Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. Одной из актуальних задач нолтшиши электротехники является исследование нелинейных цепеі-t с ЦоЛїх создания элементной базы для вторичных источников ЭЛвКТрОПИТйБНЯ: стабилизаторов напряжения и тока, фазопреобразуицих и симметрирующих устройств, частотопреобразователей, формирователей юапульссв, вшірямителей и инверторов, фильтров частоты и мн.др. При этоы ваи-кым фактором и критерием распета цепей с нелинейными .-злеквгіташі является рациональный подбор элементов цепи "и их характеристик,,
КОТОрЫЙ ОбеСПвЧИЛ бЫ Наиболее ВЫСОКИе ТЄХНИКО-ЭКОНОМИЧеСКИе ПЫСз-
затели. К последним относятся коэффициент полезного действия, .минимальная установленная реактивная мощность, устойчивость :-;ц данного режима, минимум создаваемых в общей электросети помех, компактность устройства и наименьшая его стоимость при достаточна! надежности работы элементов цепи.
Исследования автопараметрических цепей ферроразонуииь.п структуры показывают, что при мощностях от нескольких ватт до 1 3 кВт ферророзонансные устройства могут быть вполне конкурентно способны с полупроводниковыми устройствами аналогичного назначв -ния, благодаря простоте схемы и высокой надежности элементов. Если учесть и универсальность феррорезонансішх устройств, т.е. их способность совмещать в себе сразу несколько физических свойств & эффектов (например, стабилизация электромагнитных параметров и частогопреобразующие свойства), то более внимательное и углубленное изучение и исследование феррорезонансішх цепей остаются весьма перспективными.
В нашем случае речь идет о так называемых "обратимых преобразователях" частоты, способных работать как п разимо умножения, так и в режиме деления по одной и той же схиме преобразования энергии. Идея деления частоты ы источника питания в "К" раз ни базе умножителя частот во столько же р-пз была вые к. "і з тл в рібетаї А.В.Потушилп, A.M.D)M,nnc:i и А. С.Каримова, а в к< ьц 70 х годов успешно реалпзоьанч в работах А.0.Каримове и 1.І.Т-іірдіі-i.'J- Hauii
бЫЛИ ПреДОЛЖеІШ :<1Н phOo'i'U 1! 'Ь!!Ір!Ш'1ЄНШІ ;Т--Дііі;:л іі -.її:x *сьи
и их iip:iKTii4<4'ivt1 і -;'!!.-'міїШ! -. .''>;'m -?ч'->:!'.!:;:>і v-i > ] sa.t ьліа
- 4 -раторов низкой частоты для систем телесигнализации (ТС) по низковольтным линиям электропередачи (ЛЭП).
. Сложность исследования автопараметрических цепей с обратимыми свойствами заключается в том, что физические процессы в них описываются нелинейными дифференциальными уравнениями, решение которых не дает достаточно простых амплитудно-частотных и фазовых соотношений, позволяющих однозначно определить границы и условия, существования возникающих в этих цепях автопараметрических колебаний (АПК). Ключевой проблемой в цепях с субгармоническими АПК остается вопрос возбуждения колебаний - мягкого или жесткого. Каждая новая схема преобразования частоты требует нового решения и нового подхода: -ранее разработанные методики и критерии оценки свойств цепи не всегда пригодны для качественного и количественного анализа. ;
В данной работе делается попытка расширения возможностей существующих методов анализа и расчета феррорезонавсных цепей с целью качественного анализа многофазных (многоконтурных) цепей'и создания на их основе новых типов генераторов низкой частоты для цепей телесигнализации по ЛЭП 6-Ю кВ. Теоретические исследования подтверждены экспериментами и полевыми испытаниями действующих устройств в энергосистеме БухПЭС.
ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ, таким образом,является теоретическое и экспериментальное исследование многоконтурных феррорезонансных целей при возбуждении в них АПК на частотах -~- и ~- (ш - частота источника питания) с последующими инженерными расчетами конкретных низкочастотных генераторов на 16-~ и 25 Гц.
Поставленная цель достигается путем решения следующих частных зддэч:
-.проведение теоретических и экспериментальных исследований преобразователя частоты с субгармоническими колебаниями на выходных частотах 16? Гц и 25 Гц;
- достижение мягкого (безусловного) возбуждения СГК .третьего
порядка на выходе преобразователя частоты путем подбора параметров
и структуры цепи;
. - расширение зоны существования СГК, улучшение технико - экономических показателей и оптимизация электромагнитного режима;
- разработка новых принципов согласования системы сигнализа
ции с высоковольтной сетью;
- разработка систем ТС, приспособленной для приминания и м.
оперативных электрических сетях вертикального дренажа.
НЇЇГОДЦ ИССЛЕДОВАНИЯ. В работе использованы как классач;. ».к. методы анализа (например, метод медленно меняющихся амплитуд), 'и-и. и качественные метода, основанные на схемном анализе многокотур ной феррорезонансной цепи. Выводы о расшіфешш зоны существовании СГК и оптимизации электромагнитного ч режима основаны на численнш методах расчета нелинейных цепей, положенных в основу различные преобразователей частоты.
1ШГЧЕШ1 НОВИЗНА и основные положения, выносимые на зьіциії состоят в следующем:
проведен анализ многокоитурной феррорезонансной ав-юиара метрической цепи, используемой в качестве делителя частоти;
доказано, что СГК во многоконтурдых цепях цепочечнол. соединения могут возбуждаться без применения специальных пуоковш; устройств и цепей подмапшчиваяия;
теоретически исследована и практически реализовав шзмий ность возбуждения и устойчивого существования в широком диапазоне-, изменения входного напряжения СГК второго и третьего порядков;
j разработан новый способ ввода сигнала в високовольтну*, сеть, позволяющий обходиться без трансформатора напряжения;
-- разработана система ТС по ЛЭП для мелиоративных эльктричы: ких сетей.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Показана возможность получения Сік 2-го и 3-го порядков на одной и той же схеме, что существенно рас ширяет информационную емкость систем ТС по ЛЭП для мелморатданш, сетей. Рассчитана и успешно реализована новая схема делении частоты, на базе которой создана физическая модель итератора час тоты для ТС по ЛЭП.
РЕАЛИЗАЦИЯ РАЕОТН. На осново виводев И рекомендаций, сформулированных в диссертации, разработана теории и методика расчета
МНОГОКОНТуріШХ феррироЗОШШСНЦХ Цепей ЦмЦСЧоЧНОГО ООе.ЛИНнНИЯ, ь
которых процесс получения СГК ?-,<> и 3-г<> порядков является наиболее рациональным. В рчзультаю научных исс-П'-.ц- и.-ллиП Gun создан делитель частоты на базе многокоитурной ф^ррорес-онансно-й ц»пи цепочечного і'оодинения, прошедший Jb^opa-iopiiHtt и іклгпн испытания ь
СИСТЄМє Т'т ПО Л'ЗП ДЛЯ Г PC И МЄЛ]10[>.'і-ІИІ'НПК С'.Ч'Ж t-,!n.'if> (В і: г..і -
iiv„ р..і.-p.'j-ropa нестандартной частоты 16^ Гц и 25 Гц. Делитолі- частоты отвечает техническим требованиям, предъявля-ч,;і;м прои^тдством к подобного рода устройствам. Серия ферромагни-1НИХ делителей частоты внедрена на участке подстанции КС-1-Каган Ьу^ИЭС, ШТФ-Янги-Курган НавоиЯского ПЭС и мелиоративных сетей Р'"ртикалыюго дренажа Бухарского региона с экономическим эффектом
Работа выполнена в рамках IMP,по проблеме № 001.11 "Разра-'.т'>пса, исследование и внедрение устройств систем управления вычисти ельной, преобразовательной и информационно-измерительной техни-ггт на базе ферромагнитных и полупроводниковых элементов", выполня-"чой кафедрой "Теоретическая и общая электротехника" ТашГТУ и по тематике НИР кафедры "Общая электротехника" Бухарского технологического института (ГР № 1 057 120) - "Разработка систем телесиг1 нчлизации по ЛЭП на подстанциях без обслуживающего персонала на основе феррорезонансных преобразователей частоты и числа фаз". -
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные научные результаты диссертацион-v ii работы обсуждались на научно-технических семинарах:
"Актуальные вопросы в области механики, совершенствование и 1 vi-'iHiifj технологических систем" по комплексной проблеме "Научные ~""вч электроэнергетики" (Бухара, БухТИПиЛП, 1991);
"Узбекистан рееиубликаси халк. хужалиги тармокларида ресурс-'s-'l'iiu ва янергияни тежаш муаммолари буйича илмий-амалий конферен-мпф-илл" (Г.ух.оо ва ЕСТИ, 1993 й);
- научно-технических конференциях профвссороко-преподаватель-
і"чи состава и научных работников (г.Бухара, БухТИПиЛП, 1991 -
їли);
- "Теоретическая.ялектротехника" при ТашГТУ им. А.Р.Беруни
' Ташкент, 1934).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, " г>лучено положительное решение на Еыдачу патента Республики Узбе-
''МСТЯН.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержание которых изложено на 140 страницах машинописного текста, содержит 45 рйсункси п 1 таблицу, список использованной литературы,.включающий 104 ""именования, и приложения.
