автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Асинхронные генераторы повышенной частоты тока автономных источников питания сельскохозяйственных потребителей

ВРОНСКИЙ Олег Викторович

АСИНХРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ ТОКА АВТОНОМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Специальность: 05.20.02 - «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар 2004

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении Высшего профессионального образования «Кубанский государственный аграрный университет» (ФГОУ ВПО КГАУ)

Научный руководитель: заслуженный изобретатель России, кандидат

технических наук, профессор кафедры Богатырёв Николай Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Богдан Александр Владимирович; кандидат технических наук, доцент Кобозев Владимир Анатольевич

Ведущее предприятие: Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства» (ГНУ ВНИПТИМЭСХ), г. Зерноград.

Защита диссертации состоится « 23 » сентября 2004 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 220.038.08 Кубанского государственного аграрного университета по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина 13, КубГАУ, корпус факультета механизации сельского хозяйства, аудитория № 401.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «_» августа 2004 года.

М.И. Чеботарев

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор ^

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В малых сельскохозяйственных предприятиях, в сельских ремонтных мастерских и в строительстве при выполнении ряда технологических процессов и операций применяют электрифицированные средства малой механизации и электроинструмент. Это рыхлители почвы, сучкорезы, дробилки кормов, электронасосы, индивидуальные доильные аппараты, машинки для стрижки овец, сверлильные и отрезные машины и т. д.

Электроприводы большей части техники и электроинструмента должны отличаться малой массой. Этим требованиям наиболее полно отвечают электроприводы с короткозамкнутыми асинхронными электродвигателями повышенной частоты тока. По массе они ниже, а по надёжности значительно выше коллекторных электродвигателей переменного тока на ту же частоту вращения. Кроме того, применение коллекторных электродвигателей в характерных для сельскохозяйственного производства помещениях и площадках (пыльных, влажных, с агрессивной средой) часто невозможно.

Питание электродвигателей повышенной частоты тока, осуществляемое от электромашинных, ферромагнитных и транзисторных преобразователей частоты при их известных недостатках - наличием в выходном напряжении заметных амплитуд высших гармоник является причиной значительного нагрева электродвигателей, что приводит к термическому повреждению их обмоток.

Для питания электродвигателей повышенной частоты необходимы и автономные источники электроснабжения, способные обслуживать широкий спектр нагрузок при выполнении работ в полевых условиях в том числе при чрезвычайных ситуациях.

Создание автономных источников электроэнергии повышенной частоты тока с улучшенными выходными характеристиками и оптимально адаптированных к группам электрифицированной техники малой механизации и электроинструмента различного назначения является актуальной задачей сельской электрификации.

Диссертация посвящена разработке асинхронных генераторов с новыми статорными обмотками с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока автономных источников электроэнергии для питания сельскохозяйственных потребителей.

Работа выполнена в соответствии с темой «Снижение энергозатрат и повышение эффективности электромагнитных аппаратов и источников питания для новых условии сельскохозяйственного производства» 1996-2000 гг. (№ ГР 01.960.009.015); «Разработка и исследование энергосберегающих технологий, оборудования и источников электропитания для АПК», 2000-2005 гг. (№ ГР 01. 200. 113. 477) плана НИР КубГАУ

Цель работы. Разработка асинхронных генераторов повышенной частоты тока с новыми статорными обмотками с конденсаторным возбуждением для автономных источников электро-

энергии небольшой мощности

улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Задачи исследования. Достижение поставленной цели потребовало:

- проанализировать применяемые в отраслях АПК электрифицированные средства малой механизации и электроинструмент повышенной частоты тока, а также источники для их электропитания;

- обосновать требования к асинхронным генераторам с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока для автономных источников электроэнергии небольшой мощности сельскохозяйственного назначения;

- сравнить существующие методы стабилизации напряжения автономных асинхронных генераторов;

- проанализировать современные методы формирования схем статорных обмоток асинхронных машин и обосновать новые рациональные схемы обмоток для асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока автономных источников электроэнергии;

- разработать методику расчета обмоточных данных и параметров асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока автономных источников электроэнергии;

- выполнить экспериментальные исследования асинхронных генераторов с новыми статорными обмотками и рассчитать технико-экономические показатели разработанных асинхронных генераторов.

Объект исследования - асинхронные генераторы с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока с новыми модулированными статорными обмотками и средства малой механизации сельскохозяйственного назначения.

Предмет исследования - параметры и характеристики асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока с новыми модулированными статорными обмотками.

Методика исследования включает аналитические методы, базирующиеся на теории вынужденных электромагнитных колебаний, на матричной теории формирования схем статорных обмоток асинхронных машин, на гармоническом анализе магнитодвижущих сил и оценке параметров обмоток по диаграммам Гёргеса, а также экспериментальные методы, включающие исследования характеристик асинхронных генераторов с модулированными статорными обмотками при разном характере нагрузки.

Экспериментальные исследования опытных образцов асинхронных генераторов повышенной частоты тока с конденсаторным возбуждением проведены на специализированном стенде, разработанном при участии автора, на кафедре электрических машин и электропривода КубГАУ.

Научная новизна работы состоит:

- в методе формирования схем модулированных статорных об-

моток асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока на разное напряжение автономных источников электроэнергии для питания средств электромеханизации и электроинструмента сельскохозяйственного назначения;

- в методике расчёта коэффициента дифференциального рассеяния модулированных обмоток при разном характере нагрузки и при разной величине тока нагрузки по базовым диаграммам Гёргеса и по базовой диаграмме МДС;

- в методике расчёта обмоточных данных и параметров асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока с модулированными статорными обмотками автономных источников электроэнергии сельскохозяйственного назначения;

- в результатах исследовании статических и динамических характеристик опытных образцов асинхронных генераторов с модулированными статорными обмотками и конденсаторным возбуждением автономных источников электроэнергии сельскохозяйственного назначения;

- Новизна технических решений подтверждена девятью патентами РФ.

Практическая ценность исследований заключается:

- в разработке схем новых модулированных статорных обмоток асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока на разное напряжение автономных источников электроэнергии;

- в расчёте параметров асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока с модулированными статорными обмотками автономных источников электроэнергии сельскохозяйственного назначения.

- в разработке асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока с улучшенными эксплуатационными показателями;

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы в опытных образцах генераторов повышенной частоты тока. Материалы исследований применяются в учебном процессе при самостоятельной работе студентов электротехнических специальностей по разделам курсов электрических машин, эксплуатации и ремонта электрооборудования в ФГОУ ВПО КубГАУ, ФГОУ ВПО СГАУ, ФГОУ ВПО АЧГАА в научной работе ФГОУ ВПО КубГАУ и ГНУ ВНИПТИМЭСХ. Обмоточные данные для изготовления асинхронных генераторов переданы в цех по ремонту электрооборудования филиала «Отделения Нефтемашсервис» ОАО «Роснефть-Краснодарнефтегаз» Северского района Краснодарского края. По результатам исследований был получен двухгодичный грант первой степени в краевом конкурсе: «Лучшая научно-техническая и творческая работа среди аспирантов высших учебных заведений Краснодарского края» на тему: «Разработка ветроэлектростанции с резервным источником питания».

Апробация работы. Основные положения и выводы по работе доложены и одобрены на ежегодных научных конференциях КубГАУ в 1997 - 2004 гг.; на Международной научной конференции «Ресурсо- и энергосберегающие технологии в промышленности», г. Одесса, 1996 г; на 2-й Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе», г. Ставрополь, 2003 г.; на Всероссийской научно-технической конференции по результатам исследований за 2002 г., г. Зерноград, 2003 г.; на 3-й Межвузовской научной конференции «Электромеханические преобразователи энергии», г. Краснодар, 2004 г.; на международной научной конференции «Основы достижения устойчивого развития сельского хозяйства», г. Волгоград, 2004 г.; на Международной научно-технической конференции по итогам исследований 2003 года, посвященной 75-летию ВНИПТИМЭСХ, г. Зерноград, 2004г.

Публикации результатов работы. Основные положения, составившие основу диссертации, опубликованы в 30 печатных работах, в том числе 9 патентах РФ на изобретения и двух учебных пособиях для студентов электротехнических специальностей высших учебных заведений.

Структура п объем работы. Диссертация изложена на 157 страницах, включая 132 рисунка и 23 таблицы, содержит введение с обоснованием задач исследований, пять глав, основные выводы по работе, список литературы и приложения.

На защиту выносятся:

- результаты анализа средств электромеханизации повышенной частоты тока в сельском хозяйстве и существующих автономных источников питания сельскохозяйственного назначения;

- метод формирования рациональных схем статорных обмоток асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока на разное напряжение для автономных источников электроэнергии;

- методика расчёта коэффициента дифференциального рассеяния модулированных статорных обмоток при разном по величине токе нагрузки и при разном характере нагрузки по базовым диаграммам Гергеса и по базовой диаграмме МДС;

- методика расчёта параметров асинхронных генераторов с модулированными статорными обмотками и ёмкости конденсаторов возбужденя автономных источников электроэнергии сельскохозяйственного назначения;

- характеристики асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока с модулированными статорными обмотками автономных источников электроэнергии сельскохозяйственного назначения.

Искреннюю благодарность выражаю доктору технических наук, профессору Владимиру Николаевичу Ванурину за

консультации и методическую помощь в изучении разработанного им матричного метода формирования обмоток, ценные и кон-

структивные замечания в ходе выполнения работы, за оказание содействия в изготовлении первых 5 опытных образцов асинхронных генераторов, на базе которых нами получены экспериментальные данные, подтверждающие результаты исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, показана связь темы с планами НИР КубГАУ.

В главе 1 дан анализ применяемых в сельском хозяйстве электрифицированных средств малой механизации и электроинструмента. В большинстве случаев снижение массы электрифицированной техники малой механизации и электроинструмента является весьма актуальной задачей и требует применения в приводах наиболее простых в эксплуатации асинхронных электродвигателей повышенной частоты тока.

В настоящее время широко используются стригальные машинки МСУ-200, ягодоуборочные машины ЭЯМ-200, различные электросекаторы для обрезки виноградной лозы с дисковой фрезой и ножничного типа, чаесборочные и чаеподрезочные аппараты с двигателями на частоту тока 200 Гц, мощностью 100-600 Вт.

Массово выпускается и используется электроинструмент с электродвигателями на частоту тока 200 Гц: сверлильные машины, шлифовальные, отрезные машины, электрогайковерты, инструмент для резки металла.

Созданию и усовершенствованию электрифицированной техники малой механизации и электроинструмента повышенной частоты тока и источников их питания большое внимание уделено в работах Листова П.Н., Бородина И.Ф., Мякишева Н.Ф., Краморова Ю.И., Рапутова Б.М., Шогенова А.Х., Богатырёва Н.И., Змитровича B.C., Фришмана B.C., Торопцева Н.Д., других учёных.

Для электропитания средств электромеханизации на частоту тока 200 Гц используют преобразователи частоты электромашинные - ИЭ-9405, ИЭ-9406 и др., а также различные статические преобразователи ТППТ1, ТППТ2, ТППТЗ, ПЧ-4-36, ПЧ-10-36: мощностью от 0,25 до 10 кВт. При всех достоинствах преобразователей частоты для них необходимо иметь стационарную сеть или автономный источник частотой тока 50 Гц.

Из серийных источников питания небольшой мощности российского производства наиболее распространены электроагрегаты ОАО «Калугатрансмаш» серии АБ2, АБ4, АД2, АД4 с приводными бензиновыми двигателями Уд-15, УД-25 и дизельными СН6Д. Эти агрегаты имеют мощность 2,5 и 5 кВт соответственно и синхронные генераторы специальной конструкции.

Представленные на российском рынке электроагрегаты импортного производства по своим массогабарнтным показателям превосходят российские, но более требовательны к качеству топлива и стоимость их превышает в 1,8...2,5 раз аналогичные по типу АБ2-4, АД2-4, соответственно выше и эксплуатационные затраты.

Таким образом, анализ показывает, что в настоящее время существующие электроагрегаты небольшой мощности на частоту тока 200 Гц, не отвечают современным требованиям по эксплутационным и мас-согабарйтным показателям и не адаптированы оптимально к группам электрифицированной техники и электроинструмента разного назначения.

В главе 2 рассмотрены достоинства и недостатки асинхронных генераторов. Асинхронные двигатели повышенной частоты тока испытывают, как правило, предельные электромагнитные нагрузки и предъявляют повышенные требования к качеству подводимого напряжения. Анализ источников питания повышенной частоты тока показал, что предъявляемым требованиям в большей степени отвечают генераторные установки небольшой мощности на основе короткозамкнутых асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением.

Проблема разработки таких генераторных установок заключается в сложности регулирования их возбуждения путём плавного изменения емкостного тока. Необходимость регулирования обусловлена реактивной составляющей тока нагрузки, размагничивающей генератор.

К настоящему времени предложены различные направления в решении этой проблемы, такие как использование регулируемых индуктивных элементов, тиристорных источников реактивной мощности, нелинейных конденсаторов - варикондов, схем дискретного регулирования ёмкости возбуждения. Каждое из них находит области целесообразного применения, однако, они не решают основную задачу, связанную с причиной размагничивания асинхронного генератора.

Наименьшей относительной величиной намагничивающего тока характеризуются двухполюсные и четырёхполюсные асинхронные генераторы. При практической реализации генераторных установок на основе двухполюсных и четырёхполюсных асинхронных электродвигателей частоты вращения роторов (12000 и 6000 мин .) вносят определённую сложность для механических узлов как самих генераторов, так и для промежуточных мультипликаторов.

Напряжение асинхронного генератора при нагрузке определяет степень насыщения его магнитной цепи и параметры статорнои обмотки. Увеличение насыщения магнитной цепи вызывает в большей степени рост намагничивающего тока, что отрицательно сказывается на мощности генератора особенно с многополюсной статорной обмоткой, целесообразность применения которой в генераторах повышенной частоты тока обусловлена приемлемой частотой вращения приводного двигателя без мультипликатора.

Поскольку характеристики генератора определяются также и параметрами статорной обмотки, высказана гипотеза о возможности направленного воздействия на напряжение генератора при нагрузке изменением параметров обмотки за счет её особых конструктивных признаков.

В главеЗ проанализированы известные методы формирования схем статорных обмоток асинхронных машин (схемы двигателей основного исполнения, схемы Даландера, схемы Харитонова, схемы с переключением полюсов по методу симметричной и не симметричной полюсно - амплитудной, по методу фазной модуляции, по методу амплитудно-фазной модуляции, по матричному методу).

Показано, что рациональным методом формирования статорных обмоток для генераторов повышенной частоты тока является разработанный В.Н. Вануриным матричный метод. Согласно этому методу любое исходное число полюсов трёхфазной обмотки с 60 -й фазной зоной приводится к двухполюсной обмотке, а преобразование базовой транспонированной матрицы чередования фазных зон А,В,С по периметру статора матрицей симметричной трёхфазной сети с элементами по диагонали 1, а, а (а - множитель трёхфазной системы) определил цепной вариант чередования фазных зон или сторон катушек, занимающих эти зоны

В главе 4 показано, что согласно принятой комбинированной схеме соединения фаз (рис. 3) на выводах обмоток получены рациональные соотношения напряжений 230/130/42 В (рис. 3-5).

230 В В 230

Рисунок 3 - Схема соединения фаз обмоток на 10 и Е полюсов

он ов со он О В СО ОН ОВ со

Рисунок 4 - Схема цепной обмотки на напряжение 230/130/42 В, 2р= 10

С ООН. ОВ СООН . ОВ Сббн ОВ

Рисунок 5 - Схема цепной обмотки на напряжение 230/130/42 В, 2р - 8

Между ЭДС на выводах обмоток высшего и среднего напряжения имеется общепринятая автотрансформаторная связь, поэтому основное внимание в диссертации уделено анализу реакции нагрузки на зажимах низшего напряжения (рис. 6 и 7).

2р= 10 2р= 8 Рисунок 6 - Схема обмоток на 10/8 полюсов с указанием токов нагрузки.

§д

1/и VI«

л! 1и'1*

и

. и У!с

Бя

I»

Ц*1с

¿3*

г* и

?А

2/> = 10

2р= 8

7а)

1А. . 1с

~ТМВ Г" "71*

2р= 10

2р = 8

76)

Рисунок 7 - Векторные диаграммы токов и их реакция при активной нагрузке (а) и активно-индуктивной нагрузке (б)

Особенностью обмоток является то, что форма их МДС от тока нагрузки низшего напряжения в значительной степени отличается от формы МДС оттока возбуждения (рис. 8 и 9).

ЛСС&ОХО

2х О

Р- 1пУЗ

ти

[ЛГТОЛЛГТГУ^АГ^ПУУТГ^^

— си

2 яг о

Рисунок 8 - МДС фазной цепной обмотки от тока возбуждения и от тока нагрузки низшего напряжения, 2р - 10

а-40'

2 яг О

Рж 2п/3

2л 0 •

Рисунок 9 - МДС фазной цепной обмотки от тока возбуждения и от тока нагрузки низшего напряжения, 2р - 8

Сдвиг половин фазных обмоток на угол р равнозначен пространственной модуляции МДС от тока возбуждения четырёхполюсными (к = 2) волнами и фазной модуляции путем изменения фазы токов во вторых половинах фазных обмоток по принципу кругового перемещения трёхфазных токов. Для основной гармоникир МДС с амплитудами ¥п половин фазных обмоток такого рода модуляция имеет вид:

F = Ра [соб/зх • этАх • зт(<аг - 2я/3) + соер{х - а) • бшЛОс - а) • этй* + соз,р(х - р) • - р) • Бт(й*- 4я/3) + со%р(х - /?- а) • $шЛ(д; - ра) • 8ш(й* - 2я/3) + сов/ф - 2/5) • б^х - 2Р) • вта* + соър(х -2/3- а)

эт^дс - 2р- а) ■ 8ш(й* - 4я/3)].

Результат модуляции для десятиполюсной обмотки

рЛрш 2

Для восьмиполюсной обмотки

со д ю/ - (р +к)х+———-сое——--

со:

ОС

, (р-к)а+2тс/3| (р-£)а-2я/3 Ш + (р-к)х-——-|С05——--

(2) (3)

(4)

Большая часть напряжения падает на индуктивном сопротивлении обмотки от потоков дифференциального рассеяния

(5)

где Га - коэффициент дифференциального рассеяния; хм - индуктивное сопротивление намагничивающего контура для основной гармоники; Яр - ¿кое/Ъяр - амплитуда основной гармоники МДС при условной максимальной величине ампер - проводников в пазу ДД = 1; Да - полярный момент инерции пазовых точек диаграммы Гёргеса.

Сравнительный анализ обмоток генераторов показал преимущество обмоток двойного шага (рис. 10).

Рисунок 10 - Схема обмотки двойного шага и базовые диаграммы Гёргеса от тока возбуждения (тм = 0,06) и от совпадающих токов возбуждения и нагрузки низшего напряжения (тл = 0,215), 2р = 8 Среди гармоник МДС от тока нагрузки низшего напряжения присутствует и гармоника \>=р, влияющая на магнитное состояние генератора при нагрузке. С учётом постоянства во времени энергии магнитного поля симметричной пг фазной обмотки с н> витками на фазу от тока возбуждения 1т, и от определённого тока нагрузки 1т

О,

значение коэфф:

2* 2,1 (т К,

А

л

-2,

ковт .(6)

Ш>

.и»

■о 1,2

(7)

.-I " * л 73 у2

ициента дифференциального рассеяния при нагрузке ц„ определено по базовым диаграммам Гёргеса и по базовой диаграмме МДС от совпадающих токов возбуждения и нагрузки.

Степень влияния гармоники у-р определяет положение векторов ЭДС. Изменить их положение можно перераспределением витков в катушках. Рациональным является вариант с уменьшенным в 2 раза числом витков в третьей части катушек каждой фазной обмотки (рис. 11, где точками отмечены катушки с малым числом витков).

Амплитуды гармоник МДС в долях малых ступенек МДС

I--1г* 12 Г

= 4а2у+Ъ1 ,(8), аг =- \/хсоых(!х ,(9) Ъ¥= — /^¡пкхдх тс I п I

(Ю)

О "О

Значения амплитуд гармоник V = о периода МДС от тока возбуждения Сг — 5,93, оттока нагрузки сг = 1,23 и оттоков возбуждения и нагрузки Сг = 5,84 подтверждает расположение гармоник МДС от тока возбуждения и от тока нагрузки под углом 8 0, поскольку

с2 = д/5,932 +1,23' -2-5,93-1,23-СО5800 = 5,84.

(11)

Рис. 11. МДС от тока возбуждения, от тока нагрузки и от совпадающих токов возбуждения и нагрузки, 2р - 8

Для такого распределения и согласно базовым диаграммам (рис. 12) значения коэффициентов дифференциального рассеяния при активной и активно - индуктивной = 30°) нагрузке

^8=0,(0.145-0,124) (12) т£,и8=0.124+^-||)2.(0>145-0.124) 03}

Близкое к единице соотношение величин коэффициентов дифференциального рассеяния Тдн^дО положительно влияет на характер изменения напряжения генератора при переменной нагрузке. Положительной стороной обмотки является и то, что катушки с малым числом витков могут быть выполнены проводом большего сечения, что способствует снижению электрических потерь.

В диссертации выполнен аналогичный анализ и десятиполюсной обмотки с разным числом витков в катушках.

Перераспределение витков повлияло и на соотношение ЭДС на выводах обмоток высшего и низшего напряжения. При обоих числах полюсов соотношение напряжений высшего и низшего напряжения составляет 195/42 В.

Анализ обмоток при 48 пазах статора, для которых соотношение витков 2/1 обеспечивают числа катушек в группах, показал преимущество десятиполюсной обмотки с шагом у=6 (рис. 13).

Для этой обмотки согласно базовым диаграммам Гёргеса и базовой диаграмме МДС (рис. 14) при активной и активно - индуктивной (<р = 30 ) нагрузке и равенстве токов возбуждения и нагрузки

Рисунок 14- Базовая диаграмма МДС и диаграммы МДС при активной и активно - индуктивной нагрузке десятиполюсной обмотки

На рис. 12 и 13 показаны диаграммы токов обмоток с разным числом витков в катушках при 36 пазах статора (они же и для обмоток с одинаковым числом витков в катушках при 48 пазах статора).

Рисунок 15 - Векторные диаграммы токов при активной и активно-индуктивной нагрузке, 2р = 8 - (15а); 2р = 10 - (15б)

В главе 5 приведена методика расчёта обмоточных данных и параметров генераторов для питания нагрузки со стороны низшего напряжения, результаты исследований генераторов, дана оценка эффективности применения автономного источника питания.

Индукция в воздушном зазоре определяет степень насыщения магнитной цепи и относительную величину намагничивающего тока, число витков и стечение провода обмотки. Выбор её значения также связан с характером нагрузки. При применении базовых двигателей с меньшим числом полюсов величина В$, может несколько превышать индукцию в воздушном зазоре базового двигателя.

Число витков обмотки для линейной ЭДС Е и частоты тока /

и- = £/4,44/*об Д^/, (16)

где Б и / - внутренний диаметр и длина статора.

При активно - индуктивной нагрузке при расчёте щ учитывалось и размагничивающее действие МДС от тока нагрузки.

Индуктивное сопротивление обмотки при холостом ходе генератора и при нагрузке

w2,! h 3/7 + 1 , ,3/7-1 , . ,174

*ю —(—— • + 0.57 --—) + гав*„, (I")

p q 3b 4 2 2p *

.. w2./ A 3/? + l , л„ 3/7-1 jr-D. nR4

=4^o—(-• — •-£— +0,57---__) + r * , (18)

p q 3b 4 2 2p

где; - магнитная постоянная; hwb — высота и средняя ширина паза; q — Шр^Р- отношение шага обмотки к диаметральному шагу.

Емкость конденсаторов на фазу в мкФ

С =10°/,/©£/. (19)

Основные теоретические положения проверены на генераторах, выполненных на базе двигателей основного исполнения с высотой оси вращения 100 мм.

При энергетической оценке генератора потери в стали определены перерасчётом потерь в стали базового двигателя на новую частоту тока и на новую индукцию. Потери механические близки к механическим потерям двухполюсных двигателей того же габарита. По величине приведённого активного сопротивления роторной обмотки равной 0,8 от активного сопротивления статорной обмотки в части треугольника, определены потери в роторной обмотке от тока практически равного активному току нагрузки. Соотношение электрических потерь к электромагнитной мощности определило номинальное скольжение ротора.

Исследования генераторов (рис. 16) проведены на специализированном исследовательском стенде на кафедре электрических машин и электропривода КубГАУ с приводом от двигателя постоянного тока 2ПН 132МУХЛ4 с широким диапазоном регулирования частоты вращения. Для стабилизации частоты вращения приводного двигателя применена схема автоматического управления.

Приведённые в приложении диссертации результаты испытаний генераторов с разными по конструктивным признакам десятиполюс-ными и восьмиполюсными модулированными статорными обмотками подтвердили основные теоретические положения. Энергетическая диаграмма генератора AHP100L8 при нагрузке с углом <р = Ъ0° показана на рис. 16.

Номинальный КПД генератора и номинальная частота вращения вала приводного двигателя

7]„ = Ргл /Р{ =0,755; л„ = 3150 об/мин.

Оценка экономической эффективности с новым генератором выполнена методом сравнения затрат на производство и эксплуатацию с известным и пользующимся потребительским спросом аналогом - электростанцией УИП-1 с синхронным генератором на частоту 50 Гц совместно с преобразователем частоты ПЧИ-5-0,2.

Эксплуатационные затраты сравниваемых вариантов равны соответственно 56,399 тыс. руб. и 44,467 тыс. руб. Чистый приведенный экономический эффект рассчитан при сроке эксплуатации оборудования 8 лет. Поскольку приток денежных средств и эксплуатационные расходы распределены во времени, то они дисконтируются в течение этого срока. Расчеты показали высокую экономическую эффективность нового устройства и инвестиционную привлекательность на его производство.

Основные выводы по работе

1.По результатам исследований разработаны 8-ми и 10-ти полюсные асинхронные генераторы на частоту тока 200Гц без применения мультипликаторов. Опытные образцы имеют КПД 75,5% при полезной мощности 2,1 кВт.

2. Простейшими по исполнению на разное напряжение 230/130/42В являются автономные источники повышенной частоты тока на основе асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением и модулированными статорными обмотками.

3. Влиять на степень реакции МДС от тока нагрузки низшего напряжения определённого характера позволяют модулированные ста-торные обмотки двойного шага с определённым соотношением витков в частях фазных обмоток. Величина их коэффициента дифференциального рассеяния при изменяющейся нагрузке любого характера может быть рассчитана по базовым диаграммам Гёргеса и по базовой диаграмме МДС.

4. Обмотки с близким соотношением коэффициентов дифференциального рассеяния при холостом ходе генератора и при его номинальной нагрузке Т^Тм снижают уровень колебания напряжения при изменяющейся нагрузке низшего напряжения.

5. Разработанная методика расчёта обмоточных данных генераторов повышенной частоты тока и выбора ёмкости конденсаторов возбуждения учитывает влияние характера нагрузки на параметры генератора.

6. Автономные источники электрической энергии небольшой мощности с асинхронными генераторами повышенной частоты тока с конденсаторным возбуждением и модулированными статорными обмотками требуют минимальных затрат на их производство и эксплуатацию.

Основные положения диссертации изложены в работах:

1. Вронский О.В. Универсальные автономные и стационарные сварочные аппараты / Н.И. Богатырёв, О.В. Вронский, В.Н. Темников // Ресурсо- и энергосберегающие технологии в промышленности: Материалы науч. конф. - Одесса, 1996. - С. 41-42.

2. Вронский О.В. Электрифицированный секатор для обрезки виноградной лозы / Н.И. Богатырёв, О.В. Вронский, Е.А. Зайцев, В.Н. Темников // Информ. л. № 014-97 / ЦНТИ. -Краснодар, 1997. - 3 с.

3. Вронский О.В. Определение мощности универсального автономного источника для питания средств электромеханизации / Н.И. Богатырёв, В.Н. Темников, О.В. Вронский и др. // Тр. /КубГАУ.- Краснодар, 1997.- Вып. 360(388): Повышение эффективности электрификации с. х. производства - С. 9-19.

4. Вронский О.В. Анализ регулятора возбуждения универсального автономного источника / Н.И. Богатырёв., Н.Н. Курзин, В.Н. Темников, О.В. Вронский // Тр. /КубГАУ. - Краснодар, 1997. - Вып 360(388): Повышение эффективности электрификации с. х. производства. - С. 265. Вронский О.В. Ручной электрифицированный встряхиватель

для сбора плодов ореха фундук в предгорной зоне. / Н.И. Богатырёв, О.В. Вронский, Е.А. Зайцев, С.Л. Санин // Энергосберегающие технологии и процессы в АПК: Материалы науч. конф. - Краснодар, 1998. -С. 11.

6. Вронский О.В. Комбинированный автономный источник питания / Н.И. Богатырёв, В.Н. Темников, О.В. Вронский // Ресурсосбережение в АПК: Материалы науч. конф. -Краснодар, 1998. - С. 9.

7. Пат. RU № 2136013, МКП G 01 R 31/34. Электрифицированный стенд для исследования асинхронных и синхронных генераторов. / Н.И. Богатырев, Е.А. Зайцев, О.В. Вронский, А.Г. Матящук, В.Н. Темников. (РФ) - № 97105355/09; Заявл. 03.04.97; Опубл. 27.08199; Бюл. № 24.

8. Вронский О.В. Электрифицированный стенд для исследования асинхронных и синхронных генераторов. / О.В. Вронский, В.Н. Темников, А.Г. Матящук и др. // Энергосберегающие технологии и процессы в АПК: Материалы науч. конф. - Краснодар, 1999. - С. 56-57.

9. Вронский О.В Обоснование автономного источника для средств электромеханизации. / О.В. Вронский, О.А. Юртаев, С.Л. Санин и др. // Энергосберегающие технологии и процессы в АПК: Материалы науч. конф. - Краснодар, 1999. - С. 80-81.

Ю.Пат. RU № 2144758, МКП А 01 D 46/26. Вибратор для встряхивания плодов. / Н.И. Богатырев, О.В. Вронский, Е.А. Зайцев, Н.Н. Кур-зин, А.Г. Матящук, О.А. Юртаев. (РФ) - № 98121640/13; Заявл. 24.11.98; Опубл. 27.01.00; Бюл. № 3.

П.Вронский О.В. Средства электромеханизации сельскохозяйственного производства. / А.В. Белевич, О.В. Вронский, В.Н. Павлов, В.Н. Темников // Тр. / КубГАУ.- Краснодар, 5000. - Вып. 381(409): Применение электротехнических устройств в АПК. - С. 60-65.

12.Вронский О.В. Лабораторный стенд для исследования синхронных и асинхронных генераторов. / Н.И. Богатырёв, О.В. Вронский, Е.А.

Зайцев, В.Н. Темников // Тр./ КубГАУ. - Краснодар, 2000.- Вып. 381(409): Применение электротехнических устройств в АПК. - С. 65-74.

13.Пат. RU № 2145461, МКП Н 02 К 19/38. Автономный бесконтактный синхронный генератор. / Н.И. Богатырев, В.Н. Темников, О.В. Вронский, Е.А. Зайцев, А.Г. Матящук, В.В. Гуща. (РФ) - № 97119560/09; Заявл. 26.11.97; Опубл. 10.02.00; Бюл. № 4.

14. Пат. RU № 2145763, MКПН 02 К 19/36. Генератор переменного тока с комбинированным возбуждением. / Н.И. Богатырев, О.В. Вронский, Е.А. Зайцев, Н.Н. Курзин, С.Л. Санин, В.Н. Темников. (РФ) -№ 98113046/09; Заявл. 02.07.98; Опубл. 20.02.00; Бюл. № 5.

15.Пат. RU № 2151460, МКП Н 02 Р 9/44, 9/04. Регулятор частоты электроэнергетической установки. / Н.И. Богатырев, О.В. Вронский, ЕЛ. Зайцев, А.Г. Матящук, СЛ. Санин, В.Н. Темников. (РФ) - № 98110296/09; Заявл. 20.05.98; Опубл. 20.06.00; Бюл. № 17.

16.Пат. RU № 2151461, МКП Н 02 Р 9/46, 9/08, 9/04. Автономный источник с асинхронным генератором. / Н.И. Богатырев, О.В. Вронский, Е.А. Зайцев, А.Г. Матящук, С.Л. Санин. (РФ) - № 98110762/09; Заявл. 08.06.98; Опубл. 20.06.00; Бюл. № 17.

17.Пат. RU № 2151971, МКП Б 25 В 11/00. Газотурбогенератор. Н.И. Богатырев, О.В. Вронский, Е.А. Зайцев, Н.Н. Курзин, В.Н. Темников. (РФ) - № 97118075/06; Заявл. 30.10.97; Опубл. 27.06.00; Бюл. № 18.

18.Вронский О.В. Исследование возобновляемых источников энергии / О.В. Вронский, А.С. Креймер // Энергосберегающие технологии и процессы в АПК: Материалы науч. конф. - Краснодар, 2001. - С. 112113.

19.Вронский О.В. Генератор переменного тока соизмеримой мощности / А.С. Креймер, О.В. Вронский, П.П. Екименко // Энергосберегающие технологии и процессы в АПК: Материалы науч. конф. - Краснодар, 2002. - С. 75-77.

20.Вронский О.В. Устройство для угилизации энергии газа / Н.И. Богатырёв, О.В. Вронский, А.В. Белевич // Энергосберегающие технологии и процессы в АПК: Материалы науч. конф. - Краснодар, 2002.0-С. 70-73.

21.Вронский О.В. Выбор схемы обмотки асинхронных генераторов. / В.Н. Ванурин, О.В. Вронский, Н.В. Силяева //Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе: Сб. науч. тр. 2-й Рос. науч.-практ. конф. Т. 1. - Ставрополь, 2003. - С. 31-34.

22.Вронский О.В. Автономные асинхронные генераторы с полюсопереключаемыми обмотками. / В.Н. Ванурин, О.В. Вронский,, Н.В. Силяева // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе: Сб. науч. тр. 2-й Рос. науч.-практ, конф. Т. 1. - Ставрополь, -2003.- С. 84-86.

23.Т1атент RU № 2207693, МКП Н 02 К 19/34, Н 02 Р 9/10, 9/34. Генератор переменного и постоянного тока. / Н.И. Богатырев, А.В. Белевич, О.В. Вронский, А.С. Креймер, А.Г. Матящук, Н.В. Силяева. (РФ) - № 2001126041/09; Заявл. 24.09.01; Опубл. 27.06.03; Бюл. № ,18.

24.Патент № 2216032 МКП G 05 Б 1/20. Стабилизатор напряжения переменного тока. / Н.И. Богатырев, О.В. Григораш, О.В. Вронский, Ю.М. Стрелков, В.Н. Темников, Е.А Зайцев. (РФ) - № 2002103757/09; Заявл. 11.02.02; Опубл. 10.11.03; Бюл. № 31.

25.Вронский О.В. Статорные обмотки асинхронных машин: Учеб.-метод. пособие / Н.И. Богатырёв, В.Н. Ванурин, О.В. Вронский, и др; Куб. гос. аграр. ун-т.-Краснодар, 2003. -132 с.

26.Вронский О.В. Асинхронные генераторы с модулированными обмотками / Н.И. Богатырев, В.Н. Ванурин, О.В. Вронский // Основы достижения устойчивого развития сельского хозяйства: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Волгоград, 2004. - С. 41-44.

27.Вронский О.В. Асинхронные генераторы с модулированными обмотками / Н.И. Богатырев, В.Н. Ванурин, О.В. Вронский // Электромеханические преобразователи энергии: Материалы 3-й межвуз. науч. конф. - Краснодар, 2004. - С. 31-35.

28.Вронскии О.В. Модулирующая обмотка асинхронного генератора автономного источника электроснабжения / В.Н. Ванурин, Н.И.Богатырев, О.В. Вронский. - Механизация и электрификация сел. хоз-ва.- 2004.- № 4.- С. 20-21.

29.Вронский О.В. Модулированные статорные обмотки асинхронных генераторов:Учеб.-метод. пособие / Н.И. Богатырев, В.Н. Ванурин, О.В. Вронский и др.; Куб. гос. аграр. ун-т. -Краснодар, 2004. -57 с.

30.Вронский О.В. Статорные обмотки асинхронных генераторов повышенной частоты тока. / В.Н. Ванурин, Н.И. Богатырев, О.В. Вронский. // Перспективное машино - технологическое обеспечение агро-инженерной системы. Сб. науч. тр. ВНИПТИМЭСХ. Том 1 - Ростов -на-Дону, 2004.-С. 174-182.

Сдано в набор 19.08.2004 г. Подписан в печать 20.08.2004 г. Формат бума™ 60x84 1/16. Усл. П.Л. 1,25. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Тираж 100. Зак 1867.

ВРО Лз 100589, п-ль Купреев В. В, 353240, Краснодарский край, ст. Северская, ул. Народная, 41

#15499

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Анализ средств электромеханизации в сельскохозяйственном производстве.

1.2 Определение мощности автономного источника питания.

1.3 Анализ преобразователей частоты тока для питания средств электромеханизации в АПК.

1.4 Сравнительный анализ существующих автономных источников электроэнергии и генераторных установок.

2 ПЕРЕСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АСИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ В АВТОНОМНЫХ ИСТОЧНИКАХ ПИТАНИЯ СЕЛЬСКОЗХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ.

2.1 Анализ процесса самовозбуждения асинхронных генераторов.

2.2 Вопросы стабилизации напряжения и частоты тока асинхронных генераторов.

2.3 Анализ компенсационных устройств для стабилизации напряжения асинхронных генераторов.

2.4 Выводы.

3 ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ СТАТОРНЫХ ОБМОТОК

АСИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ.

3.1 Анализ методов формирования статорных обмоток.

3. 2 Выводы.

4 МОДУЛИРОВАННЫЕ СТАТОРНЫЕ ОБМОТКИ АСИНХРОННЫХ

ГЕНЕРАТОРОВ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ ТОКА.

4.1 Схемы и МДС модулированных обмоток.

4.2 Анализ МДС модулированных обмоток по диаграммам Гёргеса.

4.2.1 Анализ МДС от тока возбуждения.

4.2.2 Базовые диаграммы Гёргеса и анализ МДС при нагрузке.

4.3 Выводы.

5 МЕТОДИКА РАСЧЁТА ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННЫХ

ГЕНЕРАТОРОВ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

5.1 Методика расчёта параметров.

5.2 Экспериментальные исследования асинхронных генераторов.

5.3 Оценка экономической эффективности применения автономного источника питания с асинхронным генератором.

5.4 Выводы.

Актуальность темы. В малых сельскохозяйственных предприятиях, в сельском строительстве, в ремонтных мастерских при выполнении технологических процессов и операций применяют различного рода электроинструменты и электрифицированные средства малой механизации (рыхлители почвы, сучкорезы, дробилки кормов, электронасосы, индивидуальные доильные аппараты, машинки для стрижки овец, сверлильные и отрезные машины и т.д.).

Электроприводы большей части техники и электроинструмента должны отличаться малой массой. Этим требованиям наиболее полно отвечают электроприводы с короткозамкнутыми асинхронными электродвигателями повышенной частоты тока. По массе они ниже, а по надёжности значительно выше коллекторных электродвигателей переменного тока на ту же частоту вращения. Кроме того, применение коллекторных электродвигателей в характерных для сельскохозяйственного производства помещениях и площадках (пыльных, влажных, с агрессивной средой) часто невозможно.

Питание электродвигателей повышенной частоты тока, осуществляемое от электромашинных, ферромагнитных и транзисторных преобразователей частоты при их известных недостатках: наличие в выходном напряжении заметных амплитуд высших гармоник является причиной значительного нагрева электродвигателей, что приводит к термическому повреждению их обмоток.

Для питания электродвигателей повышенной частоты необходимы и автономные источники электроснабжения, способные обслуживать широкий спектр нагрузок при выполнении работ в полевых условиях, в том числе при чрезвычайных ситуациях.

Создание автономных источников электроэнергии повышенной частоты тока с улучшенными выходными характеристиками и оптимально адаптированных к группам электрифицированной техники малой механизации и электроинструмента различного назначения является актуальной задачей сельской электрификации.

Диссертация посвящена разработке асинхронных генераторов с новыми статорными обмотками с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока автономных источников электроэнергии для питания сельскохозяйственных потребителей.

Работа выполнена в соответствии с темой «Снижение энергозатрат и повышение эффективности электромагнитных аппаратов и источников питания для новых условий сельскохозяйственного производства», 1996-2000 гг. (№ ГР 01.960.009.015); «Разработка и исследование энергосберегающих технологий, оборудования и источников электропитания для АПК», 2000-2005 гг. (№ ГР 01.200.113.477) плана НИР КубГАУ.

Цель работы. Разработка асинхронных генераторов повышенной частоты тока с новыми статорными обмотками с конденсаторным возбуждением для автономных источников электроэнергии небольшой мощности сельскохозяйственного назначения с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Задачи исследования.

Достижение поставленной цели потребовало:

- проанализировать применяемые в отраслях АПК электрифицированные средства малой механизации и электроинструмент повышенной частоты тока, а также источники для их электропитания;

- обосновать требования к асинхронным генераторам с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока для автономных источников электроэнергии небольшой мощности сельскохозяйственного назначения;

- сравнить существующие методы стабилизации напряжения автономных асинхронных генераторов;

- проанализировать современные методы формирования схем статорных обмоток асинхронных машин и обосновать новые рациональные схемы обмоток для асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока автономных источников электроэнергии;

- разработать методику расчета обмоточных данных и параметров асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока автономных источников электроэнергии;

- выполнить экспериментальные исследования асинхронных генераторов с новыми статорными обмотками и рассчитать технико-экономические показатели разработанных асинхронных генераторов.

Объект исследования - асинхронные генераторы с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока с новыми модулированными статорными обмотками и средства малой механизации сельскохозяйственного назначения.

Предмет исследования - параметры и характеристики асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока с новыми модулированными статорными обмотками.

Методика исследования включает аналитические методы, базирующиеся на теории вынужденных электромагнитных колебаний, на матричной теории формирования схем статорных обмоток асинхронных машин, на гармоническом анализе магнитодвижущих сил и оценке параметров обмоток по диаграммам Гёргеса, а также экспериментальные методы, включающие исследования характеристик асинхронных генераторов с модулированными статорными обмотками при разном характере нагрузки.

Экспериментальные исследования опытных образцов асинхронных генераторов повышенной частоты тока с конденсаторным возбуждением проведены на специализированном стенде, разработанном при участии автора, на кафедре электрических машин и электропривода КубГАУ.

Научная новизна работы состоит:

- в методе формирования схем модулированных статорных обмоток асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока на разное напряжение автономных источников электроэнергии для питания средств электромеханизации и электроинструмента сельскохозяйственного назначения;

- в методике расчёта коэффициента дифференциального рассеяния модулированных обмоток при разном характере нагрузки по базовым диаграммам Гёргеса и по базовой диаграмме МДС;

- в методике расчёта обмоточных данных и параметров асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока с новыми модулированными статорными обмотками автономных источников электроэнергии сельскохозяйственного назначения;

- в результатах исследовании статических и динамических характеристик опытных образцов асинхронных генераторов с модулированными статорными обмотками и конденсаторным возбуждением автономных источников электроэнергии сельскохозяйственного назначения;

Новизна технических решений подтверждена девятью патентами РФ.

Практическая ценность исследований заключается:

- в разработке схем новых модулированных статорных обмоток асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока на разное напряжение автономных источников электроэнергии;

- в расчёте параметров асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока с модулированными статорными обмотками автономных источников электроэнергии сельскохозяйственного назначения;

- в разработке на основе асинхронных двигателей основного исполнения асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением повышенной частоты тока с улучшенными эксплуатационными показателями для автономных источников электропитания сельскохозяйственных потребителей.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы в образцах асинхронных генераторах повышенной частоты тока. Материалы исследований применяются в учебном процессе при самостоятельной работе студентов электротехнических специальностей по разделам курсов электрических машин, эксплуатации и ремонта электрооборудования в ФГОУ ВПО КубГАУ, в ФГОУ ВПО СГАУ, в научной работе ФГОУ ВПО КубГАУ и ГНУ ВНИПТИМЭСХ. Обмоточные данные для изготовление опытных образцов асинхронных генераторов переданы в цех по ремонту электрооборудования филиала «Отделения Нефтемашсервис» ОАО «Роснефть-Краснодарнефтегаз» Северского района Краснодарского края. По результатам исследования в 2001 году был получен двухгодичный грант первой степени в краевом конкурсе: «Лучшая научно-техническая и творческая работа среди студентов и аспирантов высших учебных заведений Краснодарского края» на тему: «Разработка вет-роэлектростанции с резервным источником питания», получен диплом первой степени на региональной научно-практической конференции молодых ученных: «Научное обеспечение АПК».

Апробация работы. Основные положения и выводы по работе доложены и одобрены на ежегодных научных конференциях КубГАУ в 1997— 2004 гг.; на Международной научной конференции «Ресурсо - и энергосберегающие технологии в промышленности», г. Одесса, 1996г.; на 2-й Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе», г. Ставрополь, 2003 г.; на Всероссийской научно-технической конференции по результатам исследований за 2002 г., г. Зерноград, 2003г.; на 3-й межвузовской научной конференции «Электромеханические преобразователи энергии» г.Краснодар, 2004г.; на Международной научно-практической конференции «Основы достижения устойчивого развития сельского хозяйства», г.Волгоград, 2004г. ; на Международной научно-технической конференции по итогам исследований 2003 года, посвященной 75-летию ВНИПТИМЭСХ, г. Зерноград, 2004г.

Публикации результатов работы. Основные положения, составившие основу диссертации, опубликованы в 30 печатных работах, в том числе 9 патентах РФ на изобретения и двух учебных пособиях для студентов электротехнических специальностей высших учебных заведений. На схемы модулированных статорных обмоток асинхронных генераторов повышенной частоты тока поданы заявки на выдачу патентов.

Объем работы. Диссертация изложена на 157 страницах, включая 132 рисунка 23 таблицы. Содержит введение с обоснованием задач исследо

Основные выводы по работе

1.По результатам исследований разработаны 8-ми и 10-ти полюсные асинхронные генераторы на частоту тока 200Гц без применения мультипликаторов. Опытные образцы имеют КПД 75,5% при полезной мощности 2,1 кВт.

2. Простейшими по исполнению на разное напряжение 230/130/42В являются автономные источники повышенной частоты тока на основе асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением и модулированными статорными обмотками.

3. Влиять на степень реакции МДС от тока нагрузки низшего напряжения определённого характера позволяют модулированные статор-ные обмотки двойного шага с определённым соотношением витков в частях фазных обмоток. Величина их коэффициента дифференциального рассеяния при изменяющейся нагрузке любого характера может быть рассчитана по базовым диаграммам Гёргеса и по базовой диаграмме МДС.

4. Обмотки с близким соотношением коэффициентов дифференциального рассеяния при холостом ходе генератора и при его номинальной нагрузке хдн/хдО снижают уровень колебания напряжения при изменяющейся нагрузке низшего напряжения.

5. Разработанная методика расчёта обмоточных данных генераторов повышенной частоты тока и выбора ёмкости конденсаторов возбуждения учитывает влияние характера нагрузки на параметры генератора.

6. Автономные источники электрической энергии небольшой мощности с асинхронными генераторами повышенной частоты тока с конденсаторным возбуждением и модулированными статорными обмотками требуют минимальных затрат на их производство и эксплуатацию.

1. А.с. №1022279 СССР, МКИ Н 02 Р 9/46. Автономный источник электрической энергии / Н.И. Богатырев, М.И. Богатырев, B.C. Змитрович и др. (СССР) - № 3404788/24-07; Заявл. 02.03.82; Опубл. 07.06.83; Бюл. № 21.

2. А.с. №1072197 СССР. Полюсопереключаемая обмотка трёхскоростного двигателя. / А.И. Антоненко, И.И. Крангган, Л.И. Рябоконь, С.Н. Яковлева // БИ. 1984. №5.

3. А.с. №1093291 СССР, МКИ А 01 К 3/02. Секатор / Н.И. Богатырев, B.C. Змитрович, B.C. Фришман и др. (СССР) № 3396728/30-15; Заявл. 08.02.82; Опубл. 23.05.84; Бюл. № 19.

4. А.с. №1347125 СССР. Полюсопереключаемая обмотка / В.Н. Ванурин // БИ. 1987. №39.

5. А.с. №1358732 СССР, МКИ Н 02 К 19/36. Синхронный генератор / Н.И. Богатырев, Б.И. Жидков (СССР) № 3830717/24-06; Заявл. 26.12.84; Гриф ДСП.

6. А.с. №1376182 СССР. Трёхфазная обмотка с соотношением чисел пар полюсов pi : р2 = 4 : 1 / В.Н. Ванурин // БИ. 1988. №7.

7. А.с. №1644356 СССР, МКИ Н 02 Р 9/08, Н 02 К 19/36. Источник питания переменного тока / В.В. Гуща, Н.И. Богатырев (СССР) № 4416583/07; Заявл. 28.04.88; Опубл. 23.04.91; Бюл. № 15.

8. А.с. №634422 СССР. Трёхфазная двухслойная полюсопереключаемая обмотка двухскоростного двигателя с отношением чисел полюсов 6/4. / В.Х. Нутов // БИ. 1973. №43.

9. А.с. №750653 СССР. Трёхфазная полюсопереключаемая обмотка. / А.И. Антоненко, И.И. Краштан // БИ. 1980. №27.

10. А.с. №760582 СССР. Регулятор напряжения для асинхронного генератора. / Г.Н. Илюшин //БИ. 1980. №32.

11. А.с. №957405 СССР, МКИ Н 02 Р9/46. Устройство для стабилизации напряжения асинхронного генератора. / Н.И. Богатырев, Б.И. Жидков, B.C. Змитрович и др. (СССР). №3228796/24-07; Заявл. 04.01.81; Опубл. 07.09.82. Бюл. № 33.

12. А.с. №988201 СССР. Ручная электромотыга / Ю.Н. Липов, Ю.Л. Оберг, В.К. Проничев, Н.М. Хрящов // БИ. 1980. № 2.

13. Автономный бесконтактный синхронный генератор: Информ. листок № 184-2000./ Н.И. Богатырев, В.Н. Темников, О.В. Вронский и др. Краснодар: ЦНТИ, 2000. - Зс.

14. Автономный источник переменного тока с асинхронным генератором: Информ. л. №196-2000. / Н.И.Богатырев, В.Н. Темников, О.В. Вронский и др-Краснодар: ЦНТИ, 2000. Зс.

15. Алиев И.И. Асинхронный генератор с гарантированным самовозбуждением / И.И. Алиев, В.Я. Беспалов, Ю.Б. Клоков // Электричество.-1997.-№7,-С. 43-45.

16. Алиев И.И. Переходные режимы асинхронного генератора с гарантированным самовозбуждением при симметричной нагрузке. / И.И. Алиев, В.Я. Беспалов, P.O. Чернов // Электротехника. -1999.- №9.- С. 53-55.

17. Алюшин Г.Н. Асинхронные генераторы повышенной частоты./ Г.Н. Алюшин, Н.Д Торопцев. М.: Машиностроение, 1974. - 352 с.

18. Амброс Ф.М. Автономный асинхронный генератор с подмагничиванием спинки статора: Автореф. дис. . канд.техн.наук/ Ф.М. Амброс; Моск. энергет. ин-т.- М.: МЭИ, 1973. 23 с.

19. Анкирский Е.С., Электротехнические изделия для животноводства в личных подсобных хозяйствах. / Е.С. Анкирский., Е.Н. Зубаревич. // Электротехн. пром-сть. Быт. электротехн. 1984. - № 4. - С. 6-9.

20. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Соболенская.- М.: Энергоиздат, 1982. 504 с.

21. Асинхронный двухобмоточный генератор как источник питания для ягодоуборочной машины / B.C. Змитрович, B.C. Дьяченко, Н.И. Богатырев и др. // Вопросы электрификации с.-х. пр-ва. Краснодар, 1977. - С. 89-95.- (Тр. / Кубан. СХИ; Вып. 154 (182))

22. Атабеков В.Б. Передвижные электростанции./ В.Б. Атабеков., Ю.В. Михайловский М.: Высш. школа, 1982. - 288 с.

23. Балагуров В.А. Построение внешних характеристик асинхронного генератора. / В.А. Балагуров, А.А. Кесарис, В.В. Лохнин. // Электротехника. -1974. -№2.-С. 24-26.

24. Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических машин переменного тока. / В.А. Балагуров. М.: Высш. школа, 1982. -270 с.

25. Баловнев В.И. Универсальные мельницы. / В.И. Баловнев, К.Г. Пучин. // Механизация и электрификация сел. хоз-ва.- 1993. №7. - С. 19 - 20.

26. Богатырев Н.И Использование возобновляемых источников энергии./ Н.И. Богатырев, О.В. Вронский, Н.Н. Курзин. // Конверсия экология: Материалы науч.-практ. конф. - Киев, 1997. - С. 71-72.

27. Богатырев Н.И. Анализ характеристик универсального сварочного синхронного генератора. / Н.И. Богатырев, В.Н. Темников. Краснодар, 1996. -С. 110 - 117.- (Тр./ КубГАУ; Вып. 354 (382))

28. Богатырев Н.И. Асинхронные генераторы с модулированными обмотками. / Н.И. Богатырев, В.Н. Ванурин, О.В. Вронский // Электромеханические преобразователи энергии «ЭМПЭ-04»: Материалы 3-й межвуз. науч. конф. Т. 1. -Краснодар: КВАИ, 2004. С. 31-34.

29. Богатырев Н.И. Бензоагрегаты нынешнего дня. / Н.И. Богатырев, Ю.С. Огарь, Б.И. Жидков. // Путь и путевое хозяйство. -1990. № 10. - С.18-20.

30. Богатырев Н.И. Комбинированный автономный источник питания. / Н.И. Богатырев, В.Н. Темников, О.В. Вронский. // Ресурсосбережение в электромеханизации АПК: Тез. докл. / Куб. ГАУ -Краснодар, 1998.- С.9.

31. Богатырев Н.И. Универсальные мобильные источники для электропитания сварочной дуги и средств малой механизации предприятий АПК: Автореф. дис. .канд. техн. наук. / Н.И Богатырев.; Куб. гос. с.-х. ин-т-Краснодар, 1993. 32 с.

32. Богатырев Н.И. Устройство для утилизации энергии газа / Н.И. Богатырев, О.В. Вронский, А.В. Белевич. // Энергосберегающие технологии и процессы в АПК :Матер. науч. конф. фак. механизации, энергетики и электрификации. Краснодар: КГАУ, 2002.- С. 70-74.

33. Богатырев Н.И., Расширение эксплуатационных возможностей электроагрегатов АБ4-Т230-ВПМЗ. / Н.И. Богатырев, В.Н. Темников. // Электрификация сельскохозяйственного производства. Краснодар, 1995-С.113 - 120.- (Тр. / КубГАУ; Вып. 346(374))

34. Богатырев Н.И., Универсальные автономные и стационарные сварочные агрегаты. / Н.И. Богатырев, О.В. Вронский, В.Н. Темников // Ресурсы и энергосберегающие технологии в промышленности Материалы междунар. конф. - Одесса, 1996. - С. 41 - 42.

35. Богатырев Н.И. Новый электромеханический секатор для обрезки виноградной лозы. / Н.И. Богатырев, А.И. Якимов // Вопросы технологии выращивания винограда. -Краснодар, 1984. С.84-87.-(Тр./ Кубан.СХИ; Вып 238(266)).

36. Борисов Ю.С. Резервное электроснабжение дизельными электростанциями. / Ю.С. Борисов. // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 1994. - № 1.-С. 19-22.

37. Бородин И.Ф. Транзисторный преобразователь для электропривода повышенной частоты / И.Ф. Бородин, А.Х. Шогенов // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 1968.- №5. - С.14-16.

38. Бохян С.К. Выбор конструктивного типа сверхвысокоскоростных генераторов машинно-вентильных агрегатов / С.К. Бохян. // Тр. ВНИИКЭ; Т. 10.-М., 1978.-С. 19-32.

39. Бохян С.К. Высокоскоростные асинхронные генераторы в автономных специализированных источниках питания. / С.К. Бохян, М.Ц. Симонян, В.Ф. Яламов. // Электромеханика. -1981. -№ 2. С. 20-22.

40. Бохян С.К. Индукционный самовозбуждающийся генератор повышенной частоты со стабилизацией напряжения. / С.К. Бохян // Электротехника. 1965. -№2.-С. 17-21.

41. Брадман С.Э. Товары для личных подсобных хозяйств: Справочник. / С.Э. Брадман, В.И. Федоров. М.: Экономика, 1989. - 195 с.

42. Бронштейн И.Н. Справочник по математике физике для инженеров и учащихся вузов. / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев.- М.: Гос. изд.-во физ.-мат. лит. 1962. 608 с.

43. Бронштейн И.Н. Справочник по математике./ И.Н. Бронштейн, К.А Семендяев. М.: Наука, 1981. - 720 с.

44. Будзко И.А.Электроснабжение сельского хозяйства. / И.А. Будзко, Н.М. Зуль. М.: Агропромиздат, 1990.- 348 с.

45. Быков Ю.М. Непосредственные преобразователи частоты с автономным источником энергии. / Ю.М. Быков М.: Энергия, 1977. -144 с.

46. Ванурин В.Н. Многоскоростные асинхронные электродвигатели для привода стационарной техники / В.Н. Ванурин // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 2000. - № 5. - С. 19-22.

47. Ванурин В.Н. Рациональные схемы обмоток многоскоростных электродвигателей. / В.Н. Ванурин, К.А.-А. Джанибеков.- Ростов н/Д: РГСУ, 2002. - 48 с.

48. Ванурин В.Н. Модулирующая обмотка асинхронного генератора автономного источника электроснабжения / В.Н. Ванурин, Н.И. Богатырев, О.В. Вронский // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 2004. - №4. -С .20-21.

49. Ванурин В.Н. Статорные обмотки асинхронных электродвигателей./ В.Н. Ванурин Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 2001. - 200 с.

50. Ванурин В.Н. Электрические машины: Учеб./В.Н. Ванурин - М.: Колос, 1995.-256 с.

51. Вибратор для встряхивания плодов: Информ. л. №186-2000./ Н.И. Богатырев, Н.Н. Курзин, О.В. Вронский и др. Краснодар: ЦНТИ, 2000. - 4 с.

52. Геллер Б. Высшие гармоники в асинхронных машинах./ Б. Геллер, В. Гамата М.: Энергия, 1981.-351 с.

53. Генератор переменного тока с комбинированным возбуждением: Информ. л. № 189-2000./ Богатырев Н.И., Курзин Н.Н., Вронский О.В. и др-Краснодар: ЦНТИ, 2000. 4 с.

54. Голован А.Т. Работа асинхронного генератора в режиме с самовозбуждением. / А.Т. Голован, И.П. Барбараш // Электричество. 1945. -№5.-С. 50-52.

55. Григораш О.В. Асинхронные генераторы в системах автономного электроснабжения / О.В. Григораш // Электротехника. 2002. - № 1. - С. 30-35.

56. Григораш О.В. Системы автономного электроснабжения: Моногр./ О.В. Григораш, Н.И. Богатырев, Н.Н. Курзин; Под ред. Н.И. Богатырева. -Краснодар, 2001. 333 с.

57. Григораш О.В. Статистические преобразователи электроэнергии систем автономного электроснабжения сельскохозяйственных потребителей: Автореф. дисс. д-ра. техн. наук./ О.В. Григораш; КубГАУ.-Краснодар, 2003. 34 с.

58. Губенко Т.П. Расчет характеристик симметричных режимов асинхронной машины с возбуждением от статических конденсаторов. / Т.П. Губенко., Р.В. Фильц // Электричество. 1965. - № 10. - С. 58-61.

59. Гурин Я.С. Проектирование серий электрических машин./ Я.С. Гурин, Б.И. Кузнецов -М.: Энергия, 1978. 480 с.

60. Джапаридзе Г.В. О комплексной электрификации технологических процессов на чайных плантациях / Г.В. Джапаридзе, Н.Д. Варданидзе. // Техника в сел. хоз-ве. 1990. - № 2. - С. 28-31.

61. Жерве Г.К. Промышленные испытания электрических машин. / Г.К. Жерве-Л., 1984.-408 с.

62. Живчиков Н.И. Малая механизация на приусадебном участке. / Н.И. Живчиков, Ю.Г. Смирнов. М.: Агропромиздат, 1986.

63. Зайцев Е.А. Асинхронный генератор в универсальном источнике питания. / Е.А, Зайцев, О.В. Вронский // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: Материалы 3=й регион, науч.-практ. конф. молодых ученых. -Краснодар, 2002. С. 115.

64. Зайцев Е.А. Универсальный автономный источник с асинхронным генератором для средств электромеханизации АПК: Дис. . канд. техн. наук. / Е.А. Зайцев; КубГАУ Краснодар, 2001. - 200 с.

65. Заруцкий В.М.Обоснование параметров электроинструментов повышенной частоты тока / В.М. Заруцкий, Т.Х. Кабалоев, И.К. Хумуев. // Науч.-техн. бюл. по электрификации сел. хоз ва. № 2/46 - М.: ВИЭСХ, 1982. -С. 19-22.

66. Захаров М.К. Сравнительная оценка образования многоскоростных обмоток методами полюсно-амплитудной и фазной модуляции. / М.К. Захаров, И.Н. Радимов, В.Т. Дегтев //Электричество. 1977. - №2. - С. 78-81.

67. Иванов А.А. Аналитический расчет характеристик асинхронного генератора./ А.А. Иванов, В.Б. Пулатов // Электромашиностроение иэлектрооборудование. Вып. 3. Харьков: Изд-во Харьк. ун-та, 1966. - С. 3339.

68. Иванов А.А. Векторные диаграммы самовозбуждающегося асинхронного генератора / А.А. Иванов, В.Б. Пулатов // Электромашиностроение и электрооборудование. Вып.2. Харьков: Изд-во Харьк. ун-та, 1965. - С. 45-53.

69. Иванов А.А. Электростанции с асинхронным генератором. / А.А. Иванов, В.Б. Пулатов, А.А. Тищенко. Киев: Техника, 1967. - 157 с.

70. Источник питания с защитой от резонанса: Информ. л. №341-97./ Н.И. Богатырев, Н.Н. Курзин, О.В. Вронский и др. -Краснодар: ЦНТИ,1997.-4с.

71. Источник питания сварочной дуги: Информ. листок №343-97./ Н.И. Богатырев, Н.Н. Курзин, О.В. Вронский, В.Н. Темников. -Краснодар: ЦНТИ, 1997.-4с.

72. Калоша В.К. Математическая обработка результатов эксперимента. / В.К. Калоша. Минск: Вышэйш. шк., 1982. - 147с.

73. Китаев А.В. О физическом механизме самовозбуждения асинхронной машины / А.В. Китаев, И.Н. Орлов // Электричество. 1978. - №4. - С. 47-51.

74. Кицис С.И. Исследование регулировочных свойств асинхронного самовозбуждающегося генератора. / С.И. Кицис // Электричество. 1980. - № 2.-С. 37-39.

75. Кицис С.И. К анализу процессов самовозбуждения асинхронного генератора / С.И. Кицис. // Электромеханика: Изв. вузов 1977. - №5. - С. 506511.

76. Кобозев В.А. Оценка перспектив развития высокоскоростных электроприводов / В.А. Кобозев // Методы и техн. средства эффектив. использ. электроэнергии в с.-х. пр-ве. Ставрополь, 1987. - С. 51-55.

77. Кобозев В.А. Повышение энергетических показателей электроприводов повышенной частоты тока с.-х. машин / В.А. Кобозев // Устройства контроля и упр. технол. процессами в с.-х. пр-ве. Ставрополь, 1989. - С. 13-17.

78. Копылов И.П. Электрические машины: Учеб. для вузов. / И.П. Копылов-М.: Энергоатомиздат, 1986. 360 с.

79. Корн Г. Справочник по математике./ Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1978. -832 с.

80. Костырев M.JI. Математическое моделирование асинхронного генератора с тиристорным регулированием / M.J1. Костырев, А.Н. Штанов. // Электричество. 1992. - №2. - С. 45-48.

81. Краморов Ю.И. Перспективы применения высокочастотных электродвигателей в животноводстве / Ю.И. Краморов, Ю.А. Семеняк // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. -1961. № 3. - С. 46 - 55.

82. Кюремгян Н.А. Сравнение схем стабилизации напряжения автономных АГ./ Н.А. Кюремгян, Д.Г.Абабабян // Сб. науч. тр. Вып. 28. / Ереван, политехи, ин-т. Ереван, 1972. -С. 23-31.

83. Лабораторный стенд для исследования синхронных и асинхронных генераторов. / Н.И. Богатырёв, О.В. Вронский, Е.А. Зайцев, В.Н. Темников. //Применение электромеханических устройств в АПК.- Краснодар., 2000.- С. 65-74. (Тр. / КубГАУ; Вып. 381 (409)).

84. Листов П.Н. Источники питания электродвигателей частотой тока 200 Гц для мобильных сельскохозяйственных машин и прицепных орудий / П.Н. Листов, Н.Ф. Мякишев // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 1960. -№ 4. - С. 27-34.

85. Лищенко А.И. Исследование рабочих характеристик асинхронного генератора с емкостным возбуждением. / А.И. Лищенко, В.А. Лесник, А.П. Фаренюк // Техническая электродинамика. 1983. - № 3. - С. 24-25.

86. Лищенко А.И. Оптимизация параметров и характеристик компаундированного асинхронного генератора. / А.И. Лищенко, В.А.,Лесник, А.П.Фаренюк // Техническая электродинамика. 1983. - № 3. - С. 32-41.

87. Лищенко А.И. Автономный асинхронный генератор с емкостным возбуждением при работе на выпрямительную нагрузку: Препринт- 306 / ИЭД АН УССР / А.И. Лищенко, В.А. Лесник., А.П. Фаренюк. Киев, 1983. - 59 с.

88. Математический аппарат для оценки эффективности систем гарантированного электроснабжения: Моногр. / О.В. Григораш, Н.И. Богатырев, Н.Н. Курзин, Д.А. Козаков. Краснодар, 2002. - 285 с.

89. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.: Экономика. 1977.-45 с.

90. Модулированные статорные обмотки асинхронных генераторов : Учеб,-метод. пособие / Н.И. Богатырев, В.Н. Ванурин, О.В. Вронский и др.; Куб.гос. аграр. ун-т.- Краснодар, 2004. 56с.

91. Мякишев Н.Ф. Выбор частоты тока электропривода рабочих органов мобильных машин / Н.Ф. Мякишев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1961. № 6. - С. 41 - 53.

92. Нетушил А.В. Самовозбуждение асинхронного генератора / А.В. Нетушил, С.П, Бояр-Созонович, А.В. Китаев. // Электромеханика: Изв. вузов. -1981.-№6.-С. 612-617.

93. О проектировании электропривода секатора для обрезки виноградной лозы. / B.C. Змитрович, Н.И. Богатырев, A.M. Лобанов и др. // Вопросы электрификации с.-х. пр-ва. Краснодар, 1977,- С.95-102.= (Тр./Кубан. СХИ; Вып. 154(182)).

94. Пасс А.Е. Исследование динамики асинхронного самовозбуждающегося генератора вблизи установившегося состояния / А.Е. Пасс, JI.B. Вишневский // Электромеханика: Изв. вузов. 1980. - № 6. - С. 591-596.

95. Пат. №2144758 РФ, МКИ 7 А 01 D 46/26 Вибратор для встряхивания плодов. / Богатырев Н.И., Вронский О.В., Зайцев Е.А., Курзин Н.Н., Матящук А.Г., Юртаев О.А. (РФ). № 98121640/13; Заявл. 24.11.1998; Опубл. 27.01.2000; Бюл. № 3

96. Пат. №2145763 РФ, МКИ 7 Н 02 К 19/36 Генератор переменного тока с комбинированным возбуждением. / Богатырев Н.И., Вронский О.В., Зайцев Е.А., Курзин Н.Н., Санин С.Л., Темников В.Н. (РФ). №98113046/09; Заявл. 02.07.1998; Опубл. 20.02.2000; Бюл. № 5

97. Пат. №2145767 (RU), МКИ 7 Н 04R 15/00, В 06 В 1/08, Н 01 L 41/12 Устройство для автоматического регулирования напряжения АГ. / Богатырев Н.И., Зайцев Е.А., Юртаев О.А., Санин С.Л., Темников В.Н. Опубл. 20.02.2000. Бюл. № 5.

98. Пат. №2149491. (РФ) Полюсопереключаемая обмотка на 10 6 полюсов (двойного шага) / Ванурин ВН., Ванурина И.И., Емелин А.А. // БИ. 2001. № 31.

99. Пат. №2151460 РФ, МКИ 7 Н 02 Р 9/44, 9/04 Регулятор частоты электроэнергетической установки. / Богатырев Н.И., Вронский О.В., Зайцев Е.А., Матящук А.Г., Санин С.Л., Темников В.Н. (РФ). № 98110296/09; Заявл. 20.05.1998; Опубл. 20.06.2000; Бюл. № 17

100. Пат. №2151461 (RU), МКИ 7 Н 02 Р 9/46, 9/08, 9/04. Автономный источник с асинхронным генератором. / Богатырев Н.И., Зайцев Е.А., Вронский О.В., Матящук А.Г., Санин С.Л. Опубл. 20.06.2000. Бюл. № 17.

101. Пат. №2151971 РФ, МКИ 7 F 25 В 11/00 Газотурбогенератор. / Богатырев Н.И., Вронский О .В., Зайцев Е.А., Курзин Н.Н., Темников В.Н. (РФ). № 97118075/06; Заявл. 30.10.1997; Опубл. 27.06.2000; Бюл. № 18

102. Пат. №2176124. (РФ) Полюсопереключаемая обмотка на 10/6 полюсов / Ванурин В.Н., Емелин А.А. // БИ. 2000. № 14.

103. Пат. №RU2136013, МКИ G 01 R31/34. Электрифицированный стенд для исследования асинхронных и синхронных генераторов. / Н.И. Богатырев, Е.А. Зайцев, О.В. Вронский и др. (РФ) № 97105355/09; Заявл. 03.04.97; Опубл. 27.08.99; Бюл. № 24.

104. Пат. №RU2138743, МКИ F 25 Р1/04. Устройство для утилизации энергии газа. / Н.И. Богатырев, О.В. Вронский, В.Г. Григулецкий и др. (РФ) № 97118065/06; Заявл. 30.10.97; Опубл. 27.09.99; Бюл. № 27.

105. Пат. №RU2144758, МКИ А 01 D46/26. Вибратор для встряхивания плодов. / Н.И. Богатырев, О.В. Вронский, Е.А. Зайцев и др. (РФ) -№ 98121640/13; Заявл. 24.11.98; Опубл. 27.01.00; Бюл. № 3.

106. Пат. №RU2145461, МКИ Н 02 К19/38. Автономный бесконтактный синхронный генератор. / Н.И. Богатырев, В.Н. Темников, О.В. Вронский и др. (РФ) №97119560/09; Заявл. 26.11.97; Опубл. 10.02.00; Бюл. № 4.

107. Пат. №RU2151461, МКИ Н 02 Р9/46, 9/08, 9/04. Автономный источник с асинхронным генератором. /Н.И. Богатырев, О.В. Вронский, Е.А. Зайцев и др. (РФ) № 98110762/09; Заявл. 08.06.98; Опубл. 20.06.00; Бюл. № 17.

108. Пат. №RU2216032, МКИ G 05 F 1/20 Стабилизатор напряжения переменного тока. / Богатырев Н.И., Григораш О.В., Вронский О.В., Стрелков Ю.М., Темников В.Н., Зайцев Е.А. (РФ). № 2002103757/09; Заявл. 11.02.02; Опубл. 10.11.03 г.; Бюл. № 31.

109. Перельмутер Н.М. О переводе инструмента на повышенную частоту / Н.М. Перельмутер, Ю.С. Огарь, Г.Р. Иванов // Путь и путевое хозяйство. -1974. № 9. - С. 14-16.

110. Пименов Б.И. Новый садово-огородный инструмент с электроприводом / Б.И. Пименов, Н.А. Рудь, В.В. Грехов// Тракторы и с.-х. машины. 1988. - № 10. -С. 15-18.

111. Попов Д.А. Полюсоперекточаемые статорные обмотки для трёхфазных трёх и четырёхскоростных асинхронных двигателей / Д.А. Попов, С.Д. Попов. // Электричество. -1998. - №10. - С. 35 - 43.

112. Попов Д.А. Характеристики полюсопереключаемых обмоток со схемой YYY/YYY и выводами из нулевых точек / Д.А. Попов // Электричество. -2000. -№12.-С. 46-55.

113. Практикум по электроприводу в сельском хозяйстве. Учеб. пособие. /Н.И. Богатырев, Н.Н. Курзин, В.Н. Темников; Под ред. Н.И. Богатырева. -Краснодар, 2001. 338 с.

114. Разработка и исследование источников питания средств малой механизации сельскохозяйственного назначения: Отчет о НИР (заключ.) / Куб.СХИ № ГР.01860060898; Инв. № 028.80.053573. - Краснодар, 1991. - 103 с. =(Сб. реф. НИР и ОКР, № 1,1992.)

115. Разработка и исследование электрифицированных средств малой механизации в растениеводстве и автономных источников питания. Отчет о НИР (промежут.) / Куб.СХИ. № ГР.81080742; Инв. № 0286.0068631. -Краснодар, 1985. - 60 с.

116. Разработка и исследование электрифицированных средств малой механизации в растениеводстве и автономных источников питания: Отчет о НИР Куб.СХИ ГР.81080742 Краснодар,1986.-80 с.-(Сб. реф. НИР и ОКР № 2, 1987.)

117. Расчёт полюсопереключаемых обмоток многоскоростных электродвигателей / В.Н. Ванурин, К.А.-А Джанибеков, А.А. Емелин, Т.В.

118. Жидченко // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 2000. - № 5. - С. 2224.

119. Регулятор частоты электроэнергетической установки: Информ. листок №185-2000. / Н.И. Богатырев, В.Н. Темников, О.В. Вронский и др- Краснодар: ЦНТИ, 2000. Зс.

120. Ручной электрифицированный встряхиватель для сбора плодов ореха фундука в предгорной зоне. / Н.И. Богатырев, О.В. Вронский, Е.А. Зайцев, C.JI Санин. // Ресурсосбережение в электромеханизации АПК: Тез. докл. к конф. -Краснодар, 1998. -С. 11.

121. Сварочно-зарядная приставка СЗП-18: Информ. л. № 371-96. / Н.И. Богатырев, В.А. Белашов, О.В. Вронский и др. -Краснодар: ЦНТИ, 1996. 5с.

122. Синхронный генератор: Информ. л. № 313-98. / Н.И. Богатырев, А.В. Белевич, О.В. Вронский и др. Краснодар: ЦНТИ, 1998. - 4с.

123. Снижение энергозатрат и повышение эффективности электромагнитных аппаратов и источников питания для новых условий с.-х. производства: Отчет о НИР (Закл.) / Куб. гос. аграр. ун-т. № ГР 01.960.009.015. - Краснодар, 2000. -227с.

124. Справочник по электрическим машинам: В 2т. Т. 1. / Под. общ. ред. И.П. Копылова, Б.К. Клокова. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 456 с.

125. Средства электромеханизации сельскохозяйственного производства. / В Н. Темников, О.В. Вронский, В.Н. Павлов, А.В. Белевич // Применение электротехнических устройств в АПК. Краснодар, 2000. - С.60 - 65.- (Тр. / КубГАУ; Вып. 381(409))

126. Статорные обмотки асинхронных машин: Учеб.-метод. пособие для самост. работы студентов по спец. 31.14.00./ Н.И. Богатырев, В.Н. Ванурин, О.В. Вронский и др.; Куб. гос. аграр. ун-т.- Краснодар, 2003.- 132 с.

127. Степанов А.Д. Анализ работы асинхронного генератора с инвертором в режиме самовозбуждения / А.Д. Степанов, В.И. Андерс, А.А Богатин. // Электричество. -1986. № 1. - С . 28-33.

128. Темников В.Н. Синхронный сварочный генератор. / В.Н. Темников А.В. Белевич, О.В. Вронский // Ресурсосбережение в электромеханизации АПК: Тез. докл. к конф. "Ресурсосбережение в АПК Кубани". Краснодар, 1998. - С. 6.

129. Темников В.Н. Универсальный автономный источник для питания средств электромеханизации АПК и сварочной дуги : Дис. .канд. техн. наук / В.Н. Темников; Куб. гос. аграр. ун-т. Краснодар, 1997. - 220с.

130. Торопцев Н.Д. Авиационные асинхронные генераторы./ Н.Д. Торопцев-М.: Транспорт, 1970.-104 с.

131. Фильц Р.В. Математические основы теории электромеханических преобразователей./ Р.В. Фильц- Киев: Наукова думка, 1979. 208 с.

132. Фришман B.C. Проектирование автономных асинхронных генераторов /

133. B.C. Фришман, Г.А.Прохорова, С.З. Эвентов. //Электротехника. 1986. - № 4.1. C. 26-28.

134. Харитонов A.M. Многоскоростные электродвигатели. / A.M. Харитонов. -M.-JI: Госэнергоиздат, 1954. 224 с.

135. Шогенов А.Х. К синтезу напряжений управления транзисторным инвертором / А.Х. Шогенов, И.Н. Шевелёв, А.А. Шогенов // Электротехника. -2000. № 4. - С.21-23.

136. Шогенов А.Х. Анализ работы системы транзисторный инвертор -асинхронный двигатель методом двух составляющих / А.Х. Шогенов, И.Н. Шевелёв. // Электротехника. -1999. № 4. - С. 52-55.

137. Шогенов А.Х. Влияние несинусоидального напряжения на рабочие характеристики асинхронного двигателя / А. X. Шогенов , Х.П. Культербаев // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 1977. - № 3. - С. 33-36.

138. Шогенов А.Х. О семействе транзисторных преобразователей для питания электроинструментов повышенной частоты / А.Х. Шогенов // Электротехника. -2002.-№3.-С. 26-32.

139. Шогенов А.Х. Транзисторные преобразователи для питания электроинструментов повышенной частоты сельскохозяйственного назначения./ А.Х. Шогенов М.: Агроконсалт, 2002. - 194 с.

140. Шогенов А.Х. Транзисторные преобразователи частоты для питания электроинструментов сельскохозяйственного назначения. Автореф. дис. . д-ра техн. наук. / А.Х. Шогенов- М., 2003. 34 с.

141. Шогенов А.Х. Транзисторные преобразователи частоты для питания электроинструментов / А.Х. Шогенов, И.Н. Шевелёв. // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 2000. - № 12. - С. 7-10.

142. Электрифицированный секатор для обрезки виноградной лозы: Информ. л. №14-97./ Н.И. Богатырев, О.В. Вронский, Е.А. Зайцев, В.Н. Темников. -Краснодар: ЦНТИ,1997.-Зс.

143. Электрифицированный стенд для исследования асинхронных и синхронных генераторов: Информ. л. № 315-98. / Н.И. Богатырев, А.В. Белевич, О.В. Вронский и др. Краснодар: ЦНТИ, 1998. - 4с.

144. Электротехнический справочник. T.I. Общие вопросы. Электротехнические материалы / Под ред. В. Г. Герасимова и др. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 112 с.

145. Яворский Б.М. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов./ Б.М. Яворский, А.А. Детлаф М.: Наука, 1968. - 940 с.

146. Якимов А.И. Новый электромеханический секатор для обрезки виноградной лозы./ А.И. Якимов, Н.И Богатырев. // Вопросы технологии выращивания винограда. Краснодар, 1984.- С. 84 - 87.- (Тр./Кубан. СХИ; Вып. 238(266))

147. Auinger Н. Drehstrom Kafigmotoren mit neuartiger polumschaltbarer Wicklung // Elektrische Maschinen. -1979.- №1.- S. 3 -10.

148. Auinger H. Polumschaltbare Dreiphasenwiccklung nach dem Umgrup-pirungsprinzip mit teilausgenutzten Wicklungszweigen in beiden Pohlzahlstufen // Siemens Forschungs-und Entwicklungsberchte. -1979. -№1.- S. 37 40.

149. Eastham I. E. Close ratio phase - modulated change - pole mashine with improved winding balance // Proceedings IEE. 1968. v. 115. P. 1641 - 1646.

150. Eastham I. E., Laithwaite E. R. Pole change motors using phase - mixing techniques // Proceedings IEE. -1962. -v. 109. -P. 397-403.

151. Fong W. Wide-ration two speed single winding induction motors 11 Proceedings IEE. -1965. -v. 112. -P. 1335 1340.

152. Rawcliffe G.H., Burbidge R. F., Fong W. Induction Motor speed changing by pole-amplitude modulation // Proceedings IEE. -1958. -v. 105. P. 411 - 420.

153. Rawcliffe G.H., Fong W. Close-ration two speed single winding induction motors // Proceedings IEE. -1963. -v. 110. -P. 916 920.

154. Rawcliffe G.H., Fong W. Speed-changing induction motors: reduction of pole-number by sinusoidal pole-amplitude modulation // Proceedings IEE. -1961. -v. 108. -P. 357-364.

155. Rawcliffe G.H., Fong W. Speed-changing induction Motors: further development in pole-amplitude modulation // Proceedings IEE. -1960. -v. 107. -P. 513-519.

156. T. Nguyen Uyent. Moteurs asynchrones a cade a poles commutables par la methode de modulation polyphase // Revue Generale de l'Electricite. -1975. -v. 84. -№11. -P. 821 823.