СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СКИПОВОГО ДОМЕННОГО ПОДЪЕМНИКА ПРИ АВАРИЙНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕГРУЗКАХ :

Краткое описание

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЫСШЕЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ
«ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Ракан Юсеф Мохаммед Аль-Слихат
УДК 62-83:621.876.2
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СКИПОВОГО ДОМЕННОГО ПОДЪЕМНИКА ПРИ АВАРИЙНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕГРУЗКАХ
Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Научный руководитель:
кандидат технических наук,
доцент
Борисенко Владимир
Филиппович,
профессор кафедры
«Электропривод и автоматизация
промышленных установок»
ГВУЗ ДонНТУ
Донецк–2013

2
СОДЕРЖАНИЕ
Перечень сокращений и условных обозначений………………………………..6 Введение…………………………………………………………………………...8 1 Состояние вопроса. Цель и задачи исследования…..………………………14 1.1 Анализ аварийных ситуаций в электромеханической системе скипового
доменного наклонного подъемника…………………...…………………14 1.2 Особенности и возможности способов защиты электромеханического
оборудования от аварийных перегрузок……………………...…………18 1.3 Цель и задачи исследования……………………………………………...23
2 Сравнительный анализ динамической нагруженности электро - механической системы скипового подъемника в нормальном и аварийных режимах его работы……………………………………………...25 2.1 Влияние параметров механической части подъемника на нагруженность каната при разгоне скипа…………………………..…...25 2.2 Влияние места крепления упряжи на устойчивость движения скипа………………………………………………...…………….............38 2.3 Оценка возрастания тягового усилия при наезде скипа на
неподвижное препятствие………………..………………………………43 2.4 Предпосылки к созданию упреждающей токовой защиты при стопорении скипа………………………………………………………...50 2.5 Оценка величины усилий в деформированных элементах фермы подъемника при зацеплении их со скипом……………………………..55 2.6 Выводы…………………………………………………………………….59 3 Оценка возможной эффективности упреждающей токовой защиты в электромеханической системе скипового подъемника от аварийных
режимов…………………………………………………………………..........61 3.1 Общие замечания………………………………………………………….61 3.2 Теоретические предпосылки к созданию токового реле с
3
избирательным реагированием на интенсивность изменения тока двигателей………………………………………………………………...62 3.3 Влияние электромагнитной инерции силовой цепи электропривода на формирование производных момента и тока двигателей в пусковом режиме и при скачках механической нагрузки………………………………………………………………...….70 3.3.1 Определение последовательности режимов, адекватных поведению реальной подъемной установки…………………......70 3.3.2 Подача сигнала на разгон при заторможенных двигателях………………………………………………….............72 3.3.3 Растормаживание двигателей, разгон вхолостую с выбором провиса тягового каната………………………………………......79 3.3.4 Натяжение каната до момента трогания скипа с места………………………………………………………………...85 3.3.5 Разгон скипа с последующим равномерным движением..............91 3.3.6 Равномерное движение скипа с последующим наездом на неподвижное препятствие ………………………………..............99 3.4 Выводы……………………………………………………………...........102 4 Теоретическое обоснование выбора рациональной структуры и анализ
селективных свойств упреждающей токовой защиты электромеханической
системы скипового подъемника…………………………………….…...….105 4.1 Сравнительный анализ известных принципов построения и функционирования упреждающей токовой защиты………………….105
4.1.1 Регистрация интенсивности снижения скорости двигателя при
возрастании механической нагрузки…………………………….105 4.1.2 Прямое дифференцирование функции нагрузки
электропривода……………………………………………….…...105
4.1.3 Определение интенсивности изменения тока двигателя
измерением времени ее прохождения между двумя
4
фиксированными уровнями...........................................................106
4.1.4 Общие замечания.............................................................................107
4.1.5 Выделение производной входной величины дифференци - рованием через фильтр…………………………………………..107 4.1.6 Формирование разности между эталонной и реальной функциями тока двигателей………………………………….....108 4.1.7 Формирование разности между плавающими уставками и сигналом тока…………………………………………………….110 4.2 Выбор рациональной структуры упреждающей токовой защиты……………………………………………………………………112 4.3 Установление функциональной связи между моментом двигателей и сигналом тока……………………………………............115 4.4 Анализ реакции электронного токового реле на изменения тягового усилия в нормальном и аварийных режимах подъемной установки…………………………………………………..118 4.4.1 Аппроксимация зависимостей момента и его производной от времени………………………………………………………..118 4.4.2 Формирование сигнала срабатывания упреждающей защиты при набросе тягового усилия в результате выбора провиса……………………………………………………………121 4.4.3 Формирование разностного сигнала в режиме нарастания момента заторможенных двигателей при подаче сигнала на разгон……………………………………...…………………...125 4.4.4 Оценка эффективности упреждающей защиты при наезде скипа на неподвижное препятствие…………………….............127 4.5 Разработка пилотного образца электронного токового реле
упреждающей защиты…………………………………………………..128
4.6 Выводы…………………………………………………………………...131 5 Математическое и физическое моделирование защитных свойств
5
упреждающего токоограничения в электромеханической системе
наклонного скипового доменного подъемника …………..………………135 5.1 Расчетная динамическая модель подъемника………...…..............135 5.2 Математическое описание и структурная схема динамической модели…………........................................................139 5.3 Структурная схема математического моделирования…….……..143 5.4 Основные результаты математического моделирования….…..…143 5.5 Физическое моделирование ЭМС скипового подъемника с блоком
упреждающего токоограничения…………………………………..…...150 5.5.1 Построение и принципиальная схема физической модели….....150 5.5.2 Особенность применения на физической модели электронного токового реле с электромагнитным ключом…………………………………………………………….153 5.5.3 Оценка адекватности физической модели натурному объекту на основании теории подобия………………………….156 5.5.4 Основные результаты физического моделирования……………159 5.6 Результаты опытной проверки блока упреждающей защиты в промышленных условиях………………………………………………162 5.7 Выводы…………………………………………………………………...163 Общие выводы по работе……………………………………………................165 Перечень ссылок……………………………………………………..................168 Приложение А Спецификации электрооборудования……………….....……180 Приложение Б Официальное письмо…………..……………..........................183 Приложение В Акт о вводе в опытную эксплуатацию………………..……..184 Приложение Г Справка об использовании материалов диссертационной работы в учебном процессе…………………...……………...185

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
Сокращения
В – выпрямитель Г-Д – система генератор-двигатель ЗИ – задатчик интенсивности О – осциллограф П – пружина ПЧ-АД – система преобразователь-асинхронный двигатель ПЧ-СД – система преобразователь-синхронный двигатель ТП-Д – система тиристорный преобразователь-двигатель ТТ – трансформатор тока ТПЧ-АД – система тиристорный преобразователь частоты - асинхронный двигатель ТПЧ-СД – система тиристорный преобразователь частоты - синхронный двигатель Ф – фильтр Ш – шунт ЭАПУ – электропривод и автоматизация промышленных установок ЭМС – электромеханическая система ЭТР – электронное токовое реле
Условные обозначения
а – линейное ускорение φ – угол b – коэффициент внутреннего вязкого трения материала β – жесткость механической характеристики двигателя С – коэффициент линейной жесткости упругого элемента Е – линейная жесткость погонного метра упругого элемента ε – угловое ускорение
7
F – усилие G – сила тяжести I – ток i – передаточное число механической передачи
- коэффициент динамичности L, l – длина М – электромагнитный момент m – масса n – частота вращения P – мощность p – оператор Лапласа R – радиус S – скольжение ΔS – линейная слабина каната T – постоянная времени t – время U – напряжение υ – линейная скорость ω– угловая скорость J – момент инерции Ω – угловая частота

ВВЕДЕНИЕ Актуальность проблемы. Современное металлургическое производство с полным циклом в своем составе имеет доменный цех, который производит чугун, являющийся базовым материалом для сталеплавильного производства [1-3]. Бесперебойная работа механизмов доменного цеха является основой для обеспечения заданной производительности комплекса и его экономической эффективности. Наиболее важным среди механизмов загрузки доменной печи является скиповый подъемник [4,5]. Даже кратковременный выход его из строя ведет к «тихому ходу» или даже к остановке доменной печи, а следовательно, - к большим затратам средств и времени на устранение аварии. Анализируя работу загрузочного комплекса, можно отметить, что на него приходится 22,5% аварийных ситуаций. Практически, третья часть времени простоя – 8,5% - ложится на механизм доменного скипового подъемника [6]. Потери от недоотпуска продукции по доменному цеху из-за выхода из строя скипового подъемника, в зависимости от объема печей, может составлять 1-2 млн. долларов США в год. Аварийные ситуации в электромеханической системе скипового доменного подъемника могут возникать при наезде скипов на случайные препятствия в виде кусков железной руды или деформированных элементов конструкции моста [7,8]. Аналогичные ситуации также могут возникать в результате чрезмерного увеличения усилия в тяговом канате при выборе недопустимо большого провиса через технические неполадки в подъемнике [9]. Указанные аварийные режимы вызывают резкие броски тягового усилия в канате и тока
9
в силовой цепи электропривода канатного барабана подъемника, многократно превышающие пусковые. Предусмотренные в электроприводах максимальные токовые реле [10-13] исполняют свою защитную функцию лишь при коротких замыканиях в силовых цепях, а в аварийных режимах ток не достигает уставки короткого замыкания. Если эту уставку снизить с целью срабатывания реле, то последнее не смогло бы реализовать функцию защитного отключения электропривода при его механических перегрузках, поскольку отключение имело бы при завершения аварии, но не до нее. Существенный вклад в развитие теории защиты электромеханических систем и создания технических средств защиты при возникновении аварийных ситуаций внесли С.А. Волотковский, В.С. Дзюбан, А.К. Шидловский, Г.Г. Пивняк, В.В. Колосюк, Н.Ф. Шишкин, В.Ф. Сивокобыленко, Ф.П. Шкрабец, Е.А. Вареник и много других отечественных и зарубежных ученых, а также научные коллективы ИЭД НАН Украины, УкрНИИВЭ, МакНИИ, ДонНТУ и другие. Основное внимание исследователи уделяли изучению процессов, что сопровождают возникновение короткого замыкания [14, 15 и др.]. В достаточной степени изучен путь соответствующего аварийного процесса от момента его возникновения (создания) до момента защитного отключения от сети. В то же время освещение в научной литературе защиты электромеханических систем [16-19 и др.], в частности, наклонного скипового доменного подъемника [20], от быстроизменяющегося характера тока не есть достаточным для создания технических средств временного упреждающего токоограничения и отключения приводного двигателя. Таким образом, актуальной является задача повышения эффективности выполнения функции упреждающего токоограничения в электромеханической системе скипового доменного подъемника и упрощения структуры средств защиты на основе научного обоснования
10
параметров и структуры технических средств, реагирующих на быстроизменяющийся характер тока, а не на его интегральное действие.
Связь работы с научными программами, планами, темами. Работа отвечает научному направлению деятельности кафедры «Электропривод и автоматизация промышленных установок» ДонНТУ. Автор принимал непосредственное участие в научно-исследовательских государственных темах Н-3-10 «Разробка активних методів гасіння коливань у важконавантажених електромеханічних системах промислових установок» та Д-12-10 «Разработка и проектирование диагностических комплексов для оценки технического состояния электромеханических систем роторного типа» в качестве исполнителя.
Цель и задачи исследования. Цель работы – повышение эффективности выполнения функции упреждающего токограничения в электромеханической системе скипового доменного подъемника и упрощение структуры средств защиты на основании научного обоснования параметров структуры технических средств, реагирующих на быстроизменяющийся характер тока, а не на его интегральное действие.
Задачи исследований: - сравнительный анализ динамической нагруженности электромеханической системы скипового доменного подъемника в нормальных и аварийных режимах работы; - оценка возможностей упреждающей токовой защиты электромеханической системы скипового подъемника от аварийных режимов, связанных с выбором провиса тягового каната и наездом на препятствие; - обоснование рационального построения и анализ селективных особенностей упреждающей токовой защиты электромеханической системы скипового подъемника;
11
- разработка математической модели и исследование процессов в электромеханической системе наклонного скипового доменного подъемника с учетом упреждающей токовой защиты в нормальных и аварийных режимах работы; - создание и экспериментальное исследование образца электронного токового реле упреждающей защиты. Объектом исследования. является электромеханическая система наклонного скипового доменного подъемника. Предмет исследования – процессы в электромеханической системе наклонного скипового доменного подъемника при возникновении аварийных ситуаций. Методы исследований. Теоретические исследования выполнены с использованием положений электрических машин, теории автома- тизированного электропривода, и методов систем управления электроприводами, методологии переходных процессов и методов математического моделирования. Анализ адекватности результатов теоретических исследований экспериментальным данным выполнен с использованием современных методов измерения, регистрации и обработки данных. Научные положения и новизна: 1) впервые установлена зависимость процесса опрокидывания скипа от расстояния между местом крепления тягового каната и передней стенкой сосуда, что позволяет использовать найденную закономерность для повышения устойчивости движения скипа средствами управления; 2) усовершенствован метод токовой защиты скипового подъемника, отличающийся разветвлением сигнала тока на два канала с разными постоянными времени и использованием для защитного действия превышения разностным сигналом порогового значения;
12
3) впервые установлен характер изменения тока электропривода подъема при выборе провиса каната и наезде скипа на препятствие. Практическое значение полученных результатов состоит: - в обосновании направления совершенствования электромеханической системы наклонного скипового доменного подъемника с реализацией функции упреждающей токовой защиты при аварийных механических нагрузках; - в определении условий применения и обоснования структуры устройств принудительного отключения электромеханической системы наклонного скипового доменного подъемника в аварийных ситуациях; - в создании блока упреждающей токовой защиты электромеханической системы наклонного скипового доменного подъемника. Научные и практические результаты диссертационного исследования в виде научных обоснований и технических решений переданы Донецкому металлургическому заводу, на основании чего в лаборатории автоматики изготовлен пилотный вариант блока упреждающей токовой защиты. Последний был введен в систему управления приводом наклонного скипового доменного подъемника и прошел испытания в течение 2 месяцев. Результаты исследований включены в учебный процесс ГВУЗ «Донецкий национальный технический университет». Личный вклад автора. Научные положения, что имеют место в диссертации, получены соискателем самостоятельно и заключаются в решении научно-практической задачи создания надежной и эффективной системы упреждающей токовой защиты электромеханической системы наклонного скипового доменного подъемника от аварийных механических нагрузок путем отключения и экстренного торможения привода в случае возникновения аварийных ситуаций, связанных, например, со встречей скипа
13
с препятствием или выбором недопустимо большого провиса тягового каната. Соискатель самостоятельно разработал математическую модель системы, изготовил исследовательский стенд. Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на 9-й Международной научно-технической конференции аспирантов и студентов «Автоматизація об’єктів і процесів. Пошук молодих» (г. Донецк, 2009 г.) и 6-й Международной научно-технической конференции «Керування режимами роботи об’єктів електричних та електромеханічних систем» (г. Донецк, 2013 г.). Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 6 печатных изданиях, из них 5 статьи – в ВАКовских научных изданиях, 1 – в материалах международной конференции. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 разделов, общих выводов, перечня использованных литературных источников и 4 приложений. Диссертационная работа включает 185 страницы сквозной нумерации, в том числе 51 рисунок, из них 8 рисунков на 6 отдельных страницах, 12 таблиц, список использованных источников из 107 наименований на 12 страницах, и 4 приложения на 6 страницах.

Список литературы

5.7 Выводы
Результаты, полученные в данной главе, сводятся к следующему:
1) на основании ранее проведенного теоретического анализа поведения электромеханической системы подъемника в нормальных и аварийных режимах работы, а также процессов формирования выходных сигналов фильтров датчика тока, сформулированы требования к реле токовой защиты, основными из которых являются селективность по отношению к темпу изменения тока силовой цепи электропривода подъема и высокое быстродействие на его отключение в начале развития аварийной механической перегрузки;
2) разработаны принципиальные схемы электронного токового реле с тиристорным ключом и электромагнитным микрореле, удовлетворяющие необходимым требованиям. Составлены их спецификации:
3) проведено полное математическое описание электромеханической системы подъемника, на основе которого разработаны структурная схема и математическая модель в среде Matlab c ее дополнением Simulink, позволившие промоделировать поведение системы в нормальных и аварийных режимах работы при местонахождении скипа в начале, середине и конце трассы его движения;
4) разработан критерий аварийности, по которому произведена оценка всех возможных режимов скиповой установки. Согласно данному критерию, наиболее аварийным является режим наезда груженого скипа на неподвижное препятствие, нормальными являются разгон электропривода от задатчика интенсивности и установившееся невозмущенное движения скипа;
5) на основании полученных в процессе моделировании осциллограмм установлено, что в наиболее аварийном режиме – стопорении скипа при наезде на препятствие – срабатывание защиты ограничивает усилие в тяговом канате до 518 кН, что существенно ниже предельных значений тягового усилия по условиям устойчивости движения скипа (747 кН) и механической прочности
164
каната (750 кН). В случае же отсутствия такой защиты тяговое усилие значительно превышает все допустимые пределы;
6) для практической проверки результатов математического моделирования произведено физическое моделирование электромеханической системы подъемника на лабораторной установке с частотно-управляемым двухдвигательным асинхронным электроприводом. Показана адекватность физической модели реальной скиповой установке, подтверждена эффективность упреждающей токовой защиты;
7) с целью испытаний защиты в промышленных условиях, по техническому заданию и чертежам, разработанным с участием автора, Центральной энергетической лабораторией ПрАО “Донецксталь” - металлургический завод был изготовлен опытный образец блока защиты. После проведения опытно-промышленных испытаний на скиповом подъемнике доменной печи №1 завода образец оставлен для дальнейшей эксплуатации.
165
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1. Установлено на основании анализа аварийных ситуаций на доменных печах, что 22,5% совокупности аварий приходится на доменный скиповой подъемник и объемы наносимого ими ущерба.
2. Установлен критерий аварийности режимов работы скипового подъемника, согласно которому основными аварийными режимами являются выбор провиса каната величиной более 3,5 м, образуемого поздним, из-за технических неполадок, отключением электропривода подъема после остановки скипа в скиповой яме, а также наезд груженого скипа на случайное препятствие. При этом динамичность тягового усилия может превысить предел механической прочности каната (750 кН) или устойчивости положения скипа на рельсовом пути (747 кН), что ведет к порыву каната, сходу скипа с направляющих или его опрокидыванию.
3. Доказано, что существующие в электроприводах токовые защиты от коротких замыканий или механических перегрузок, вследствие высоких уставок для отстройки от пуско-тормозных режимов, неэффективны в указанных выше аварийных режимах из-за запаздывания срабатывания. Известные средства упреждающей защиты от динамических перегрузок недостаточно эффективны, сложны и ненадежны. В связи с этим, применительно к скиповым доменным подъемникам поставлена задача усовершенствования упреждающей токовой защиты для придания ей требуемой избирательности по отношению к темпам возрастания механической (токовой) нагрузки электропривода в пусковых и аварийных режимах, простоты реализации и повышения надежности.
4. Требуемая избирательность защиты обеспечивается заданием средствами управления достаточно низкого темпа возрастания пускового момента механически заторможенного двигателя, находящегося в режиме удержания скипов.
166
5. На примере частотно-управляемого электропривода, с учетом влияния на динамику электромагнитной и механической инерции, показано, что для аварийных режимов подъемника характерен очень большой темп возрастания (длительностью 0,018-0,02 с) тягового усилия. Поэтому перед защитой поставлено требование высокого быстродействия: это должно быть электронное устройство, действующее на отключение привода через тиристорный ключ или электромагнитное микрореле.
6. Анализ известных принципов функционирования упреждающей защиты электромеханических систем от аварийных механических перегрузок показал, что наиболее близким к цели создания эффективной упреждающей токовой защиты является вариант формирования плавающей уставки и сигнала тока двигателя двумя сглаживающими фильтрами с большой и малой постоянными времени. Срабатывание такой защиты происходит при равенстве нулю разностного сигнала фильтров, регистрируемым нуль-органом (компаратором).
7. С целью устранения недостатков данного средства защиты – близость уставки к сигналу тока, что повышает вероятность ложных срабатываний в результате проникновения внешних помех, высокая степень интеграции из-за наличия нуль-органа и усилительных микросхем – предложено вместо сближения двух фильтрованных сигналов их отдаление друг от друга, а разность этих сигналов использовать для срабатывания защиты при превышении достаточно высокого (0,4 В) порога нечувствительности устройства защиты.
8. С целью приведения к доступной для практического применения форме всего многообразия аналитических выражений, полученных в результате теоретического анализа режимов работы скипового подъемника, применена аппроксимация данных выражений полиномами третьего и четвертого порядков, что позволило на инженерном уровне производить расчеты по единообразным простым зависимостям для выбора рациональных параметров защиты.
167
9. Сформулированы требования к устройству защиты, на основе которых разработаны варианты электронного токового реле с тиристорным ключом и электромагнитным микрореле в качестве исполнительных органов защиты.
10. С целью предварительной проверки работоспособности и эффективности защиты, разработана математическая модель электромеханической системы доменного скипового подъемника с электронным токовым реле. Моделированием установлено, что в наиболее тяжелом аварийном режиме – стопорении скипа наездом на препятствие, упреждающее срабатывание защиты ограничивает усилие в тяговом органе до 518 кН при допустимых ее значениях 747-750 кН (см. п. 2). При прочих равных условиях и отсутствии такой защиты тяговое усилие превышает предельные нормы. Полученные осциллограммы подтвердили результаты теоретических исследований, с точностью до 12%.
11. Окончательная проверка срабатывания защиты произведена на физической модели, адекватной реальной подъемной установке, подтвердившая достоверность разработанных в диссертации научных положений. Это позволяет с доверием относится к результатам физического моделирования как к единственно приемлемому способу испытаний устройства защиты, поскольку аналогичные проверки на реальных объектах связаны с возможными человеческими жертвами и большим ущербом для производства.
12. На основе проведенных исследований, по техническому заданию и чертежам, разработанным с участием автора, был изготовлен опытный образец блока упреждающей защиты, находящийся в опытно-промышленной эксплуатации, что подтверждается соответствующим актом.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
1. Механическое оборудование металлургических заводов: Механическое оборудование электросталеплавильных и ферросплавных цехов / Под ред. Н.С. Ширенко. – К.: Металлургия, 1980. – 562 с.
2. Афанасьев В.Д. Электрооборудование предприятий черной металлургии / В.Д. Афанасьев, Ю.М. Борисов и др. – М.: Металлургиздат, 1973. – 341 с. 3. Жеребин Б.Н. Практика ведения доменной печи / Б.Н. Жеребин – М.: Металлургия, 1980. – 248 с.
4. Бычков В.П. Электропривод и автоматизация металлургического производства: учебное пособие для вузов / В.П. Бычков; изд. 2-е, перераб. и доп. – М: Высшая школа, 1977. – 391 с.
5. Машины и агрегаты металлургических заводов. Том 1. Машины и агрегаты доменных цехов / Под. ред. А.И. Целикова. – М.: Металлургия, 1976. – 415 с. 6. Жеребин Б.Н. Неполадки и аварии в работе доменных печей / Б.Н. Жеребин, А.Е. Пареньков. – Новокузнецк, 2001. – 157 с. 7. Анализ причин аварий. Доменное производство. Т.2. Оборудование и агрегаты ЧМ. – М.: ВНИИмехчермет, 2001.- 110 с. 8. Ладонкин А.Н. Диагностика аварийных ситуаций доменной печи с использованием экспертной системы / А.Н. Ладонкин, Б.Н. Жеребин, В.П. Чистов, А.Е. Пареньков [Сб. тр.]. – М.: Металлугр, 1997. – С.46. 9. Плискановский С.Т. Неполадки в работе доменных печей / С.Т. Плискановский, В.В. Полтавец. – Изд. второе. - Днепропетровск: Пороги, 2002. - 301 с. 10. Патент на корисну модель №62399 від 25.08.2011. Спосіб струмового захисту в мережі живлення асинхронного двигуна в складі гірничого дільничного електротехнічного комплексу. Власник – ДонНТУ, UA.
169
11. Патент на корисну модель №48268 від 10.03.2010. Спосіб захисту від струмів короткого замикання в мережі живлення асинхронного двигуна. Власник – ДонНТУ, UA. 12. F. Filippetti et al., “Current pattern analysis to detect induction machine non rotational anomalies” Proceedings of the 1998 lnternational Conference on Electrical Machines. Istanbul (Turkey). vol. 1, pp. 448-453. 13. N. Retiere et al., "Experimental investigation of induction machine three phase short-circuits," Proceedings of the 1998 International Conference on Electrical Machines, Istanbul (Turkey), vol. 3, pp. 1522-1527.
14. Сивокобыленко В.Ф. Способы реализации тепловой защиты асинхронных электродвигателей, основанный на измерении входных сопротивлений / В.Ф. Сивокобыленко, С.Н. Ткаченко / Наукові праці ДонНТУ. Серія “Електротехніка і енергетика”. – Донецьк: ДонНТУ. – 2010. – Вип. 8(140). – C. 13-18.
15. Сивокобыленко В.Ф. Математическое моделирование характеристик асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором с учетом потерь в стали / В.Ф. Сивокобыленко, С.Н. Ткаченко / Наукові праці ДонНТУ. Серія “Електротехніка і енергетика”. – Донецьк: ДонНТУ. – 2010. – Вип. 7(128). – C. 126-132.
16. А. с. 1242612 СССР, МКИ Е21С35/24 Способ защиты горной машины от динамических перегрузов и устройство для его осуществления / И.Т. Сидоренко, К.Н. Маренич (СССР). – N3822422 / 03. Заявл. 06.12.84. Опубл. 07.07.86. Бюл. №25.
17. А. с. 1564344 СССР, МКИ Е21С35/24 Устройство для защиты горной машины от динамических перегрузов / И.Т. Сидоренко, К.Н. Маренич, В.С. Бакуменко (СССР). – N4395115 / 31-03. Заявл. 21.03.88. Опубл. 15.05.90. Бюл. №18.
18. А. с. 1683119 СССР, кл. Н02Н 7/08. Устройство для защиты асинхронного электропривода от аварийных режимов / С.В. Дзюбан, И.Т. Сидоренко и др. – №4773762/07. Заявл. 25.12.89. Опубл. 07.10.91. Бюл. №37.
170
19. Маренич К.Н. Асинхронный электропривод горных машин с тиристорными коммутаторами / К.Н. Маренич. – Донецк: ДонГТУ, 1997. – 64 с. 20. Борисенко В.Ф. Электромеханические системы транспортирующих механизмов / В.Ф. Борисенко, А.А. Чепак, В.А. Сидоров и др.; Под общ. ред. В.Ф. Борисенко. – Донецк: “Вебер” (Донецкое отделение), 2007 – 332 с.
21. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. Учебник для вузов / В.А. Андреев. – М.: Высшая школа, 2006. – 639 с.
22. Сушко В. Защита низковольтных электродвигателей. Совершенных защит не существует [Электронный ресурс] / В. Сушко. – М.: «Новости электротехники» - №4(34), 2005.
23. Beguenane R. Induction motors thermal monitoring by means of rotor resistance identification / R. Beguenane, M. Benbouzid // IEEE Transaction on Energy Conversion. – 1999, - vol. 14 – ISSUE 3. – pp. 566 - 570.
24. Чиликин М.Г. Теория автоматизированного электропривода / М.Г. Чиликин, В.И. Ключев, А.С. Сандлер. – М.: Энергия, 1979. – 616 с.
25. Попович М.Г. Теорія електропривода: Підручник / М.Г. Попович, М.Г. Борисюк, В.А. Гаврилюк та ін. За ред. М.Г. Поповича. – Київ: Вища школа, 1997. – 494 с.
26. Amin B. Induction Motors. Analysis and Torque Control. – Berlin : Springer, 2002. – 262 p.
27. Leonard W. Control of Electrical Drive. – Berlin: Springer, 1997. pр. 287-306. 28. Ракан Аль-Слихат. К вопросу о рациональном электроприводе перемещения скипов доменного подъемника / Ракан Аль-Слихат, А.А. Чепак, В.Ф. Борисенко // Зб. наукових праць 9-ї наук. - техн. конференції аспірантів і студентів “Автоматизація об’єктів і процесів. Пошук молодих” 20-22 травня 2009 р. – Донецьк: ДонНТУ, 2009. – С. 81-82.
171
29. Счастливый Г.Г. Математические модели теплопередачи в электрических машинах / Г.Г. Счастливый, В.Н. Остапенко, С.Н. Остапенко. – Киев: Наукова думка, 1986. – 182 с.
30. Патент 69523А, Україна, МПК 7 НО2р 5/04. Пристрій захисту асинхронного двигуна / Родькін Д.П., Чорний О.П., Живота В.Ф. та ін.: №2003042859, опубл 5.09.2004; Бюл. №9, 2004 р. 31. S.F. Farag, R.G. Bartheld and T.G. Habelter. An integrated On-line Motor Protection System. Industry Applications Magazine, IEEE, Vol.2, Is.2, pp. 21-26. 32. M.E.H. Benbouzid. Bibliography on Induction Motors Faults Detection and Diagnosis. IEEE Transactions on Energy Conversion, vol.14, №4, Decembre 1999. pp. 1065 – 1074. 33. G.B. Kliman et al., "Recent developments in on-linc motor diagnostics," Proceedings of the 1998 lnrernalianal Conference an Eleclrical Machines, Istanbul (Turkey), vol. 1 , pp. 471-475. 34. M.E.H. Benbuzid et al., "Induction motors thermal protection by monitoring winding resistance using the H-G diagram,'' Proceedings of the 1998 International Conference on Electrical Machines, Istanbul (Turkey), vol. 3, pp. 1861-1865. 35. N. Arthur et al., "Induction machine condition monitoring with higher order spectra Part II: Variable frequency operation and automated diagnosis," Proceedings of the 1998 International Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Aachen (Germany), vol. 3, pp. 1895-1900. 36. S. Shinnaka, "New adaptive vector control for induction motors and its potential application for motor fault detection," Proceedings of the 1998 International Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Aachen (Germany), vol. 4, pp. 1901-1907. 37. G. Goddu et al., "Motor bearing fault diagnosis by a fundamental frequency amplitude based fuzzy decision system," Proceedings of the 1998
172
International Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Aachen (Germany), vol. 4, pp. 1961-1965. 38. B. Yazici et al., “An Adaptive, On-line, Statistical Method for Bearing Fault Detection Using Stator Current” Proceedings of the 1997 IEEE IAS Annual Meeting, New Orleans (USA), vol. 1, pp. 213-220. 39. B. Yazici et al., “An Adaptive, On-line, Statistical Method for Detection of Broken Bars in Motors Using Stator Current and Torque Estimation” Proceedings of the 1997 IEEE IAS Annual Meeting, New Orleans (USA), vol. 1, pp. 221-226. 40. M.E.H. Benbouzid et al., Expert system for electric motor fault diagnosis and treatnient. Proceedings of the 1997 International Conference on Maintenance and Reliability, Knoxville (USA), vol. 1, pp. 35.01-35.13. 42. F. Filippetti et al., Recent developments of induction motor drives fault diagnosis using AI techniques, Industrial Electronics, IEEE Transactions on , vol.47, no.5, pp.994 - 1004. 43. M. Riera-Guaspet al., Influence of Nonconsecutive Bar Breakages in Motor Current Signature Analysis for the Diagnosis of Rotor Faults in Induction Motors, Energy Conversion, IEEE Transactions on , vol.25, no.1, pp.80-89. 44. G.H. Miller et al., "Vibration produced in squirrel cage induction motors having broken rotor bars and interbar currents," Proceedings of the 1994 International Conference on Electrical Machines, Paris (France), vol. 2, pp. 595-600. 45. F. Filippetti et al., "Broken bar detection in induction machines: comparison between current spectrum approach and parameter estimation approach," Proceedings of the 1994 IEEE IAS Annual Meeting, Denver (USA), vol. I, pp. 95-102. 46. Модифицированный метод определения момента асинхронного двигателя по экспериментальным данным / А.П. Черный, А.Н. Волощенко, А.И. Гладырь и др. // Вісник Національного технічного університету.
173
«Харківський політехнічний інститут». – Харків: НТУ «ХПІ». – 2001. – Вип. 11. – С. 127-132. 47. А. с. 1190186 СССР, кл. G01B 7/16. Танзометрическое устройство / И.Т. Сидоренко, К.Н. Маренич, В.Г. Линицкий, А.В. Лустин. - № 3607813/25-28. Заявл. 20.06.83. Опубл. 07.11.85. Бюл. №4.
48. А. с. 1680977 СССР, МКИ Е21С 35/24. Устройство для выявления аварийных режимов эксплуатации приводов / И.Т. Сидоренко, К.Н. Маренич, С.В. Дзюбан, И.С. Кибрик, А.П. Быковский, В.С. Бакуменко. №4738242/03. Заявл. 10.07.89. Опубл. 30.09.91. Бюл. №36. 49. G.A. Orcajo et al., "A system for global protection control and diagnosis of industrial plants including electric motors and drives" Pioceedings of the 1998 lnternational Conference on Electrical Machines, Istanbul (Turkey), vol. 1, pp. 426-431. 50. R.S. Wieser el al., "High sensitive rotor cage monitoring during dynamic load operation. The Vienna monitoring method" Proceedings of the 1998 lnternational Conference on Electrical Machines, lstanbul (Turkey), vol. 1, pp. 432-437. 51. M.E.H. Benbouzid et al., "A decentralized neural network-based architecture for induction motor faults detection," Proceedings of the 1998 International Conference on Electrical Machines, Istanbul (Turkey), vol. 3, pp. 1855-1860. 52. M.Y. Chow et al., "Set theoretic based neural-fuzzy motor fault detector," Proceedings of the 1998 International Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Aachen (Germany), vol. 4, pp. 1908-1913. 53. F. Filippetti et al., "Recent developments of induction motor drives fault diagnosis using AI techniques," Proceedings of the 1995 International Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Aachen (Germany), vol. 4, pp. 1966-1973.
174
54. C.M. Chen et al., "Electric fault detection for vector-controlled Induction motor using the discrete wavelet transform," Proceedings of the 1998 American Control Conference, Philadelphia (USA), vol. 6, 3297-3301. 55. W.T. Thomson et al., “On-line Current Monitoring to Diagnose airgap Eccentricity – An Industrial case history of large high-voltage three-phase induction motor” Proceedings of the 1997 IEEE International Electric Machines and Drives Conference, Milwaukee (USA), pp. MA2-4.1-4.3. 56. J.F. Watson et al., “The use of finite element methods to improve techniques for the early detection of faults in three-phase induction motor” Proceedings of the 1997 IEEE International Electric Machines and Drives Conference, Milwaukee (USA), pp. WB3-9.1-9.3. 57. R. Fiser et al., “Simulation of steady-state and dynamic performance of induction motor for diagnostic purpose” Proceedings of the 1997 IEEE International Electric Machines and Drives Conference, Milwaukee (USA), pp. WB3-10.1-10.3. 58. N.M.A. Ayad et al., "Expert system for electric motor fault diagnosis and treatment," Proceedings of the 1997 International Conference on Maintenance and Reliability, Knoxville (USA),vol. 1, pp. 35.01-35.13. 59. J.F.G. de Freitas et al., "Identification of vibrating structures and fault detection using neural networks," Proceedings of the 1996 IEEE International Conference on Neural Networks, vol. 4, pp. 2044-2048. 60. W. Yousheng et al., "The application of wavelet transform and artificial neural networks in machinery fault diagnosis,'' Proceedings of the 1996 IEEE International Conference on Signal Processing, vol. 2, 1609-1612. 61. W.T. Thomson, "On-line current monitoring to diagnose shalt misalignment in three-phase induction Motor drive systems," Proceedings of the 1994 International Conference on Electrical Machines, Paris (France), vol. 2, pp. 238-243.
175
62. C. Izquierdi et al., “L`sefut life of HV induction motors in thermal plant,” Proceedings of the 1994 International Conference on Electrical Machines, Istanbul (Turkey), vol. 6, pp. 438-442. 63. W.T. Thomson, ''On-line current monitoring to detect electrical and mechanical faults in three-phase induction motors," Proceedings of the i994 IEE International Conference on Life Management of Power Plant, London (UK), pp. 66-74. 64. J. Reis. "Care study of a method for diagnosing AC induction motors using spectrum analysis," Proceedings of the 1989 International Machinery Monitoring and Diagnostic Conference, pp. 40-44. 65. C.M. Riley et al., "A method for sensorless on-line vibration monitoring of induction machines," IEEE Trans Industry Applications, vol. 34, №6, November-December 1998, pp. 1240-1245. 66. W.T. Thomson et al., "Online current monitoring to diagnose airgap eccentricity in large three phase induction motors: Industrial case histories verify the predictions," IEEE Trans. Energy Conversion, PE-1263-EC-0-2-1998. 67. R. Fiscr et al., "Modelling of induction motor rotor faults with finite element method," Proceedings of the 1998 lnternational Conference on Electrical Machines, Istanbul (Turkey), vol. I, pp. 454-459. 68. Чиликин М.Г. Общий курс электропривода: учебник / М.Г. Чиликин, А.С. Сандлер. – М.: Госэнергоиздат, 1981. – 576 с. 69. Чепак А.А. Влияние места крепления упряжки на устойчивость движения скипа доменного скипового подъемника / А.А. Чепак, Ракан Аль-Слихат, И.В. Борисенко // Наукові праці ДонНТУ. Серія “Електротехніка і енергетика”. – Донецьк: ДонНТУ. – 2011. – Вип. 10(180). – с. 204-207. 70. Ключев В.И. Теория электропривода: учебник для вузов / В.И. Ключев. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 560 с. 71. Егоров К.В. Основы теории автоматического регулирования / К.В. Егоров. – М.: “Энергия”, 1967. – 648 с.
176
72. Бронштейн И.Н. Справочник по матиматеке / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. – М.: Наука, 1967. – 608 с. 73. Ракан Аль-Слихат. К созданию упреждающей токовой защиты от схода скипов с направляющих доменного скипового подъемника при оборудовании частотно-управляемым асинхронным электроприводом / Ракан Аль-Слихат, А.А Чепак, В.Ф. Борисенко // Наукові праці ДонНТУ. Серія “Електротехніка і енергетика”. – Донецьк: ДонНТУ. – 2009. – Вип. 9(158). – с. 202-206. 74. Попов Е.П. Автоматическое регулирование и управление / Е.П. Попов. – М.: Гос. изд-во физ.-матем. лит-ры, 1962. – 388 с. 75. Кравчик А.Э. АД серии 4А/А.Э. Кравчик, М.М. Шлафф. и др. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 504 с. 76. Зеленов А.Б. Теория электропривода: Уч. пособие, Ч.1 / А.Б. Зеленов. – Алчевск: ДонГТУ, 2005. – 394 с. 77. Ковчин С.А. Теория электропривода. Уч. для вузов / С.А. Ковчин, Ю.А. Сабинин. – СПБ: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отд-ние, 1994. – 496 с. 78. Солодовников В.В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования: Уч. пособие для вузов / В.В. Солодовников, В.Н. Плотников, А.Я. Яковлев. – М.: Машиностроение, 1985. – 534 с. 79. Electromecanique. Convertisseurs d'énergie et actionneurs: / D.Greinier, F.Labrique, H.Bujse, E.Matagne. – Paris: Dunod, 2001. – 307p. 80. Родькин Д.И. Оценка эффективности систем динамического нагружения асинхронных двигателей / Д.И. Родькин, В.М.Давидкович, Ю.В. Алистратенко // Электротехника. – 1994. - №1. 81. Давидкович В.М. Устройства динамического нагружения асинхронных двигателей при амплитудной модуляции напряжения / В.М. Давидкович, Д.И. Родькин // Электротехника. – 1994. - №4. – С. 15-18.
177
82. Мороз В.І. Метод розрахунку режимів і формування впливів в електромеханічних системах на основі інтегралу згортки / В.І. Мороз // Автореф. докт. техн. наук. – Львів: НУ “Львівська політехніка”, 2010. – 35 с. 83. Ракан Аль-Слихат. Упреждающая токовая защита электромеханической системы наклонной подъемной установки / Ракан Аль-Слихат, А.А Чепак, В.Ф. Борисенко // Наукові праці ДонНТУ. Серія “Гірничо-електромеханічна”. – Донецьк: ДонНТУ. – 2012. – №2(24). – С. 188-197. 84. Ким Д.П. Теория автоматического управления. Т.1: Линейные системы / Д.П. Ким. – М.: Физмат, 2003. – 288 с. 85. Башарин А.В. Управление электроприводами / А.В. Башарин, В.А. Новиков, Г.Г. Соколовский. – Л.: Энергоиздат, ленингр. отд-ние, 1982.- 392 с. 86. Техническая кибернетика. Книга 1: Математическое описание, анализ устойчивости и качества систем автоматического регулирования / Под ред. В.В. Солодовникова. – М.: “Машиностроение”, 1967. – 768 с. 87. Солодовников В.В. Частотные методы анализа и синтеза стационарных линейных систем / В.В. Солодовников, Ю.И. Бородин, А.Б. Иоаннисиан. – М.: Сов. радио, 1972. – 168 с. 88. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники / Л.А. Бессонов. – М.: Высшая школа, 1964 – 750 с. 89. Бойко Е.П. АД общего назначения / Е.П. Бойко, Ю.В. Гаинцев и др. – М.: Энергоиздат, 1980. – 488 с. 90. Справочник по электрическим машинам: В 2-х т. / Под общ. ред. И.П. Копылова, Б.К. Клокова. Т.1. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 456 с. 91. Лавриненко В.А. Справочник по полупроводниковым приборам / В.А. Лавриненко. – Киев: Изд-во “Техніка”, 1984. – 419 с. 92. Чиженко И.М. Справочник по преобразовательной технике / И.М. Чиженко, П.Д. Андриенко, А.А. Баран и др. – Киев: Изд-во “Техніка”, 1978. – 447 с.
178
93. Барабащук В.И. Планирование эксперимента в технике / В.И. Барабащук, Б.П. Креденцер, В.И. Мирошниченко. Под. ред. Б.П. Креденцера. – К.: Техніка, 1984. – 200 с. 94. Черный А.П. Моделирование электромеханических систем. Учебник для вузов / А.П.Черный, Д.И. Родькин, А.В. Луговой и др. – Кременчуг. 2001. – 376 с. 95. Ивоботенко В.А. Планирование эксперимента в электромеханике / В.А. Ивоботенко, Н.Ф. Ильинский, И.П. Копылов. – М.: Энергия, 1975. – 185 с. 96. Чепак А.А. Моделирование процессов токовой защиты с упреждающим реагированием на аварийные режимы доменной скиповой подъемной установки / А.А Чепак, Ракан Аль-Слихат, В.Ф. Борисенко // Наукові праці ДонНТУ. Серія “ Електротехніка і енергетика ”. – Донецьк: ДонНТУ. – 2013. – №1(14). – С. 294-299. 97. Мирошник Д.Н. Асинхронный электропривод с частотным управлением при регулировании напряжения в звене постоянного тока / Д.Н. Мирошник // Гірнича електромеханіка і автоматика. – Дніпропетровськ: НГУ. – 2007. – Вип. 79. – С. 147-153. 98. Усольцев А.А. Частотное управление асинхронными двигателями / А.А. Усольцев. – Учебн. пос. – СПб: СПбГУ ИТМО. – 2006. – 94 с. 99. Колебания и динамическая прочность элементов машин [Сб. статей] / АН СССР, отд-ние механики и процессов управления. Гос. НИИ машиностроения: Отв. ред. Ф.М. Дименберг. – М.: «Наука», 1976. – 183 с. 100. Колебания и динамические качества механических систем: Сб. науч. тр. / АН СССР, ин-т технической механики. Редкол.: Григорьев Е.Т. и др. – К.: Наукова думка, 1983. – 135 с. 101. Колебания, излучение и демпфирование упругих структур / Сб. статей. Отв. ред. А.В. Римский-Корсаков. – М.: «Наука», 1973. – 236 с.
179
102. Шевченко І.С. Цифрове моделювання електропривода (електромеханічні, електромагнітні та вентильні перетворювачі). Навч. Посібник / І.С. Шевченко. За заг. ред. О.Б. Зеленова – К.: ІСДО, 1996. – 287 с. 103. Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты / Р.Т. Шрейнер. – Екатеринбург: УРО РАН. – 2000. – 654 с. 104. Плахтина О.Г. Частотно-керовані асинхронні та синхронні електроприводи. Навчальний посібник / О.Г. Плахтина, С.С. Мазепа, А.С. Куцик. Львів: Видавництво Нац. університету «Львівська політехніка». – 2002. – 228 с. 105. Ракан Аль-Слихат. Физическое моделирование режимов работы доменного скипового подъемника с устройством упреждающей защиты при аварийных механических перегрузках / Ракан Аль-Слихат, А.А. Чепак, В.Ф. Борисенко // Наукові праці ДонНТУ. Серія “ Електротехніка і енергетика ”. – Донецьк: ДонНТУ. – 2013. – №2(15). – С. 205-207. 106. Белый И.В. Основы научных исследований и технического творчества / И.В. Белый, К.П. Власов, В.В. Клепиков. – Харьков.: «Вища школа» (Изд-во при Харьк. гос. ун-те), 1989. – 200 с. 107. Кринецкий И.И. Основы научных исследований: Уч. пособие для вузов / И.И. Кринецкий. – Киев: «Вища школа», 1979. - 207 с.