автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Асинхронный генератор на две частоты тока для мобильных установок сельскохозяйственного производства

кандидата технических наук
Синицын, Андрей Васильевич
город
Краснодар
год
2008
специальность ВАК РФ
05.20.02
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Асинхронный генератор на две частоты тока для мобильных установок сельскохозяйственного производства»

Автореферат диссертации по теме "Асинхронный генератор на две частоты тока для мобильных установок сельскохозяйственного производства"

На правах рукописи

СИНИЦЫН Андрей Васильевич

АСИНХРОННЫМ ГЕНЕРАТОР НА ДВЕ ЧАСТОТЫ ТОКА ДЛЯ МОБИЛЬНЫХ УСТАНОВОК СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Специальность 05 20 02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических няук

ООО А • -----

Краснодар - 2008

003170264

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

Научный руководитель заслуженный изобретатель России, кандидат технических наук, доцент Богатырев Николай Иванович

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Григораш Олег Владимирович

кандидат технических наук, доцент Воронин Сергей Михайлович

Ведущая организация Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский и проектно - технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства» (ГНУ ВНИПТИМЭСХ) г Зерноград

Защита состоится 17 июня 2008 г в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 220 038 08 при ФГОУ ВПО Кубанский государственный аграрный университет по адресу 350044, г Краснодар, ул Калинина 13, КубГАУ, корпус факультета энергетики и электрификации, аудитория № 4

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО Кубанский государственный аграрный университета

Автореферат размещен на сайте www kubagro ru

Автореферат разослан «/6» мая 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

С В Оськин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. Территориальное рассредоточение сельскохозяйственных объектов, сезонность и мобильность многих производственных процессов, их многообразие, наряду с традиционными машинами, требуют применения специального электроинструмента и средств электромеханизации Для выполнения работы в садах и виноградниках необходимы ножовочные и дисковые электропилы, сучкорезы, ягодоуборочные машины, чаесборочные и чаеподрезоч-ные аппараты. На мелкоконтурных участках, теплицах и огородах -рыхлители ротационного типа, почвенные буры, культиваторы В небольших фермерских хозяйствах - кормодробилки, электронасосы, индивидуальные доильные аппараты и другое оборудование

В качестве электрического привода в них используются асинхронные (АД) или коллекторные двигатели на частоту тока 50 и 200 Гц с единичной мощностью от 0,1 до 4,0 кВт и различным напряжением питания Главное преимущество электроинструмента и техники малой механизации на частоту 200 Гц заключается в значительном снижении их массы При этом отдельные виды инструмента и техники рассчитаны для работы, как при пониженном напряжении (36 - 42 В), так и при напряжении 220/127 В

Питание электродвигателей на частоту тока 200 Гц, осуществляемое от электромашинных, ферромагнитных и транзисторных преобразователей частоты при их характерных недостатках - наличием в выходном напряжении заметных амплитуд высших гармоник, является причиной значительного нагрева электродвигателей, что приводит к термическому повреждению их обмоток

Создание автономных источников электроэнергии промышленной и повышенной частоты тока, наиболее адаптированных к группам электрифицированной техники малой механизации и электроинструмента

различного назначения, является актуальной задачей сельской электрификации

Работа выполнена в соответствии с темами плана НИР КубГАУ № ГР 01.2001.13477 (2001-2005 г.), ГР 01.2006 06851 (2006-2010 г)

Целью работы является создание эффективного асинхронного генератора (АГ) со специальной статорной обмоткой на частоту тока 50 и 200 Гц для питания мобильных средств электромеханизации сельскохозяйственного производства

Задачи исследования:

1. Проанализировать мобильные средства электромеханизации по установленной мощности, напряжению, частоте питающего тока и обосновать параметры асинхронного генератора на частоту тока 50 и 200 Гц

2 Исследовать математическими методами влияние электромагнитных параметров статорных обмоток на внешние характеристики АГ при частоте тока 50 и 200 Гц и уточнить метод их формирования

3 На основе современной теории формирования статорных обмоток асинхронных машин, разработать рациональную схему обмотки для асинхронного генератора на частоту тока 50 и 200 Гц

4 Разработать инженерную методику расчета обмоток с учетом влияния параметров короткозамкнутой обмотки ротора на магнитное состояние генератора при частоте тока 50 и 200 Гц

5 Изготовить и провести лабораторные исследования экспериментального образца асинхронного генератора на частоту тока 50 и 200 Гц

6 Выполнить технико-экономическое обоснование эффективности применения асинхронных генераторов на частоту тока 50 и 200 Гц для питания мобильного стригального цеха КТО-12

Объект исследования - асинхронный генератор с конденсаторным возбуждением со специальной статорной обмоткой для получения частот тока 50 и 200 Гц

Предмет исследования - электромагнитные и конструктивные параметры обмоток и их влияние на характеристики асинхронных генераторов на частоту тока 50 и 200 Гц

Методы исследования базируются на теории электрических цепей, матричной теории формирования схем статорных обмоток асинхронных машин, на гармоническом анализе магнитодвижущих сил (МДС) и оценке величины коэффициента дифференциального рассеяния по диаграммам Гергеса, на учете воздействия параметров обмоток статора и ротора на магнитное состояние асинхронных генераторов Экспериментальные исследования АГ на частоту тока 50/200 Гц проведены на разработанном исследовательском стенде на кафедре электрических машин и электропривода КубГАУ

Научная новизна работы заключается в следующем

1 Методом гармонического анализа и по диаграммам Гергеса определены рациональные конструктивные признаки статорной обмотки, обеспечивающие минимальную величину коэффициента дифференциального рассеяния при большем числе полюсов

2 На основе матричной теории формирования статорных обмоток асинхронных машин получена специальная схема статорной обмотки асинхронного генератора, адаптированного для питания нагрузки частотой тока 50 и 200 Гц при одинаковой частоте вращения приводного двигателя автономной электростанции

3 Дана аналитическая оценка размагничивающего действия корот-козамкнутой роторной обмотки и ее корректировка расчетной величиной емкости конденсаторов при работе асинхронного генератора на частоте тока 50 и 200 Гц

Практическая ценность заключается

- в анализе средств электромеханизации по электрическим величинам и установлению требований к автономному генератору,

- в новых схемах статорных обмоток, позволяющих асинхронным генераторам автономных электростанций питать нагрузку частотой то-

ка 50 Гц и частотой тока 200 Гц (патенты Ш №2249291, ГШ №2263385, Яи №2263386),

- в методике расчета статорных обмоток и их параметров, емкости конденсаторов возбуждения с учетом размагничивающего действия ко-роткозамкнутой обмотки ротора АГ на частоту тока 50 и 200 Гц, позволяющей проектным организациям и службам эксплуатации изготовить новые и модернизировать существующие источники питания,

- в изготовлении работоспособного асинхронного генератора и получении внешних характеристик, пригодных для питания двигательной нагрузки

Реализация результатов исследований. Результаты исследований реализованы в образцах АГ на частоту тока 50/200 Гц Материалы исследований переданы в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский проектно - технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства (ВНИПТИМЭСХ) г Зерноград и ГНУ Северо - Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного садоводства (СКНИИГПС) г Нальчик Результаты исследований используются в учебном процессе ФГУ ВПО Кубанского государственного аграрного университета (КубГАУ), г Краснодар и ФГУ ВПО Ставропольского государственного аграрного университета (СтГАУ), г Ставрополь

Апробация работы Основные положения и выводы диссертации доложены и одобрены на ежегодных научных конференциях КубГАУ (2004-2007 гг), на международной конференции «Высокие технологии энергосбережения», г Воронеж, (8-9) декабря 2005 г, на 3-й Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе», г Ставрополь, 2005 г, на 3-й научной конференции «Электромеханические преобразователи энергии», г. Краснодар, 2004 г, на 4-й Российской научной конференции «Энерго- и ресурсосберегающие технологии и установки», КВАИ, г Краснодар, 2007 г, на международной научно-

технической конференции по итогам исследований 2006 г., г Зерноград 2007 г

Материалы исследований отмечены дипломом III степени, краевого конкурса высших учебных заведений Краснодарского края за 2003 год, дипломами II степени VI и VII региональных научно-практических конференций молодых ученных «Научное обеспечение агропромышленного комплекса», Краснодар 2004, и 2005 гг, дипломом II степени краевого конкурса на лучшую научную и творческую работу среди аспирантов высших учебных заведений Краснодарского края за 2004 год

Публикации результатов работы Основные положения работы опубликованы в 23 печатных работах, в том числе 3 патентах РФ на изобретения и учебном пособии «Практикум по электроприводу»

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения с обоснованием задач исследований, 4 глав, основных выводов по работе, списка литературы, включающего 184 наименований и приложения Общий объем диссертации составляет 170 страниц машинописного текста, включая 105 рисунков, 32 таблицы, 11 страниц приложений

На защиту выносятся:

- результаты анализа электрифицированных средств электромеханизации по установленной мощности, напряжению, частоте питающего тока, действие высших гармоник на параметры приводных АД и требования к автономным источникам питания,

- результаты математического анализа МДС схем статорных обмоток применительно к АГ частоту тока 50 и 200 Гц,

- методика сравнительного анализа статорных обмоток АГ на частоту тока 50 и 200 Гц по диаграммам Гергеса и обоснование рациональной схемы статорной обмотки,

- методика и результаты расчета моментов и дополнительных потерь в обмотке ротора от высших гармоник магнитного поля,

- методика и результаты расчета параметров обмоток и емкости конденсаторов с учетом размагничивающего действия реактивной со-

ставляющей тока ротора при нагрузке,

- результаты экспериментальных исследований внешних характеристик асинхронного генератора на частоту тока 50/200 Гц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность исследований Сформулированы цель работы, научная новизна, практическая значимость и основные положения, выносимые на защиту

В главе 1 дан анализ электрифицированных средств малой механизации и электроинструмента, применяемых в некоторых отраслях сельскохозяйственного производства

Сокращение затрат труда на почвенную обработку в теплицах, садах и огородах обеспечивают малогабаритные электрифицированные мобильные машины Для этих целей широко используется электрофреза ФС - 0,7, ФС - 0,85, электрорыхлитель почвы Ш-63, электрокультиватор ЭК - 1500 с АД на частоту тока 50 Гц, мощностью 0,6 - 3 кВт

Для скашивания травы с одновременным измельчением применяют газонокосилки Малогабаритные электрические газонокосилки типа ГК - 1000, ЭК - 1000, Elmos EME - 120 и Bosch Rotak - 320 питают от однофазной или трехфазной электрической сети частотой 50 Гц и напряжением 380/220 В Мощность электродвигателей таких газонокосилок 0,3 - 1,3 кВт

Для небольших фермерских хозяйств разработана доильная установка УДП-1 Эта установка предназначена для доения 10 коров в стойлах и полевых условиях Доильные установки изготавливаются с АД для сети напряжением 220 В частотой 50 Гц, мощностью 0,8 кВт

Большое количество токоприемников имеет электропривод с АД на частоту тока 200 Гц и мощностью 100 - 600 Вт К ним относятся стригальные машинки МСУ-200, ягодоуборочные машины ЭЯМ-200, различные электросекаторы для обрезки виноградной лозы с дисковой фрезой и ножничного типа, чаесборочные и чаеподрезочные аппараты

В больших объемах выпускается и электроинструмент с АД на частоту тока 200 Гц: сверлильные машины, шлифовальные, отрезные машины, электрогайковерты, инструмент для резки металла и другие.

Созданию и усовершенствованию электрифицированной техники малой механизации и электроинструмента повышенной частоты тока и источников их питания большое внимание в разные годы уделили в своих работах Краморов Ю.И., Мякишев Н.Ф., Рапутов Б.М., Шогенов А.Х., Змитрович B.C., Фришман B.C. и другие учёные.

Анализ средств электромеханизации по установленной мощности и частоте питающего тока представлен на рис. 1. Всего по литературным источникам выявлено 29! единица электроинструмента. На частоту тока 50 Гц имеется 123 токоприемника с напряжением питания 380/220 В, однофазного и трехфазного исполнения; на частоту тока 200 Гц - 168 единиц. Напряжение питания при частоте тока 200 Гц имеет следующие градации:42 В. 72 В, 135 В, 220, 265 В. (Фирма Bosch и др.).

-АД 50 Гц

электроинструмент фирмы Bosch (200Гц)

-электроинструмент 200 Гц

(Россия) -Всего 200 Гц

1000 550

950 600

850 700

750

Рис. 1 - Анализ средств электромеханизации по установленной мощности и частоте питающего тока

Наиболее показательно применение средств электромеханизации в овцеводстве Для стрижки овец в полевых условиях существует мобильный стригальный цех КТО-12 Он представляет собой поточную линию для комплексной механизации стрижки и первичной обработке шерсти. КТО-12 включает стригальный аппарат ЭСА-12/200 на 12 стригальных машинок МСУ-200 (0,12 кВт, 38 В 200 Гц), гидравлический пресс для шерсти ПГ1И-1В (2,8 кВт, 220/127 В, 50 Гц), точильный аппарат ТА-1 (0,4 кВт, 220/127 В, 50 Гц), транспортер шерсти ТШ-0,5Б (0,5 кВт, 220/127 В, 50 Гц), классировочный стол СКШ-200

Для питания электродвигателей на частоту тока 50 Гц, КТО-12 комплектуется электростанцией АБ-4 Электропитание стригальных машинок МСУ-200 на частоту тока 200 Гц осуществляется с помощью преобразователей частоты (ПЧ), электромашинных - ИЭ-9401, ИЭ-9405, а также различных статических преобразователей ТПП1, ТПП2, ТППЗ, ПЧ-4-36 При работе инструмента с ПЧ в любом случае необходимы стационарные линии электропередач или автономные источники электроэнергии, что снижает эффективность средств электромеханизации

Из серийных источников питания небольшой мощности российского производства наиболее распространены электроагрегаты 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 массогабаритным 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, исследования показали, что в настоящее время не существует электроагрегатов мощностью до 5кВт на две частоты тока 50 и 200 Гц, отвечающих современным требованиям по эксплутацион-ным и массогабаритным показателям и оптимально адаптированных к

группам электрифицированной техники малой механизации и электроинструмента разного назначения

В главе 2 приведены исследования энергетических характеристик АД при наличии высших гармонических составляющих в питающем напряжении Анализ внешних характеристик электромашинных и статических ГТЧ на 200 Гц показал наличие высших гармонических составляющих в выходном напряжении Нормативное максимальное значение коэффициента несинусоидальности напряжения не должно превышать 8% Однако, это не распространяется на сети 200 Гц и напряжением 36 В для питания ручного электроинструмента, что и способствует выпуску ПЧ, не соответствующих требованиям надежной работы электропотребителей повышенной частоты тока

Токи дискретно распределенных по пазам статора и ротора обмоток асинхронных машин образуют ступенчатой формы МДС, которые можно представить состоящими из множества гармоник v, среди которых основная гармоника определяет число пар полюсов

Магнитные поля V -х гармоник отрицательно влияют на характеристики, как асинхронных двигателей, так и асинхронных генераторов Качество МДС обмоток определяли минимальной величиной коэффициента дифференциального рассеяния

где и Бы - амплитуды V - й гармоники и основной гармоники

Магнитные поля V -х гармоник влияют на индуктивное сопротивление статорной обмотки, определяя величину составляющей от потоков дифференциального рассеяния ТдХи, а также способствуют образованию дополнительных электромагнитных моментов, которые всегда отрицательно сказываются на работе асинхронных машин

Относительная величина момента от V -й гармоники (М - момент от основной гармоники)

(1)

м 4 2 v ¥1 кг в

где соответственно для основной гармоники и для V -й гармоники кой2 и к002у - обмоточные коэффициенты роторной обмотки, К2 и х2 и х2у -активные и индуктивные сопротивления роторной обмотки, х и -скольжение ротора; х,, и х ^ - приведенные к ротору сопротивления взаимоиндукции

Для расчета дополнительных потерь от высших гармоник тока статора определены амплитуды гармоник тока, так как при расчете двигателя, питаемого от преобразователя напряжения и частоты, обычно задаются только гармоники питающего напряжения Для этого использована основная схема замещения, параметры которой рассчитаны для каждой временной гармоники в отдельности

Все индуктивные сопротивления, рассчитанные для основной гармоники, умножаются на порядок временной гармоники Кроме того, коэффициенты вытеснения для токов вычисляются по формулам, в которые вместо частоты / подставляется частота V/ После этого определяется результирующее сопротивление рабочей и намагничивающей ветвей схемы замещения, а по этим сопротивлениям - токи ротора и статора, как если бы машина питалась от напряжения частотой /у и амплитудой IIъ

Дополнительные потери складываются с основными потерями и учитываются при расчете КПД

Снижение гармоник от источников питания на 200 Гц возможно в случае замены преобразователей частоты на автономные генераторы, например, асинхронный с конденсаторным возбуждением

Для питания мобильных средств электромеханизации на частоту тока 50 и 200 Гц необходим автономный источник с единичной мощностью не менее 5 кВт, различным уровнем выходного напряжения и качества электроэнергии отвечающими требованиям ГОСТ 13109-97

В главе 3 проведен анализ асинхронных генераторов, методов их возбуждения, стабилизации выходного напряжения и частоты тока, получения крутопадающей и жесткой внешней характеристик

Массовое применение АГ сдерживается в основном из-за сложности регулирования и стабилизации выходного напряжения и частоты Необходимость регулирования напряжения обусловлена реактивной составляющей тока нагрузки, размагничивающей генератор

К настоящему времени предложены различные направления в решении этой проблемы, такие как использование регулируемых индуктивных элементов (в т ч. и дроссель - трансформаторов), тиристорных источников реактивной мощности (в т ч и непосредственных преобразователей частоты), схем дискретного регулирования емкости возбуждения Каждое из них находит области целесообразного применения, однако, они не решают основную задачу, связанную с причиной размагничивания АГ

Вопросы самовозбуждения и стабилизации напряжения АГ исследованы многими авторами (Алиев И И, Алюшин Г Н, Бохян С.К, Голован А Т, Губенко Т П, Григораш О В, Зубков Ю Д, Иванов А А, Китаев А В , Воронин С М , Нетушил А В , Торопцев Н Д. и др.).

Алгебраические и частотные методы определения граничных условий самовозбуждения исходят из критериев неустойчивости решения дифференциальных уравнений системы в начальной части процесса, когда система может считаться линейной

Другой подход к вопросу состоит в определении условий существования установившихся колебаний, что сводится к определению существования нетривиальных решений системы алгебраических уравнений с постоянными коэффициентами (системы уравнений АГ - емкость в установившемся режиме). К этому способу примыкает метод, исходящий из физических, условий существования колебаний (метод комплексных схем замещения)

В любом случае устойчивое возбуждение АГ во многом зависит от электромагнитных параметров обмоток статора и ротора

Вопросы анализа и оптимизация параметров трехфазных обмоток асинхронных машин исследованы многими учеными (Т А Ахунов, В Н Ванурин, Л Н Макаров, Д А Попов, В И Радин и др) В наиболее полно представленной в публикациях В Н Ванурина теории формирования схем статорных обмоток асинхронных машин в преобразованиях базовой транспонированной матрицы чередования фазных зон матрицей с элементами трехфазной сети, определяет цепной вариант чередования фазных зон (А а = В, А а2 = С и т д, где а ~ множитель трехфазной сети)

А А А 1 0 0 А В С

В В В 0 а 0 = В с А

С С С 0 0 а" С А В

Отдельные двухслойные обмотки с цепным чередованием катушечных групп могут быть преобразованы в эквивалентные однодвух-слойные обмотки, а при определенном шаге и в однодвухслойные обмотки на разные числа полюсов (рис 2) Обмотка с соотношением пар полюсов 4/1 отвечает асинхронному генератору на частоту 50 и 200 Гц автономной электростанции без мультипликатора при частоте вращения вала приводного двигателя близкой к 3000 об/мин

Распределение ампер - проводников Ах обмотки по пазам статора с координатами х (0 < х < 2к) вполне определено, поэтому, принимая радиус статора за единицу, МДС можно представить в виде

FlxeAo"+^ = ¡Axej{a'+<p')dx = ej0"¡Ах eJ*'dx, (4)

X X

где (¡\х)- фаза максимального тока 1\т N проводников в пазу.

Суммирование векторов Ахе'т образует замкнутую фигуру - диаграмму Гергеса, по которой и определяют значение тд

Минимальной величине коэффициента дифференциального рассеяния при большем числе полюсов отвечает соотношение чисел витков

в однослойных и двухслойных катушках близкое к 4/3 (рис 3) При меньшем числе полюсов (при 50 Гц) дифференциальное рассеяние мало и изменение соотношения чисел витков практически не влияет на изменение величины индуктивного сопротивления обмотки

Шшттмшштшшшй швтшшшшшшшш

¿50 ¿200

650 ¿200

¿50 ¿200

Рис 2 - Переход от двухслойного чередования катушечных групп к однодвух-слойной обмотке генератора на 50 Гц (2р = 2) и на 200 Гц (2р = 8), УУЛГ

0,2

0,1

Для рационального варианта распределения витков по катушкам полярный момент инерции вершин диаграммы Гергеса (рис 4), амплитуда основной гармоники МДС {коб = 8,219/9,333 = 0,88) при условных 168 сторонах катушек и значение коэффициента дифференциального рассеяния при большем числе полюсов

1 1,5 2

Рис 3 - Здвнсииоыь от соотношения витков в кат> шках

К

= [52 3 + 62 3 + 6(62 +22 -2 6 2соз120°) +

+ 6(42 + 22 - 2 4 2 соб 120°)]/18 = 36,8333,

Яр= ШКЛЩ) = 168 0,88/(2 3,14 4) = 5,885, 15

36,8333 , .... Т68 = —-—г— 1 = 0,064 68 5,885

ишво

8219

Рис 4 - Диаграмма Гергеса и векторная диаграмма к расчету к„,-,% В работе дан сравнительный аналогичный анализ и другому известному варианту схемы обмотки на 8/2 полюса.

Дополнительная восьмиполюсная обмотка с малым числом витков позволяет получить пониженное напряжение генератора частотой 200 Гц для питания ручного электроинструмента повышенной частоты тока. Анализ схем дополнительных обмоток показал преимущество схемы разного шага, рис. 5

6200Н

0 200Н

6 200н

Рис 5 - Схема обмотки на пониженное напряжение

Наличие заметных амплитуд высших гармоник (рис 6 и 7) потребовало анализа их дополнительных тормозных моментов

Амплитуды гармоник определены разложением периода МДС в ряд Фурье Так, при 2р = 8 в долях ступенек МДС

21

Рут =- I ^с08ус& = — (2$1ПУ10° + 251ПуЗО° +4,551пу50° +4,581пу70° -

ж { ТО! (5)

- 2З1ПУ90 -гыпуПО -481ПУ130° -4зшу150 )

ьт__, Г^2,_

"-и-1 0 "

Рис 7 - МДС, основная гармоника и высшие гармоники МДС, 2р = 2

Моменты генератора с числом фаз ротора Ъг и номинальным током /у, и круговой частоте со от основной гармоники р и от у-х гармоник определены по формулам, вытекающим из схем замещения асинхронной машины для соответствующих гармоник

м =

Z2R2p(k,xJ ú)R,2 + (os2 [x'^+x.

Г7!«' Mv =

Z2R2vv

{k¡vxfiv )

coR;v + mi (x

+ x fiv t a2v j

,г Л.'

(6)

12 ' Ун 1 21

где к, и - коэффициенты приведения тока ротора к току статора для основной и для у-х гармоник, Я2 и - активные сопротивления роторной обмотки, х'р и х - приведенные к обмотке ротора индуктивные

сопротивления намагничивающего контура, хг и х^ - индуктивные сопротивления обмотки ротора, х и скольжение ротора

Тормозные моменты от гармоник V практически незаметны (Мос„ = 17,25 Нм, МУ 5= -0,0015 Нм, Му7= 0,013 Нм) Незначительно и увеличение потерь в роторной обмотке от гармоник V

За номинальную мощность генератора на базе АИР100Ь4 при 50 Гц и при 200 Гц принята мощность 5000 Вт КПД = 87% (рис 8)

Рзл2- 175 Вт

Рд - 30 Вт

у у ГД-J

Г - 5879Вт

Psjii- 298 Вт

ч_

Ржи" 85 Вт

Potj-SÍBt

Рд - 30 Вт

II я

Р, -6088 Вт

-

Рм - 85 Бт

1>с-165Вт

Pwn-397 Вт

ч_

PJH-5126 Вт

50 Гц

и,в

120 90

60 30

3 6 9 12 15 18 1,А

Í2H-5315BT

Рс-165Вт

и.В

120

90

60 30

3 6 9 12 15 18 I.A

200 Гц

Рис 8 - Энергетические диаграммы и внешние характеристики генератора В главе 4 приведена методика расчёта параметров АГ, выбора емкости конденсаторов возбуждения и результаты экспериментальных исследований опытных генераторов

На соотношение напряжений при холостом ходе и при нагрузке асинхронного генератора большое влияние оказывает падение напряжения на индуктивном сопротивлении статорной обмотки, которое значительно выше при частоте 200 Гц Разная величина падения напряжения на индуктивном сопротивлении статорной обмотки при 50 Гц и 200 Гц требует при расчете обмоток выбора определенного соотношения ЭДС

С учетом длины витка обмотки и разных частот тока значения коэффициентов ЭДС для генератора, например, на базе АИР100Ь4 составляют ке8 ~ 0,88 и ке2 = 0,995

Для разных чисел полюсов обмотки и разных частот асинхронного генератора одинакового напряжения имеют место такое соотношения чисел витков, потоков и индукций в воздушном зазоре Щ=К,Кпф2 = 0,88 0,76 Ф2 =()5 4ке2 кой% Ф8 4 0,995 0,88 Ф8 ' '

Ф8/Ф2 =0,382, В5Ъ /В51 = 4Ф8/Ф2 = 4 0,382 = 1,53 При расчете обмоток за соотношение индукций в воздушном зазоре можно принимать = 0,925/0,605 Тл

Для АГ с меньшим числом полюсов индукция в воздушном зазоре В$ принята близкой к индукции двигателя Емкость конденсаторов на фазу в мкФ

С=1061м/<аи, (7)

где 1ц - намагничивающий ток

Индуктивное сопротивление при холостом ходе генератора и при нагрузке

. , м-2,/ ЗР + 1 п„30-1*£>.

= 4ЛГ/М, — (- + 0,57-^——) + г,,,* (8)

р ц 4 2 2р

„ ^ V2,1 33 + 1 3/3-1 лО

Хи (- ~ . +0,57+ , (9)

р ц 4 2 2р

где г()о и г,,„ - коэффициенты дифференциального рассеяния при холостом ходе и при номинальной нагрузке,/ - частота тока, ¡Ло - магнитная

постоянная, q - число пазов на полюс и фазу, ß - отношение шага к диаметральному шагу; / - длина статора

Основные теоретические положения и методика расчета параметров проверены на генераторе, выполненном на базе AHP100L4 Экспериментальные исследования проведены на специализированном и стенде кафедры электрических машин и электропривода КубГАУ Внешние характеристики построены программой Microsoft Excel с применением функций аппроксимирования и доверительного интервала

В диссертации приведены результаты сравнительных испытаний АГ с разными конструктивными признаками обмоток

Рис 10 - Внешние характеристики генератора

Для стрижки и первичной обработки шерсти овец наша промышленность выпускает комплекты оборудования стригальных цехов Наибольшее распространение получили два типа цехов ВЦС-12/200 и комплект технологического оборудования КТО-12

В диссертации проведен экономический анализ на основе замены электростанции АБ-4 с синхронным генератором на частоту 50 Гц и преобразователем частоты ИЭ 9401 для стрижки овец двухчастотным асинхронным генератором (ДАГ) При этом суммарные затраты на аналог (АБ-4 и ИЭ-9401) составили 74 тыс руб, - на предлагаемый ДАГ -31 тыс руб Годовой экономический эффект от внедрения ДАГ составит 77,9 тыс руб Технико-экономические расчеты, применительно от-

росли овцеводства, показали что чистый дисконтированный доход составляет 243454 руб , срок окупаемости два года.

Основные выводы по работе

1 Анализ мобильных средств электромеханизации показал наличие в сельскохозяйственном производстве 291 единицу техники с установленной мощностью электропривода от 0,07 до 4 кВт При этом для электропривода применяются АД на частоту тока 50 Гц в 123 случаях, АД на частоту тока 200 Гц в 168 случаях.

2 Показано, что применение электромашинных и статических преобразователей частоты тока на 200 Гц для питания техники, снижает энергетические показатели двигателей электропривода, и при этом требуется стационарная сеть или автономный источник питания

3 Обоснована рациональная схема статорной обмотки для генератора на 50/200 Гц, которая является однодвухслойной на 8/2 полюса со схемой соединения фаз УУ/У и с соотношением витков в однослойных и двухслойных катушках равным 4/3 Для этой обмотки као8 = 0,883 , кой2 = 0,79 , тд8 = 0,171 , тд2 = 0,0057

4 По оптимальной степени насыщения магнитной цепи и по степени использования габарита генератору на частоту тока 50/200 Гц отвечают базовые четырехполюсные асинхронные двигатели типа АИР100Ь4

5 Разработанная методика расчета обмоточных данных и параметров генератора учитывает размагничивание реактивного тока ротора и действие высших и низших гармоник на энергетические показатели

6 Расчетная величина номинальной мощности генератора на базе двигателя АИР100Ь4 для обеих частот ток а близка к 5000 Вт, КПД составляет 87%

7 Дополнительное тормозное действие низших и высших гармоник, а также их влияние на рост потерь в обмотке ротора практически незаметно (Мм„=17,25 Нм, Л/„-=-0,0015Нм, Му7=0,013Нм,)

8 Исследование изготовленных экспериментальных двухчастотных асинхронных генераторов подтвердили результаты расчета Технико-

экономические показатели, применительно отрасли овцеводства, составили: сокращение затрат на стоимость установки - 43000 руб, чистый дисконтированный доход - 243454 руб , срок окупаемости два года Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: Статьи в журналах из перечня ВАК 1. Синицын А В Энергосберегающие источники питания с асинхронным генератором / А В Синицын, Н.И Богатырев, А С Оськина, П П Екименко // Пром. энергетика - 2006 - № 12 - С. 4 - 6 2 Богатырев H И Анализ и синтез параметров обмоток асинхронного генератора / НИ. Богатырев, П П Екименко, А В. Синицын и др // Механизация и электрификация сел хоз-ва - 2007 - №8 - С 33-35

Статьи в сборниках научных трудов, материалах научных конференций и прочие публикации 3. Синицын А В Источники питания сварочной дуги с асинхронными генераторами / A.B. Синицын, H И Богатырев, В H Темников, // Основы достижения устойчивого развития сел хоз-ва материалы междунар науч.-практ. конф., поев 60-летию образования Волгогр. гос с -х акад - Волгоград, 2004 - С 44 - 49.

4 Богатырев H И Источники питания сварочной дуги с асинхронными генераторами /НИ Богатырев, В H Темников, А В Синицын // Электротехнологии и электрооборудование в с -х пр-ве сб науч тр АЧГАА Т2 Вып 4 - Зерноград, 2004 -С 8-11

5 Синицын А В. Методика исследования асинхронного генератора на частоту тока 200 Гц / А В Синицын, А В Вронский // Научное обеспечение агропромышленного комплекса 6-я регион, науч - практ конф молодых ученых / КубГАУ. - Краснодар, 2004 - С 231 - 232

6 Синицын А В Работа асинхронного генератора параллельно с сетью / А.В Синицын, Я А Ильченко // Научное обеспечение агропромышленного комплекса 6-я регион, науч -практ. конф молодых ученых / КубГАУ - Краснодар, 2004 - С. 233 - 234

7 Богатырев НИ Многофункциональный автономный источник с асинхронным генератором /НИ Богатырев, В H Ванурин, А В Синицын // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе сб науч тр 3-й Рос науч - практ конф -Ставрополь, 2005 - С 66-68

8 Синицын А В Многофункциональный источник переменного и постоянного тока / А В Синицын, Н И Богатырев, П П Екименко // Энерго- и ресурсосберегающие технологии и установки материалы 4-й Южнорос науч конф Т 1 -Краснодар КВАИ, 2005 -С 101-104

9 Синицын А В Энергосберегающие источники с асинхронными генераторами / А В Синицын, П П Екименко, Н И Богатырев // Высокие технологии энергосбережения тр междунар школы - конф - Воронеж, 2005 - С 82-83

10 Синицын А В Многофункциональный источник переменного и постоянного тока / А В Синицын, Н И Богатырев, П П Екименко // Электротехнологии и электрооборудование в с -х пр-ве сб. науч тр АЧГАА Т 2. - Зерноград, 2005 -С 97-100

11 Синицын А В Методика исследования асинхронных и синхронных генераторов / А В Синицын, Н И Богатырев, А.С Оськина // Новые технологии в сел хоз-ве и пищевой пром-сти с использованием электрофизических факторов и озона сб. науч тр по материалам Междунар науч-практ конф - Ставрополь, 2006 -С 113-116

12 БогатыревНИ Практикум по электроприводу Ч 1 учеб пособие /НИ Богатырев, А.С Оськина, А В Синицын - Краснодар, 2006 -120 с

13 Синицын А В Методика расчета параметров асинхронного генератора с автотрансформаторной обмоткой / А В Синицын, Н И Богатырев, В М Семенов // Проблемы развития аграрного сектора региона материалыВсерос науч-практ конф -Курск, 2006 -С 108-110

14 Синицын А В Методика и результаты исследований асинхронного генератора повышенной частоты тока / А В Синицын, Н И Богатырев // Научное обеспечение агропромышленного комплекса, материалы 8-ой регион науч - практ конф молодых ученых - Краснодар, 2006 - С 334-335

15 Богатырев Н И Двухчастотный генератор 50 / 200 Гц / Н И Богатырев, А С Оськина, А В Синицын // Энерго- и ресурсосберегающие технологии и установки материалы 5-й Всерос науч конф Т 1 - Краснодар ВРНК, 2007 -С 75-79

16 Синицын А В Методика исследования асинхронного генератора повышенной частоты тока / А В Синицын, А С Оськина, Я А. Ильченко //

Энерго- и ресурсосберегающие технологии и установки материалы 5-й Всерос науч конф Т 1 - Краснодар. ВРНК, 2007 - С 141-145

17 Синицын А В. Многофункциональные обмотки асинхронных генераторов / А В. Синицын, Я А. Ильченко, О В Вронский // Энерго- и ресурсосберегающие технологии и установки материалы 5-й Всерос науч конф Т 1 -Краснодар ВРНК, 2007 -С 153-156

18 Синицын А В Асинхронный генератор автономной электростанции на частоту тока 50/200Гц / А В Синицын, Н И Богатырев // Приоритетные направления исследований и разработка новых технологий и технических средств АПК материалы междунар науч-техн конф - г Зерноград ВНИПТИМЭСХ, 2007 - С 24 - 27

19 Пат БШ 2249291, МПК Н 02 К 17/14, 3/28 Статорная многофункциональная обмотка асинхронного генератора / Богатырев Н И, Вану-рин В Н, Синицын А В и др (РФ) заявитель и патентообладатель Куб гос аграр ун-т -№ 2003126835/11; Заявл 01 09 03, Опубл 27 03 05, Бюл № 9 - 4 с ил

20 Пат № 2263385, МПК Н 02 К 17/14, 3/28 Двухслойная статорная обмотка двухполюсного асинхронного генератора / Богатырев Н И, Ванурин В.Н., Синицын А В , и др (РФ) заявитель и патентообладатель Куб гос аграр.ун-т - № 2004108756/09, Заявл 24 03 04, Опубл 27.10 05; Бюл № 30. - 4 с • ил

21.Пат Яи 2263386 , МПК Н 02 К 17/14, 3/28 Однослойная статорная обмотка двухполюсного асинхронного генератора / Богатырев Н И, Ванурин В Н, Синицын А.В. и др (РФ) заявитель и патентообладатель Куб гос аграр ун-т - № 2004108757/09, Заявл 24.03 04, Опубл 27 10 05, Бюл №30 -4 с. ил

22. Богатырев Н И Повышение эффективности автономных источников с асинхронными генераторами /НИ Богатырев, А В. Синицын, В Н Ванурин // Энергосберегающие технологии Проблемы их эффективного использования. Материалы междунар науч - практ. конф - Волгоград, 2006 -С 57-62

23 Богатырев Н И. Обоснование параметров двухчастотного асинхронного генератора / Н.И. Богатырев, В Н Ванурин, А В Синицын // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. Сб науч тр по материалам 4-й Рос науч.-практ. конф (24-26 апр 2007 г) - Ставрополь, 2007 -С 61-67

Подписано в печать 14 05 2007 Формат 60 х 84 1/16

Бумага офсетная Офсетная печать

Печ л 1 Тираж 100 Заказ №273

Отпечатано в типографии КубГАУ, 350044, Краснодар, Калинина, 13

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Синицын, Андрей Васильевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Стационарные и мобильные средства электромеханизации на частоту тока 50 Гц.

1.2 Анализ и перспективы применения средств электромеханизации на частоту тока 200 Гц.

1.3 Средства электромеханизации в овцеводстве.

1.4 Электромашинные и статические преобразователи частоты для питания электроинструмента на частоту тока 200 Гц.

2 ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННЫХ ПРИВОДНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.

2.1 Анализ дополнительных потерь в асинхронных двигателях.

2.2 Параметры обмоток и их влияние на характеристики асинхронных двигателей.

2.3 Влияние высших гармоник на энергетические характеристики асинхронных двигателей.

3 ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМ СТАТОРНЫХ ОБМОТОК И ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА.

3.1 Анализ методов возбуждения и стабилизации напряжения автономных асинхронных генераторов.

3.2 Анализ процесса самовозбуждения асинхронных генераторов.

3.3 Исследование МДС трехфазных обмоток матричным методом.

4 МЕТОДИКА РАСЧЕТА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АСИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ.

4.1 Методика расчета характеристик асинхронных генераторов.

4.2 Моменты и дополнительные потери от v-x гармоник.

4.3 Методика и результаты экспериментальных исследований.

4.4 Технико - экономические показатели.

Введение 2008 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Синицын, Андрей Васильевич

Актуальность темы исследований

В производстве сельскохозяйственной продукции преобладает сезонность работ, мобильность, территориальная рассредоточенность производственных объектов, что требует применения различного электрифицированного инструмента и средств малой механизации. В настоящее время широко используются проверенные временем стригальные и ягодоуборочные машины, чаесборочные и чаеподрезочные аппараты и других средства электромеханизации.

За последние годы разработан ряд новых электрифицированных машин, в том числе для работы на мелкоконтурных участках, теплицах, садах и огородах: рыхлители ротационного типа, почвенные буры, культиваторы, сучкорезы, кормодробилки, электронасосы, индивидуальные доильные аппараты и т.п. В качестве электрического привода в них используются асинхронные двигатели на частоту тока 50, 200, 400 Гц с единичной мощностью от 0,1 до 4,0 кВт и различным напряжением питания. Питание асинхронных двигателей повышенной частоты тока, осуществляется, чаще всего, от электромашинных и транзисторных преобразователей частоты с присущими им недостатками - наличием в выходном напряжении заметных амплитуд высших гармоник, что является причиной значительного нагрева двигателей и приводит к термическому повреждению их обмоток.

В концепции развития сельской электрификации большое внимание уделено также электроснабжению удалённых от энергосистем потребителей, в том числе и от автономных источников энергии.

Наиболее простыми по конструктивным признакам и по обслуживанию являются автономные электростанции с асинхронными генераторами. Они характеризуются малой удельной массой, малыми габаритами, отсутствием скользящих контактов, прочностью ротора.

Создание автономных источников электроэнергии промышленной и повышенной частоты тока, адаптированных к группам электрифицированной техники малой механизации и электроинструмента различного назначения, является актуальной задачей сельской электрификации.

Работа выполнена в соответствии с темами плана НИР КубГАУ «Разработка и исследование энергосберегающих технологий, оборудования и источников электропитания для АПК», 2001-2005 гг. (№ ГР 01.2001.13477); «Теоретическое обоснование и практическая реализация энергосберегающего оборудования, электротехнологий и источников электроснабжения для снижения эксплутационных затрат на производство и переработку сельскохозяйственной продукции», 2006 - 2010 гг. (ГР 01.2006.06851).

Целью работы является создание эффективного асинхронного генератора (АГ) со специальной статорной обмоткой на частоту тока 50 и 200 Гц для питания мобильных средств электромеханизации сельскохозяйственного производства.

Задачи исследования:

1. Проанализировать мобильные средства электромеханизации по установленной мощности, напряжению, частоте питающего тока и обосновать параметры асинхронного генератора на частоту тока 50 и 200 Гц.

2. Исследовать математическими методами влияние электромагнитных параметров статорных обмоток на внешние характеристики АГ при частоте тока 50 и 200 Гц и уточнить метод их формирования.

3. На основе современной теории формирования статорных обмоток асинхронных машин разработать рациональную схему обмотки для асинхронного генератора на частоту тока 50 и 200 Гц.

4. Разработать инженерную методику расчета обмоток с учётом влияния параметров короткозамкнутой обмотки ротора на магнитное состояние генератора при частоте тока 50 и 200 Гц.

5. Изготовить и провести лабораторные исследования экспериментального образца асинхронного генератора на частоту тока 50 и 200 Гц.

6. Выполнить технико-экономическое обоснование эффективности применения асинхронных генераторов на частоту тока 50 и 200 Гц для питания мобильного стригального цеха КТО-12.

Объект исследования - асинхронный генератор с конденсаторным возбуждением со специальной статорной обмоткой для получения частот тока 50 и 200 Гц.

Предмет исследования - электромагнитные и конструктивные параметры обмоток и их влияние на характеристики асинхронных генераторов на частоту тока 50 и 200 Гц.

Методы исследования базируются на теории электрических цепей, матричной теории формирования схем статорных обмоток асинхронных машин, на гармоническом анализе магнитодвижущих сил (МДС) и оценке величины коэффициента дифференциального рассеяния по диаграммам Гёргеса, на учёте воздействия параметров обмоток статора и ротора на магнитное состояние асинхронных генераторов. Экспериментальные исследования АГ на частоту тока 50/200 Гц проведены на разработанном исследовательском стенде на кафедре электрических машин и электропривода КубГАУ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Методом гармонического анализа и по диаграммам Гёргеса определены рациональные конструктивные признаки статорной обмотки, обеспечивающие минимальную величину коэффициента дифференциального рассеяния при большем числе полюсов.

2. На основе матричной теории формирования статорных обмоток асинхронных машин получена специальная схема статорной обмотки асинхронного генератора, адаптированного для питания нагрузки частотой тока 50 и 200 Гц при одинаковой частоте вращения приводного двигателя автономной электростанции.

3. Дана аналитическая оценка размагничивающего действия короткозамк-нутой роторной обмотки и её корректировка расчётной величиной ёмкости конденсаторов при работе асинхронного генератора на частоте тока 50 и 200 Гц.

Практическая ценность заключается:

- в анализе средств электромеханизации по электрическим величинам и установлению требований к автономному генератору;

- в новых схемах статорных обмоток, позволяющих асинхронным генераторам автономных электростанций питать нагрузку частотой тока 50 Гц и частотой тока 200 Гц (патенты RU №2249291, RU №2263385, RU №2263386);

- в методике расчета статорных обмоток и их параметров, емкости конденсаторов возбуждения с учётом размагничивающего действия короткозамкнутой обмотки ротора АГ на частоту тока 50 и 200 Гц, позволяющей проектным организациям и службам эксплуатации изготовить новые и модернизировать существующие источники питания;

- в изготовлении работоспособного асинхронного генератора и получении внешних характеристик, пригодных для питания двигательной нагрузки.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований реализованы в образцах АГ на частоту тока 50/200 Гц. Материалы исследований переданы в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский проектно - технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства (ВНИПТИМЭСХ) г. Зерноград и ГНУ Северо - Кавказский научно - исследовательский институт горного и предгорного садоводства (СКНИИГПС) г. Нальчик. Результаты исследований используются в учебном процессе ФГУ ВПО Кубанского государственного аграрного университета (КубГАУ), г. Краснодар и ФГУ ВПО Ставропольского государственного аграрного университета (СтГАУ), г. Ставрополь.

Апробация работы. Основные положения и выводы диссертации доложены и одобрены:

- на ежегодных научных конференциях КубГАУ (2004-2007);

- на международной школе-конференции «Высокие технологии энергосбережения» г. Воронеж - (8-9) декабря 2005 г.;

- на 3-й Российской научно-практической конференции «Физико - технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе», г. Ставрополь, 2005 г.;

- на 3-й межвузовской научной конференции «Электромеханические преобразователи энергии», г. Краснодар, 2004 г.;

- на 4-й Южнороссийской научной конференции «Энерго- и ресурсосберегающие технологии и установки», КВАИ, г. Краснодар, 2007 г.;

- на международной научно-технической конференции по итогам исследований 2006, г. Зерноград, 2007 г.

Материалы исследований отмечены:

- дипломом III степени, краевого конкурса на лучшую научную и творческую работу среди студентов высших учебных заведений Краснодарского края за 2003 год;

- дипломом II степени VI региональной научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» Краснодар 2004 г.;

- дипломом II степени краевого конкурса на лучшую научную и творческую работу среди аспирантов (соискателей) высших учебных заведений Краснодарского края за 2004 год;

- дипломом II степени VII региональной научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» 2005 год.

Публикации результатов работы. Основные положения работы опубликованы в 23 печатных работах, в том числе 3 патентах РФ на изобретения и учебном пособии «Практикум по электроприводу».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения с обоснованием задач исследований, 4 глав, основных выводов по работе, списка литературы, включающего 184 наименования и приложения. Общий объем диссертации составляет 170 страниц машинописного текста, включая 105 рисунков, 32 таблицы, 11 страниц приложений.

Заключение диссертация на тему "Асинхронный генератор на две частоты тока для мобильных установок сельскохозяйственного производства"

Выводы по работе

1. Анализ мобильных средств электромеханизации показал наличие в сельскохозяйственном производстве 291 единиц техники с единичной мощностью электропривода от 0,07 до 4 кВт. При этом для электропривода применяются:

- АД на частоту тока 50 Гц в 123 случаях;

АД на частоту тока 200 Гц в 168 случаях.

2. Применение электромашинных и статических преобразователей частоты тока на 200 Гц для питания техники снижает энергетические показатели двигателей электропривода, и при этом требуется стационарная сеть или автономный источник питания.

3. Обоснована рациональная схема статорной обмотки для генератора на 50/200 Гц, которая является однодвухслойной на 8/2 полюса со схемой соединения фаз YY/Y и с соотношением витков в однослойных и двухслойных катушках равным 4/3. Для этой обмотки к0^ = 0,883 , ко62 = 0,79 , тд8 = 0,064 , тд2 = 0,0057.

4. По оптимальной степени насыщения магнитной цепи и по степени использования габарита генератору на частоту тока 50/200 Гц отвечают базовые четырёхполюсные асинхронные двигатели типа АИР 100L4.

5. Разработанная методика расчёта обмоточных данных и параметров генератора учитывает размагничивание реактивного тока ротора и действие высших и низших гармоник на энергетические показатели.

6. Расчётная величина номинальной мощности генератора на базе двигателя АИР100Ь4 для обеих частот тока близка к 5000 Вт, КПД составляет 85-87%.

7. Дополнительное тормозное действие низших и высших гармоник, а также их влияние на рост потерь в обмотке ротора практически незаметно.

8. Исследование изготовленных экспериментальных двухчастотных асинхронных генераторов подтвердили результаты расчета. Технико-экономические показатели, применительно к отрасли овцеводства, составили: сокращение затрат на стоимость установки - 43000 руб., чистый дисконтированный доход - 243454 руб., срок окупаемости два года.

142

Библиография Синицын, Андрей Васильевич, диссертация по теме Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

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; 0публ.07.06.83; Бюл. № 21 -4 с.: ил.

2. А.с. № 1093291 СССР, МКИ А 01 G 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. № 19-2 е.: ил.

3. А.с. № 1107973 СССР, МКИ В 23 К 9/00. Источник питания сварочной дуги / Н.И. Богатырев. (СССР). -№ 3580706/25-27; Заявл. 20.04.83; Опубл. 15.08.84; Бюл. № 30-4 е.: ил.

4. А.с. № 1129040 СССР, МКИ В 23 К 9/00. Источник питания сварочной дуги / Н.И. Богатырев, М.И. Богатырев, В.М. Исаенко и др. (СССР). № 3442531/25-27; Заявл. 24.05.82; Опубл.15.12.84;Бюл.№46-4 е.: ил.

5. А.с. № 1159736 СССР, МКИ В 23 К 9/00. Источник питания сварочной дуги / Н.И. Богатырев. (СССР). -№ 3716478/25-27; Заявл. 29.03.84; 0публ.07.06.85; Бюл. № 21 -4 с.: ил.

6. А.с. № 1199514 СССР, МКИ В 23 К 9/00. Источник питания сварочной дуги / Н.И. Богатырев. (СССР). № 3353974/25-27; Заявл. 11.11.81; Опубл.23.12.85; Бюл. № 47-2 е.: ил.

7. Ас. № 1232409 СССР, МКИ В 23 К 9/00. Источник питания / Н.И. Богатырев. (СССР). -№ 3779935/25-27; Заявл. 13.08.84; 0публ.23.05.86; Бюл. № 19 4 е.: ил.

8. Ас. № 1358732 СССР, МКИ Н 02 К 19/36. Синхронный генератор / Н.И. Богатырев, Б .И Жидков. (СССР). № 3830717/24-06; Заявл. 26.12.84; Опубл. 08.08.87; Бюл. №29-4 е.: ил.

9. 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. № 15-4 е.: ил.

10. А.с. № 917770 СССР, МКИ А 01 D 46/26. Встряхиватель для съема плодов / Н.И. Богатырев, М.И. Богатырев, В.П. Храмов и др. (СССР).- №2859056/30-15; Заявл. 25.12.79; Опубл. 07.04.82; Бюл. № 13 4 е.: ил.

11. А.с. № 957405 СССР, МКИ Н 02 Р 9/46. 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 4 е.: ил.

12. Алексеенко Н.П. Совершенствование стригальных машинок для овец / Н.П.

13. Алексеенко // Техника в сел. хоз. ве,- 2005.- №3. - С. 40 - 41.

14. Алиев И.И. Асинхронный генератор с гарантированным самовозбуждением / И.И. Алиев, В.Я. Беспалов, P.O. Чернов // Электротехника. -1999.- №9. С. 53 - 55.

15. 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.

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

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

18. Ахунов Т.А. Особенности построения новой серии RA асинхронных машин / Т.А. Ахунов, JI.H. Макаров, В.И. Попов // Электротехника. 1999. - № 9. - С. 6 - 10.

19. Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических машин переменного тока / В.А. Балагуров. М.: Высш. школа, 1982. - 272 с.

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

21. Блюмин Г.З. Высокоскоростные машины с совмещенным электроприводом / Г.З. Блюмин // Механизация и электрификация сел. хоз ва. - 1993. - № 7. - С. 41 - 20.

22. Богатырев Н.И. Анализ ветроэнергетического потенциала Краснодарского края / Н.И. Богатырев, А.С. Креймер // Применение электротехнических устройств в АПК. -(Тр. / КубГАУ; Вып. 381(409). Краснодар, 2000. - С. 7 - 11).

23. Богатырев Н.И. Анализ схем обмоток асинхронных генераторов на частоту тока 200 Гц / Н.И. Богатырев.// Тр. / Куб. ГАУ; Вып. № 1. Краснодар, 2006. - С. 248 -261.

24. Богатырев Н.И. Асинхронный генератор как источник питания сварочной дуги /

25. Н.И. Богатырев // Механизация и электрификация сел. хоз-ва,- 2004. №11. - С.ЗЗ -36.

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

27. Богатырев Н.И. Использование малой энергетики в сельском хозяйстве / Н.И. Богатырев // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе: сб. науч. тр. 2-й Рос. науч. практ. конф. Т.1. - Ставрополь,2003.-С. 14-16.

28. Богатырев Н.И. Источники питания сварочной дуги с асинхронными генераторами / Н.И. Богатырев, В.Н. Темников, А.В. Синицын // Электромеханические преобразователи энергии «ЭМПЭ-04»: материалы 3-й межвуз. науч. конф. Т. 2. Краснодар,2004.-С. 14- 17.

29. Богатырев Н.И. Источники питания сварочной дуги с асинхронными генераторами / Н.И. Богатырев, В.Н. Темников, А.В. Синицын // Электромеханические преобразователи энергии ЭМПЭ-04: материалы науч. конф. Т.2.-Краснодар: КВАИ, 2004-С.14-17.

30. Богатырев Н.И. Методика определения электромеханических характеристик асинхронного генератора / Н.И. Богатырев, П.П. Екименко, А.С. Оськина, А.В. Синицын //

31. Энерго- и ресурсосберегающие технологии и установки: материалы 4-й Южнорос. науч. конф. Т. 1. Краснодар: КВАИ, 2005. - С. 97 - 101.

32. Богатырев Н.И. Многофункциональный источник для питания средств электромеханизации АПК / Богатырев Н.И. // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. -2003.-№5.-С. 19-22.

33. Богатырев Н.И. Многофункциональный источник переменного и постоянного тока / Н.И. Богатырев, П.П. Екименко, Д.Ю. Семернин, А.В. Синицын // Электротехнологии и электрооборудование в с.-х. пр-ве: сб. науч. тр. АЧГАА. Т.2-Зерноград,2005-С.97-100.

34. Богатырев Н.И. Обоснование частоты автономного источника для АПК / Н.И. Богатырев, Е.А. Зайцев // Применение электротехнических устройств в АПК. (Тр. / КубГАУ; Вып. 381(409). - Краснодар, 2000. - С. 24 - 35).

35. Богатырев Н.И. Повышение эффективности средств электромеханизации для АПК электронный ресурс. / Н.И. Богатырев // Науч. журн. КубГАУ: http. // ej. kubagro. ru /2005/01/11/ archive, asp. n=9.

36. Богатырев Н.И. Практикум по электроприводу. Ч. 1. : учеб. пособие / Н.И. Богатырев, А.С. Оськина, А.В. Синицын В. Краснодар, 2006. - 120 с.

37. Богатырев Н.И. Расчет параметров асинхронного генератора с автотрансформаторной обмоткой / Н.И. Богатырёв, В.М. Семенов, А.В. Синицын/ЯТроблемы развития аграрного сектора региона: материалы Всерос.науч.-практ.конф.-Курск, 06. С. 108110.

38. Богатырев Н.И. Универсальные мобильные источники для электропитания сварочной дуги и средств малой механизации предприятий АПК : дис. в виде науч. докл. . канд. техн. наук. / Н.И Богатырев; Куб. гос. аграр. ун-т. Краснодар, 1993. - 32 с.

39. Богатырев Н.И. Энергетические показатели синхронных генераторов новой конструкции / Н.И. Богатырев, Г.П. Перекотий // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 2006.-№ 1.-С. 12-15.

40. Богатырев Н.И. Энергосберегающий источник питания с асинхронными генераторами / Н.И. Богатырёв, А.С. Осысина, П.П. Екименко // Промышленная энергетика. -2006.-№ 12.-С. 4-6.

41. Борисов Ю.С. Резервное электроснабжение дизельными электростанциями / Ю.С. Борисов //Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 1991.- № 1. - С. 19 - 22.

42. Бородин И.Ф. Агрегаты малой механизации повышенной частоты тока / И.Ф. Бородин, А.Х. Шогенов // Электротехника. 2004. - № 5. - С. 57 - 62.

43. 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.

44. Бородин И.Ф. Элекгросберегающие электротехнологии сельского хозяйства / И.Ф. Бородин // Вестник с.-х. науки. 1988. - №1. - С. 123 - 131.

45. Бородин И.Ф. Энергообеспечение сельского хозяйства / И.Ф. Бородин // Техника в сел. хоз-ве. 1994. - №4. - С. 8 - 13.

46. 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.

47. Брадман С.Э. Товары для личных подсобных хозяйств: справ / С.Э. Брадман, В.И. Федоров. М.: Экономика, 1989.

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

49. Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства / И.А. Будзко, М.Н. Зуль. -М.: Агропромиздат, 1990 496 с.

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

51. 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.

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

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

54. Ванурин В.Н. Трехфазно-двухфазные двигатели с изменяющейся частотой вращения / В.Н. Ванурин // Механизация и электрификация сел. хоз.-1979.-№5.-С.40^43.

55. Ванурин В.Н. Электрические машины: учеб./В.Н. Ванурин.-М.:Колос, 1995-256с.

56. Варламов Г.П. Вибраторы фруктоуборочных машин / Г.П. Варламов // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 1979. - № 7. - С. 13-15.

57. Вишневский JI.B. Модуляция напряжения в системе дискретного регулирования возбуждения асинхронного генератора / JI.B. Вишневский // Электротехника. 1989. -№9. -С. 38-40.

58. Вронский О.В. Асинхронные генераторы повышенной частоты тока автономныхисточников питания сельскохозяйственных потребителей : дис.канд. техн. наук: 05.20.02: защищена 23.09.04: утв. 20.03.04 / Вронский Олег Викторович. Краснодар, 2003.- 189 с.

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

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

61. Григораш О.В. Нетрадиционные источники электроэнергии в составе систем гарантированного электроснабжения 7 О.В. Григораш, Н.И. Богатырев Н.Н. Курзин // Промышленная энергетика. 2004. - № 1. - С. 59 - 62.

62. Григораш О.В. Статические преобразователи электроэнергии систем автономного электроснабжения с.-х. потребителей : автореф. дис. . д-ра техн. наук / О.В. Григораш; КубГАУ. Краснодар, 2003. - 34 с.

63. 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.

64. Джендубаев А.-З. Р. Математическая модель асинхронного генератора с учетом потерь в стали / А.-З. Р. Джендубаев // Электричество. 2003. - № 7. - С. 36 - 45.

65. Джендубаев А.-З.Р. К определению границ области устойчивого самовозбуждения асинхронного генератора с двумя обмотками статора / А.-З. Р. Джендубаев // Электричество. 1993. - № 10. - С. 28 - 33.

66. Джендубаев З.Р. Схемы замещения асинхронной машины с двумя статорными обмотками / 3. Р. Джендубаев, Л.Я. Шапиро // Электричество. 1993. - № 10.-С. 71 -74.

67. Домбровский В.В. Асинхронные машины. Теория, расчет, элементы проектирования / В.В. Домбровский, В.М. Зайчик. Д.: Энергоатомиздат, 1990 - 368 с.

68. Жерве Г.К. Обмотки электрических машин / Г.К. Жерве Д., 1989. - 400 с.

69. Жерве Г.К. Промышленные испытания электрических машин / Г.К. Жерве Д., 1984.-408 с.

70. Зайцев Е.Н. Универсальный автономный источник с асинхронным генераторомдля питания средств электоромеханизации АПК : дис.канд. техн. наук: 05.20.02: защищена 17.12.97: утв.20.03.98/3айцев Евгений Александрович-Краснодар,2001 -199с.

71. 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.

72. Заруцкий В.М. Электротрансмиссии повышенной частоты тока для мобильных сельскохозяйственных установок / В.М. Заруцкий // Механизация и электрификация сел. хоз-ва.-2001.-№9.-С. 12-15.

73. Змитрович B.C. Методика расчета процесса самовозбуждения асинхронного генератора при работе с дроссель трансформатором / B.C. Змитрович, М.Д. Кимкетов. // Электрификация с.-х. пр-ва. - (Тр. / КубСХИ; Вып. 95(123). - Краснодар, 1974. - С. 123- 132).

74. Зубков Ю.Д. Асинхронные генераторы с конденсаторным возбуждением / Ю.Д. Зубков. Алма-Ата: Изд-во АН КазССР, 1949. - 112 с.

75. Зубков Ю.Д. Режим холостого хода асинхронного генератора с конденсаторным возбуждением / Ю.Д. Зубков.// Изв. АН КазССР. Сер. Энергет. Вып. 3. Алма-Ата, 1950.-С. 62-74.

76. Иванов Смоленский А.В. Электрические машины / А.В. Иванов -Смоленский. -М.: Энергия, 1980. - 928 с.

77. Иванов А.А. Аналитический расчет характеристик асинхронного генератора / А.А. Иванов, В.Б. Пулатов // Электромашиностроение и электрооборудование. Вып. 3. Харьков: Изд-во Харьк. ун-та, 1966. - С. 33-39.

78. Иванов А.А. Асинхронные генераторы для гидроэлектрических станций небольшой мощности / А.А. Иванов. М.; JI.: Госэнергоиздат, 1948. - 125 с.

79. Иванов А.А. Электростанции с асинхронным генератором / А.А. Иванов, В.Б. Пулатов, А.А. Тищенко. Киев: Техника, 1967. - 158 с.

80. Кабанов И.Д. Проблемы создания электрооборудования для мобильных агрегатов / И.Д. Кабанов // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 1984. - № 2. - С. 36 - 38.

81. Кабанов И.Д. Совершенствование генераторов автономных источников резервного электроснабжения / И.Д. Кабанов, Г.И. Рудакова // Техника в сел. хоз- ве. — 1992. -№1.-С. 24-25.

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

83. Кицис С.И. Аналитическое определение магнитной характеристики асинхронного самовозбуждающегося генератора / С.И. Кицис // Электромеханика: изв. вузов. -1980. -№6.-С. 597- 605.

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

85. Кицис С.И. Метод стабилизации выходного напряжения асинхронного самовозбуждающегося генератора / С.И. Кицис, П.Л. Белоусов // Электромеханика: изв. вузов 1991.-№5.-С. 50- 53.

86. Кицис С.И. Расчет стационарных режимов асинхронного генератора с обмоткой подмагничивания, присоединенной к выводам обмотки статора / С.И. Кицис // Электричество. 1980. -№ 5. - С. 36-41.

87. Кицис С.И. Режимы установившегося самовозбуждения асинхронного генератора / С.И. Кицис // Электричество. 2004. - № 2. - С. 64 - 66.

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

89. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин / И.П. Копылов. М.: Высшая школа. 1987. - 245 с.

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

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

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

93. 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.

94. Кумин В.Д. Электрифицированные машины и оборудование для индивидуальных хозяйств / В.Д. Кумин // Механизация и электрификация сел. хоз.-1996.-№1.-С.10-13.

95. Кунцевич П.А. Использование серийных асинхронных машин в генераторном режиме / П.А. Кунцевич, Г.А. Прохорова // Электричество. 1994. - № 6. - С. 45 - 49.

96. Куценко Г.Ф. Обоснование резервирования электроснабжения потребителей от автономных источников / Г.Ф. Куценко, Г.А. Прокопчик // Техника в сел. хоз- ве. -1994. №2.-С. 16-17.

97. Лищенко А. И. Дифференциальные уравнения и расчет переходных процессов асинхронного генератора с учетом насыщения / А.И. Лищенко, В.А. Лесник, А.П. Фа-ренюк // Техн. электродинамика. 1984. - № 1. - С.

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

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

100. Математический аппарат для оценки эффективности систем гарантированного электроснабжения : моногр. / О.В. Григораш, Н.И. Богатырев, Н.Н. Курзин и др.; под ред. Н.И. Богатырева. Краснодар, 2002. - 285 с.

101. Медведев Е.И. Автономный источник для электроснабжения электроприводов различной частоты в сел. хоз-ве / Е.И. Медведев // Повышение эффективности использования электропривода в с.-х. пр-ве: тез. докл. Всесоюз. науч. конф. — Челябинск, 1989.-С. 79-81.

102. Мусин A.M. Электропривод сельскохозяйственных машин и агрегатов / A.M. Мусин-М., 1985.-239 с.

103. Мякишев Н.Ф. Выбор частоты тока электропривода рабочих органов мобильных машин / Н.Ф.Мякишев //Механизация и электрификация сел. хоз.-1961.-№ 6.-С.41-53.

104. Нетушил А.В. Автономный асинхронный генератор как нелинейная автоколебательная система / А.В. Нетушил, B.C. Листвин // Электромеханика: изв. вузов. 1977.- №5. С. 506-511 .(500-505).

105. Нетушил А.В. Самовозбуждение асинхронного генератора / А.В. Нетушил, С.П.

106. Бояр-Созонович, А.В. Китаев // Электромеханика: изв. вузов. 1981. - № 6. - С.612-617.

107. Оськина А.С. Параметры и режимы асинхронных генераторов для питания электрифицированных инструментов и электротехнологических установок в садах и виноградниках : автореф. дис. канд. техн. наук. / А.С. Оськина Краснодар, 2007. - 24 с.

108. Пат. RU 2225531 МПК F 03 D 7/04. Ветроэнергетическая установка / Богатырев Н.И., Ванурин В.Н., Курзин Н.Н. и др. (РФ); заявитель и патентообладатель Куб. гос. аграр. ун-т. -№ 2002117609/06; Заявл. 01.07.02; Опубл. 10.03.04; Бюл. № 7 12 е.: ил

109. Пат. RU 2239273, МПК Н 02 К 19/36 Генератор переменного и постоянного тока / Богатырев Н.И., Жидков Б.И., Огарь Ю.С. и др. (РФ); заявитель и патентообладатель Куб.гос.аграр.ун-т. №2003112548/09; 3аявл.28.04.03; Опубл. 27.10.04; Бюл.№ 30-6с.:ил.

110. Пат. RU № 2049616, МПК В 23 К 9/06. Универсальный сварочный генератор/ Н.И. Богатырев, Б.И. Жидков, В.Д. Ермаков и др. (РФ); заявитель и патентообладатель Куб.гос.аграр.ун-т. №93025822/08; Заявл. 29.04.93; Опубл. 10.12.95; Бюл.№34-10с.:ил.

111. Пат. RU № 2107378, МПК Н 02 К 19/30, Н 02 Р 9/30. Синхронный генератор / Н.И. Богатырев, Б.И. Жидков, В.Д. Ермаков и др. (РФ); заявитель и патентообладатель Куб. гос. аграр. ун-т. № 93025697/07; Заявл. 29.04.93; Опубл. 20.03.98;. Бюл. № 8 - 8 е.: ил.

112. Пат. RU № 2144758, МПК А 01 D 46/26. Вибратор для встряхивания плодов / Н.И. Богатырев, О.В. Вронский, Е.А. Зайцев и др. (РФ); заявитель и патентообладатель Куб. гос. аграр. ун-т. № 98121640/13; Заявл. 24.11.98; Опубл. 27.01.00; Бюл. № 3-6 с.

113. Пат. RU № 2174062, МПК В 23 К 9/06. Автономный источник питания / Н.И. Богатырев, В.Н. Темников, Е.А. Зайцев и др. (РФ); заявитель и патентообладатель Куб. гос. аграр. ун-т. № 99126071/02; Заявл. 07.12.99; Опубл. 27.09.01; Бюл. № 27-10 с.:ил.

114. Перельмутер Н.М. О переводе инструмента на повышенную частоту / Н.М. Пе-рельмутер, Ю.С. Огарь, Г.Р. Иванов // Путь и путевое хоз-во. 1974. - № 9. - С. 14-16.

115. 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.

116. Попов В.И. Современные асинхронные электрические машины. Новая российская серия RA / В.И. Попов, Т.А. Ахунов, JT.H. Макаров. М.: Знак, 1999. - 256 с.

117. Попов В.И. Электромагнитные расчеты и оптимизация параметров трехфазных обмоток асинхронных машин новой серии RA / В.И. Попов // Электротехника. 1999. - № 9. - С. 10-15.

118. Преобразователи электрической энергии: основы теории, расчета и проектирования : учеб. пособие для ВУЗов / Н.И. Богатырев, О.В. Григораш, Н.Н. Курзин и др.; под ред. Н.И. Богатырева. Краснодар, 2002. - 358с.

119. Радин В.И. Управляемые электрические генераторы при переменной частоте / В.И. Радин, А.Е. Загорский, Ю.Г. Шакарян. М.: Энергия, 1978. - 152с.

120. Рыдаев А.И. Применение автономных источников электрической энергии в сельском хозяйстве / А.И. Рыдаев // Достижения науки и техники АПК. 1999. - № 2. -С. 34-35.

121. Селунский В.В. Обоснование систем резервного электроснабжения потребителей малой мощности / В.В. Селунский, В.Н. Данилов // Техника в сел. хоз-ве. - 2001. -№ 1.-С. 13- 14.

122. Синицын А.В. Энергосберегающие источники с асинхронными генераторами /

123. А.В. Синицын, П.П. Екименко, Н.И. Богатырев // Высокие технологии энергосбережения: тр. междунар. школы конф. - Воронеж, 2005. - С. 82- 83.

124. Сипайлов Г.А. Математическое моделирование электрических машин / Г.А. Си-пайлов, А.В. JIooc. М.: Высш. шк., 1980. - 176 с.

125. Системы автономного электроснабжения : моногр. / О.В. Григораш, Н.И. Богатырев, Н.Н. Курзин и др. под ред. Н.И. Богатырева. Краснодар, 2001. - 333 с.

126. Справочник по электрическим машинам. В 2 т. Т. 1. / под. общ. ред. И.П. Копы-лова, Б.К. Клокова. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 456 с.

127. Статорная многофункциональная обмотка асинхронного генератора: Информ. л. № 25-001-07 / Н.И. Богатырев, Ванурин В.Н., Синицын А.В. и др. Краснодар: ЦНТИ, 2007. 5 с.

128. Статорные обмотки асинхронных машин : учеб. пособие / Н.И. Богатырев, В.Н. Ванурин, О.В. Вронский и др. Краснодар, 2003. - 132 с.

129. 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.

130. Стребков Д.С. О стратегии энергетического обеспечения сельского хозяйства / Д.С. Стребков. // Техника в сел. хоз-ве. 2004. - № 2. -С. 6-8.

131. Таранов М.А. Оценка динамических характеристик систем автономного электроснабжения интерполяционным методом / М.А. Таранов, В.Я. Хорольский // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 2001. - № 8. - С. 17-18.

132. Таранов М.А. Расчет энергоемкости автономных источников питания / М.А. Таранов, В.Я. Хорольский // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 2001. - № 11. -С. 15-16.

133. Темников В.Н. Универсальный автономный источник для питания средств электромеханизации АПК и сварочной дуги : дис.канд. техн. наук: 05.20.02: защищена 17.12.97: утв. 20.03.98 / Темников Вадим Николаевич. Краснодар, 1997 - 220 с.

134. Торопцев Н.Д. Авиационные асинхронные генераторы / Н.Д. Торопцев. — М.: Транспорт, 1970. 104 с.

135. Торопцев Н.Д. От опытной модели Фарадея до электрической машины планета -Земля / Н.Д. Торопцев. М.: Энергоатомиздат, 2002. - 144с.

136. Торопцев Н.Д. Электрические машины сельскохозяйственного назначения / Н.Д. Торопцев. М.: Энергоатомиздат, 2005. - 215 с.

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

138. Фришман B.C. Вопросы применения самовозбуждающихся асинхронных генераторов в сельском хозяйстве / B.C. Фришман. // Тр./ Куб. СХИ; Вып. 39 (67). Краснодар, 1970.-С. 3-13.

139. Фришман B.C. Проектирование автономных асинхронных генераторов / B.C. Фришман, Г.А.Прохорова, С.З. Эвентов // Электротехника. 1986. - № 4. - С. 26-28.

140. Фришман B.C. Регулирование и стабилизация напряжения самовозбуждающихся асинхронных генераторов / B.C. Фришман. // Тр. / Куб. СХИ; Вып. 39 (67). Краснодар, 1970.-С. 14-26.

141. Фролов А.В. Организация управленческого учета в овцеводстве : дис—канд. экон. наук: 08.00.12: защищена 17.12.06: утв. 20.03.07 / Фролов Александр Витальевич. -Москва, 2006. 196 с.

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

143. 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.

144. Шумов Ю.Н. К расчету внешних характеристик автономного асинхронного генератора / Ю.Н. Шумов //Электромеханика: изв. вузов. 1978. - №7. - С. 787 - 789.

145. Шумов Ю.Н. Расчет характеристик однофазного асинхронного генератора / Ю.Н Шумов // Электромеханика: изв. вузов. 1980. - №1. - С. 80 - 84.

146. Электрические аппараты низкого напряжения : учеб. для ВУЗов. / О.В. Григо-раш, Н.И. Богатырев, Н.Н. Курзин и др.; под ред. Н.И. Богатырева. Краснодар, 2000.-313с.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

156. 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.

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

158. 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.

159. Z. Liu Generalizing the Blondel-Park Transformation of Electrical Machines: Necessary and Sufficient Condition // IEEE Transations on Circuits and Systems, vol., 36, No.8. -P. 1058- 1067.