CC BY
65
ISSN 1992-6502 (Print)_
2018. Т. 22, № 1 (79). С. 97-105
Вестник УГАТУ
ISSN 2225-2789 (Online) http://journal.ugatu.ac.ru
УДК 621.3
Методика расчета индуктивно-емкостных преобразователей на основе
многофункциональных интегрированных электромагнитных компонентов
1 2 с. г. Конесев1 , р. т. Хазиева2
1 konesevsg@yandex.ru, 2 khazievart@mail.ru ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» (УГНТУ) Поступила в редакцию 02.02.2018
Аннотация. Разработана методика расчета основных параметров индуктивно-емкостных преобразователей (ИЕП), выполненных на основе двухсекционной структуры многофункционального интегрированного электромагнитного компонента (МИЭК), работающего в составе мостового инвертора. Приведены формулы для расчета параметров инвертора, значения индуктивности и емкости LC-контура. По результатам исследований, проведенных с помощью разработанных моделей, предложен алгоритм расчета параметров ИЕП на основе МИЭК, выполняющего роль колебательного контура (индуктивности и емкости) инвертора, с учетом выбранной структуры МИ-ЭК.
Ключевые слова: индуктивно-емкостный преобразователь; многофункциональный интегрированный электромагнитный компонент; методика расчета; гибридный электромагнитный элемент; индуктивность; емкость; колебательный контур; резонансная частота; стабилизация тока; мостовой инвертор.
ВВЕДЕНИЕ
Традиционно индуктивно-емкостные преобразователи (ИЕП) применяются в составе систем стабилизации тока (ССТ) в преобразовательной и импульсной технике, в системах заряда емкостных накопителей, аккумуляторных батарей, в системах электроснабжения, в электроприводе, для питания устройств электротермии, лазеров, в системах зажигания, светотехнике [1, 2].
Индуктивно-емкостные преобразователи могут быть построены на основе дискретных и гибридных электромагнитных элементах (ЭМЭ) [3]. Гибридное исполнение ИЕП позволяет улучшить стабилизационные свойства ИЕП, уменьшить их массу и габариты [4, 5].
Работа поддержана грантом УГНТУ для аспирантов.
В отличие от ИЕП на дискретных ЭМЭ, подробно изученных и исследованных, проектирование ИЕП на гибридных ЭМЭ вызывает множество вопросов. В частности, отсутствуют методики расчета ИЕП на гибридных ЭМЭ, недостаточно изучены режимы их работы. Кроме того, мало изучены возможности создания ИЕП на основе различных структур МИЭК. Таким образом, разработка методики расчета ИЕП гибридного исполнения для создания ССТ на их базе является актуальной научной задачей.
Выбор метода расчета и анализа электромагнитных параметров ИЕП на основе гибридных ЭМЭ зависит от многих факторов, среди которых определение структуры гибридного ЭМЭ, изменение характера нагрузки. При разработке методики расчета также важно учитывать устройство, в составе которого будет работать ИЕП.
В данной статье решается задача разработки методики расчета ИЕП на основе гибридного ЭМЭ, работающего в составе мостового инвертора.
РАСЧЕТ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО АИР С ИЕП, ВКЛЮЧЕННЫМ В ДИАГОНАЛЬ МОСТА
В автономных резонансных инверторах (АИР) выключение вентилей осуществляется из-за колебательного характера тока, обеспечиваемого последовательным ЬС-контуром. Нагрузка в АИР включается либо последовательно с LC-контуром, либо параллельно с ним, либо параллельно одному из реактивных элементов.
По своим свойствам АИР в зависимости от соотношения параметров LC-контура и способа подключения нагрузки могут быть близки либо к инверторам тока, либо к инверторам напряжения. В первом случае источник питания обладает высоким сопротивлением для переменной составляющей входного тока (источник тока), а во втором - малым сопротивлением (источник напряжения).
В последовательном АИР нагрузка включается последовательно с коммутирующим конденсатором. Параметры коммутирующего контура выбираются такими, чтобы обеспечить колебательный характер анодного тока тиристоров. Повысить энергетическую эффективность АИР можно, используя в качестве колебательного контура ИЕП (рис. 1).
Питание схем АИР [6, 7] осуществляется от источника ЭДС, имеющего малое внутреннее сопротивление, поэтому параллельно входным зажимам должен быть подключен емкостный фильтр. Во всех схемах тиристоры с нечетными и четными номерами отпираются поочередно. Параметры элементов колебательного контура обычно подбираются таким образом, чтобы его собственная частота ш0 несколько превышала частоту коммутации полупроводниковых ключей ю, благодаря чему достигается режим естественного выключения вентилей:
юп
1
1
где Ld и Lн - индуктивности коммутирующих дросселей и нагрузки соответственно; С - емкость конденсатора; Zн - сопротивление нагрузки.
1 2 --С-С-
3
.с.
и
>т1( ,к ,С1 ^ г,
Ь, С:
УГ-
Рис. 1. Схема последовательного АИР с ИЕП на дискретных ЭМЭ, включенным в диагональ моста: 1 - источник постоянного напряжения; 2 - емкостный фильтр; 3 - АИР с ИЕП на дискретных ЭМЭ
Исходными данными для расчета последовательного АИР являются номинальная мощность Рн, выходная частота / и напряжение питающей сети и.
Сопротивление нагрузки 2 н задается функцией
= 2 н|
где 2н - полное сопротивление нагрузки; ф - сдвиг фаз.
По известным методикам определяют напряжение на входе инвертора и, напряжение на нагрузке ин, длительность протекания анодного тока X, коэффициент, показывающий, во сколько раз длительность протекания анодного тока меньше длительности полупериода выходной частоты к, собственную частоту колебательного контура ю0, коэффициент нагрузки Кн [8,
9].
В случае работы инвертора с ИЕП становятся важными значения параметров колебательного контура: индуктивности и емкости ИЕП. Определяют ориентировочное значение емкости ИЕП:
(Ь, + Lн) • С 4 • (ЬЛ + Lн )2
С
ф
е
2
н
С = ■
ю • К н • 2 н
где Кн - коэффициент нагрузки.
Длительность протекания анодного тока в угловых единицах находим из уравнения
X = ■
2 • п • Г
1
4 • Г
К
где Г - частотный коэффициент, определяемый по формуле
Г = ю\и + ЬнУС.
Вычисляем суммарную индуктивность схемы
ь = ь, + ь = Г
1 н ю2 • С
Сравниваем найденное значение Ь с величиной индуктивности нагрузки ьн и определяем индуктивность добавочного дросселя
Ь = ь - ь
1 н
Если ьн > ь, то можно не ставить добавочный дроссель ь1, однако из соображения ограничения тока разряда фильтрующих конденсаторов при срыве коммутации необходимо включить дроссель с индуктивностью не менее ь1 = (50... 100)-10-6 Гн.
Определяем емкость ИЕП из уравнения
из каталога стандартных рядов емкости конденсаторов.
Определяем индуктивность ИЕП из уравнения
ь
* ™ *1 ср •Ф
4 • п
где ц0 - магнитная постоянная; w - количество слоев меди в геометрической схеме замещения; 1ср - средний диаметр; Ф - магнитный поток [10].
Вычисляем максимальное напряжение на ИЕП по уравнению
и =■
4 • к • и.
п • а • ю • С • 2
н
где к - коэффициент, показывающий, во сколько раз длительность протекания анодного тока меньше длительности полупериода выходной частоты; а - коэффициент, зависящий от схемы инвертора.
Находим среднее значение тока источника питания:
Ь = Рн и
Определяем действующее значение тока нагрузки 1н и действующее значение тока источника питания
I =■
Р
и •св8ф
н т
^ = 1 н.
Критическое значение произведения [НО]крит определяем по формуле
С =■
1
ю2 • (ь + 4) +
2Н2 4 • (ь, + ьн)
[НО] =-1-
крит 0,4 • X • К • ^ф +1
1
н
н
Полученное значение емкости округляем до целого значения. Подбирается ближайшее максимальное значение емкости
Вычисляем произведение (НО) для выбранных параметров
[ НО] = Н■
Ld + Lн
где Н - коэффициент, учитывающий магнитную связь между реакторами, включенными в анодные цепи, работающих в противофазе тиристоров; О - коэффициент распределения индуктивностей.
Если (НО)п < [НО]крит, то расчет продолжается дальше.
Если (НО)п > [НО]крит, то это будет означать, что в момент отпирания очередного тиристора анодное напряжение запертого тиристора скачком изменит полярность, становясь положительным. Такого режима следует избегать, так как при больших ёи/& тиристоры могут самопроизвольно открыться. Поэтому желательно увеличить время выключения тиристоров
и.
Определяем полный угол запирания тиристоров по уравнениям 5.
Рассчитываем время выключения тиристоров:
К =■
5
2 • п • f
Вычисляем среднее значение анодного тока тиристоров:
I = ±
а 2 •
Таким образом, в результате получим данные расчета инвертора: значения полного угла запирания тиристоров, время выключения тиристоров, среднее значение анодного тока тиристоров, значения индуктивности и емкости ЬС-контура.
Далее необходимо определить параметры и структуру гибридного ЭМЭ, который будет выполнять роль ИЕП.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
МЕТОДОВ РАСЧЕТА ИЕП НА ОСНОВЕ ГИБРИДНЫХ ЭМЭ
Особенностью расчета является определение параметров гибридного электромагнитного компонента, называемого мно-
гофункциональным интегрированным электромагнитным компонентом (МИЭК), выполняющего функцию колебательного контура инвертора и стабилизатора тока одновременно (рис. 2) [11].
Методы исследования ИЕП на основе гибридных ЭМЭ подробно описаны в статьях [12, 13]. Методы анализа электродинамических процессов в гибридных ЭМЭ приведены в статье [14], методы оценки показателей надежности сложных компонентов и систем рассмотрены в статьях [15-17].
1 2 3
...Л.Г._______________
и
—I— СФ
УГ
Рис. 2. Схема последовательного АИР с МИЭК, включенным в диагональ моста: 1 - источник постоянного напряжения; 2 - емкостный фильтр;
3 - АИР; 4 - ИЕП на основе МИЭК
Далее стоит задача выбора структуры МИЭК для построения на его основе ИЕП.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНФИГУРАЦИИ ИЕП И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ МИЭК
В данной статье решается задача разработки методики расчета ИЕП, работающего в составе мостового инвертора. Индуктивно-емкостный преобразователь в данном случае представляет собой последовательной ЬС-контур, который может строиться на основе одно-, двух- и многосекционных МИЭК.
Анализ базовых структур МИЭК. Базовые структуры МИЭК и их уточненные схемы замещения приведены в [3, 11]. Количество секций определяется режимом работы устройства, содержащего МИЭК. Выполнение компонента односекционным позволяет упростить его конструкцию и описание электродинамических процессов с помощью интегральных параметров.
1
Конструкция и электрическая схема одно-секционного МИЭК и уравнения, описывающие электромагнитные процессы, происходящие в нем при подключении источника питания, подробно рассмотрены и описаны в [3, 12, 13].
Выполнение компонента многосекционным позволяет расширить функциональные возможности устройства. Варьируя количество секций, способ их подключения, можно изменять параметры LC-контура, исследовать различные варианты включения компонента в схему устройства.
В данной статье рассматривается ИЕП на основе двухсекционной структуры МИЭК, позволяющей реализовать на ее основе различные схемотехнические решения, отличающиеся способом соединения секций и подключения ИП и нагрузки к секциям МИЭК.
Двухсекционный МИЭК. Каждая секция двухсекционного МИЭК представляет собой две проводящие обкладки, свернутые в спираль и разделенные диэлектриком, при этом все секции имеют магнитную связь. Каждая обкладка МИЭК имеет выводы в начале и в конце обкладки [18, 19]. Данная структура путем изменения способа подключения источника питания (ИП) и нагрузки позволяет реализовать более тридцати комбинаций схемотехнических решений ИЕП [20, 21].
Все варианты комбинаций ИЕП на основе МИЭК анализируются, и выбирается соответствующая требованиям по ширине диапазона стабилизации тока нагрузки, величине коэффициентов стабилизации тока нагрузки и коэффициентов усиления по напряжению и току. Некоторые из вариантов рассмотрены в статьях [12, 13].
На рис. 3 представлен один из вариантов выполнения ИЕП на основе двухсекционной структуры МИЭК.
Те-
Цпл 1
I
и,
пл 2
1н
Цвх
и у Ц 1ех [
1н Цпл 1 1ех
Рис. 3. Двухсекционный МИЭК с последовательным соединением секций и диагональным подключением ИП и нагрузки с выводом в середине вторичной обкладки
Выбранная для рассмотрения схема ИЕП с последовательным соединением секций и диагональным подключением ИП и нагрузки с выводом в середине вторичной обкладки обеспечивает наивысший коэффициент стабилизации тока нагрузки [22].
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ВЫБРАННОЙ
СТРУКТУРЫ МИЭК
Оценка различных методов анализа работы МИЭК в электрических схемах выполнена в статье [13], в которой доказана простота и эффективность применения способа расчета и анализа работы МИЭК в электрических схемах, использующего интегральные параметры МИЭК. К интегральным параметрам МИЭК относятся полная индуктивность обкладок Ь, общая емкость С и токи выводов обкладок ¿вх, ¿н). Данный способ позволяет применять линейные, а не дифференциальные уравнения для расчета сложных структур МИЭК, в том числе двухсекционных МИЭК.
Система уравнений, описывающая процессы в двухсекционном МИЭК, представленном на рис. 3, для схемы замещения с интегральными параметрами:
Швх = ипл1 + й;
Ш = (1вх - Ш-ю-СО;
Ш = (¿1 - /н)/(/-ю-С2);
Шпл1 = >юЬг(/вх + ¿н);
Ш = Шпл1 + Шпл2 + Ш ¿1 = ¿н;
¿н = ю^Швх/(2у);
¿н = Швх/(2гюЬ).
ПРОВЕРКА УСЛОВИЯ РАБОТЫ
В КАЧЕСТВЕ ИЕП
Выбор параметров ИЕП осуществляют, исходя из заданной точности стабилизации тока нагрузки. Необходимо определить зависимость коэффициента стабилизации тока нагрузки от частоты, диапазон изменения нагрузки, при котором КПД будет максимальным [23, 24]. Для этого требуется выполнить исследование электромагнитных процессов в ИЕП.
Важными характеристиками ИЕП являются частотные (амплитудно-частотная, фазочастотная и переходная) и внешняя характеристика, крутизна которой изменяется при изменении частоты. К ним отно-
сятся АЧХ и ФЧХ коэффициентов усиления по напряжению и по току, входного и переходного сопротивления и проводимости.
В ходе расчета проверяется необходимое условие работы схемы ИЕП в режиме короткого замыкания: уменьшение входного и переходного сопротивлений с ростом частоты.
Исследование свойств стабилизации ИЕП на основе гибридных ЭМЭ выполнено в статьях [22, 25, 26]. Авторами разработана программа для ЭВМ для расчета коэффициента стабилизации тока нагрузки ИЕП по частотным характеристикам МИ-ЭК в пакете прикладных программ МаИСаё [27]. С помощью разработанной программы построены частотные характеристики МИЭК и произведен расчет коэффициента стабилизации тока нагрузки ИЕП, выполненного на его основе. Выполнен расчет коэффициентов усиления по напряжению и по току, входного и переходного сопротивлений МИЭК. Полученные данные позволяют определить ширину диапазона изменения частоты в зависимости заданной точности стабилизации тока нагрузки.
По результатам исследований, проведенных с помощью разработанных моделей, предложен алгоритм расчета ИЕП на основе МИЭК, представленный на рис. 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной статье приведены формулы для расчета параметров инвертора: значения полного угла запирания тиристоров, время выключения тиристоров, среднее значение анодного тока тиристоров, значения индуктивности и емкости LC-контура.
Показан порядок расчета параметров ИЕП, выполняющего роль колебательного контура (индуктивности и емкости), с учетом сложной конфигурации МИЭК.
По результатам исследований, проведенных с помощью разработанных моделей, предложены методика и алгоритм расчета параметров ИЕП на основе двухсекционной структуры МИЭК. Особенность методики заключается в определении параметров МИЭК, выполняющего функцию колебательного контура инвертора и стабилизатора тока одновременно.
Рис. 4. Алгоритм расчета ИЕП на основе МИЭК
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Волков И. В., Милях А. Н. Системы неизменного тока на основе индуктивно-емкостных преобразователей. Нау-кова думка. Киев, 1974. 216 с. [ I. V. Volkov, A. N. Milyah. Uninterruptible current systems based on inductive-capacitive converters. Naukova Dumka. Kiev, 1974. 216 p. ]
2. Милях А. Н., Кубышин Б. Е., Волков И. В. Индуктивно-емкостные преобразователи источников напряжения в источники тока. Наукова думка. Киев, 1964. 299 с. [ A. N. Milyah, B. E. Kubyshin, I. V. Volkov. Inductive-capacitive converters of voltage sources to current sources. Naukova Dumka. Kiev, 1964. 299 p. ]
3. Хазиева Р. Т. Анализ патентных исследований в области гибридных электромагнитных элементов // Научное творчество XXI века: сб. тр. по итогам VII Междунар. науч.-практ. конф. студ., асп. и мол. уч., 2013. С. 354-361. [ R. T. Khazieva. The analysis of patent research in the field of hybrid electromagnetic elements, (in Russian), in Proc. Scientific creativity of the XXI century, Krasnoyarsk, Russia, 2013, pp. 354361. ]
4. Конесев С. Г., Хазиева Р. Т. Функциональная интеграция как техническое средство развития электромагнитных элементов // Повышение надежности и энергоэффективности электротехнических систем и комплексов: меж-вуз. сб. науч. тр. Уфа: изд-во УГНТУ, 2014. С. 135-138. [ S. G. Konesev, R. T. Khazieva. Functional integration as a technical means of electromagnetic elements, in Proc. Improving the reliability and efficiency of electrical systems and complexes, Ufa, Russia, 2014, pp. 135-138. ]
5. Конесев С. Г. Многофункциональные интегрированные элементы для управляемых систем питания устройств специального назначения // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджо-никизде. Уфа, 1992. 182 с. [ S. G. Konesev. Multifunctional integrated elements for controllable power systems for special purpose devices, (in Russian) // Thesis for the degree of Candidate of Technical Sciences. Ufa Order of Lenin Aviation Institute. Sergo Ordzhonikidze. Ufa, 1992. ]
6. Попков О. З. Основы преобразовательной техники. М.: Издательский дом МЭИ, 2007. 200 с. [ O. Z. Popkov, Fundamentals of converter technology, (in Russian). Мoscow: Publishing house of Moscow Power Engineering Institute "MPEI", 2007. ]
7. Зиновьев Г. С. Силовая электроника. М.: Издательство Юрайт, 2012. 667 с. [ G. S. Zinoviev. Power electronics. M.: Publisher "Yurayt", 2012. ]
8. Хныков А. В. Теория и расчет трансформаторов источников вторичного электропитания. М.: СОЛОН-Пресс, 2004. 128 с. [ A. V. Hnykov. Theory and calculation of transformers of secondary power supplies, (in Russian). Мoscow: Publisher te "SOLON-Press", 2004. ]
9. Сбродов А. Выбор силовых транзисторов для преобразователей напряжения с резонансным контуром // Электронные компоненты. 2002. № 6. 3 с. [ A. Sbrodov, Selection of power transistors for voltage converters with a resonant circuit, (in Russian), in Electronic components, no. 6, p. 3, 2002. ]
10. Калантаров П. Л., Цейтлин Л. А. Расчет индуктив-ностей // Справочная книга. 3-е изд., перераб. и доп. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. 488 с: ил. [ P. L. Kalantarov, L. A. Cejtlin, Calculation of inductances,
(in Russian) // Reference book. 3rd rev. and exp. ed. Leningrad: Energoatomizdat. Leningrad Branch, 1986. 488 p.: ill. ]
11. Конесев С. Г. Пат. №2585248 РФ. Многофункциональный интегрированный электромагнитный компонент; заявл. 13.04.2012; опубл. 27.05.2016, Бюл. №15. 6 с. [ S. G. Konesev. Pat. 2585248 RF. Multifunction integrated electromagnetic component; stated 13.04.2012; published 27.05.2016, BI no. 15. 6 p. ]
1 2 . Конесев С. Г., Хазиева Р. Т., Кириллов Р. В. Исследование частотных характеристик двухсекционных многофункциональных интегрированных электромагнитных компонентов // Вестник УГАТУ. 2015. Т.19, № 4 (70). C. 6671. ISSN 2225-2789 (Online), ISSN 1992-6502 (Print). Available: http://journal.ugatu.ac.ru/index.php/vestnik/artcle/view/115 2. [ S. G. Konesev, R. T. Khazieva and R. V. Kirillov. Research of frequency responses of the two-section multifunctional integrated electromagnetic components, (in Russian), in Vestnik UGATU, vol. 19, no. 4 (70), pp. 66-71, 2014. ISSN 2225-2789 (Online), ISSN 1992-6502 (Print). Available: http://journal.ugatu.ac.ru/index.php/vestnik/article/view/115 2. ]
13. Конесев С. Г., Кириллов Р. В., Хазиева Р. Т. Анализ энергетических и частотных характеристик многофункциональных интегрированных электромагнитных компонентов // Энергетические и электротехнические системы: междунар. сб. науч. тр. Магнитогорск: Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2014. С. 65-75. [ S. G. Konesev, R. V. Kirillov, and R. T. Khazieva. Analysis of energy and frequency characteristics of the multifunctional integrated electromagnetic components, in Proc. Energy and electrical systems, Magnitogorsk, Russia, 2014, pp. 65-75. ]
14. Конесев С. Г., Хазиева Р. Т., Кириллов Р. В. Методы анализа электродинамических процессов в гибридных электромагнитных элементах // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. Электронный научный журнал. 2015. №8, часть 5. С. 864-868. URL: www.rae.ru/upfs/?section=content&op=show_article&article _id=7260 (дата обращения: 30.08.2015). [ S. G. Konesev, R. T. Khazieva and R. V. Kirillov. Methods for analysis electrodynamic processes in the hybrid electromagnetic elements, (in Russian), in International Journal of Applied and Fundamental Research. Electronic scientific journal, no. 8, part 5, pp. 864868, 2015. Available: www.rae.ru/upfs/?section=content&op= show_article&article_id=7260 (date of the application: 30.08.2015). ]
15. Конесев С. Г., Хазиева Р. Т. Методы оценки показателей надежности сложных компонентов и систем // Современные проблемы науки и образования. Электронный научный журнал. 2015. №1. ISSN 2070-7428 (Online). URL: http://www.science-education.ru/121-17558 (дата обращения: 27.02.2015). [ S. G. Konesev, R. T. Khazieva. Methods of estimating the parameters of reliability of complex components and systems, (in Russian), in Modern problems of science and education. Electronic scientific journal (electronic scientific journal), no. 1, 2015. ISSN 2070-7428 (Online). Available: http://www.science-education.ru/121-17558 (date of the application: 27.02.2015). ]
16. Конесев С. Г., Хазиева Р. Т. Методика оценки надежности сложных электромагнитных элементов // Современные проблемы науки и образования. Электронный научный журнал. 2015. №1. ISSN 2070-7428 (Online). URL: http:// www.science-education.ru/121-17925 (дата обраще-
ния: 18.033.2015). [ S. G. Konesev, R. T. Khazieva. Method of assessing the reliability of complex electromagnet-ic elements, (in Russian), in Modern problems of science and education. Electronic scientific journal (electronic scientific journal), no. 1, 2015. ISSN 2070-7428 (Online). Available: http:// www.science-education.ru/121-17925 (date of the application: 18.03.2015). ]
17. Конесев С. Г., Хазиева Р. Т. Оценка показателей надежности многофункциональных интегрированных электромагнитных компонентов // Современные проблемы науки и образования. Электронный научный журнал. 2015. №1. ISSN 2070-7428 (Online). URL: http://www.science-education.ru/121-18445 (дата обращения: 09.04.2015). [ S. G. Konesev, R. T. Khazieva. Evaluation of reliability indices multifunctional integrated electromagnetic components, (in Russian), in Modern problems of science and education. Electronic scientific journal (electronic scientific journal), no. 1, 2015. ISSN 2070-7428 (Online). Available: http:// www.science-education.ru/121-18445 (date of the application: 09.04.2015). ]
18. Конесев С. Г., Хазиева Р. Т., Стрижев Д. А. Пат. №108856 РФ. Компактное устройство для испытания изоляции повышенным напряжением; заявл. 06.04.2011; опубл. 27.09.2011, Бюл. №27. 4 с. [ S. G. Konesev, R. T. Khazieva, D. A. Strizhev, Pat. 108856 RF. Compact device for test-ing high voltage insulation; stated 06.04.2011; published 27.09.2011, BI no. 27. 4 p. ]
19. Конесев С. Г., Хазиева Р. Т., Кириллов Р. В., Муха-метшин А. В., Садиков М. Р. Пат. №2477918 РФ. Генератор импульсов напряжения; заявл. 29.02.2012; опубл. 20.03.2013, Бюл. №8. 6 с. [ S. G. Konesev, R. T. Khazieva, R. V. Kirillov, A. V. Muhametshin, M. R. Sadikov, Pat. 2477918 RF. Voltage pulse generator; stated 29.02.2012; published 20.03.2013, BI no. 8. 6 p. ]
20. Конесев С. Г., Хазиева Р. Т., Конесев И. С., Нурлы-гаянов А. Р. Пат. №2450413 РФ. Индуктивно-емкостный преобразователь; заявл. 03.12.2010; опубл. 10.05.2012, Бюл. №13. 4 с. [ S. G. Konesev, R. T. Khazieva, I. S. Konesev., A. R. Nurlygajanov. Pat. 2450413 RF. Inductive-capacitive converter; stated 03.12.2010; published 10.05.2012, BI no. 13. 7 p. ]
21. Конесев С. Г., Хазиева Р. Т. Пат. № 2632412 РФ. Индуктивно-емкостный преобразователь; заявл. 07.11.2016; опубл. 04.10.2017, Бюл. №28. 12 с. [ S. G. Konesev, R. T. Khazieva. Pat. 2016143651 RF. Inductive-capacitive converter; stated 07.11.2016; published 04.10.2017, BI no. 28. 12 p. ]
22. Konesev S. G., Khazieva R. T., Kirillov R. V., and Kon-ev A.A. The research of stabilization properties of inductive-capacitive converters which are based on hybrid electromagnetic elements [Электронный ресурс] // Journal of Physics: Conference Series, 2017. vol. 803, no 1. URL: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/17426596/803/1/01 2076/pdf [ S. G. Konesev, R. T. Khazieva, R. V Kirillov, A. A. Konev, The research of stabilization properties of induc-tive-capacitive converters which are based on hybrid electromagnetic elements, Journal of Physics: Conference Series, 2017. vol. 803, no 1. . [Online]. Available: http://iopscience.iop.org/artcle/10.1088/17426596/803/1/01 2076/pdf ]
23. Конесев С. Г., Хазиева Р. Т. Анализ стабилизационных свойств индуктивно-емкостных преобразователей при различных способах подключения гибридного электромагнитного элемента // Электротехнические системы и
комплексы. 2017. № 1(34). С. 49-55. ISSN 2311-8318. DOI: 10.18503/2311-8318-2017-1(34)-49-55. URL: http:// esik.magtu.ru/ru/29-russian/%E2%84%96-1- 34%D0%BC%D0% B0%D1%80%D1%82-2017-%D0%B3/251-49. html [ S. G. Konesev, R. T. Khazieva, Analysis of the stabili-zation properties of inductive capacitive converters for various methods of connecting a hybrid electromagnetic element, (in Russian), in Electrotechnical Systems and Complexes, no. 1 (34), pp. 49-55, 2017. ISSN 2311-8318. DOI: 10.18503/2311-8318-2017-1(34)-49-55. Available: http://esik.magtu.ru/ru/29-russian/%E2%84%96-1-34%D0%BC %D0%B0%D1%80%D1%82-2017-%D0%B3/251-49.html (date of the application: 01.12.2017). ]
24. Конесев С. Г., Хазиева Р. Т. Стабилизационные свойства индуктивно-емкостных преобразователей на основе гибридных электромагнитных элементов // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2017. № 5-6(157). С. 28-36. [ S. G. Konesev, R. T. Khazieva. Stabilization properties of inductive capacitive converters based on hybrid electromagnetic elements, (in Russian), in Electrical equipment: operation and repair, no. 5-6(157), pp. 28-36, 2017. ]
25. Konesev S. G., Khazieva R. T., Kirillov R. V. Modes of work of multifunctional integrated electromagnetic compon e nts in the push-pull converters [Электронный ресурс] // Proc. IIIrd International Conference on Industrial Engineering 2017 (ICIEAM -2017) in IEEE Xplore Digital Library, indexed in SCOPUS, (St. Petersburg, May. 16-19 2017). St. Petersburg: Publisher Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2017. P. 1-5. DOI: 10.1109/ICIEAM.2017.8076321. URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/8076321 [ S.G. Konesev, R . T. Kha zie v a , R.V Kirillov. Modes of work of multifunctional integrated electromagnetic components in the push-pull converters, in Proc. IIIrd International Conference on Industrial Engineering 2017 (ICIEAM -2017) in IEEE Xplore Digital Library, indexed in SCOPUS, 2017, pp. 1-5. DOI: 10.1109/ICIEAM.2017.8076321. [Online]. Available: http://iee explore.ieee.org/document/8076321 ]
26. Konesev S. G., Khazieva R. T., Kirillov R. V. The research of stabilization properties of inductive-capacitive converters based on the two-sections hybrid electromagnetic elements [Электронный ресурс] // Proc. X International IEEE Scientific and Technical Conference "Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines", in IEEE Xplore Digital Library. Omsk: Publisher Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). 2016.P. 17. DOI: 10.1109/Dynamics.2016.781903 0. URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&anu
mber=7819030&isnumber=7818960 [ S. G. Konesev, R. T. Khazieva, R.V Kirillov. The research of stabilization properties of inductive-capacitive converters based on the two-sections hybrid electromagnetic elements, in Proc. X International IEEE Scientific and Technical Conference "Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines", in IEEE Xplore Digital Library, indexed in SCOPUS, 2017, pp. 1-7. DOI: 1010.1109/Dynamics.2016.7819030. [Online]. Available: http://ieeeplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp? tp=&anumber=78 19030&isnumber=7818960 ]
27. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2017611392. Российская Федерация. Расчет коэффициента стабилизации тока нагрузки индуктивно-емкостного преобразователя по частотным характеристикам многофункционального интегрированного электромагнитного компонента / С. Г. Конесев, Р. Т. Хазиева; заявитель ООО НИЦ Энергодиагностика. № 2017611392; заявл. 07.11.2016,
опубл. от 02.02.2017 [ Registration certificate of the computer program 2017611392 Russian Federation. Calculation of the coefficient of stabilization of the load current of an inductive-capacitive converter by the frequency characteristics of a multifunctional integrated electromagnetic component / S. G. Koneusev, R. T. Khazieva; Applicant Energodiagnostika. No. 2017611392; declared 11.07.2016, publ. 02.02.2017 ].
ОБ АВТОРАХ
КОНЕСЕВ Сергей Геннадьевич, доц. каф. ЭЭП. Дипл. инж.-э/мех. (Уфимск. ордена Ленина авиац. ин-т, 1986). Канд. техн. наук (там же, 1992). Иссл. в обл. функциональной интеграции. Готовит дис. о многофункциональных интегрированных электромагнитных компонентах.
ХАЗИЕВА Регина Тагировна, асп. каф. ЭЭП. М-р техн. и тех-нол. по э/энергетике и э/технике (УГНТУ, 2014). Готовит дис. об индуктивно-емкостных преобразователях для систем стабилизации тока.
METADATA
Title: Method of calculation of inductive-capacitive converters based on multifunctional integrated electromagnetic components. Authors: S. G. Konesev 1, R. T. Khazieva2 Affiliation:
Ufa State Petroleum Technological University, (UGNTU), Russia.
Email: 1 konesevSG@yandex.ru, 2 khazievart@mail.ru Language: Russian.
Source: Vestnik UGATU (scientific journal of Ufa State Aviation Technical University), vol. 22, no. 1 (79), pp. 97-105, 2018. ISSN 2225-2789 (Online), ISSN 1992-6502 (Print). Abstract: The authors developed a methodology for calculating the main parameters of inductive-capacitive converters (ICC) based on the two-section multifunctional integrated electromagnetic components (MIEC) structures operating in a bridge inverter. The formulas for calculating the parameters of the inverter, the inductance and capacitance of the LC-circuit are given in the article. The authors proposed an algorithm for calculating the parameters of ICC based on MIEC, which plays the role of the inverter's inverter and capacitor inductance, taking into account the chosen MIEC structure. Key words: inductive-capacitive converter; multifunctional integrated electromagnetic component; calculation method; hybrid electromagnetic element; inductance; capacity; oscillatory circuit; resonance frequency; current stabilization; bridge inverter
About authors:
KONESEV, Sergey Gennadevich, Ass. Prof., Chair of Electrical Engineering and Electrical Equipment Enterprises. Dipl. Radiophysic electromechanical engineer (Order of Lenin Ufa Aviation Inst., 1986). Cand. of Tech. Sci. (Ufa Aviation Inst. Ordzhonikidze, 1992). Research in the field of functional integration. Prepares a thesis on multi-functional integrated electromagnetic components. KHAZIEVA, Regina Tagirovna, Postgrad. (PhD) Student, Chair of Electrical Engineering and Electrical Equipment Enterprises. Master of Technics & Technology (UGNTU, 2014). Prepares a thesis on inductive capacitive converters for current stabilization systems.
