Анотація до роботи:

Вержановська М. Р. Ідентифікація параметрів силової схеми та навантаження в перетворювачах частоти. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.09.12 – напівпровідникові перетворювачі електроенергії. – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» - Харків – 2005.

Дисертація присвячена розробці методів ідентифікації параметрів силової схеми та навантаження в перетворювачах частоти для вирішування завдань керування та діагностики. У роботі розроблено метод ідентифікації параметрів силової схеми та навантаження напівпровідникового перетворювача частоти з використанням методу кратних похідних і зазначені межі його застосування. Отримані розрахункові співвідношення для ідентифікації параметрів методом відображення перехідних процесів на комплексну площину. Розроблено алгоритм ідентифікації за допомогою векторної діаграми системі індуктор - тіло, що нагрівається, що є ефективним з точки зору простоти розрахункових співвідношень і обчислювальних витрат. Також у роботі проаналізовано аварійні режими роботи ТПЧ і створені алгоритми функціонального діагностування несправностей силової схеми і навантаження напівпровідникових перетворювачів частоти для устаткувань індукційного нагріву. Вперше розроблено узагальнений алгоритм прогнозного керування з ідентифікацією параметрів силової схеми та навантаження і локалізацією несправностей з глибиною до одного елемента, який об'єднує процедури прогнозу і корекції

Виконана робота представляє собою рішення комплексу завдань, які мають наукове та практичне значення. У результаті проведених досліджень можна зробити основні висновки:

1. Розроблено метод ідентифікації параметрів силової схеми та навантаження напівпровідникового перетворювача частоти за допомогою кратних похідних, що дозволяє одержати нові аналітичні розрахункові співвідношення, які не мають трансцендентних виразів і не потребують ітераційних уточнень рішення з реалізацією розрахунку в режимі реального часу. Параметри інвертора визначаються з похибкою від 1% до 3% для різних елементів схеми. Перевагою методики є її висока швидкодія.

2. Отримані нові аналітичні вирази для ідентифікації параметрів за допомогою метода відображення перехідних процесів на комплексну площину. Застосування цього методу дозволяє відмовитися від багаторазових вимірів багатьох змінних при забезпеченні достатньої точності результату ідентифікації і діагностування. Можливість вибору датчиків, зручних для практичної реалізації в кожному конкретному виконанні, роблять цей метод перспективним для розробки на його базі методик діагностування електричних ланцюгів. Перевагою методу є наочність і універсальність подання перехідних процесів у схемі, але застосування його обмежується при збільшенні порядку схеми.

3. Розроблено ефективний з точки зору обчислювальних витрат алгоритм ідентифікації параметрів навантаження за допомогою векторної діаграми системи індуктор-тіло, що нагрівається, який заснований на вимірі часових інтервалів величин, що діють у схемі.

4. Розроблено нові метод і алгоритми функціонального діагностування і локалізації несправностей силової схеми та навантаження з глибиною до одного елемента напівпровідникових перетворювачів частоти для установок індукційного нагріву.

5. Вперше розроблено узагальнений алгоритм прогнозного керування з ідентифікацією параметрів силової схеми та навантаження і діагностуванням стану ТПЧ з локалізацією несправностей (алгоритм прогнозу і корекції), що дозволяє коректувати вплив системи керування на перетворювач залежно від зміни параметрів силової схеми і навантаження.

6. Результати запропонованих методів і алгоритмів підтверджені математичним моделюванням у пакеті програмного моделювання CASPOC та експериментальними дослідженнями на аналого-дискретній моделі перетворювача, що була розроблена.

Публікації автора:

1. Домнин И.Ф., Севрюков О.В., Вержановская М.Р. Локализация неисправностей силовой схемы автономного инвертора тока // Труди Міжнар. наук. конф. «Unconventional electromechanical and electrical systems» (3^rd ISTC UEES’97). - V.2. – Szczecin: Technical university press. – 1997. - P.547-552.

Здобувачем створено математичну модель автономного інвертора струму і зроблено ії програмну реалізацію.

2. Вержановская М.Р., Домнин И.Ф. Замаруев В.В. Фетюхина Л.В. К вопросу идентификации параметров силовой схемы автономного инвертора тока // Технічна електродинаміка. – Київ, 1998. - Спец. вип. 2, Т.1. – С.21-24.

Здобувачем розроблено методику та алгоритм контролю за величиною індуктивності в реальному масштабі часу.

3. Вержановская М.Р., Таранов М.Н., Федоров Д.А. Построение годографа автономного инвертора тока на комплексной плоскости по экспериментальным данным // Технічна електродинаміка. – Київ, 1999. – Тем. вип. - С.58 -60.

Здобувачу належить одержання розрахункових формул для визначення дійсних складових годографу , що відповідають уявним .

4. Фетюхина Л.В., Вержановская М.Р. Идентификации параметров преоб-разовтеля с использованием отображения переходного процесса на комплексную плоскость // Технічна електродинаміка. – Київ, 2000. - Tем. вип. ,Ч.2.- C. 107 - 108.

Здобувачем одержано систему рівнянь для ідентифікації параметрів автономного інвертору струму та проведення комп’ютерних експериментів з використанням математичних пакетів MаthCad та PSpice.

5. Сокол Е.И., Якименко Ю.И., Жуйков В.Я., Вержановская М.Р. Принципы построения микропроцессорных систем управления полупроводниковыми преобразователями // Технічна електродинаміка. – Київ, 2001. - Тем. вип., Ч.3. –С. 43 -45.

Здобувачем проаналізовано функції, які доручені мікропроцесорної системі керування сучасними напівпровідниковими перетворювачами, та сформульовано основні вимоги до сучасних мікропроцесорних систем керування .

6. Коноплев И.А., Вержановская М.Р., Сокол Е.И. Методика идентификации параметров инвертора с использованием кратных производных // Технічна електродинаміка. – Київ, 2001. – Tем. вип., Ч.1. – C. 36 -39.

Здобувачу належить одержання розрахункових співвідношень для ідентифікації параметрів навантаження автономного інвертору струму з використанням кратних похідних змінних стану.

7. Cокол Е.И., Коноплев И.А., Вержановская М.Р. Расширение прогнозного диапазона с использованием разностных уравнений // Технічна електродинаміка. - Київ, 2002. – Tем. вип., Ч.2. - C. 82-85.

Здобувачем отримані розрахункові формули для визначення струму у дроселі та напруги на конденсаторі в началі будь-якого такту.

8. Вержановська М.Р., Домнін І.Ф. Функціональне діагностування в системах прогнозного управління тиристорними перетворювачами частоти. Труди Міжнар. наук. конф. «Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров’я» (MicroCAD’2004). – Харків: НТУ «ХПІ». -2004. - С.366.

Здобувачем створено алгоритми функціонального діагностування несправностей силової схеми і навантаження, а також узагальнений алгоритм керування, який поєднує процедури керування та діагностування

9. Домнин И.Ф., Вержановская М.Р., Прокопенко В.Ю. Оптимизация струк-туры микропроцессорной системы управления прогнозного типа // Технічна електродинаміка. – Київ., 2004. – Tем. вип., Ч.2. – C. 55-60.

Здобувачем виконано перевірку ефективності алгоритму прогнозу і корекції з використанням методики ідентифікації параметрів за допомогою векторної діаграми системи індуктор-тіло, що нагрівається, з використанням пакета компьютерного моделювання CASPOC 2003