<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">donstu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2687-1653</issn><publisher><publisher-name>Don State Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.12737/2024</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">donstu-445</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>TECHNICAL SCIENCES</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>ON MINIMAL INDUCTION OF THYRISTOR DRIVE SMOOTHING THROTTLE UNDER CONVERTER EDGE OPERATING CONDITIONS</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>О минимальной индуктивности сглаживающего дросселя тиристорного электропривода в граничном режиме работы преобразователя</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Карнаухов</surname><given-names>Николай Фёдорович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Karnaukhov</surname><given-names>Nikolay Fedorovich</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мартынов</surname><given-names>Владимир Васильевич</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Martynov</surname><given-names>Vladimir Vasilyevich</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">vlama@list.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Статовой</surname><given-names>Дмитрий Александрович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Statovoy</surname><given-names>Dmitry Alexandrovich</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">dr-monro@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Донской государственный технический университет.</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Don State Technical University.</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2013</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>30</day><month>12</month><year>2013</year></pub-date><volume>13</volume><issue>7-8</issue><fpage>88</fpage><lpage>96</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Karnaukhov N.F., Martynov V.V., Statovoy D.A., 2013</copyright-statement><copyright-year>2013</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Карнаухов Н.Ф., Мартынов В.В., Статовой Д.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Karnaukhov N.F., Martynov V.V., Statovoy D.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/445">https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/445</self-uri><abstract><p>The smoothing throttle operations in the DC-motor circuit of a thyristor drive are studied. The main mathematical and graphic dependences of the smoothing throttle Lс inductance modification on the control angle, and on the number of the thyristor converter (TC) phases are given. The situation of the technological machine (TM) executing mechanism (EM) low conveying speed and of the armature pulsating current zone (PCZ) reduction is considered. In this case, it is reasonable to determine the minimal induction value of the smoothing throttle (Lс) at the boundary control angle αboun equal to 50—60 electric degrees for the increase in the mechanical characteristic rigidity of the DC motor. Then, the throttle magnetic conductor condition is defined by the branches of the specific limit asymmetric hysteresis cycle characterizing the electromagnetic processes in the magnetic conductor under the influence of the unipolar current pulses. Thus, the efficiency of the throttle core usage is defined through the incremental induction, i.e. through the difference in the residual induction B(0) levels, and the magnetic conductor material saturation induction. The airgap injection (δ) stabilizes the core equivalent magnetic capacity which can be broken by heating the throttle magnetic conductor with the armature current, by the environmental temperature fluctuations, and by the operation conditions of the thyristor drive. At the minimum inductance Lc of a smoothing throttle (for a boundary angle αboun), effects of the stabilizing factors of the core equivalent magnetic capacity (with airgap δ) decrease, PCZ is excluded. This permits to reduce electric losses in the power contour of the TC — DC-motor system, and also to form the required rigidity of the DC-motor mechanical characteristics, and the TM EM movement steadiness in the anchor low rotation frequency zones.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Исследованы режимы работы сглаживающего дросселя в цепи двигателя постоянного тока (ДПТ) тиристорного электропривода. Приведены основные математические и графические зависимости изменения индуктивности Lс сглаживающего дросселя от угла управления и числа фаз тиристорного преобразователя (ТП). Рассмотрена ситуация малой скорости перемещения исполнительного механизма (ИМ) технологической машины (ТМ) и уменьшения зоны прерывистого тока (ЗПТ) якоря. Показано, что в этом случае для увеличения жёсткости механической характеристики ДПТ минимальное значение индуктивности сглаживающего дросселя (Lс) целесообразно определять при граничном угле управления αгр, равном 50—60 эл. град. В этом случае состояние магнитопровода дросселя определяется ветвями частного предельного несимметричного гистерезисного цикла, характеризующего электромагнитные процессы в магнитопроводе под воздействием однополярных импульсов тока. Эффективность использования сердечника дросселя при этом определяется приращением индукции, т. е. разностью уровней остаточной индукции В(0) и индукции насыщения материала магнитопровода. Введение воздушного зазора (δ) стабилизирует эквивалентную магнитную проницаемость сердечника. Её могут нарушитьнагрев магнитопровода сглаживающего дросселя током якоря, температурные колебания окружающей среды и условия эксплуатации тиристорного электропривода. В случае минимальной индуктивности Lс сглаживающего дросселя (для граничного угла αгр) снижается влияние факторов дестабилизации эквивалентной магнитной проницаемости сердечника (при наличии воздушного зазора δ), исключаются ЗПТ. Это позволяет уменьшить электрические потери в силовом контуре системы ТП — ДПТ, а также формировать необходимую жёсткость механических характеристик ДПТ и равномерность движения ИМ ТМ в зонах малой частоты вращения якоря.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>тиристорный электропривод</kwd><kwd>сглаживающий дроссель</kwd><kwd>угол управления</kwd><kwd>непрерывный ток</kwd><kwd>снижение потерь</kwd><kwd>коэффициент пульсаций.</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>thyristor drive</kwd><kwd>smoothing throttle</kwd><kwd>control angle</kwd><kwd>continuous current</kwd><kwd>reduction of losses</kwd><kwd>pulsation coefficient.</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лукинов, А. П. Проектирование мехатронных и робототехнических устройств : учеб. по-собие / А. П. Лукинов. — Санкт-Петербург : Лань, 2012. — 608 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lukinov, A. P. Proyektirovaniye mekhatronnykh i robototekhnicheskikh ustroystv : ucheb. Posobiye. [Mechatronic and robotic devices design : manual.] Sankt-Peterburg : Lan, 2012, 608 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Карнаухов, Н. Ф. Электромеханические и мехатронные системы / Н. Ф. Карнаухов. — Ростов-на-Дону : Феникс, 2006. — 320 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Karnaukhov, N. F. Elektromekhanicheskiye i mekhatronnyye sistemy. [Electromechanical and mechatronic systems.] Rostov-na-Donu : Feniks, 2006, 320 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Перельмутер, В. М. Системы управления тиристорными электроприводами постоянного тока / В. М. Перельмутер, В. А. Сидоренко. — Москва : Энергоатомиздат, 1988. — 304 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Perelmuter, V. M., Sidorenko, V. A. Sistemy upravleniya tiristornymi elektroprivodami posto-yannogo toka. [DC thyristor drive control systems.] Moscow : Energoatomizdat, 1988, 304 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Булгаков, А. А. Новая теория управляемых выпрямителей / А. А. Булгаков. — Москва : Наука, 1970. — 320 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bulgakov, A. A. Novaya teoriya upravlyaemykh vypryamiteley. [A new theory of controlled rec-tifiers.] Moscow : Nauka, 1970, 320 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Карнаухов, Н. Ф. О возможностях программного управления режимом динамического торможения двигателя постоянного тока при позиционировании промышленного робота / Н. Ф. Карнаухов, М. Н. Филимонов, А. В. Бондаренко // Информационное обеспечение и управление в мехатронных производственных системах : межвуз. cб. науч. ст. — Ростов-на-Дону, 1998. — С. 74–82.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Karnaukhov, N. F., Filimonov, M. N., Bondarenko, A. V. O vozmozhnostyakh programmnogo upravleniya rezhimom dinamicheskogo tormozheniya dvigatelya postoyannogo toka pri pozitsionirovanii promyshlennogo robota. [On programmable controllability of DC motor regeneration under industrial robot positioning.] Informatsionnoye obespecheniye i upravleniye v mekhatronnykh proizvodstvennykh sistemakh : mezhvuz. cb. nauch. st. [Data support and control in mechatronic production systems: in-teruniversity coll. sci. papers.] Rostov-na-Donu, 1998, pp. 74–82 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вдовин, С. С. Проектирование импульсных трансформаторов / С. С. Вдовин. — Ленинград : Энергоатомиздат, 1991. — 148 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vdovin, S. S. Proyektirovaniye impulsnykh transformatorov. [Pulse trans-former design.] Len-ingrad : Energoatomizdat, 1991, 148 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Схема питания электропривода со сглаживающим дросселем в цепи постоянного тока : патент 2224350 Рос. Федерация : H02M1/14, H02P5/16, H02P7/29, B60L15/08 / Н. Ф. Карнаухов, Р. С. Мироненко, М. Н. Филимонов. — Заявл. 10.09.2003 ; опубл. 20.02.2004.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Karnaukhov, N. F., Mironenko, R. S., Filimonov, M. N. Skhema pitaniya elektroprivoda so sgla-zhivayushchim drosselem v tsepi postoyannogo toka : patent 2224350 Ros. Federaciya : H02M1/14, H02P5/16, H02P7/29, B60L15/08 /. [Feed circuit of smoothing-inductor electric driver in DC network.] Patent RF, no. 2224350, 2004 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тиристорные регулируемые электроприводы постоянного тока / Н. Н. Алексеева [и др.]. — Москва : Энергия, 1970. — 134 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Alexeyeva, N. N., et al. Tiristornyye reguliruyemyye elektroprivody postoyannogo toka. [DC controlled thyristor drives.] Moscow : Energiya, 1970, 134 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сидоров, И. Н. Индуктивные элементы радиоэлектронной аппаратуры : справочник / И. Н. Сидоров, М. Ф. Биннатов, Л. Г. Шведова. — Москва : Радио и связь, 1992. — 228 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sidorov, I. N., Binnatov, M. F., Shvedova, L. G. Induktivnyye elementy radioelektronnoy appa-ratury : spravochnik. [Electronics inductive elements : reference guide.] Moscow : Radio i svyaz, 1992, 228 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Поздняков, О. И. Электропривод промышленных роботов : учеб. пособие / О. И. Позд-няков. — Москва : Изд-во МПИ, 1990. — 116 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pozdnyakov, O. I. Elektroprivod promyshlennykh robotov : ucheb. posobiye. [Electric drive of industrial robots : manual.] Moscow : Izdatelstvo MPI, 1990, 116 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ерофеев, А. А. Теория автоматического управления : учебник для вузов / А. А. Еро¬феев. — 2-е изд., перераб. и доп. — Санкт-Петербург : Политехника, 2001. — 302 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yerofeyev, A. A. Teoriya avtomaticheskogo upravleniya : uchebnik dlya vuzov. [Automatic control theory : college textbook.] 2nd revised and enlarged ed. Sankt-Peterburg : Politekhnika, 2001, 302 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Карнаухов, Н. Ф. Проблемы электромагнитной совместимости применения преобразо-вательных устройств / Н. Ф. Карнаухов, А. А. Линьков, А. Ю. Ястребов // Управление. Конкуренто-способность. Автоматизация : сб. науч. тр. — Ростов-на-Дону : Изд-во ИУИ АП, 2004. — Вып. 3. — С. 8–12.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Karnaukhov, N. F., Linkov, A. A., Yastrebov, A. Y. Problemy elektromagnitnoy sovmestimosti primeneniya preobrazovatelnykh ustroystv. [Problems of electromagnetic compatibility of converter in-stallations usage.] Upravleniye. Konkurentosposobnost. Avtomatizatsiya : sb. nauch. tr. [Management. Competitiveness. Automation : coll. sci. papers.] Rostov-na-Donu : Izdatelstvo IUI AP, 2004, iss. 3, pp. 8–12 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
