3570

высокочастотный «звон», а также сверхбыстрые диоды – VD2 и VD3, которые способствуют мгновенной разрядке этих ёмкостей. Демпфер С4 и R12 служит для подавления высокочастотных выбросов и особенно желателен при работе на индуктивную нагрузку. Силовые ключи установлены на радиатор от процессорного кулера через слюдяные прокладки.

Рис. 3. Эквивалентная схема нагрузки для индукционного нагрева

Трансформатор T1 (Рис. 3.) изготовлен из двух колец К 45х28х12. Марка феррита М2000НМ. Первичная обмотка – 26 витков, двенадцатью проводами МГТФ 0,2. Эта обмотка подсоединяется непосредственно к выходу инвертора. Роль вторичной обмотки, состоящей из одного витка, выполняет один из выводов индуктора (медь, диаметр 5 мм), проходящий через центр кольца трансформатора. Индуктор представляет собой катушку, содержащую 13 витков провода диаметром 5 мм. Индуктор вместе с конденсатором C6 образует последовательный колебательный контур, на резонансную частоту которого должен быть настроен инвертор. Нагреваемый образец, помещенный в индуктор на эквивалентной схеме можно представить как активное сопротивление, индуктивно связанное с индуктором. Конденсатор C6 колебательного контура должен быть рассчитан на довольно большую реактивную мощность. Необходимо использовать либо специальные конденсаторы для индукционного нагрева, либо набирать батарею из достаточно большого количества пленочных конденсаторов меньшей емкости, включенных параллельно. В данном контуре конденсаторная батарея содержит 46 высоковольтных конденсаторов К78-2. Емкость каждого

201

конденсатора – 0,033 мкФ, рабочее напряжение 1 кВ. Общая емкость батареи – 1,518 мкФ.

Для «ручной» настройки инвертора на резонанс при работе с резонансной нагрузкой и оптимизации процесса нагрева полезно добавить к установке измеритель, связанный с током, потребляемым нагрузкой. Измеритель представляет собой трансформатор тока, сделанный из ферритового кольца К 25x12x8, М2000НМ. Вторичная обмотка содержит 26 витков провода МГТФ 0,2 и шунтирована резистором 33 кОм. Первичная обмотка трансформатора тока – один из выводов трансформатора Т1. Служит для контроля осциллограммы тока на нагрузке. С резистора 33 кОм сигнал подается на осциллограф. Очень удобно при настройке на резонанс и контроле нештатных ситуаций.

Порядок включения инвертора: сначала включается питание модуля управления и вентилятора кулера, а затем – источник высокого напряжения. При помощи симисторного регулятора мощности, увеличиваем напряжение до 50 В. На осциллографе, который подключён к трансформатору тока, должен наблюдаться синусоидальный сигнал тока в нагрузке. Затем, медленно изменяя частоту инвертора, начиная от максимума и ниже (резистор VR1 на рис. 2), пытаемся настроить инвертор на резонанс. Резонанс настраивается по максимальной амплитуде тока в нагрузке, контролируемой осциллографом. После настройки на резонанс увеличиваем напряжение на силовом модуле до нужного уровня. Установка для индукционного нагрева готова к работе. Выключение производится в обратном порядке. Сбрасываем высокое напряжение, затем выключаем его. После этого выключается источник питания модуля управления.

Воронежский государственный технический университет

202

УДК 621.3

С.А. Тагинцев, В.Н. Крысанов

АНАЛИЗ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ В СИСТЕМЕТРН-АД

В докладе анализируется влияние фазового управления на гармонический состав напряжения в системе УПП-АД. Определены рекомендации для работы системы в основных режимах

Ключевые слова: устройство плавного пуска, асинхронный двигатель, гармонический анализ, угол отпираниятиристоров

При пуске АД с большой выходной мощностью возникают значительные пусковые токи, которые влияют на момент двигателя. Чтобы снизить динамические нагрузки на механическую систему электропривода и уменьшить влияние пусковых токов на других потребителей, подключенных к этой же сети, необходимо осуществлять плавный пуск. Для обеспечения плавного пуска АД с заданными параметрами разгона хорошо подходят тиристорные регуляторы напряжения (ТРН).

Для повышения эффективности управления, как в динамике, так

ив статике электропривода ТРН-АД, необходима обратная связь по угловой скорости. Это дает возможность обеспечить заданную разгонную характеристику электродвигателя и темп разгона. Заданный темп разгона электропривода, при изменяющейся нагрузке на валу двигателя и моменте инерции, возможно обеспечить только при наличии обратной связи по скорости. Обратная связь по скорости также позволяет обеспечить жесткость регулировочных характеристик

иповысить устойчивость электропривода при работе на низких скоростях. Наличие обратной связи по угловой скорости позволит увеличить диапазон регулирования электропривода ТРН-АД, повысить устойчивость системы и эффективность управления, как на средних, так и на низких скоростях.

Силовая часть электропривода ТРН-АД состоит из двух встречно-параллельно включенных тиристоров в каждой фазе. Управление тиристорами осуществляется с помощью системы импульсно фазового управления (СИФУ).

Были проведены исследования по определению гармонического состава напряжения при фазовом управлении.

203

1) При угле отпирания 300 получаются следующие гармоники

Рис. 1. Гармоническая постоянная при 300

гармоники 1750.

204

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сборник трудов Всероссийской студенческой научной технической конференции отражает современное состояние таких отраслей промышленности, как электромеханика, энергетика, электроника. Вопросы рассматриваемых отраслей согласованы по тематическим направлениям.

Материал сборника представляет собой научный и инженерный результат, пригодный для использования в производстве, учебном процессе, при выполнении курсового и дипломного проектирования, а также в дальнейших научных поисках.

206

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие…………………………………………………………..…3

Секция 1 – Электромеханика…………………......................................4

Агапов А.А., Белозоров С.А. ИССЛЕДОВАНИЕ БЕСПАЗОВЫХ ОБМОТОК РАЗЛИЧНОГО ИСПОЛНЕНИЯ……..............................5

Зяблов А.С., Писаревский Ю.В. БЕСКОНТАКТНЫЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА……………………...................…………....10

Баранов Д.С., Титова Л.Н., Пархоменко Г.А. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НАМОТКИ ГЛАДКИХ БЕСПАЗОВЫХ ОБМОТОК……………………………………………………………...14

Брянцев В.Г., Писаревский Ю.В. ВЫСОКОСКОРОСТНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК…………………………………………………………..18

Никитин И.Ю., Кнутов А.А, Мамедов Г.М. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗВЕТВЛЕННОЙ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА В СРЕДЕ

MULTISIM………………………………………………………..……..20

Ашарапова Д.А., Нюхин Р.О. РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ЛИНЕЙНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА……………………...................……….…...24

Штень Д.Э., Черных Т.Е. АНАЛИЗ КРИВОЙ ИНДУКЦИИ В ВОЗДУШНОМ ЗАЗОРЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ВНЕШНИМ РОТОРОМ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СОВМЕЩЕННОЙ И КЛАССИЧЕСКОЙ ОБМОТОК…….…................................……...27

Нефедов А.И., Шаповалов Я.С., Писаревский А.Ю. ОБЗОР ВОЗМОЖНОСТИ УЛУЧШЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫСОКОДИНАМИЧНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА……………….....30 Груздев К.П., Зайцева И.Н К ВОПРОСУ ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОГО

ЭЛЕКТРОПРИВОДА………….................................………………...33

Кузнецова Е.А., Белозоров С.А. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СОВРЕМЕННОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ………………………………...37 Ерохов А.А., Писаревский А.Ю. ОПТИМАЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ МАГНИТНЫХ СИСТЕМ ГЕНЕРАТОРОВ С ВОЗБУЖДЕНИЕМ ОТ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ НА ОСНОВЕ МАГНИТОПЛАСТОВ…………………………………………….…...41

207

Добрынин С.Л., Трубецкой В.А. УЧЕБНЫЙ РОБОТ РС121………………………………………………………………..…….44

Сомсенгди Сайсават, Пархоменко Г.А., Горемыкин С.А., Токарев А.А. ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОЯКОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГОТОКА…………….……..47

Черкасов Д.Р., Федоров А.А., Черных Т.Е., Тикунов А.В. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В РАЗРАБОТКЕ ГЕНЕРАТОРОВ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ……….………..52

Агапов А.А., Белозоров С.А. УГЛОВАЯ МАГНИТНАЯ МУФТА………………………………………….……………………..56

Голубчиков А.С., Кубахов А.Н., Дворядкина М.Ю., Климентов Н.И. РАЗРАБОТКА ВИРТУАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ НАЛИЧИИ НЕСКОЛЬКИХ КОММУТАЦИЙ………...……….60

Баранов Д.С., Титова Л.Н., Горемыкин С.А. ОСОБЕННОСТИ НАМОТКИ КАТУШКИ СВЕРХТОНКИМ ПРОВОДОМ…………………………………………………………....66

Цыплаков И.С., Писаревский Ю.В. МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ЗУЦОВОГО МОМЕНТА В ДВУХСТАТОРНЫХ СИНХРОННЫХ МАШИНАХ……………………………….……..…………………….71

Нефедов А.И., Писаревский А.Ю. ФАКТОРЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ УЛУЧШЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК В ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕ С ГЛАДКИМ ЯКОРЕМ………….…………75

Кузнецова Е.А., Белозоров С.А. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЧИСЛА ПАЗОВ РОТОРА НА НОМИНАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ……………..……….…………….77

Кнутов А.А., Никитин И.Ю., Климентов Н.И., Мамедов Г.М. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

LABVIEWТЕХНОЛОГИЙ…………………………....………………..81

Семенов Д.А., Нюхин Р.О. УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ ЛИНЕЙНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ……………………...……..…87

Карабут Е.Е., Белозоров С.А., Черных Т.Е. ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОДНОСЛОЙНЫХ ОБМОТОК В СИНХРОННОМ ДИСКОВОМ ГЕНЕРАТОРЕ……………..............................…..…….91

Полянская М.Н., Вотановская А.В., Климентов Н.И. МОДЕЛИРОВАНИЕ ОДНОРОДНОЙ ДЛИННОЙ ЛИНИИ В СРЕДЕ

MULTISIM…………………………..………………………………..…95

208

209

Енин И.В., Сазонова Т.Л., Горемыкин С.А. ВЛИЯНИЯ ВЫСШИХ ГАРМОНИКИ В СЕТЯХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕ-

НИЯ……………..................................................................................148

Метелев Д.Р., Гуляев А.А., Савельева Е.Л. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТАНОВОК ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА……...............................................152

Наталич А.В., Кононенко К.Е. АВТОНОМНОМНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ СО ВСТРОЕННОЙ ТУРБИНОЙ ДЛЯ РАБОТЫ ВНУТРИ ТРУБЫ ГАЗОВОЙ ФАКЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ......................................................................................156

Зубков Д.И., Перцев Ю.А. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ВЫСОВОЛЬТНЫХ ИЗОЛЯТОРТОВ…….......................................158

Козлов А.Р., Антонов Д.А., Гуляев А.А., Горемыкин С.А., Ситников Н.В. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ…………………………..…………161

Коновалов П.И., Метелев Д.Р., Савельева Е.Л. ОСОБЕННОСТИ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАССИВОВ ПЕРЕМЕННЫМ МАГНИТНЫМ ПОТОКОМ ………………………………................................……..164

Калашников А.Ю., Королева И. С., Мамонтов Д.А., Сергеев В.А. АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ ОБУЧАЮЩИЙ КОМПЛЕКС «АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО ЭНЕРГОДИСПЕТЧЕРА В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ……………..……………………………...167

Хайчено И.А, Крысанов В.Н. ИСЛЕДОВАНИЕ АСИНХРОНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ТИРИСТОРНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ МОЩНОСТИ…………………...............................…………………172

Д.А.Антонов, А.Р.Козлов, Н.В.Ситников, А.А.Гуляев ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЬГО ТОКА

(АВДТ)………………………………………………...…………….…175

Гладкий С.В., Коталевский Н.С., Черных Т.Е. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ…................................…...…177

Хорошилова М.В., Перцев Ю.А., Зеленская С.Г. ДЕФЕКТЫ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ, ВОЗНИКАЮЩИЕ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ……………………………………..………..…...180 Секция 3 – Электроника…………..........................................……….182

Калабухов А.Н., Зайцева И.Н. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МИКРОФОН КОНДЕНСАТОРНОГО ТИПА ……………........................…….....183

210