Электротехнический комплекс для бесконтактной передачи электроэнергии на автономный подводной объект тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Красковский Михаил Владимирович

• Красковский Михаил Владимирович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Красковский Михаил Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1 СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ПОДВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ

1.1 Энергоснабжение подводных объектов привязного типа

1.2 Энергоснабжение автономных необитаемых подводных аппаратов

Выводы

2 ОБЗОР И АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ, ВКЛЮЧАЮЩИХ СИЛОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ - УПРАВЛЯЕМЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ

2.1 Структура и функциональные особенности приемлемых управляемых выпрямителей напряжения

2.2 Варианты включения дополнительных элементов для ограничения пускового тока выпрямителя

2.3 Дополнительный токоограничивающий реактор

2.4 Структура и функциональные назначения элементов системы управления управляемым выпрямителем напряжения

2.5 Анализ этапов работы системы управления управляемого выпрямителя напряжения

2.6 Определение требуемой ёмкости выходного конденсатора управляемого выпрямителя напряжения

Выводы

3 РАЗВИТИЕ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

3.1 Особенности высокочастотных трансформаторов и основные схемы их замещения

3.2 Принцип передачи электроэнергии бесконтактным способом

3.3 Математического моделирование силового высокочастотного трансформатора

3.4 Экспериментальные исследования высокочастотного трансформатора

Выводы

4 СИСТЕМА БЕСКОНТАКТНОЙ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА АВТОНОНМНЫЙ ПОДВОДНЫЙ АППАРАТ

4.1 Принцип работы системы бесконтактной передачи

электроэнергии

4.2 Принцип действия и функциональные особенности автономного инвертор напряжения

4.3 Анализ способов разгрузки силовых ключей автономного инвертора напряжения

4.4 Режимы работы автономного инвертора напряжения

4.5 Моделирование системы бесконтактной передачи электроэнергии на автономный необитаемый подводный объект

4.6 Внешние характеристики системы бесконтактной передачи электроэнергии

Выводы

5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ БЕСКОНТАКТНОЙ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА АВТОНОМНЫЙ НЕОБИТАЕМЫЙ ПОДВОДНЫЙ ОБЪЕКТ

5.1 Назначение и особенности макетного стенда для исследования системы бесконтактной передачи энергии на автономный необитаемый подводный объект

5.2 Драйвер управления транзистором

5.3 Характеристики системы бесконтактной передачи электроэнергии на автономный подводный объект

5.4 Условия выбора конденсатора резонансной цепи

Выводы

Заключение

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Патенты на разработки в составе диссертации

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Акт внедрения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электротехнический комплекс для бесконтактной передачи электроэнергии на автономный подводной объект»

ВВЕДЕНИЕ

Подводные аппараты (ПА) - представляют собой устройства, позволяющие проводит многофункциональные исследования морского рельефа, флоры и фауны или, например, обнаруживать различные объекты (затонувшие плавсредства, мины и др.) [1...3].

Вопросами разработки, управления и эксплуатации ПА занимаются многие научно-производственные учреждения России. К основоположникам подводной робототехники относится Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН), созданный на базе Института автоматики и процессов управления (ИАПУ).

Необитаемые ПА в общем случае можно условно разделить на привязные (или буксируемые) необитаемые подводные объекты (ПНПО) и автономные необитаемые подводные объекты (АНПО).

ПНПО связаны с суднами-носителями с помощью кабель-тросов. К основным преимуществам применения таких аппаратов относится отсутствие необходимости установки аккумуляторных батарей (АБ) для их электродвижения, а к недостаткам - отсутствие возможности автономного перемещения аппаратов относительно судна-носителя.

АНПО, в свою очередь, лишены такого недостатка. Однако на таких аппаратах для их движения необходима установка источников электрической энергии - АБ.

Структуры ПНПО и АНПО во многом схожи. Общими и неотъемлемыми элементами этих объектов являются судно-носители и кабель-тросы. Отличия заключаются в том, что на конце кабель-троса, в случае с ПНПО, подключён сам аппарат, а в случае с АНПО - донное причальное устройство (ДПУ) или «гараж», где расположено устройство для заряда его АБ. Таким образом, применение контактной электрической зарядки в силу того, что ДПУ расположено под водой не представляется возможным или очень затруднено. Для решения задачи зарядки

могут быть предложены результаты выполненных исследований по зарядке АБ бесконтактным способом.

В общем случае электротехнический комплекс для бесконтактной зарядки аккумуляторных батарей АНПО состоит из судна-носителя, в котором располагается управляемый выпрямитель напряжения (УВН), кабель-троса, ДПУ, с расположенным в нём передающим устройством, включающим в себя автономный инвертор напряжения (АИН) и первичную часть специального высокочастотного трансформатора (ВчТ), а также АНПО, в котором располагаются зарядное устройство для зарядки его АБ и вторичная часть ВчТ.

В научно-технической литературе описаны различные подходы к зарядке аккумуляторов АНПО, но все они не представляются пригодными в случае бесконтактного варианта зарядки, так как намагничивающая составляющая тока специального ВчТ из-за наличия немагнитного зазора при стыковке составных частей трансформаторов, в которых расположены обмотки, обусловленного контактными стенками этих частей, в которых расположены обмотки, имеет повышенное значение. При этом передача энергии заряда осуществляется только за счёт явления электромагнитной индукции. Особенностью такой структуры является то, что намагничивающая составляющая тока трансформатора является так же и током инвертора. Таким образом, происходит увеличение массогабаритных показателей последнего, а так как элементы инвертора располагаются по условиям эксплуатации в прочном герметичном контейнере, размеры которого ограничены, то снижение тока инвертора при неизменном сохранении тока трансформатора, т.е. при неизменном значении передаваемой мощности, представляется актуальной задачей.

Одним из вариантов уменьшения тока инвертора может быть поиск решений, основанных на использовании резонансных явлений.

К основным задачам, требующим решения, относится определение параметров специального ВчТ, являющегося одним из ключевых звеньев в структуре системы электротехнического комплекса для бесконтактной передачи электрической энергии (ЭЭ) на подводный аппарат.

Одна из составных частей ВчТ располагается на подводном аппарате и имеет ограничения, которые определены конструктивными особенностями аппарата. В частности, если аппарат в сечении имеет цилиндрическую форму, то размеры ферритового сердечника вторичной обмотки должны быть таких определённых размеров, чтобы не нарушить обтекаемость аппарата, так как сердечник располагается непосредственно по его обводам на поверхности корпуса.

Кроме того, необходимости решения требует задача определения устройства для заряда выходного конденсатора УВН, который так же может входить в систему бесконтактной передачи электроэнергии.

На первом этапе, при подключении системы к судовой электростанции возникает «бросок» пускового тока, который превышает его номинальное значение в несколько раз. Для того чтобы ограничить этот пусковой ток можно предложить вариант токоограничивающего изделия подключённого на входе УВН. В результате, в процессе запуска системы бесконтактной зарядки, при определённых рассчитанных и выбранных параметрах пусковой ток, поступающий на УВН, будет иметь определённые допустимые значения, например, равное его номинальной величине. Уменьшение величин пусковых токов позволяет использовать входящие в структуру УВН силовые полупроводниковые приборы (транзисторы, диоды и др.) с меньшими массоразмерными показателями.

Целью диссертационной работы является разработка и оптимизация электротехнического комплекса для бесконтактной передачи ЭЭ на автономные ПА.

Достижение поставленной цели требует решения научно-технических задач, включающих: создание, исследование и анализ математической модели способа для подключения УВН; разработку математической модели и проведение натурных экспериментов с ВчТ на разработанном макетном стенде системы бесконтактной зарядки АБ; разработку методики расчёта специального ВчТ; аналитические исследования режимов работы АИН, входящего в состав электротехнического комплекса для бесконтактной зарядки автономных ПА, при помощи компьютерного моделирования; проведение натурных экспериментов с АИН на макетном

стенде системы бесконтактной зарядки АБ; сопоставление результатов теоретических исследований и натурных испытаний.

Объектом исследований является электротехнический комплекс для бесконтактной передачи ЭЭ на автономный подводный объект (аппарат).

К предметам настоящего исследования относятся: способ подключения для УВН; специальный ВчТ, относящийся к основным звеньям системы бесконтактной передачи ЭЭ на автономный ПА; АИН.

Методология исследований при решении поставленных задач обусловлена использованием описаний схемных реализаций устройств электротехнических комплексов для зарядки АБ ПА, положений теоретических основ электротехники, теории электроники, имитационных (математических) моделей электротехнических систем, численных методов решения аналитических задач.

Достоверность научных результатов, представленных в работе, подтверждается обоснованием методов расчётов и принимаемых допущений, экспериментальными исследованиями, полученными на макетном натурном устройстве, сравнительным анализом и удовлетворительной сходимостью полученных результатов.

Научная новизна выполненных исследований заключается в следующем: разработана математическая модель электротехнического комплекса для зарядки АБ, который содержит дополнительный токоограничивающий элемент, снижающий «броски» тока на этапе включения, и алгоритм его расчёта; разработана на основании обобщённых теоретических исследований математическая модель ВчТ; разработана и апробирована методика расчёта специального ВчТ; предложена методика повышения эффективности зарядки АБ подводного объекта на основе ограничения тока АИН с помощью последовательной резонансной цепи.

К практической значимости выполненных исследований относятся: предложенный электротехнический комплекс подключения УВН с использованием дополнительного токоограничивающего элемента; результаты определения основных конструктивных параметров ВчТ по предложенной методике; созданая схема модели АИН с подключенной на его выходе резонансной цепью параллель-

ной первичной обмотки ВчТ, позволяющей при сохранении неизменной передаваемой мощности уменьшать величину тока до необходимых значений; результаты натурных экспериментов, позволяющие оценить адекватность предложенных решений, направленных на повышение эффективности зарядки АБ необитаемого автономного ПА.

К основным положениям, выносимым на защиту, относятся: концепция повышения эффективности систем бесконтактной зарядки АБ подводных объектов (аппаратов) за счёт снижения на основе резонансных явлений тока АИН при сохранении неизменной передаваемой мощности; математическая модель и методика расчёта специального ВчТ; способ, защищённые авторскими свидетельствами, технически реализованные и внедрённые изделия для ограничения пусковых токов УВН.

По теме диссертационной работы на соискание учёной степени кандидата наук опубликованы 30 печатных работ, в том числе 11 работ в научных журналах, рекомендованных для публикаций высшей аттестационной комиссией (ВАК), одна статья в журнале перечная международной базы данных SCOPUS, получено 7 патентов на изобретения.

Основные результаты работы отражены: в материалах международной научно-практической конференции «Проблемы транспорта Дальнего востока» (г. Владивосток, МГУ, 2015 г.), материалах международной научной конференции «Современные технологии и развитие политехнического образования» (г. Владивосток, ДВФУ, 2016 г.), в материалах всероссийской научно-технической конференции «Перспективные системы и задачи управления» (г. Таганрог, ЮФУ, 2016 г.), материалах всероссийской научно-технической конференции «Технические проблемы освоения мирового океана» (г. Владивосток, ИПМТ ДВО РАН, 2017 г.), в материалах всероссийской научно-технической конференции «Перспективные системы и задачи управления» (г. Владивосток, ДВФУ, 2018 г.).

1 СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ПОДВОДНЫЕ

ОБЪЕКТЫ

1.1 Энергоснабжение подводных объектов привязного типа

Характерными особенностями функционирования АНПО является поддержание связи между ними и суднами-носителями посредством гидроакустических каналов и ограниченное время работы АНПО, определяемое ёмкостью АБ и временем их разрядки. Эти эксплуатационные особенности АНПО ограничивают область их использования, а в ряде случаев представляется нецелесообразным. АНПО поддерживают связь с судном-носителем по гидроакустическому каналу. В отличие от АНПО, ПНПО управляется сигналами телемеханики, которые, вместе с электрическим питанием, передаются на ПНПО с судна-носителя по кабель-тросу [1, 4, 5]. Существуют отдельные случаи, когда целесообразным является использование связки из этих двух аппаратов. Например, для перемещения аппарата в определённое место необходимо при наличии только ПНПО перемещать и судно-носитель. При совместном использовании ПНПО и АНПО пстоянное перемещение судна-носителя не требуется.

При функционировании ПНПО получают ЭЭ от судовой электроэнергетической системы судно-носителя с помощью кабель-троса, в результате чего отпадает необходимость периодических подъёмов ПНПО на палубу судна-носителя для зарядки его АБ, которые могут использоваться в качестве резервного источника ЭЭ для всех её потребителей, размещённых на подводном аппарате, или для их части. Наличие кабель-троса является не только достоинством, но и недостатком ПНПО, так как этот кабель мешает автономным перемещениям аппарата. Для уменьшения проявления этого недостатка используют кабель-тросы с минимальными значениями массы и сечения токоведущей жилы [6].

При выборе системы электроснабжения (СЭС) ПНПО следует учитывать максимальную мощность, необходимую для всех потребителей ЭЭ ПНПО с учётом коэффициента одновременности их работы; допустимые значения подводи-

мого к кабелю напряжения и передаваемого по нему тока; массогабаритные показатели установленных на ПНПО устройств, входящих в СЭС; допустимый уровень помех, создаваемых как потребителями ПНПО, так и преобразователями СЭС, которые делятся на системы низкого и высокого напряжений. Схемы СЭС ПНПО низкого напряжения представлены на рисунке 1.1 [1].

Преимущество СЭС низкого напряжения переменного тока (рисунок 1.1, а) заключается в том, что верхний конец кабеля присоединяется непосредственно к электрической сети судна. Противоположный конец кабеля подключается к вторичному источнику электропитания (ВИП). ВИП - это устройства, которые предназначены для преобразования входной ЭЭ переменного или постоянного напряжения с целью обеспечения электропитанием переменного или постоянного тока отдельных цепей аппаратуры, размещённой, в рассматриваемом случае, на ПНПО [2].

а)

б)

а) СЭС переменного тока; б) СЭС постоянного тока

Рисунок 1.1 - СЭС ПНПО низкого напряжения

Преимуществом СЭС низкого напряжения постоянного тока (рисунок 1.1,

б) является то, что допустимое напряжение постоянного тока в л/2 раза больше допустимого действующего значения напряжения переменного тока. Следствием этого является увеличение мощности, передаваемой на ПНПО по тому же кабель-тросу.

Наряду с СЭС низкого напряжения существуют также судовые электростанции высокого напряжения переменного и постоянного токов. Функциональные схемы таких СЭС представлены на рисунке 1.2 [2].

Немаловажным фактом является то, что передача ЭЭ при высоком напряжении обеспечивает сохранение баланса мощности и имеет более стабильный выходной уровень напряжения, чем при его передаче на низком напряжении. Таким образом, можно выбрать более тонкий и лёгкий кабель. При этом снижается потеря мощности в кабеле, которая пропорциональна квадрату тока. Результатом такого решения является установка на судне повышающего трансформатора, а на подводном объекте - понижающего трансформатора. Таким образом, отсюда вытекают недостатки данной СЭС: понижающий трансформатор, установленный на подводном объекте (рисунок 1.2, а), имеет большие массогабаритные показатели, что, как следствие, приводит к увеличению ПНПО.

СЭС ПНПО с высоким напряжением постоянного тока представлена на рисунке 1.2, б [2]. К электрической сети судна подключается трансформатор ТР1, напряжение с которого поступает на выпрямитель, выход которого через фильтр соединён с верхним концом кабель-троса. Выходные зажимы последнего подключены к первичной обмотке понижающего трансформатора ТР2.

В СЭС постоянного тока отсутствуют потери напряжения на индуктивном сопротивлении кабеля. Кроме того, при постоянном токе отсутствуют замыкающиеся через кабель ёмкостные токи. Из-за этих токов при передаче ЭЭ на переменном токе повышенной частоты (400 Гц и выше) заметно снижается значение тока, передаваемого в нагрузку.

Судно-носитель Кабель-трос Подводный объект

ТР\ ! Г I Г 77? ВИП

- И !! ' ) ( --П 1 --Я 1 —-п 1

11 1

а)

Судно-носитель Кабель-трос Подводный объект

1 Выпрямитель \ ' | ^Инвертор "!

1 ТРХ 1 ° \1 1 ~и 5 > I О-1 1- 1 **** / 1 / ТВ П 1 --Я 1 -"П |

Фильтр —И-Н- 1 | | ! ! 1 К ВИП

| 1

| ' 1 1

б)

а) переменного тока, б) постоянного тока

Рисунок 1.2 - СЭС ПНПО высокого напряжения

К недостатку такой системы можно отнести усложнение её структуры: необходимо устанавливать дополнительные элементы (фильтр, выпрямитель на судне-носителе и инвертор). Понижающий трансформатор, который установлен на подводном объекте, должен обеспечивать питание всех потребителей, вследствие чего он имеет большие массу и размеры. Инвертор размещается на подводном объекте, следовательно, увеличиваются массогабаритные показатели последнего.

Известна также схема, представленная в [7].Сущность этой системы заключается в том, что происходит уменьшение массы судовой электростанции (ЭС) ПНПО за счёт увеличения частоты напряжения ЭС.

Для погружения ПНПО на глубину до шести километров на кафедре электрооборудования и автоматики судов Дальневосточного политехнического института (ДВПИ им. Куйбышева) (ныне кафедра судовой энергетики и автоматики Инженерной школы Дальневосточного федерального университета (ДВФУ)) была разработана СЭС с неизменным током, не зависящим от режима работы потребителей ЭЭ подводного объекта. Схема этой СЭС представлена на рисунке 1.3 [3, 5].

Рисунок 1.3 - СЭС ПНПО неизменного тока

Как видно из рисунка 1.3, в СЭС неизменного тока присутствует повышающий трансформатор ТР1, к которому подключен индуктивно-ёмкостный преобразователь (ИЕП) источника напряжения в источник тока (прямой ИЕП). Трансформатор и прямой ИЕП находятся на судне-носителе. К нижнему концу кабель-троса подключены выпрямитель тока (ВТ), потребители неизменного тока (ПНТ1), согласующий трансформатор (ТР3), питающий часть потребителей неизменного тока (ПНТ2), а также преобразователь источника тока в источник напряжения (обратный ИЕП). К обратному ИЕП в свою очередь подключены потребители неизменного напряжения через понижающий трансформатор (ТР2), нагрузкой вторичной обмотки которого являются вторичные источники питания (ВИП). У этой

СЭС ток кабеля и напряжение потребителей неизменного напряжения практически не зависят от передаваемой мощности [10].

Помимо указанного преимущества, вышеупомянутая СЭС имеет ряд недостатков:

- кабель-трос недоиспользован по мощности, так как передача ЭЭ осуществляется на переменном токе;

- ток кабеля всегда максимален, как при минимальной нагрузке, так и при наибольшем её значении. В результате кабель постоянно нагревается и, как следствие, происходит его ускоренное старение;

- суммарная расчётная мощность элементов каждого ИЕП (прямого и обратного) превосходит расчётную мощность соответствующего понижающего трансформатора, что приводит к увеличению массы системы неизменного тока.

Для устранения недостатков СЭС неизменного тока в Институте проблем морских технологий Дальневосточного отделения российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) было разработано новое устройство для электроснабжения подводного объекта с судна-носителя, представленное на рисунке 1.4 [10, 11].

Рисунок 1.4 - Устройство с импульсным преобразователем постоянного напряжения (ППН) для

электроснабжения подводного объекта

Первичная обмотка повышающего трансформатора ТР1, установленного на судне-носителе, подключена к судовой электрической сети переменного тока, а его вторичная обмотка к входным зажимам управляемого выпрямителя напряже-

ния. Питающий конец линии передачи (кабель-троса) подключен к выходным зажимам выпрямителя.

На подводном объекте (ПО) установлен двухзвенный преобразователь постоянного напряжения (ППН), у которого выходное напряжение меньше входного, а входные зажимы подключены к линии передачи (кабель-троса) и гальванически развязаны с помощью трансформатора от его выходных зажимов, с которыми соединены шины постоянного тока (ШПТ). Двухзвенный ППН состоит из автономного инвертора, понижающего трансформатора и выпрямителя. К ШПТ подключены потребители (П), относящиеся к первой части потребителей подводного аппарата, а также входы автономного инвертора напряжения (АИН) и вторичных импульсных преобразователей (ВИмП) постоянного напряжения. Вторая часть потребителей - это потребители переменного тока. Они подключены к выходу АИН. К выходам ВИиП подключена третья часть потребителей - это потребители постоянного тока. В зависимости от назначения и параметров этих потребителей в качестве ВИмП используются различные импульсные преобразователи постоянного напряжения (ИППН): понижающие, повышающие и инвертирующие [12... 15].

1.2 Энергообеспечение автономных необитаемых подводных аппаратов

Как уже было отмечено, помимо ПНПО существуют необитаемые подводные аппараты или АНПО [16.18]. Назначение таких аппаратов заключается в исследовании и изучении некоторой акватории, а преимуществом является то, что отсутствует привязка аппарата через кабель-трос и, соответственно, исследуемый район может быть увеличен.

Заряд аккумуляторных батарей АНПО можно осуществлять как контактным, так и бесконтактным способом [19]. Применение контактного способа спряжено с такими трудностями как, например, спуско-подъёмные операции аппарата на судно-носитель в условиях морского волнения. Помимо этого при таком способе заряда возникает проблема обрастания контактов микроорганизмами. Суще-

ствует также возможность заряда батарей АНПО бесконтактным способом. Применение этого способа несколько усложняет структуру системы заряда, но позволяет производить заряд аккумуляторов даже в подводном положении.

АНПО применяются для исследования и мониторинга морских акваторий [20]. Так, например, известно устройство, разработанное в ИМПТ ДВО РАН, которое представлено на рисунке 1.5 [21, 22]. В этом устройстве (системе) присутствуют измерительные преобразователи температуры автономного инвертора и первичной обмотки трансформатора.

Рисунок 1.5 - Структура устройства для заряда аккумуляторной батареи ПО бесконтактным

способом

Такая структура представлена в виде трёх конструктивных блоков. Первый включает в себя управляемый выпрямитель напряжения (УВН) В1, подключённый своими входными зажимами к судовой электроэнергетической системе (СЭЭС) с напряжением и. Выходные зажимы выпрямителя подключены к автономному инвертору напряжения АИН и его входному конденсатору С1, которые располагаются во втором конструктивном блоке. Также во втором конструктивном блоке расположена первичная обмотка высокочастотного трансформатора ВчТ, которая подключена к выходным зажимам АИН. Третий конструктивный блок состоит из вторичной обмотки трансформатора, которая подключена к входным зажимам выпрямителя В2, регулятора зарядного тока РТ, на входе которого установлен конденсатор С2, причём выходные зажимы В2 подключены к входным зажимам

регулятора тока РТ. К выходу РТ подключена через сглаживающий реактор Ь аккумуляторная батарея АБ.

Принцип работы такого устройства заключается в следующем. До начала процесса заряда аккумуляторной батареи первичная и вторичная обмотки трансформатора ВчТ должны быть расположены максимально близко друг к другу [19, 23]. Кроме того, оси обмоток должны находиться на одной линии. Выполнение этих двух условий обеспечивает максимально возможную передачу энергии. В дальнейшем, при подключении устройства к СЭЭС происходит заряд конденсатора С1, через выпрямитель В1. При этом заряд конденсатора происходит с ограничением зарядного тока на допустимом уровне. Переменное напряжение с выхода АИН поступает на первичную обмотку трансформатора ВчТ. Напряжение вторичной обмотки ВчТ через выпрямитель и фильтрующий конденсатор С2 поступает на вход РТ. Регулятор тока производит регулирование за счёт широтно-импульсной модуляции своего выходного напряжения с использованием сигналов обратных связей по току заряда аккумуляторной батареи и по выходному напряжению устройства (обратные связи на рисунке 1.5 не показаны).

РТ работает по алгоритму, соответствующему технической документацией на определённый тип аккумуляторной батареи. Например, для заряда литий-ионных батарей заряд осуществляется в два этапа. На первом этапе необходимо поддерживать зарядный ток постоянным. Далее по мере заряда АБ её увеличивающееся напряжение достигает номинального значения, и процесс заряда переходит на второй этап. На этом этапе РТ, при уменьшающемся зарядном токе, поддерживает неизменным заданное значение напряжения аккумуляторной батареи.

Описанный выше процесс заряда аккумуляторной батареи обеспечивается за счёт работы взаимосвязанных компонентов третьего конструктивного блока, в котором, как уже было сказано выше, присутствуют обратные связи по току заряда и выходному напряжению.

Выходной ток инвертора, который также является током первичной обмотки трансформатора ВчТ, можно разделить на две составляющие: активную и реактивную. Активная составляющая тока определяется активными потерями в

трансформаторе и током нагрузки вторичной обмотки. Реактивная составляющая представляет собой ток намагничивания трансформатора, а определяется коэффициентом магнитной связи между первичной и вторичной обмотками трансформатора. Если произойдёт смещение контактирующих поверхностей первичной и вторичной обмоток трансформатора, то намагничивающий ток возрастёт. В результате будут в большей мере нагреваться силовые элементы автономного инвертора напряжения, и, как следствие, снизится его надёжность. Также из-за увеличения температуры, вследствие упомянутого увеличения намагничивающего тока, может произойти разрушение изоляции трансформатора, и последний выйдет из строя. Для предотвращения этих пагубных воздействий в устройство для бесконтактной передачи ЭЭ на подводный объект введены преобразователи температуры (ПТ), один из которых (ПТ1) подключён к тепловыделяющим элементам АИН, а другой (ПТ2) к первичной обмотке трансформатора. Вторые выходы преобразователей температуры подключены к блоку управлением БУ АИН. В результате, путём изменения коэффициента заполнения импульсов АИН, уменьшается его ток и ограничивается нагрев тепловыделяющих элементов инвертора и первичной обмотки ВчТ.

Для наилучшего восприятия процесса передачи ЭЭ бесконтактным способом необходимо более детально рассмотреть основные звенья структуры всего комплекса системы бесконтактного заряда - управляемый выпрямитель напряжения, высокочастотный трансформатор и автономный инвертор напряжения. Подробно управляемый выпрямитель рассмотрен в следующей главе.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Красковский Михаил Владимирович, 2019 год

Список литературных источников:

1. Юрнев, А. П. Необитаемые подводные аппараты / А. П. Юрнев [и др.]; под общ. ред. А. В. Сытина. - М.: Воениздат, 1975. - 159 с.

2. Ястребова, В.С. Системы и элементы глубоководной техники подводных исследований / В.С. Ястребов [и др.]; под общ. ред. Ястребова В.С. - Л.: Судостроение, 1981. - 304 с.

3. Илларионов, Г.Ю. Необитаемые подводные аппараты и их ситемы / Г.Ю. Илларионов. - Владивосток: ДВГУ, 1990. - 56 с.

4. Илларионов, Г.Ю. Угроза из глубины: XXI век / Г.Ю. Илларионов, К.С. Сиденко, Л.Ю. Бочаров. - Хабаровск: КГУП «Хабаровская краевая типография», 2011. - 304 с.

5. Кувшинов, Г.Е. Разработка автономных, привязных и буксируемых подводных аппаратов в Институте проблем морских технологий и Дальневосточном государственном техническом университете / Г.Е. Кувшинов, Ю.Г. Себто. - Вестник ДВО РАН, 2006. - № 6. - С. 135-145.

6. Алексеев, Ю.К. Управление привязными подводными аппаратами / Ю.К. Алексеев, В.П. Аксёнов, В.В. Костенко, Д.А. Герман. - Подводные роботы и их системы, 1987. - Владивосток: Дальнаука. - С. 15-25.

7. Рулевский, В.Ю. Трёхфазный автономный инвертор с векторной широтно-импульсной модуляцией для систем электропитания ТНПА / В.М. Рулевский, А.Г. Юдинцев. - Технические проблемы освоения мирового океана: сб. докл. 6-ой науч.-техн. конф. - Владивосток: Дальнаука, 2015. - С. 88-92.

8. Авторское свидетельсвто № 1152477, СССР, МКИ Н 02 J 2/02 М 5/40. Устройство для электроснабжения подводного аппарата с борта судна-носителя (его варианты) / С.А. Владимиров, Г.Е. Кувшинов, К.П. Урываев, В.Г. Шахтер; заявитель и патентообладатель ДВПИ - 3612971/24-07; заявл. 25.08.83; опубл. 22.12.84.

9. Коршунов, В.Н. Система электроснабжения подводного буксируемого объекта: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.09.03 / В.Н. Коршунов. -

Владивосток, 2002. - 18 с.

10. Филоженко, А.Ю. Система электроснабжения подводного буксируемого объекта: автореф. дис. ... канд.техн. наук: 05.09.03 / А.Ю. Филоженко, 2011.

- 20 с.

11. Патент на изобретение № 2399140, Российская Федерация, МПК H 02 J 3/8 (2006.01). Устройство для электроснабжения привязных необитаемых подводных объектов с судна-носителя / В.В. Копылов, Г.Е. Кувшинов, Л.А. Наумов, А.Ю. Филоженко; заявитель и патентообладатель ИПМТ ДВО РАН

- 2008150826/09; заявл. 22.12.2008; опубл. 10.09.2010, Бюл. № 25.

12. Электротехника. - В 3-х книгах. Книга II. Электрические машины. Промышленная электроника. Теория автоматического управления / Под ред. П.А. Бутырина, Р.Х. Гафиятуллина, А.Л. Шестакова. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. - 711 с.

13. Mohan, N. Power Electronics. - Converters, Applications, and Design / N. Mohan, T.M. Undelamd, W.P. Robbins. - USA, Hoboken: John Willey & Sons Ltd, 2003. - 802 p.

14. Электротехнический справочник: В 3 т. Т. 2. Электротехнические изделия и устройства / Под общ.ред. профессоров МЭИ. - М.: Энергоатомиздат, 1986.

- 712 с.

15. Мелешин, В.И. Транзисторная преобразовательная техника / В.И. Мелешин.

- Москва: Техносфера, 2005. - 632 с. ISBN 5-94836-051-2.

16. Manikandan, J. Indigenous Design and Development of Underwater Wireless Power Transfer System / J. Manikandan, A. Vishwanath, VK. Agrawal, Korula M. // Twenty Second National Conference on Communications, 2016. - 6 p.

17. Hirai, J. Study on Intellegent Battery Charging using inductive transmission of power and information / J. Hirai, T.W. Kim, A. Kawamura // IEEE Trans. Power Electron, 2000. - V. 15(2). - P. 335-345.

18. Wang, S. Automatic Wireless Power Supply System to Autonomous Underwater Vehicles by Means of Electromagnetic Coupler / S. Wang, B. Song, G. Duan and X. Du // Journal of Shanghai Jiaotong University (Sci.), 2014. - V. 19, Is. 1. - P.

110-114.

19. Кувшинов, Г.Е. Бесконтактная передача электроэнергии на морской подвижный объект / Г.Е. Кувшинов, Л.А. Наумов, А.Ю. Филоженко, К.В. Чупина // Технические проблемы освоения мирового океана: материалы 2-ой науч. -техн. конф. - Владивосток: Дальнаука, 2007. - С. 141 -146.

20. Агеев, М.Д. Автоматические подводные аппараты / М.Д. Агеев, Б.А. Касаткин, Л.В. Киселёв, Ю.Г. Молоков, В.В. Никифоров, Н.И. Рылов // Л: Судостроение, 1981. - 224 с.

21. Патент на изобретение № 2543507, Российская Федерация, МПК Н 02 J 7/10 (2006.01). Устройство для зарядки аккумуляторной батареи подводоного объекта / В.А. Герасимов, А.Ю. Филоженко, П.И. Чепурин; заявитель и патентообладатель ИПМТ ДВО РАН - 2013139910/07; заявл. 27.08.2013; опубл. 10.03.2013, Бюл. № 7.

22. Патент на изобретение № 2401496 Российская Федерация, МПК Н 02 J 7/00 (2006.01). Устройство для зарядки аккумуляторной батареи подводного аппарата / Г.Е. Кувшинов, В.В. Копылов, Л.А. Наумов, А.Ю Филоженко, В.К. Усольцев; заявитель и патентообладатель ИПМТ ДВО РАН -2009124351/09; заявл. 25.06.2009; опубл. 10.10.2010, Бюл. № 28.

23. Кувшинов, Г.Е. Моделирование системы передачи электроэнергии постоянного токана подводный объект / Г.Е. Кувшинов, Л.А. Наумов, А.Ю. Филоженко, К.В. Чупина // Технические проблемы освоения мирового океана: сб. докл. 2-ой науч.-техн. конф. - Владивосток: Дальнаука, 2007. - С. 147-150.

24. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи / Л.А. Бессонов. - М.: Гардарики, 2007. - 701 с.

25. Электротехнический справочник: В 3 т. Т. 1. Общие вопросы. Электротехнические материалы / Под общ.ред. Профессоров МЭИ. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 360 с.

26. Электротехника: Учебное пособие для вузов - В 3-х книгах. Книга I. Теория электрических и магнитных цепей. Электрические измерения/ Под ред. П.А.

Бутырина, Р.Х. Гафиятуллина, А.А. Шестакова. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003. - 505 с.

27. Патент на изобретение № 2372706 Российская Федерация, МПК H 02 M 7/219 (2007.01). Устройство для подключения управляемого выпрямителя напряжения к источнику напряжения переменного тока / В.В. Копылов, А.В. Коршунов, Г.Е. Кувшинов, Л.А. Наумов, А.Ю. Филоженко; заявитель и патенообладатель ИПМТ ДВО РАН - 2008111382/09; завл. 24.03.2008; опубл. 10.11.2009, Бюл. № 31.

28. Копылов, В.В. Устройство для подключения управляемого выпрямителя напряжения / В.В. Копылов, А.В. Коршунов, Г.Е. Кувшинов, А.Ю. Филоженко, А.Н. Шеин // Радиоэлектроника, информатика, электротехника: сб. мате. науч. конф. Вологдинские чтения. - Владивосток: ДВГТУ, 2008. -С. 156-160.

29. Болотовский, Ю.И. Разработка систем заряда ёмкостных накопителей энергии / Ю.И. Болотовский, Г.И. Таназлы, Е.И. Вашкевич, А.В. Никитин // Силовая электроника, 2008. - № 4. - С. 49-56.

30. Болотовский, Ю.И. Разработка систем заряда ёмкостных накопителей энергии. Часть 2 / Ю.И. Болотовский, Г.И. Таназлы, Е.И. Вашкевич, А.В. Никитин // Силовая электроника, 2009. - № 1. - С. 34-45.

31. Красковский, М.В. Прибор для испытания высокочастотных воздушных трансформаторов / М.В. Красковский, Г.Е. Кувшинов // Монография. - LAP LAMBERT AcademicPublishing, 2013. - 75 с. ISBN978-3-659-44625-2.

32. Патент на изобретение № 2521613 Российская Федерация, МПК Н 02 М 1/00, 1/36 (2007.01). Устройство для подключения управляемого выпрямителя напряжения к источнику напряжения переменного тока / Г.Е. Кувшинов, Ю.Г. Себто, М.В. Красковский, П.А. Кравцов, А.В. Кравцова; заявитель и патентообладатель ДВФУ - № 2013114883/07; заявл. 02.04.2013; опубл. 10.07.2014, Бюл. № 19.

33. Кувшинов, Г.Е. Устройство для подключения управляемого выпрямителя напряжения к источнику напряжения переменного тока / Г.Е. Кувшинов,

А.В. Дрюкова, П.А. Кравцов, М.В. Красковский, Ю.Г. Себто // Электрика, 2013. - № 4. - С. 31-40.

34. Патент на изобретение № 2593152 Российская Федерация, МПК Н 02 М 1/36 (2007.01). Устройство для подключения управляемого выпрямителя напряжения к источнику напряжения переменного тока / Г.Е. Кувшинов, Л.А. Наумов, Ю.Г. Себто, М.В. Красковский, Р.С. Федюк; заявитель и патентообладатель ИПМТ ДВО РАН - № 2015121180/07; заявл. 03.06.2015; опубл. 27.07.2016, Бюл. № 21.

35. Кувшинов, Г.Е. Усовершенствование устройства для подключения управляемого выпрямителя нпряжения к истчонику переменного тока / М.В. Красковский, Г.Е. Кувшинов, Ю.Г. Себто // Приборы., 2015. - № 9. - С. 2730.

36. Кувшинов, Г.Е. Устройство для подключения управляемого выпрямителя напряжения к источнику напряжения переменного тока / Г.Е. Кувшинов, М.В. Красковский, Ю.Г. Себто // Энергетика: Управление, качество и эффективность использования энергоресурсов; АМГУ: сб. докл. VIII междунар. науч.-практич. конф. - Комсомольск-на Амуре: АМГУ, 2015. - С. 413-416.

37. Кувшинов, Г.Е. Устройство для подключения к источнику переменного тока и контроля за работой управляемого выпрямителя напряжения / Г.Е. Кувшинов, М.В. Красковский, Ю.Г. Себто // Проблемы транспорта Дальнего востока; МГУ: сб. докд. Одиннадцатой междунар. науч.-практич. конф. -Владивосток: МГУ, 2015. - С. 182-184.

38. Справочник судового электротехника. Том 2. Судовое электрооборудование / Под ред. Г.И. Китаенко // Л.: Судостроение, 1975 г. - 776 с.

39. Патент на изобретение № 2622043 Российская Федерация, МПК Н 02 М 1/36 (2007.01). Система управления управляемого выпрямителя напряжения / Г.Е. Кувшинов, Л.А. Наумов, Ю.Г. Себто, М.В. Красковский; заявитель и патентообладатель ИПМТ ДВО РАН - № 2015147939; заявл. 06.11.2015; опубл. 11.06.2017, Бюл. № 16.

40. Патент на изобретение № 2610924 Российская Федерация, МПК Н 02 J 7/10 (2006.01). Устройство для ограничения зарядного тока конденсатора нагрузки при подключении к сети переменного тока / В.А. Герасимов,. А.В. Комлев, М.В. Красковский; заявитель и патентообладатель ИПМТ ДВО РАН - № 2016106066; заявл. 20.02.2016; опубл. 17.02.2017, Бюл. № 5.

41. Патент на изобретение № 2604883 Российская Федерация, МПК Н 02 Н 7/16 (2006.01), МПК Н 02 Н 9/02 (2006.01). Устройство для ограничения зарядного тока конденсатора нагрузки при подключении к сети переменного тока / В.А. Герасимов,. А.В. Комлев, М.В. Красковский; заявитель и патентообладатель ИПМТ ДВО РАН - № 2015151373/07; заявл. 30.11.2015; опубл. 20.12.2016, Бюл. № 35.

42. Кувшинов, Г.Е. Расчёт ёмкости входного конденсатора автономного инвертора напряжения / Г.Е. Кувшинов, М.В. Красковский // ЭЛЕКТРО. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность, 2014. - № 6. - С. 47-50.

43. Красковский, М.В. Схемы замещения трансформатора / М.В. Красковский, Г.Е. Кувшинов // Вопросы современных технических наук: свежий взгляд и новые решения: сб. докл. III междунар. науч.-практич. конф. - Екатеринбург, 2016. - С. 115-118.

44. Кувшинов, Г.Е. Энергоснабжение и стабилизация глубины погружения подводной зарядной станции / Г.Е. Кувшинов, Л.А. Наумов, К.В. Чупина, П.И. Чепурин // Монография. - Владивосток: Дальнаука, 2015. - 156 с.

45. Электротехнический справочник. В 3 т. Т. 3: В 2 кн. Кн.2. Использование электрической энергии / Под общ.ред. профессоров МЭИ. -М.:Энергоатомиздат, 1981. - 616 с.

46. Герасимов, В.А. Моделирование устройства для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект / В.А. Герасимов, В.В. Копылов, Г.Е. Кувшинов, Л.А. Наумов, Ю.Г. Себто, А.Ю. Филоженко, П.И. Чепурин // Подводные исследования и робототехника, 2012. - № 2 (14). - С. 27-34.

47. Герасимов, В.А. Схемы замещения трансформатора / В.А. Герасимов, П.А.

Кравцов, А.В. Кравцова, М.В. Красковский, Ю.Г. Себто // Вологдинские чтения, 2013. - С. 164-166.

48. Копылов, И.П. Электрические машины: Учебник для вузов / И.П. Копылов.

- М.: Энергоатомиздат, 1986. - 360 с.

49. Герасимова, Г.Н. Топологические методы анализа в электротехнике и автоматике: учеб. пособие для вузов / Г.Н. Герасимова, Г.Е. Кувшинов, Л.А. Наумов, В.К. Усольцев // Владивосток: Дальнаука, 2001. - 232 с.

50. Мэзон, С. Электронные цепи, сигналы и системы / С. Мэзон, Г. Циммерман // М.: ИЛ, 1963. - 620 с.

51. Красковский, М.В. Схема замещения высокочастотного трансформатора для гальванической и магнитной развязки его обмоток / М.В. Красковский, Г.Е. Кувшинов // Приоритетные задачи и стратегии развития технических наук: сб. докл. II междунар. науч.- практич. конф. - Тольятти, 2017. - С. 37-39.

52. Wang, X. Reviews of Power Systems and Environmental Energy Conversion for Unmanned Underwater Vehicles / J. Shang, Z. Luo, L. Tang, X. Zhang, J. Li // Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2012. Vol. 16, Is. 4. - P. 1958-1970. [Электронный ресурс]. Доступ для зарегистрированных пользователей. -URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032111006095 (дата обращения 12.01.2017).

53. Патент на изобретение № 2564199 Российская федерация, МПК H 02 J 7/00 (2006/01). Устройство для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект / В.А. Герасимов, Г.Е. Кувшинов, О.С. Попов, А.Ю. Филоженко, П.И. Чепурин; заявитель и патентообладатель ИПМТ ДВО РАН

- 014123766/02; заявл. 10.06.2014; опубл. 27.09.2015, Бюл. № 27.

54. McGinnis, T. Inductive power system for autonomous underwater vehicles / T. McGinnis, C.P. Henze, K. Conroy // OCEANS, 2007. 6 p. [Электронный ресурс]. Доступ для зарегистрированных пользователей. - URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/4449219/. (дата обращения 15.06.2017).

55. Илларионов, Г.Ю. Донные причальные устройства для автономных необитаемых подводных аппаратов / Г.Ю. Илларионов, А.Ф. Щербатюк,

A.А. Кушнерик, А.Г. Квашинин // Двойные технологии, 2011. - № 1. - С. 1321.

56. Hobson, B.W. The Development and Ocean Testing of an AUV Docking Station for a 21'' AUV // B.W. Hobson, R.S. McEwen, J. Erickson, J. Bellingham // OCEANS, 2007. - 7 p.

57. Герасимов, В.А. Структура системы электроснабжения автономного необитаемого подводного аппарата / В.А. Герасимов, А.Ю. Филоженко, П.И. Чепурин // Известия ЮФУ. Технические науки, 2013. - № 3 (140). - С. 47 -55.

58. Герасимов, В.А. Повышение эффективности системы бесконтактного заряда аккумуляторных батарей автономного необитаемого подводного аппарата /

B.А. Герасимов, М.В. Красковский, А.Ю. Филоженко // Известия ЮФУ. Технические науки, 2017. - № 1 (186). - С. 108-120.

59. Kraskovskiy, M.V. The Use of Resonance for Current Downloading of the Transistor Keys of the Inverter / M.V. Kraskoskiy, V.A. Gerasimov, G.E. Kuvshinov, A.Yu. Filozhenko // International Journal of Control Theory and Applications, 2016. - Vol. 9, Is. 30. - P. 305-311.

60. Герасимов, В.А. Повышение эффективности бесконтактной передачи электроэнергии на автономный подводный аппарат / В.А. Герасимов, М.В. Красковский, Г.Е. Кувшинов, А.Ю. Филоженко // Подводные исследования и робототехника, 2016. - № 1 (21). - С. 24-30.

61. Герасимов, В.А. Автономный инвертор напряжения с последовательным резонансным контуром / В.А. Герасимов, М.В. Красковский, Г.Е. Кувшинов, А.Ю. Филоженко // Известия ЮФУ. Технические науки, 2016. - № 4 (177). -

C. 147-158.

62. Герасимов, В.А. Использование резонанса для токовой разгрузки транзисторных ключей инвертора / В.А. Герасимов, М.В. Красковский, Г.Е. Кувшинов, А.Ю. Филоженко // Двойные технологии, 2016. - № 4 (77). - С. 55-60.

63. Герасимов, В.А. Обеспечение передачи заданной мощности в системе

бесконтактного заряда аккумуляторных батарей подводного аппарата / В.А. Герасимов, М.В. Красковский, А.Ю. Филоженко, П.И. Чепурин // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика, 2017. - Т. 17, № 4. - С. 48-58. DOI: 10.14529/power170406.

64. ANSYS Maxwell - Low Frequency Electromagnetic Field Simulation / ANSYS. -[Электронный ресурс] - http://www.ansys.com/Products/Electronics/ANSYS-Maxwell (дата обращения: 12.07.2016).

65. User's guide - Maxwell 3D ver. 15 / ANSYS. - [Электронный ресурс] -http://www.mae.ncsu.edu/buckner/courses/mae535/Maxwell3D.pdf (дата обращения: 12.07.2016).

66. Jung, K.H. Wireless Power Transmission for Implantable Devices Using Inductive Component of Closed Magnetic Circuit // K.H. Jung, Y.H. Kim, J. Kim, Y.J. Kim // Electronics Letters, 2009. - V. 45(1). - P. 21-22.

67. Kojiya, T. Automatic Power Supply Sysytem to Underwater Vehicles Utilizing Non-contacting Technology / T. Kojiya, F. Sato, H. Matsuki, T. Sato // MTS/IEEE Techno-Ocean, 2004. - V. 1-4. - P. 2341-2345. doi: 10.1109/0CEANS.2004.1406521.

68. Колпаков, А. Проблемы проектирования IGBT-транзисторов: перенапряжения и снабберы / А. Колпаков // Компоненты и технологии, 2008. - № 5. - С. 98-103.

69. Герасимов, В.А. Математическая модель устройства для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект / В.А. Герасимов, В.В. Копылов, Г.Е. Кувшинов, Л.А. Наумов, Ю.Г. Себто, А.Ю. Филоженко, П.И. Чепурин // Подводные исследования и робототехника, 2012. - № 2 (14). - С. 28-34.

70. Герасимов, В.А. Разгрузка транзисторов инвертора в системе бесконтактной передачи электроэнергии на автономный подводный аппарат / В.А. Герасимов, М.В. Красковский, Г.Е. Кувшинов // Известия ЮФУ. Технические науки, 2016. - № 4 (177). - С. 133-147.

71. Красковский, М.В. Способ разгрузки силовых ключей автономного

инвертора напряжения / М.В. Красковский // Транспорт Азиатско-Тихоокеанского региона, 2016. - № 1. - С. 35-38.

72. Герасимов, В.А. Разгрузка транзисторов инвертора в системе бесконтактной передачи электроэнергии на автономный подводный аппарат / В.А. Герасимов, М.В. Красковский, Г.Е. Кувшинов // Перспективные системы и задачи управления: сб. докл. Одиннадцатой науч.-практич. конф. - Таганрог: ЮФУ, 2016. - Том II, С. 30-42.

73. Зиновьев, Г.С. Основы силовой электроники: Учебник / Г.С. Зиновьев. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1999 Ч.2. - 197 с.

74. Патент на изобретение № 2377709, Российская Федерация, МПК H 02 M 7/219 (2006.01). Устройство для подключения автономного инвертора напряжения к источнику напряжения постоянного тока (Варианты) / В.В. Копылов, Г.Е. Кувшинов, Л.А. Наумов, А.Ю. Филоженко, Г.И. Чуев, А.Н. Шеин; заявитель и патентообладатель ИПМТ ДВО РАН - 2008132165/09; заявл. 04.08.2008; опубл. 27.12.2009, Бюл. № 36.

75. Копылов, В.В. Устройство для подключения автономного инвертора напряжения / В.В. Копылов, Г.Е. Кувшинов, А.Ю. Филоженко, Г.И. Чуев, А.Н. Шеин // Радиоэлектроника, информатика, электротехника: сб. матер. юбил. науч. конф. Вологдинские чтения. Владивосток: ДВГТУ, 2009. - С. 117-119.

76. Lu, Y. Quasi current mode control for the phase-shifted series resonant converter / Yan Lu, K.W. Eric Cheng, S.L. Ho, 2009. - P. 353-358. - [Электронный ресурс]

- http://ira.lib.polyu.edu.hk/bitstream/10397/871/1/phase-shifted-series_08.pdf (дата обращения: 25.02.2016).

77. Moradewic, A.J. FPGA based control of series resonant converter for contactless power supply / A.J. Moradewicz, M.P. Kazmierkowski // [Электронный ресурс]

- https://www.researchgate.net/publication/224350054 (дата обращения 25.02.2016).

78. Valtchev, S. Resonant contactless energy transfer with improved efficiency / S. Valtchev, B. Borges, K. Brandskiy, B. Klaasens // Transactions on Power

Electronics, 2009. - [Электронный ресурс] -

https://www.researchgate.net/publication/224400488 (дата обращения 25.02.2016).

79. Горский, О.В. Исследование базовой модели индуктивно связанных контуров бесконтактного зарядного устройства имплантируемых систем / О.В. Горский // Информационно-управляющие системы, 2013. -[Электронный ресурс] - http://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-bazovoy-modeli-induktivno-svyazannyh-konturov-beskontaktnogo-zaryadnogo-ustroystva-implantiruemyh-sistem (дата обращения 25.02.2016).

80. Valtchev, S. Resonant power converters in contactless energy transfer: electric vehicle and renewable energy processing / S. Valtchev // Энергосберегающие технологии с использованием электроприводов переменного тока, 2015. -195-200. - [Электронный ресурс] -http://elar.urfu.ru/bitstream/10995/35311/1/epp-2015-46.pdf (дата обращения 25.02.2016).

81. Xue, Y. Topologies of Single-Phase Inverters for Small Distributed Power Generators: An Overview / Y. Xue, L. Chang, S. B^khoj Kj^r, T. Shimizu // Transactions on Power Electronics, 2004. - [Электронный ресурс] -http://www.researchgate.net/publication/3280590 (дата обращения 12.04.2016).

82. Патент на изобретение № 2558681 Российская Федерация, МПК Н 02 М 7/797 (2006.01). Автономный инвертор напряжения для питания нагрузки через трансформатор с низким коэффициентом связи между его обмотками / Г.Е. Кувшинов, Л.А. Наумов, Ю.Г. Себто,. В.А. Герасимов, Чепурин, М.В. Красковский; заявитель и патентообладатель ИПМТ ДВО РАН - № 2014111547/07; заявл. 25.03.2014; опубл. 10.08.2015, Бюл. № 22.

83. Амелина, М.А. Программа схемотехнического моделирования Micro-Cap 8 / М.А. Амелина, С.А. Амелин. - М.: Горячая линия Телеком, 2007. - 464 с.

84. Герасимов, В.А. Разгрузка транзисторов автономного инвертора напряжения / В.А. Герасимов, М.В. Красковский, Г.Е. Кувшинов, А.Ю. Филоженко // Современные технологии и развитие политехнического образования, ДВФУ:

сб. докл. междунар. науч. конф. - Владивосток: ДВФУ, 2016. - С. 340-343.

85. Герасимов, В.А. Организация мягких переключений инвертора в системе бесконтактной зарядки аккумуляторных батарей подводного робота / В.А. Герасимов, М.В. Красковский, А.Ю. Филоженко // Технические проблемы освоения мирового океана: ИПМТ: сб. докл. Седьмой Всероссийской науч.-техн. конф. - Владивосток: Дальнаука, 2017. - С. 129-134.

86. Kim, E. H. Hihg Step-Up Resonant Push Pull Converter with High-Efficiency / E. H. Kim, B.H. Kwon // IET Power Electron, 2009. - V. 2, No. 1. - P. 79-89.

87. Chen, R. Y. Study and Implementation of a current-fed Fulbridge Boost DC-DC Covnverter with Zero-Current Switching for High-Voltage Application / R.Y. Chen, T.J. Liang, J.F. Chen, R.L. Lin, K.S. Tseng // IEEE Trans. Ind. Application, 2008. - V. 44, No. 4. - P. 1218-1226.

88. Wang, H. A ZCS Current-Fed Full-Bridge PWM Converter with Self-Adaptive Soft-Switching Snubber Energy / H.Wang, Q. Sun, H. Shun Hung Chu, S. Tapuchi, A. Ioinovici // IEEE Trans. Power Eletron, 2009. - V. 24, No. 8. IEEE Trans. Power Eletron. - P. 1977-1991.

89. Abib, E. Zero-Voltage Transition Current-Fed Full-Bridge PWM Converter / E. Abib, H. Farzanehfard // IEEE Trans. Power Electron, 2009. - V. 24, No. 4. - P. 1041-1047.

90. Патент на изобретение № 2530877, Российская Федерация, МПК H 02 J 7/04 (2006.01). Устройство для зарядки аккумуляторной батареи / В.А. Герасимов, А.Ю. Филоженко, П.И. Чепурин; заявитель и патентообладатель ИПМТ ДВО РАН - 2013113385/07; заявл. 26.03.2013; опубл. 20.10.2014, Бюл. № 29.

91. Патент на изобретение № 2602078, Российская Федерация, МПК H 02 J 7/02 (2006.01). Устройство для зарядки аккумуляторной батареи подводного объекта / В.А. Герасимов, А.Ю. Филоженко; заявитель и патентообладатель ИПМТ ДВО РАН - 2015146625/07; заявл. 28.10.2015; опубл. 10.11.2016, Бюл. № 31.

92. Metallized Polypropylene Film Capacitors // «Ай-Си Контракт». -

[Электронный ресурс] - http://www.ic-

contract.ru/images/pdf/TDK/MKP_B32656S.pdf (дата обращения 24.03.2016).

93. Новиков, А.П. Новые драйверы IGBT и MOSFET транзисторов от «Электрум АВ» - аналоги драйверов «Mitsubishi» / А.П. Новиков // Электрум АВ, 2005. - 5 с. [Электронный ресурс] - http://electrum-av.com/images/stati/analogi drayverov Mitsubishi.pdf (дата обращения 12.01.2017).

94. Шишкин, С. Силовые конденсаторы EPCOS для IGBT инверторов мощных преобразователей систем электроснабжения / С. Шишкин // Силовая электроника, 2005. - С. 18-21. - [Электронный ресурс] - http://www.power-e.ru/pdf/2005_03_18.pdf (дата обращения 12.01.2017).

95. Патент на изобретение № 2620255 Российская федерация, МПК H 02 J 7/04 (2006.01). Устройство для зарядки аккумуляторных батарей / В.А. Герасимов, А.В. Комлев, М.В. Красковский; заявитель и патентообладатель ИПМТ ДВО РАН - № 2016123917; заявл. 15.06.2016; опубл. 24.05.2017, Бюл. № 15.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Патенты на разработки в составе диссертации «Устройство для подключения управляемого выпрямителя напряжения к источнику напряжения переменного тока» №2521613

«Устройство для подключения управляемого выпрямителя напряжения к источнику напряжения переменного тока» №2593152

Патент «Система управления управляемого выпрямителя напряжения»

№ 2622043

«Автономный инвертор напряжения для питания нагрузки через трансформатор с низким коэффициентом связи между его обмотками»

№ 2558681

«Устройство для ограничения зарядного тока конденсатора нагрузки при подключении к сети переменного тока» № 2604883

«Устройство для ограничения зарядного тока конденсатора нагрузки при подключении к сети переменного тока» № 2610924

«Устройство для зарядки аккумуляторной батареи» № 2620255

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Акт внедрения результатов диссертационной работы