов управления на базе критериев оптимальности, оптимизации динамического КИД нелинейных электромеханических систем, устройств управления ДИВ малой мощности путем синтеза структуры и алгоритмов управления, ана-

лиза динамических свойств системы управления электроприводом с ДПВ. Основным приоритетом исследования является снижение потерь именно за счет эффективного управления.

Работа выполнялась в рамках приоритетного направления развития науки, технологий и техники: в Российской Федерации - критическая технология согласно перечню (Указ Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 года №899): Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика; технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и использования энергии.

Степень проработанности темы исследования. Диссертационная работа выполнена с учетом результатов отечественных и зарубежных ученых, полученных в ходе исследований в области энергоэффективности электроприводов с двигателями последовательного возбуждения. В работах ученых Ильинского Н.Ф., Климова В.П., Кагана В.Г., Лебедева Г.В., Малинина Л.И., Власьевского С.В., Мельниченко О.В., Суздорфа В.И., Алехина А.Е., Бейнаровича В.А., Петрова Ю.П., Бельмана М.Х., Fujimaki T., Dubey G.K., Мешкова А.С. и других -показана неоднозначность получаемых решении задачи оптимизации с точки зрения потерь для ДПВ. Особенно открытым стоит вопрос оптимизации кпд именно за счет управления. В задаче оптимизации управления основной проблемой осталась зависимость параметров электропривода в динамических процессах от скорости двигателя. Поэтому поиск оптимального решения, с точки зрения энергосбережения, наиболее актуален в научном и практическом значении именно в динамических режимах работы. В диссертационной работе автор придерживается термина «энергетический кпд», введенного профессором Ильинским Н.Ф.

Целью диссертационной работы является повышение энергетического кпд электроприводов с ДПВ в динамических режимах работы.

Значимость результатов заключается в развитии теоретических подходов к оптимизации энергосберегающих режимов работы приводов на основе двига-

телей последовательного возбуждения за счет повышения динамического энергетического кпд. Значительная электропривода промышленного назначения и еще большая в сфере строительства, медицины и быта использует двигатели последовательного возбуждения, являясь объектом приложения результатов исследования. Решаемая задача на сегодня не имеет общего решения в мировой и отечественной науке.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе сформулированы следующие задачи:

1. Выявить наличие существенных функциональных связей переменных параметров ДИВ с координатами движения в переходных режимах работы электропривода.

2. Исследовать энергетический кпд привода с ДИВ, найти оптимальные тра-

ектории движения в пространстве управляемых параметров.

3. Решить задачу инвариантности динамических свойств ДИВ от режимов работы в диапазоне регулирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложена нелинейная динамическая коррекция параметров электропривода с двигателями последовательного возбуждения, обеспечивающая условия выполнения классической вариационной задачи оптимизации с точки зрения динамического энергетического кпд электропривода.

2. Предложен способ энергосберегающего управления с нелинейной коррекцией параметров электропривода с двигателями последовательного возбуждения, обеспечивающий независимость электромагнитных процессов от режимов работы электропривода при соблюдении ограничений на координаты движения.

3. Разработан новый подход к математическому описанию динамики регулируемого электропривода с двигателями последовательного возбуждения, позволивший установить функциональные зависимости переменных параметров системы регулирования с двигателем последовательного возбуждения от

координат движения, что позволило упростить поиск оптимальных траекторий управления с точки зрения энергетического кпд;

4. Синтезирован алгоритм оптимального управления электроприводом с ДПВ с точки зрения минимизации потерь электрической энергии в динамических режимах работы и предложен способ микропроцессорного управления электроприводом с ДПВ.

Практическая значимость работы:

— предложены пути реализации новых функциональных свойств и повышение энергетических показателей электропривода. Результаты исследований позволяют повысить качество ручного электрифицированного инструмента, бытовых машин и приборов, сложной бытовой техники, могут использоваться при разработке отечественных устройств с улучшенными энергетическими показателями, повышая их конкурентоспособность; Результаты работы могут также использоваться при проектировании тяговых электроприводов;

— даны рекомендации по инженерной методике расчета структуры и параметров электропривода в различных вариантах практического использования.

Объектом исследования является

электропривод на базе двигателя последовательного возбуждения.

Предметом исследования являются

оптимальные по критерию максимального энергетического кпд функциональные зависимости переменных движения, алгоритмы управления и техническая реализация требуемых характеристик электропривода.

Методы исследования. Исследования проводились с использованием методов математического моделирования, динамического программирования, дифференциального и интегрального исчисления, оптимального управления, экспериментальных исследовании.

Реализация работы осуществлена в рамках научного направления кафедры электропривода и автоматизации промышленных установок и техноло-

8

гических комплексов ФГБОУ ВО «КнАГУ» : энергосбережение и энергоэффективность. Результаты работы переданы в форме технической документации, методик проектирования и разработанных алгоритмов энергосберегающего управления на ООО «НПП «Полиэлектро», г. Комсомольск-на-Амуре для использования при разработке и модернизации ручного электрифицированного инструмента. Результаты работы внедрены в учебный процесс на электротехническом факультете КнАГУ по направлению подготовки бакалавров по направлению 13.03.02 «Электротехника и электроэнергетика», профиль «Электропривод и автоматика промышленных установок» и используется в дисциплине «Энергосберегающие системы электроприводов».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях, форумах и конкурсах:

- Уфимский Государственный Авиационный технический университет. -Уфа: РИК УГАТУ, 2017.

- 4-й международный форум молодых ученых и аспирантов, Томск, ТПУ,

2016

- Научно-техническое творчество аспирантов и студентов: материалы 47-й научно-технической конференции студентов и аспирантов, Комсомольск-на-Амуре, 10-21 апреля 2017 г.

- II Всероссийская научно-практическая конференция «Электропривод на транспорте и в промышленности». (Хабаровск, 20-21 сентября 2018г.), ДВГУПС, 2018.

- III ВСЕРОССИЙСКИЙ КОНКУРС научно-исследовательских работ студентов и аспирантов вузов и научных академических институтов России по естественным, техническим и гуманитарным наукам «Шаг в науку», Томск, ТПУ, 2018.

Публикации. По результатам исследований, отраженных в диссертации опубликовано 15 работ, из них 13 - научные статьи и тезисы докладов, включая 4 статьи в журналах рекомендованных ВАК РФ, 3 статьи в журналах, индекси-

руемых в наукометрической системе Web of Sience, 1 статьи в Scopus, а также 2 патента на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 161 наименований и приложения. Основная часть диссертации изложена на 144 страницах, в том числе 58 рисунков и 2 таблицы. Автореферат полностью отражает содержание диссертации. Материалы диссертации достаточно полно опубликованы в открытой печати. Диссертация соответствует паспорту специальности 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы в области исследований: «Разработка, структурный и параметрический синтез электротехнических комплексов и систем, их оптимизация, а также разработка алгоритмов эффективного управления».

ГЛАВА I. Анализ проблемы синтеза оптимального управления электроприводом с ДПВ по критерию минимума потерь

1.1. Анализ проблемы оптимизации энергетического кпд

Проблема экономии энергоресурсов определяет необходимость тщательной оценки эффективности процессов передачи электроэнергии и преобразования ее в другие виды.

Эффективность энергетических процессов, как правило, оценивается с помощью КПД, который определяется как отношение полезной мощности или энергии к потребляемой мощности/энергии. Не вызывая трудностей в самых простых случаях, этот показатель является неудобным в некоторых случаях, например, при наличии широкого диапазона изменяющейся нагрузки на валу двигателя и при наличии регулирования в силовом канале. Несовершенство данного критерия эффективности преобразования энергии значительно снижает влияние технических мер, направленных на экономию электроэнергии, а также затрудняет получение объективных оценок качества различных технических решений.

В качестве критерия оценки эффективности использования энергии, в значительной степени свободной от этих недостатков, многие авторы предлагают «энергетический кпд», который определяется по формуле:

где W - энергия, потребляемая двигателем за период работы, Вт-ч; ДW -потери энергии за период работы, Вт-ч; Р(^) - мощность, потребляемая двигателем за период работы, Вт; ДР(Х) - потери мощности за период работы двигателя, Вт;

(1.1)

С помощью этого критерия можно оценить энергетическую эффективность системы, не только в статическом режиме, но и динамическом. Преимущества этого подхода включают в себя следующее: возможность выбора продолжительности времени для оценки (при этом интеграл в данной формуле становится определенным); существование неотрицательных значений энергии, и, таким образом, сохранение смыслового значения критерия во всех направлениях потока энергии [19, 20].

Значения отдаваемой мощности и потребляемой мощности являются среднеквадратичными и определяются согласно выражениям:

Рэл(1)=ипита>1дв(1); (1.2)

Рмех(^=Мдв(^Юдв(1); (1.3)

где ипит(1;) - среднеквадратичное значение питающего напряжения двигателя, В: 1дв(1) - среднеквадратичное значение тока якоря двигателя, А; Мдв(1;) -среднеквадратичное значение электромагнитного момента двигателя, Н-м; юдв(1;) - среднеквадратичное значение круговой скорости двигателя, 1/с;

Энергия, потребленная системой определяется путем интегрирования по времени потребления мощности . В результате интегрирования уравнения баланса энергии получается:

'2 '2 Г)2 — Л)2 ' 2 12 — 12

\и(') • 1(')й' = |Мс ■ юсИ +/ • 2 1 + Я ■ 11\')й' +Ь (1.4)

'1 '1 2 '1 2

или

АЭЛ=АМЕХ+ЕКИН+АТЕПЛ+ЕМАГН (15)

где, 1;2 - время начала и конца шага интегрирования; ю15 11-частота вращения и ток двигателя в начале участка интегрирования; ю2, 12-частота вращения и ток

двигателя в конце участка интегрирования; АЭЛ, АМЕХ, ЕКИН, АТЕПЛ и ЕМАГН - соответственно электрическая, механическая, кинетическая, тепловая и магнитная энергии [19, 20].

Для однофазного коллекторного двигателя с последовательным возбуждением, в зависимости от потока возбуждения от тока двигателя энергетический коэффициент полезного действия определяется выражением [1]:

где Т - постоянная времени двигателя последовательного возбуждения в относительных единицах.

Расчет коэффициента мощности электропривода при импульсном регулировании частоты вращения изменением приложенного к двигателю напряжения осложнен непостоянством гармонического состава тока, зависящего от нагрузки на валу электродвигателя и угла управления тиристорным преобразователем.

При практически синусоидальной форме кривой напряжения питающей сети коэффициент мощности электропривода может быть записан в виде :

его основной гармоники ;

соб^ - коэффициент мощности электропривода для основной гармоники напряжения тока ;

(1.6)

Отношение токов в выражении (1.7) удобно заменить их относительными значениями :

I I /1 I* (1-8)

М _ М 11 _ 11_

*

Ia Ia /1 L

Причем в качестве базисного тока принято действующее значение сит*

нусоидального тока двигателя I при той же частоте вращения . Значения 1а т*

и I, зависят от угла управления тиристорным преобразователем и угла сдвига векторов напряжения и тока при синусоидальном питании двигателя и могут быть определены по соответствующим кривым !а(ф,о), I* ($>,&) Для заданной или рассчитанной частоты вращения двигателя величина cos (рх может быть определена по выражению аналогичному для cos (р :

cosW= +1, R) <L9)

^ 42

где U- действующее значение напряжения источника питания ;

Ke,R - соответственно электромагнитная и активное сопротивление якорной цепи двигателя Ф(1) , снятой постоянном токе

Фш -амплитуда основной гармоники магнитного потока , находится для тока I,M по кривой намагничивания двигателя [1].

На рисунке 1. 1 приведены результаты расчета энергетических показателей электропривода, где коэффициент мощности (Ф) определяется вместе со значением коэффициента полезного действия (К) в зависимости от нагрузки на валу двигателя (сплошными линиями показаны характеристики, полученные при питании постоянным током, пунктирными - от однофазного тиристорного преобразователя). Нумерация характеристик соответствует возрастанию угла регулирования .

-1 *

--- --- ——'— 2

N А

г ч V3

/ --2

' 3

0 5 10 16 20 -102 Нм М

Рисунок 1.1 - Рабочие характеристики электропривода с регулированием в 1 зоне. Коэффициент мощности (Ф) и коэффициент полезного действия (К) в зависимости от нагрузки на валу двигателя.

Зависимость коэффициента полезного действия от напряжения питания и от момента имеет экстремальный вид . Поэтому поверхность, которая расположена в пространстве " коэффициент полезного действия - напряжение питания - электромагнитный момент", будет иметь конкретный максимум. Следовательно, если обеспечить работу привода в экстремальной точке при изменении крутящего момента на валу двигателя путем формирования требуемого сигнала управления преобразователем, то это позволит обеспечить максимальный энергосберегающий эффект.

Среди требований к частоте вращения двигателя, главное место занимают те, которые предъявлены технологическим процессом. Следовательно, становится очевидным необходимость сохранения значения скорости на посто-

янном уровне независимо от вида функции момента нагрузки на валу двигателя.

Для определения критериев управления, мы рассмотрим структуру «управляемый преобразователь - ДПВ " в относительных единицах:

. I I— М ,2 со и Мс г ^ / -ан ЯЯ

1 = — = ыи; ^ = — =1 ;у =—;и = —; ^ ;т =—; тм ; Р =

1Н мн ан ин мн тм мн я„

Основное уравнение движения электропривода в системе относительных единиц имеет вид:

йV

М = -т + Мс (1.10)

ат

Применительно к Теории оптимального управления существует два типа электропривода: разгонные и позиционные. В разгонных электроприводах целью для управления является достижение заданной скорости с максимальным быстродействием и минимальными затратами энергии. В позиционных электроприводах целью управления является достижение определенного положения [21, 22].

Для электропривода первой группы задачу оптимального управления можно выразить следующим образом: частоты вращения двигателя от значения v1 до V2 так, что бы за любое отведенное время переходного процесса энергия, которая потребляется от преобразователя , имела минимальное значение . Для этого необходимо обеспечить максимум динамическому КПД (речь здесь идет о энергетических параметрах переходного процесса) [23]:

Параметры переходного процесса, зависят от предельных динамических свойств привода и, в основном, зависят от накладываемых на него ограничений (прежде всего на максимально допустимые значения тока, напряжения и скорости нарастания тока), которые и определяют допустимый темп разгона - тор-

можения. Так как, электромагнитный момент и потери на нагрев пропорциональны квадрату тока двигателя, то логично ориентироваться на максимальное значение тока. Это соответствует критерию оптимальности, а также позволяет перейти к рассмотрению физики энергетических процессов, где потери энергии на нагрев зависят от времени: Q = АР * ? = I * ?

В связи с тем, что прямоугольную форму динамического момента на практике обеспечить невозможно, найдем оптимальное управление ДПВ с точки зрения быстродействия методом динамического программирования с учетом ограничений на ток и напряжение [96]. Алгоритм решения задачи приведен на рисунке 1.2., (обозначения - общепринятые):

Рис. 1.2. Алгоритм оптимального управления ДПВ

Рис. 1.3. Динамические характеристики ДПВ при оптимальном по быстродействию управлении.

Для сравнения на рисунках 1.4. а и б приведены аналогичные характеристики этого же двигателя для прямого пуска при отсутствии ограничений.

0,5 0,4

0,3 0,2 од

О.е,

Рис. 1.4. а кпд

0.25

Рис. 1.4. в

0,5

Рис. 1.4. б

Ток

0,25

Рис. 1.4. г

На рисунках 1.4. в и г приведены кривые тока и кпд электропривода, где на 0,3-й секунде переходного процесса уменьшается нагрузка на валу на 50%. Из характеристик видно, что максимальный кпд достигается при выходе на

устангвившуюся скорость, поэтому длительность переходных процессов отрицательно сказывается на энергетике. При этом участок с максимальным значением тока соответствует максимальному темпу изменения скорости и, следовательно, минимизирует время работы с относительно низким кпд.

Приведенная иллюстрация согласуется с известными результатами исследований [2, 3] и позволяет сделать вывод о том, что для ДПВ в переходных процессах оптимальное управление с точки зрения быстродействия является общим с оптмальным управлением по минимуму потерь энергии.

Работа Петрова Ю.П. [107] посвящена исследованию оптимальных управлений электроприводом с двигателем независимого возбуждения, как вследствие их широкого применения, так и из-за простоты математического описания. Постановке задачи оптимального управления ДПВ в настоящей работе почти не уделено внимания.

Критерий оптимального управления в приведенной работе формулируется следующим образом: найти функциональные зависимости тока )и ско-

т

| (г2 + кг ■ О 2)ёт < Q0. Где ¡(^ ) и у(^) - функции тока и скорости в относитель-

0

ных единицах от времени соответственно; а - величина перемещения в относительных единицах; Т - постоянная времени двигателя, с; т - время в относительных единицах; ^-количество тепла, выделяющееся в двигателе в относительных единицах; ^-предельно допустимое количество тепла, которое может выделиться в обмотке якоря за время Т, не приводя ещё к перегреву изоляции; к.( - постоянная, учитывающая нагрев обмотки возбуждения.

Уравнение Эйлера для промежуточной функции при решении задачи вариационного исчисления Лагранжа:

т

и уравнении связи

^ = г2 -2-Л0 -у + 2г-Ф)

(1.1)

Может быть выражена в виде функции:

Ф + г •

й1

(1.2)

где Л0 - постоянная, а X - функция от т.

В электродвигателях последовательного возбуждения следует учитывать реакцию якоря, вследствие того, что магнитный поток зависит от тока якоря. Функционал для нахождения оптимального управления выводится для произвольной зависимости между током и магнитным потоком Ф=Ф(1). Такая зависимость между магнитным потоком и током якоря с достаточным приближением выражается формулой:

где а+Ь=1, а величина д для разных двигателей лежит в пределах 3-7.

Тогда функционал для нахождения оптимального закона управления имеет вид:

Кривые оптимальных диаграмм координат движения электропривода представлены на рис. 1.5.

Наиболее полно вопросы оптимального управления коллекторным двигателем последовательного возбуждения описано в [60].

г = а ■ Ф + Ь ■ Фч

(1.3)

(1.4)

2

а) б)

Рисунок 1.5 - Кривые оптимального изменения тока якоря ¡, электромагнитного момента М, магнитного потока Ф и частоты вращения вала V при а) постоянном моменте сопротивления на валу двигателя и б) при переменном моменте сопротивления на валу двигателя ^=0.5+0.5v Уравнения состояния ДПВ при ненасыщенной магнитной системе в относительных единицах представляет собой систему:

^ = 1 .[и -1 • (V + *)] (1.5)

ат А

При реверсивном характере электромагнитного момента:

— = I я^т (16)

ат

йа _ йт

(1.7)

йЦ = 2 2 (1.8)

йт

Переменными состояния описываемой системы являются ток двигателя ¡, частота вращения вала двигателя (скорость двигателя) V, угол поворота вала двигателя а и тепловые потери Q, входной координатой является напряжение и, которая является также управляющим воздействием.

Задача оптимального управления рассматривается в регулируемом приводе, т.е. при отработке приращения скорости, в формулировке о минимуме потерь: требуется найти функцию обеспечивающую минимуму потерь Q.

Тогда, если из множества возможных оптимальных законов ¡(1) выбрать простейший i(t)=io(t)=const, то решением будет [60]:

>о -¡Т + (1.9)

где Ау = |V йт - приращение скорости;

о

При использовании принципа максимума Понтрягина, в общем случае решение задачи стабилизации может быть получено в виде [96]:

+ 1„м при 0 <т<т1 2 *(т) = \4^Йг при т1 <т<т2 (110)

- 2*м при т2 <т< Т

На рисунке 1.6. представлена оптимальная диаграмма скорости двигателя последовательного возбуждения

V, /*А

Рис. 1.6. - Оптимальная диаграмма скорости двигателя последовательного возбуждения

С учетом изложенного становится очевидным, что требуется тщательное исследование электромагнитных процессов в электроприводе с ДПВ с целью учета взаимного влияния параметров его движения в пространстве координат.

Похожие диссертационные работы по специальности «Электротехнические комплексы и системы», 05.09.03 шифр ВАК

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мин Ту Аунг, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Adnan A. Analysis of Speed Control of Series DC Motor Using Diverter and observation of Speed Saturation// 2nd Int. Conf. on Electrical Engineers and information and Communication Technology (ICEECT), 2015.

2. Andre Veltman, Duco W.J. Pulle, Rik W. De Doncker Fundamentals of electrical drives / Springer.

3. Charretonjm , Raul Improved Universal Motor Drive / JM. BOURGEOIS, 1994.

4. El - Sharkawi, Mohamed A. Fundamentals of electric drives / Brooks/Cole Publishing Company, USA, 2000.

5. Hamid A.Toliyat, Gerald B.Kliman Handbook of electric motors, second edition, revised and expanded.

6. Krause P.C. Analysis of electric machinery and drive systems / Krause P.C., Wasynczuk O., Sudhoff S.D., - IEEE Press 2002, с. 76-84.

7. Meshkov A. Suzdorf D. Improving of energy efficiency factor of low power electric drives / http://www.rusnauka.com.

8. А с. 997216 СССР, МКЛ3 Н 02 Р 5/12. Способ стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя / А.Е. Алехин, А.С. Бобровский, Я.В. Петров, В.И. Суздорф (СССР) №3240934/24-07; заявл. 28.01.81; опубл. 15.02.83, Бюл. №6 - 3 с. : ил.

9. Александров Н.Н. Электрические машины и микромашины / Н.Н. Александров. - М.: Колос, 1983. - 384 с.,

10. Андреев В.П., Сабинин Ю.А. Основы электропривода / В.П. Андреев, Ю.А., Сабинин. Л.: Госэнергоиздат, 1963 - 772 с.

11. Андриевский Б.Р., Фрадков А.Л. Избранные главы теории автоматического управления с примерами на языке MATLAB/ Б.Р. Андриевский, А.Л. Фрадков - СПб.: Наука, 2000. - 465 с.

12. Антонов В.Н. Адаптивное управление в технических системах:

учеб.пособие / В.Н. Антонов, В.А. Терехов, И.Ю. Тюкин. - СПб.: Изд-во С-

123

Петербургского университета, 2001. - 244 с.

13. Аракелян Э.К., Пикина Г.А., Оптимизация и оптимальное управление: учебн. пос. - 2-е изд. / Э.К. Аракелян, Г.А. Пикина - М.: Издательский дом МЭИ, 2008 - 408 с.

14. Астахов Н.В., Испытание электрических микромашин. Учебн. пособие для ВТУЗов. / Б.Л. Крайз, Е.М. Лопухина, И.Л. Осин, Г.С. Сомихина и др. М.: «Высшая школа», 1973. - 220 с.

15. Астахов Н.В. Испытание электрических микромашин. Учебн. пособие для ВТУЗов. / Б.Л. Крайз, Е.М. Лопухина, И.Л. Осин, Г.С. Сомихина и др. М.: «Высшая школа», 1973. - 220 с.

16. Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических машин переменного тока: Учеб.пособие для студентов вузов. / В.А. Балагуров - М.: Высш. школа, 1982. - 272 с.

17. Барков В.А. Полупроводниковые устройства для управления электрическими машинами постоянного тока, учебное пособие / В.А. Барков -Ленинград, ЛПИ им. М.И. Калинина 1982. - 81 с.

18. Башарин А.В. Управление электроприводами: учеб.пособие / А.В. Башарин, В.А. Новиков, Г.Г. Соколовский. - Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1982 - 392 с.

19. Башарин А.В. Автоматизация проектирования управляющих устройств в нелинейных электромеханических системах / А.В. Башарин, А.В. Белони, Н.Д. Заяц. - В кн.: автоматизация производства. Л., 1979, с. 3 -24.

20. Беллман М.Х. Переходные процессы в микродвигателях постоянного тока при импульсном питании. / М.Х. Беллман - Л.: Энергия, 1975. -134 с.

21. Белов М.П. Инжиниринг электроприводов и систем автоматизации: учеб.пособ. для ВУЗов. / О.И. Зементов , А.Е. Козярук, Л.П. Козлова и др.- М.: Издательский центр «Академия», 2006 - 368 с.

22. Бесекерский В.А. Теория систем автоматического регулирования, 3-е изд. / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов- Изд. «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, М., 1975, - 768 с.

23. Бочаров В.Е. Импульсные вторичные источники питания с постоянным потреблением мощности / В.Е. Бочаров, С.Р. Мизюрин, О.В. Резников, В.Р. Чорба. - Электричество, 1977, №6, с. 31-37.

24. Бронштейн И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. - 13-е издание, исправленное. / И.Н. Бронштейн, К.А. Семен-дяев - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. - 544 с.

25. Брускин Д.Э. Электрические машины и микромашины: Учеб.для электротехн. спец. вузов / Д.Э. Брускин, А.Е. Зорохович, В.С. Хвостов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1990. - 528 с.

26. Valdez Martinez J. S., Guevara Lopez P., Medel Juarez J. J. Series Wound DC Motor Modeling and Simulation, Considering Magnetic, Mechanical and Electric Power Losses// 978-1-4244-4480-9/09/$25.00 ©2009 IEEE

27. Вершинин В.И. Электромагнитная и электромеханическая совместимость в электротехнических системах с полупроводниковыми преобразователями / В.И. Вершинин, Э.А. Загривный, А.Е. Козярук. - СПб.: Изд. СПГ-ГИ (ТУ), 2000. - 69с.

28. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе, изд. 6- е, исправленное / С.Н. Вешеневский. М.: «Энергия», 1977

29. Водовозов А.М. Элементы систем автоматики: учебн. пособ. для студентов ВУЗов. / А.М. Водовозов - М.: издательский центр «Академия», 2006. - 224с.

30. Вольдек А.И. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы: учебник для вузов. / А.И. Вольдек, В В. Попов. - СПб.: Питер, 2008. - 320 с.

31. Витюк А.Н., Денисенко Б.Н. машинный метод структурного синтеза систем электропривода. - В кн.: Электромашиностроение и электрообо-рудование,1981.

32. Гончаренко, Р.Б. Новый метод анализа процессов в преобразовательных устройствах. - Б кн.: Тиристорные системы электропривода и промышленной автоматики. - Л.: Изд.Л.: ЛДНТШ, 1974, С.57-61.

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

34. Герман-Галкин С.Г. Электрические машины: лабораторные работы на ПК. /С.Г. Герман-Галкин, Г.А. Кардонов. - СПб.: Корона принт, 2003.256 с.

35. Глазырин А.С. Аналитические методы математического моделирования электромеханических систем: учебное пособие / А.С. Глазырин -Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. - 204 с.

36. Гольдберг О.Д. Испытания электрических машин. Учеб.для вузов. - 2-е изд., испр. / О.Д. Гольдберг - М.: Высш. шк., 2000. - 255 с.

37. Гольдберг О.Д. Электромеханика: учебник для студентов вузов / О.Д. Гольдберг, С.П. Хелемская- М.: Издательский центр «Академия», 2007 -512 с.

38. Гудим А.С. Энергосберегающий электрифицированный инструмент / Материалы Ярославского энергетического форума, 1-3 декабря 2010 / А.С. Гудим, А.С. Мешков, С. 102-107.

39. Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: учебный курс / А. Гультяев - СПб: Питер, 2000. - 432 с.

40. Данилевич Я.Б. Добавочные потери в электромашинах. / Я.Б. Да-нилевич, Э.Г. Кашарский. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963, - 214 с.

41. Денисов А.И. Импульсные преобразователи в системах электропитания. / А.И. Денисов, В.С. Димаров Киев.: Техника, 1978. - 184 с.

42. Дащенко А.Ф. MATLAB в инженерных и научных расчетах / А.Ф. Дащенко, В.Х. Кириллов, Л.В. Коломиец, В.Ф. Оробей. Одесса: «Астро-принт», 2003 г.

43. Дьяконов В.П. VisSim+Mathcad+MATLAB. Визуальное математическое моделирование. / В.П. Дьяконов - М.: СОЛОН-пресс, 2004. - 384 с.

44. Дюбей Гопал К. Основные принципы устройства электроприводов, М.: Техносфера, 2009. - 480 с. перевод с англ.

45. Егоров В.Н. Динамика систем электропривода / В.Н. Егоров, В.М. Шестаков. - Л.: Энергоатомиздат, 1983. - 438с.

46. Егоров В.Н. Цифровое моделирование систем электропривода. / В.Н. Егоров, О.В. Корженевский-Яковлев - Л.: Энергоатомиздат, 1986 - 168с.

47. Еськова Л.О. Система стабилизации скорости однофазного коллекторного электродвигателя / Научно-техническое творчество аспирантов студентов. / Л.О. Еськова, А.С. Мешков, В.И. Суздорф. - Материалы 41-й научно-технической конференции аспирантов и студентов (Комсомольск-на-Амуре, 2011); ГОУВПО КнАГТУ.

48. Jingzhuo Shi, Dianguo Xu, Baoting Liu Sensorless Speed Detection Based on STFT of Series-Excited Motor//Dept. of Electrical Engineering, Harbin Institute of Technology IMTC 2003 -Instrumentation and Measurement Technology Conference Vail, CO, USA, 20-22 May 2003, pp. 1322-1326.

49. Зайцев А.И. Регулируемый электропривод и его роль в энергосбережении / А.И. Зайцев, Ю.С. Лядов // Электротехнические комплексы и системы управления - 2006 г. - №2 - С. 35-37.

50. Зайцев Г.В. Теория автоматического управления и регулирования.

- 2-е изд., перераб. и доп. / Г.В. Зайцев - К.: Выщашк. Головное изд-во, 1989.

- 431 с.

51. Захарченко А.И. Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя/ А.И. Захарченко, А.С. Мешков, В.И. Суздорф. - Научно-техническое творчество аспирантов студентов. Материалы 40-й научно-технической конференции аспирантов и студентов (Комсомольск-на-Амуре, 2010); ГОУВПО КнАГТУ

52. Зимин Е.Н. Электроприводы постоянного тока с вентильными преобразователями / Е.Н. Зимин, В.Л. Кацевич, С.К. Козырев. - М.: Энерго-издат, 1981. - 192 с.

53. Зорин В.М. Некоторые методы решения оптимизационных задач. / В.М. Зорин, Н.В. Копченова М.: Издательство МЭИ, 1989.

54. Ильинский Н.Ф. Энергосбережение в электроприводе / Н.Ф. Ильинский, Ю.В. Рожанковский, А.О. Горнов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. -316 с.

55. Ильинский Н.Ф. Электропривод и энерго- ресурсосбережение: учебн. пособ. для студентов ВУЗов / Н.Ф. Ильинский, В.В. Москаленко .- М.: Издательский центр «Академия», 2008 - 208 с.

56. Исхаков А.С. Динамические свойства выпрямителя в режиме прерывистого тока. / А.С. Исхаков - Электричество, 1982, №12, с. 65-68.

57. Инновационные ресурсосберегающие решения и их экономические оценки: учеб.пособие / под ред.О.В. Федорова. - М.: ИНФРА - М, 2003. - 198 с.

58. Iannuzzi D. Improvement of the Energy Recovery of Traction Electrical Drives using Supercapacitors //2008 13th International Power Electronics and Motion Control Conference (EPE-PEMC 2008), pp. 1469-1474.

59. Каган А.В. Математическое моделирование в электромеханике.ч.2: Письменные лекции. / А.В. Каган- СПб.: СЗТУ, 2002.

60. Каган В.Г. Полупроводниковые системы с двигателями последовательного возбуждения / В.Г. Каган, Г.В. Лебедев, Л.И. Малинин - М., Энергия, 1971. - 96 с.

61. Ким Д.П. Теория автоматического управления. Т.2. Многомерные, нелинейные, оптимальные и адаптивные системы: Учеб.пособие. / Д.П.Ким-М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 464 с. - ISBN 5-9221-0534-5.

62. Chiasson J. Nonlinear Differential-Geometric Techniques for Control of a Series DC Motor// IEEE Transactions on Control Systems Technology. vol. 2, no. 1., pp. 35 - 42.

63. Климов В.П. Тиристорный электропривод с исполнительным двигателем последовательного возбуждения, / В.П. Климов - М. «Энергия», 1972, - 88 с.

64. Ключев В.И. Теория электропривода: учеб.пособие / В.И. Ключев. - 2-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1998. - 396 с.

65. Ключев В.И. Ограничение динамических нагрузок электропривода / В.И. Ключев - М.: Энергия, 1971.

66. Ковчин С.А. Теория электропривода: учебник / С.А. Ковчин, Ю.А. Сабинин. - СПб.: Энергоатомиздат, 1998. - 396 с.

67. Козярук А.Е. Вопросы надежности тиристорных преобразователей / А.Е. Козярук. - Л.: ЛДНТП. - 1968. - 30 с.

68. Копытов Ю.В. Экономия энергии в промышленности: справочник / Ю.В. Копытов, Б.А. Чуланов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1982 - 112 с.

69. Костенко М.П. Электрические машины. В 2-х ч. Ч.1 - Машины постоянного тока. Трансформаторы. Учебник для студентов высш. тех. учеб. заведений / М.П. Костенко, Л.М. Пиотровский. Изд. 3-е, перераб. - Л.: «Энергия», 1972 г.

70. Костенко М.П. Электрические машины. В 2-х ч. Ч.2 - Машины переменного тока. Учебник для студентов высш. тех. учеб. заведений / М.П. Костенко, Л.М. Пиотровский . Изд. 3-е, перераб. - Л.: «Энергия», 1973 г.

71. Chlasson J. Nonlinear Differential-Geometric Techniques for Control of a Series DC Motor// IEEE Transactions on Control Systems Technology. vol. 2, no. 1., pp. 35 - 42.

72. КукцевичВ.М. Нелинейные системы управления с частотно- и ши-ротно-импульсной модуляцией / В.М. Кукцевич - Киев, Техника, 1979.-339с.

73. Лазарев Ю. Моделирование процессов и систем в MATLAB. Учебный курс. / Ю. Лазарев - СПБ.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2005- 512 с.

74. Липай Б.Р. Электромеханические системы: учебн. пособ. для ВУЗов, / Б.Р. Липай, А.Н. Соломин, П.А. Тыричев, под ред. С.И, Маслова, М.: Издательский дом МЭИ, 2008. - 351 с.

75. Лурье М.С. Применение программы Matlab при изучении курса электротехники. / М.С. Лурье, О.М. Лурье - Красноярск: СибГТУ, 2006.- 208 с.

76. Mehta S., Chiasson J. Nonlinear Control of a Series DC Motor: Theory and Experiment// IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 45, no. 1, february 1998, pp. 134-141.

77. Maghfiroh H., Ataka Ah., Wahyunggoro O., Cahyadi A.I. Optimal Energy Control of DC Motor Speed Control: Comparative Study //2013 International Conference on Computer, Control, Informatics and Its Applications pp. 89-93.

78. Макаров А.А. Перспективы развития российской электроэнергетики/ А.А. Макаров, Е.А. Волкова - Научно-технический журнал «Энергоэффективность», № 3, Н.Новгород, 2009. - С. 39-46.

79. Mehta S., Chiasson J. Nonlinear Control of a Series DC Motor: Theory and Experiment// IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 45, no. 1, february 1998, pp. 134-141.

80. Методы синтеза нелинейных систем автоматического управления / Геращенко Е.И., Ерман В.Л., Ильин И.П.; Под ред. С.М. Федерова, М.: Машиностроение, 1970. - 416 с.

81. Москаленко В.В. Электрический привод: учеб.пособие / В.В. Моск-ленко. - М.: Изд. центр «Академия», 2004. - 368 с.

82. Myrtellari A., Marango P., Gjonaj M. Optimal Control of DC Motor Using Perfomance Index of Energy//American Jornal of Engeering Reaserch, vol. 5, Issue - 11, pp. 257-261.

83. Нелинейные нестационарные системы / Г.Л. Вышковский, Л.З. Га-нопольский, А.М. Долгов и др.; под ред. Ю.И. Топчеева. - М.: Машиностроение, 1986. - 336 с.

84. Нелинейная оптимизация систем автоматического управления / Я.А. Бедров, Ю.В. Горячев, В.И. Городнецкий и др.; Под ред.В.М. Пономарева. - М.: Машиностроение, 1970. - 307 с.

85. Новгородцев А.Б. Расчет электрических цепей в MATLAB: учебный курс / А.Б. Новгородцев. - СПб.: Питер, 2004. - 250 с.

86. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования: учебн. для ВУЗов / И.П. Норенков. 2-е изд., переработанное и дополненное. -М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 336 с.

87. Мин Ту Аунг Энергоэффективное управление двигателем последовательного возбуждения/ М.Т. Аунг, В.И. Суздорф //Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2017. №5 (123).- С. 137-145.

88. Мин Ту Аунг Динамическая коррекция электропривода с двигателем последовательного возбуждения/ М.Т. Аунг, В.И. Суздорф // Вестник Магнитогорского государственного технического университета. 2018. №1, -С.54 - 60.

89. Мин Ту Аунг Функциональный синтез управления в однофазных электроприводах малой мощности / Ю.Н. Дементьев, А.С. Мешков, М.Т. Аунг, В.И. Суздорф // Вестник южно-уральского государственного университета Серия «ЭНЕРГЕТИКА», Том 18, № 3, - C. 98 - 105

90. Aung M.T. Design of series-wound motor control / V.I. Susdorf , M.T. Aung, A.S. Meshkov // 2017 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM) Electronic resource. 2017.

91. Aung, M.T. Energy saving control of series excitation motor / Y.N. Dementyev, K.N. Negodin, M.T. Aung, V.I. Susdorf // В сборнике: МАТЕС Web of Conferences 4. "4th International Youth Forum "Smart Grids 2016", C. 01045.

92. Aung, М.Т. Synthesis of series wound motor control/ V.I. Susdorf, M.T. Aung, A.S. Meshkov // международная научно-техническая конференция «Пром-инжиниринг-2017», г. Санкт-Петербург, СПбПУ, 16-19 мая, 2017г.

93. Aung, M.T. Functional Control Synthesis of Single-Phase Low Power Motor Drives/ Yu.N. Dementyev, V I. Susdorf, N.V. Koyain, A.S. Meshkov // Energy Web and Information Technologies Energy Web and Information Technologies ew 18, e 7, 2018.

94. Мин Ту Аунг, Суздорф В.И. Способ энергосберегающего управления однофазным коллекторным двигателем с динамической коррекцией движения//В кн. Электротехнические комплексы и системы. В 2 т./ Уфимск. Гос. Авиац. Техн. ун-т. - Уфа: РИК УГАТУ, 2017. - Т.1. С. 48-51.

95. Мин Ту Аунг, Суздорф В.И. Энергосберегающее управление двигателем последовательного возбуждения// 4-й международный форум молодых ученых и аспирантов, Томск, ТПУ, 10.10.2016.

96. Мин Ту Аунг, Суздорф В. И. Энергосберегающее управление двигателем последовательного возбуждения // Научно-техническое творчество аспирантов и студентов: материалы 47-й научно-технической конференции студентов и аспирантов, Комсомольск-на-Амуре, 10-21 апреля 2017 г. / ред-кол.: Э.А. Дмитриева (отв. ред.)[ и др.]. - Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВО «КнАГТУ», 2017.- С.753 - 758 .

97. Мин Ту Аунг, Суздорф В.И. Способ управления двигателем последовательного возбуждения// Повышение надежности и энергоэффективности электротехнических систем и комплексов: межвузовский сборник научных трудов (с международным участием) / отв. ред. В.А. Шабанов; ред-кол.: С.Г. Конесев, В.М. Сапельников, М.И. Хакимьянов, П.А. Хлюпин, Р.Т. Хазиева.- Уфа: Изд-во Энергодиагностика, 2018. С. 41-44.

98. Мин Ту Аунг, Суздорф В.И. Стабилизация скорости двигателя последовательного возбуждения// Электропривод на транспорте и в промышленности : тр. II Всерос. науч.-практ. конф. (Хабаровск, 20-21 сентября сентября 2018 г.) / под ред. С.В. Власьевского. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2018. - С.244-247

99. Мин Ту Аунг Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя / Ю.Н. Дементьев, А.С. Мешков,

132

Мин Ту Аунг, В.И. Суздорф // Пат. 2663239 Российская Федерация, МПК H02P7/29. (RU). - № 2017112421 ; заявл. 11.04.2017; 03.08.2018. Бюл. №22

100. Мин Ту Аунг Способ энергосберегающего управления однофазным коллекторным двигателем с динамической коррекцией движения /Мешков А.С., Мин Ту Аунг, Суздорф В.И // Пат. 2666151 Российская Федерация, МПК H02P25/00. (RU). - № 2017132122; заявл. 13.09.2017; 06.09.2018. Бюл. №25

101. Обруч И.В., Кутовой Ю.Н. Замкнутые системы управления электроприводом с двигателем последовательного возбуждения на базе нейронных сетей//Нейронные сети, фаззи-логика и генетические алгоритмы в электромеханике, Харьков, 2004, с. 488-490.

102. Онищенко Г.Б. Электрический привод. Учебник для вузов / Г.Б. Онищенко - М.: РАСХН. 2003, 320 с.

103. Официальный сайт Dimas Universal Stroihttp://www.dus.ru

104. Официальный сайт журнала WOOD http://www.woodmagazine.com.

105. Пат. №2444838 Российская Федерация, МПК H02P7/285, H02P7/29, H02P7/292. Заявитель и патентообладатель: ФГБОУВПО «КнАГТУ», заявл. 2010135477/07, 24.08.2010; опублик. 10.03.2012.

106. Певзнер Л.Д. Теория систем управления / Л.Д. Певзнер - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2002 г. -472 с.

107. Петров Ю.П. Оптимальное управление электроприводом / Ю.П. Петров - Государственное энергетическое издательство М., 1961 - 188 с.

108. Пикина Г.А. Математические методы оптимизации и оптимального управления / Г.А Пикина. - М.: Издательство МЭИ, 2000.

109. Пиотровский М.П. Электрические машины / М.П. Пиотровский, М.-Л., Госэнергоиздат, 1963. - 504с.

110. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления: Учеб.пособие для втузов / Е.П. Попов. - 2-е изд., пере-раб. и доп. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. - 304 с.

111. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие / А.С. Клюев, Б.В. Глазов, А.Х. Дубровский, А.А. Клюев; под ред. А.С. Клюева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиз-дат, 1990. - 464 с.

112. Проектирование электротехнических устройств: учеб.пособие / [В.А. Анисимов, А.О. горнов, В.В. Москаленко и др.]. - М.: Изд. МЭИ, 2001. - 130 с.

113. Расчет и конструирование элементов электропривода / [В.С. Ян-ковенко и др.]. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 320 с.

114. Розанов Ю.К. Электронные устройства электромеханических систем: Учебн. пособ. для студентов ВУЗов / Ю.К. Розанов, Е.М. Соколова, -М.: Издательский центр «Академия», 2004 - 272 с.

115. Розенвассер Е.Н. Периодически нестационарные системы управления / Е.Н. Розенвассер. М.: Наука, Гл.ред.физ.-мат. лит., 1973 - 512 с.

116. Ruderman M., Krettek J., Hoffmann F., Bertram T. Optimal State Space Cotrol of DC Motor//Proceeding of the 17th World Congress The International Federation of Automatic Control, Seoul, Korea, July 6-11, 2008.

117. Sahoo S., Subudhi B., Panda G. Optimal Speed Control of DC Motor using Linear Quadratic Regulator and Model Predictive Control// 978-1-4678-6503-1/15/$31.00 © 2015 IEEE.

118. Сен П., Тиристорные электроприводы постоянного тока: Пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 232 с.

119. Сипайлов Г.А. Электрические машины (специальный курс); Учеб.для вузов по спец. «Электрические машины» / Г.А. Сипайлов, Е.В. Ко-ноненко, К.А. Хорьков - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1987. - 287 с.

120. Скубов Д.Ю. Нелинейная электромеханика / Д.Ю. Скубов, К.Ш. Ходжаев. - М. ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 360 с.

121. Современные энергосберегающие электротехнологии : учеб.пособие / [Ю.И. Блинов, А.С.Васильев, А.Н. Никоноров и др.]. - СПб.: ЛЭТИ, 2000. - 564 с.

122. Соколов Н.Г. Основы конструирования электроприводов / Н.Г. Соколов. - М.: Энергия, 1971 - 256 с.

123. Справочник по автоматизированному электроприводу / под.ред. В.А. Елисеева и А.В. Шинянского. - М.: Энергоатомиздат, 1983 - 616 с.

124. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами / Под ред. В.И. Круповича, Ю.Г. Барыбина, М.Л. Самовера. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоиздат, 1982, 416 с.

125. Справочник по электрическим машинам: в 2 т. Т.1/ под общей редакцией И.П. Копылова, Б.К. Клокова. - М: Энергоатомиздат, 1988 - 456с.

126. Справочник по электрическим машинам: в 2 т. Т.2/ под общей редакцией И.П. Копылова, Б.К. Клокова. - М: Энергоатомиздат, 1989 - 688с.

127. Суздорф В.И. Синтез структуры и алгоритмов управления однофазным электроприводом с двигателем последовательного возбуждения малой мощности / диссертация на соискание ученой степени к.т.н., Томск, 1984.

128. Суздорф В.И. Математическая модель однофазного коллекторного электропривода / А.С. Мешков, В.И. Суздорф - Международный симпозиум «Образование, наука и производство: проблемы, достижения и перспективы»: материалы международной научно-технической конференции «Электротехнические комплексы и системы» (Комсомольск-на-Амуре, 21-22 октября 2010 года): В 5 т. т.3 / Редкол.: А.М. Шпилев (отв. ред.) и др. - Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2010.

129. Суздорф В.И. Статические и динамические характеристики системы стабилизации скорости однофазным коллекторным двигателем с нелинейной обратной связью / А.С. Мешков, В.И. Суздорф - Научно-

135

технический вестник Поволжья. №2 2011 г. - Казань: Научно-технический вестник Поволжья, 2011 - 139-144

130. Суздорф В.И. Формирование характеристик систем массового электропривода / А.С. Мешков, В.И. Суздорф - Ученые записки Комсомоль-ского-на-Амуре государственного технического университета. Науки о природе и технике №3. - Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2010, с. 57 - 61.

131. Суздорф В.И. Функциональный синтез нелинейных обратных связей систем массового электропривода / А.С. Мешков, В.И. Суздорф -Международный симпозиум «Образование, наука и производство: проблемы, достижения и перспективы»: материалы международной научно-технической конференции «Электротехнические комплексы и системы» (Комсомольск-на-Амуре, 21-22 октября 2010 года): В 5 т. т.3 / Редкол.: А.М. Шпилев (отв. ред.) и др. - Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2010.

132. Суздорф В.И. Энергосберегающий электрифицированный инструмент / А.С. Мешков, В.И. Суздорф - Сборник работ победителей отборочного тура Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ студентов, аспирантов и молодых учёных по нескольким междисциплинарным направлениям, г. Новочеркасск, октябрь-ноябрь 2011 г. / Мин-во образования и науки РФ, Юж.-Рос. гос. техн. ун-т.(НПИ). - Новочеркасск: Лик, 2011. -270-273 с.

133. Суздорф В.И. Энергоэффективное управление электроприводом массового назначения / А.С. Мешков, В.И. Суздорф - «Капитализация знаний в условиях социально ориентированной экономики»:Научная школа в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы: сборник тезисов. - Тула, 18-19 ноября 2011 г. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2011 г., ч.1. - 24-29 с.

134. Суздорф В.И. Энергоэффективный электрифицированный инструмент / А.С. Мешков, В.И. Суздорф - Сборник научно-исследовательских

работ финалистов конкурса аспирантов и молодых ученых в области энерго-

136

сбережения в промышленности, г. Новочеркасск, октябрь 2010 г. - Новочеркасск: Лик, 2010. - С.49-53.

135. Суздорф В.И. Формирование энергетических характеристик электроприводов малой мощности с однофазными коллекторными двигателями / А.С. Мешков, В.И. Суздорф, М.С. Гринкруг - Вестник Дальневосточной государственной социально-гуманитарной академии. Естественнонаучные знания. №2 (9)2011. с. 80-89.

136. Сю Д., Мейер А. Современная теория автоматического управления и её применение. Перевод с английского. Под ред. д-ра техн. наук проф. Ю.И. Топчеева. М., «Машиностроение», 1972, - 544 с.

137. Тэлер Дж. Анализ и расчет нелинейных систем автоматического управления / Дж. Тэлер, М. Пестель, М.: «Энергия», 1964 г.

138. Тиристоры (технический справочник). Пер с англ. под ред. Ла-бунцова В.А., Обухова С.Г., Свиридова А.Ф., изд. 2-е, доп., М.: «Энергия», 1971. - 560 с.

139. Туманов М.П. Теория импульсных, дискретных и нелинейных САУ: учебное пособие. / М.П. Туманов - МГИЭМ. М., 2005 г. - 63 с.

140. Туровский Я. Электромагнитные расчеты элементов электрических машин: Пер. с польск. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 200 с.

141. Famore P., Cooley W.L. Design of DC traction motor drives for high efficiency under accelerating conditions//IEEE Trasactions on Industry Applications. Vol. 30, Issue - 4. 1994.

142. Фельдбаум А.А. Основы теории оптимальных автоматических систем / А.А. Фельдбаум. М.: Наука, 1966.

143. Фильц Р.В. Математические основы теории электромеханических преобразователей. / Р.В. Фильц - Киев: Наук.думка, 1979 - 208 с.

144. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование / Д. Химмельблау. - М.: Мир, 1975. - 576 с.

145. Хрущев В.В. Электрические машины систем автоматики: Учебник для вузов. / В.В. Хрущев - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиз-дат. Ленингр. отд-ние, 1985 - 368 с.

146. Цирлин А.М. Оптимальное управление технологическими процессами / А.М. Цирлин - М.: Энергоатомиздат, 1986.

147. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystemsи Simulink / И.В. Черных - М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008 г. - 288с.

148. Чиликин М.Г. Теория автоматизированного электропривода: Учеб пособие для вузов / Чиликин М.Г., Ключев В.И., Сандлер А.С. - М.: Энергия, 1979. - 616 с.

149. Чиликин М.Г. Общий курс электропривода / М.Г. Чиликин, А.С. Сандлер: Учебник для вузов. - 6-е изд., доп. и перераб. - М.: Энергоиздат, 1981. - 576 с.

150. Шенфельд Р. Автоматизированные электроприводы: пер. с нем. / Р. Шенфельд, Э. Хабигер; под ред. Ю.А. Борцова. - Л.: Энергоатомиздат, 1985. - 464 с.

151. Штёлтинг Г., Байссе А. Электрические микромашины: Пер. с нем.: М.: Энергоатомиздат, 1991, - 229 с.

152. Электротехнический справочник: в 4 т. Т. 4. Использование электрической энергии / Под общ.ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. (гл. ред. А.И. Попов). - 9-е изд., стер. - М.: Издательство МЭИ, 2004. - 696 с.

153. Susdorf, V., Dementyev, Yu., Kuzmin, R., Serikov, A., Negodin, K., Vajda, I, Gearless Micro Hydropower Plant for Small Water-Course/ Acta Poly-technica Hungarica Vol/ 14, N 4, 2017.- pp. 155-166.

154. Susdorf, V.I., Meshkov, A.S., Dementyev Y.N. and Kaftasyev D.A. Energy efficiency improvement of medical electric tools and devices// The 2nd In-temational Youth Forum "Smart Grids", MATEC Web of Conferences, Volume 19, 2014, Published online: 15 December 2014.

155. Susdorf, V.I., Meshkov, A.S., Kuzmin R.V. Ecological Micro Hydropower Plant with Axial Hydro-Turbine International Conference on Fluid and Mechatronics, , 2015 , pp. 724-728, Fluid Power and Mechatronics (FPM), 2015 .

156. Susdorf, V.I., Kuzmin R.V., Galamaga K.V. Control Correlation when Adjusting Parameters of Microhydroelectric Power Plant at Variable Load//2017 International conference on industrial engineering, applications and manufacturing (ICIEAM)

157. Dementyev, Y.N., Glazachev, A.V., Negodin, K.N., Susdorf, V.I., Vajda, I. Stabilization of electrical parameters of machineconverter voltage source//(2018) EAI Endorsed Transactions on Energy Web, 5 (16), № el.

158. Glazachev, A.V., Obraztsov, K.V., Umurzakova, A.D., Susdorf, V.I., Halasz, S. Machine-converter voltage source for autonomous systems of distributed power supply//(2018) EAI Endorsed Transactions on Energy Web, 18 (19), № e1.

159. Toliyat H. A., Kliman G. B. Handbook of electric motors, second edition, revised and expanded.

160. Терёхин В.Б., Дементьев Ю.Н. Компьютерное моделирование систем электропривода постоянного и переменного тока в Simulink / В.Б. Терёхин, Ю.Н. Дементьев; Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2015. - 307с.

161. Yuri N. Dementyev, Kirill N. Negodin, Min Thu Aung and Viktor I. Susdorf Energy Saving Control of Series Excitation Motor// The 4thInternational Youth Forum "Smart Gids", MATEC Web of Conferences, Volume 91, 2017, Published online: 20 December 2016.

ПРИЛОЖЕНИЯ

УТВЕРЖДАЮ Директор ООО «НПП «Полиэлектро»»

ицкий

2017 г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

результатов диссертационной работы

Настоящим актом подтверждается, что результаты диссертационной работы Мин Ту Аунга, выполненной в рамках научного направления исследований кафедры «Электропривод и автоматизация промышленных установок» Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета внедрены: в ООО «НПП «Полиэлектро».

1. Вид внедренных результатов: результаты исследований по разработке энергосберегающих алгоритмов управления электроприводами с двигателями последовательного возбуждения, методика проектирования и рекомендации по применению._

('комплекс. машина, система, прибор, инструмент, технология, программа,

2. Форма внедрения: единичное производство

(серийное, уникальное, единичное производство)

3. Результаты НИР: энергоэффективный электропривод электрифици рованного ручного инструмента.

сырье, материалы и т.д.)

Директор

А.Е. Любицкий

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

результатов научно-исследовательской работы

Настоящим Актом подтверждается, что результаты диссертационной работы Мин Ту Аунга ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ МАЛОЙ МОЩНОСТИ С ДВИГАТЕЛЯМИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ, направленной на повышение энергетических показателей электроприводов и выполненной на кафедре «Электропривод и автоматизация промышленных установок», используется в дисциплине «Энергосберегающие системы электроприводов» основной профессионатьной образовательной программы подготовки бакалавров_по направлению 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехникам, профиль «Электропривод и автоматика» в лекционных занятиях и практических заданиях.

Заведующий кафедрой

«Электропривод и автоматизация промышленных установок»

Декан электротехнического факультета

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.