Анотація до роботи:

Ревко А. С. Квазірезонансні імпульсні перетворювачі для систем точного електроприводу постійного струму. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.12 – напівпровідникові перетворювачі електроенергії. – Інститут електродинаміки НАН України, Київ, 2004.

Дисертація присвячена подальшому розвитку теорії і практики квазірезонансних імпульсних перетворювачів та розробці на цій основі рекомендацій по створенню нових перетворювачів з підвищеною якістю для використання в точному електроприводі постійного струму. В дисертації вирішена актуальна задача покращення параметрів точного електроприводу постійного струму і збільшення якості електроенергії в мережі В роботі досліджено електромагнітні процеси у квазірезонансному імпульсному перетворювачі з перемиканням при нульовому струмі (КРІП-ПНС) з навантаженням у вигляді двигуна постійного струму (ДПС); визначено умови роботи перетворювача в режимі перемикання при нульовому струмі; знайдено статичні характеристики та пульсації струму і швидкості КРІП-ПНС з ДПС; визначено алгоритм роботи системи керування КРІП-ПНС, оптимальний за швидкодією; проведене комп’ютерне моделювання та експериментальне дослідження КРІП-ПНС з ДПС; розроблено рекомендації по напрямках найбільш ефективного використання КРІП в прецизійному електроприводі; впроваджено теоретичні і експериментальні результати дисертації до учбового процесу та в практику організацій, що займаються розробкою джерел живлення.

В дисертаційній роботі вирішена актуальна науково-технічна задача покращення параметрів точного електроприводу постійного струму і збільшення якості електроенергії в мережі. Проведений аналіз квазірезонансних імпульсних перетворювачів з перемиканням при нульовому струмі з навантаженням у вигляді двигуна постійного струму та отримані нові науково обґрунтовані теоретичні та практичні результати мають суттєве значення для подальшого розвитку теорії імпульсних перетворювачів та створення на їх основі нових перетворювачів підвищеної якості для використання в точному електроприводі постійного струму. Основні наукові та практичні результати полягають в наступному.

1. Обґрунтовано необхідність подальшого розвитку теорії і практики квазірезонансних імпульсних перетворювачів з навантаженням у вигляді двигуна постійного струму. Отримані результати дозволяють створити нові КРІП-ПНС для використання в точному електроприводі постійного струму з метою підвищення його якісних показників.

2. Досліджено електромагнітні процеси у КРІП-ПНС з ДПС, встановлено їх вид і характер у вигляді математичних виразів, що зв’язують між собою параметри перетворювача та двигуна. Отримані вирази дозволяють врахувати специфіку КРІП-ПНС, як ланки системи точного електроприводу постійного струму.

3. Встановлено, що під впливом проти-е.р.с якоря ДПС у однопівперіодного КРІП-ПНС змінюється тривалість першого комутаційного інтервалу в два рази а другого – в декілька разів, що вказує на необхідність застосування схеми контролю проходження струму ключа через нуль для збереження режиму перемикання КРІП при нульовому струмі. В двопівперіодному КРІП-ПНС тривалість першого комутаційного інтервалу практично не залежить від проти-е.р.с. якоря і в цьому випадку нема необхідності контролювати проходження струму силового ключа через нуль.

4. Проаналізовано вплив КРІП-ПНС на статичні характеристики ДПС. Встановлено, що при використанні КРІП-ПНС для живлення ДПС імпульсні механічні характеристики останнього нелінійні та м’якіші ніж у ШІП з ДПС, де аналогічні характеристики лінійні. Нелінійність особливо проявляється в діапазоні малих навантажень (). З двопівперіодним КРІП-ПНС механічні характеристики жорсткіші, ніж з однопівперіодним КРІП-ПНС, а рівень пульсацій швидкості ДПС менше та слабо залежить від навантаження.

5. Доведено ефективність оптимізації системи керування КРІП-ПНС за швидкодією з використанням принципу максимуму Понтрягіна. Показано, що для позиціювання за мінімальний час необхідно сформувати три інтервали керуючого впливу: максимального за амплітудою зі зміною знаку на сусідніх інтервалах. Розраховані відповідні рівні та моменти переключення керуючого впливу.

6. Обґрунтовано доцільність використання КРІП-ПНС в точному електроприводі та розроблені відповідні рекомендації. При цьому, в порівнянні з ШІП, покращується електромагнітна сумісність з мережею живлення, забезпечується менший рівень завад і кращі енергетичні та масогабаритні показники.

7. Розроблено зразки реверсивного КРІП-ПНС потужністю 200 Вт для живлення ДПС з цифровою системою керування на ПЛІС з метою використання їх в системах позиціювання і стабілізації швидкості точного електроприводу (похибка стабілізації середньої швидкості – 0.01%), які рекомендовані до впровадження в дослідне виробництво СНВМП „СОЛІНГ” (м. Київ) та ВАТ „ЧеЗаРа” (м. Чернігів). Теоретичні і практичні результати дисертаційної роботи знайшли застосування в учбовому процесі Чернігівського державного технологічного університету.

8. Вірогідність та обґрунтованість наукових досліджень, висновків та рекомендацій підтверджується узгодженням теоретичних результатів з експериментальними даними та результатами моделювання.

Публікації автора:

1. Денисов Ю. А., Ревко А. С., Прохоренко А. Д. Электромагнитная совместимость с сетью стабилизаторов с квазирезонансными импульсными преобразователями // Технічна електродинаміка. Тем. вип. „Системи керування та контролю напівпровідникових перетворювачів”. – 1999. – С. 24 – 27.

2. Денисов Ю. А., Ревко А. С. Анализ электромагнитных процессов в системе квазирезонансный импульсный преобразователь, переключаемый при нулевом токе – двигатель постоянного тока // Технічна електродинаміка. Тем. вип. „Проблеми сучасної електротехніки”. – 2000. – Ч. 4. – С. 29 – 33.

3. Денисов А. И., Ревко А. С. Квазирезонансные импульсные преобразователи в системах прецизионного электропривода малой мощности // Технічна електродинаміка. Тем. вип. „Проблеми сучасної електротехніки”. – 2004. – Ч. 2. – С. 79 – 82.

4. Ревко А. С. Оптимізація за швидкодією електропривода з квазірезонансним імпульсним перетворювачем для систем позиціювання // Вісник Чернігівського державного технологічного університету. – 2004. – № 21. – С.149 – 156.

5. Ревко А. С. Цифрова система керування двигуном постійного струму з квазірезонансним імпульсним перетворювачем // Технічна електродинаміка. Тем. вип. „Силова електроніка та енергоефективність”. – 2001. – Ч. 3. – С. 37 – 40.