автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Автономная система энергообеспечения на основе микроГЭС

На правах рукописи

КУЗЬМИН РОМАН ВЯЧЕСЛАВОВИЧ

АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ МИКРОГЭС

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Комсомольск-на-Амуре, 2006

s,

Работа выполнена на кафедре электромеханики Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета

Ведущая организация: ВНИИФТИ «Дальстандарт», г. Хабаровск

Защита состоится 22 июня 2006г. в 12.00 на заседании диссертационного совета КМ 212.092.01 в Комсомольском-на-Амуре государственном техническом университете по адресу: 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина д.27, ауд. 201-3, email: kem@knastu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета

Автореферат разослан « » мая 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Размыслов В.А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Беспалов В.Я.;

кандидат технических наук Пяталов А.В.

доцент

В.И. Суздорф

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время существует проблема обеспечения энергией потребителей, удаленных от централизованной энергосистемы. Подключение автономных потребителей к централизованной системе энергообеспечения во многих случаях нецелесообразно. Это объясняется их значительной удаленностью, рассредоточенностью и труднодоступностью населенных объектов, нуждающихся в обеспечении энергией. Особенно остро эта проблема проявляется в Дальневосточном регионе.

В этом случае, целесообразным является применение автономных систем энергообеспечения. Наибольшее распространением среди этих систем получили автономные энергоустановки на базе дизель-генераторов. Подобные системы обладают рядом очевидных недостатков, главным из которых является необходимость постоянных поставок топлива к труднодоступным объектам и постоянный рост цен на органические виды топлива.

Альтернативой дизель-генераторным установкам могут служить системы, использующие энергию возобновляемых природных источников. Примером таких систем являются установки использующие энергию потоков воды и ветра.

В настоящее время достаточно полно проработаны вопросы создания автономных систем, использующих энергию высокопотенциальных потоков. Особо актуальной остается задача разработки и внедрения энергоустановок на базе микроГЭС, использующих энергию иизкопотенциальных потоков равнинных рек.

Целью работы является разработка и исследование системы автономного энергообеспечения на базе микроГЭС для равнинных рек.

Методика выполнения работы базировалась на применении математического и физического моделирования. В теоретических исследованиях применялись аналитические и численные методы расчета. Экспериментальные исследования проводились на физических моделях, отвечающих принципам подобия элементам исследуемой системы.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- впервые разработана конструкция индукторного дугостаторного генератора для микроГЭС, позволяющая значительно повысить потребительские свойства автономной системы энергообеспечения;

- разработана математическая модель бесплотинной осевой гидротурбины пропеллерного типа для бесплотинной микроГЭС;

- разработана математическая модель индукторного дугостаторного генератора предложенной конструкции;

- исследовано влияние конструктивных особенностей дугового статора, формы полюсов ротора, величины воздушного зазора на гармонический состав и эффективность использования магнитного поля; исследованы особенности определения коэффициента скоса пазов, обусловленные спецификой конструкции генерат« ¡ОДв.ОДЦМОДОДЯЬН \Я на величину первой гармонической составляющей ЭДС;БИБЛ ИОТЕКА

С,-Петербург .

ОЭ 200£зкт Г

- определены зависимости и расширен исследуемый диапазон величины и характера эквивалентной нагрузки генератора, при изменении величины и характера полезной нагрузки источника электропитания.

Основные положения выносимые на защиту:

- конструкция индукторного дугостаторного генератора для микро-ГЭС;

- результаты теоретических исследований генератора учитывающие особенности его конструкции;

- результаты исследования системы стабилизации выходных электрических параметров.

- результаты физического моделирования элементов системы.

Практическая ценность работы:

- предложенная конструкция генератора позволяет полностью отказаться от процесса штамповки пазов и изготавливать генератор на предприятиях, не обладающих технологиями производства вращающихся электрических машин;

- конструкция микроГЭС на базе предложенного индукторного генератора, некритична к осевым и радиальным перемещениям рабочего колеса гидротурбины;

- в процессе исследований выработаны рекомендации по проектированию и выбору геометрии дугового статора;

- разработанные макетные образцы и физические модели позволяют исследовать элементы системы в различных режимах работы;

- изложенная методика проектирования генератора, может быть использована в инженерных расчетах при разработке подобных систем.

Реализация работы. Результаты работы переданы в форме технической документации и методик расчетов на ЗАО «Электротехника - БирЗСТ», г. Биробиджан для использования при разработке, проектировании и подготовки производства новых типов изделий. Результаты работы внедрены в учебный процесс КнАГ'ТУ.

Апробация работы. Основное содержание и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции «Электромеханические преобразователи энергии» (г. Томск, 2001, 2005 г.); научно-технической конференции аспирантов и студентов КнАГТУ (1999-2002г.); на научно-техническом семинаре Электротехнического факультета КнАГТУ (2006 г)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 1 свидетельство на полезную модель.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов и заключения, изложенных на 146 страницах машинописного текста, списка литературы из 107 наименований и 3 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, дана общая характеристика научной проблемы, поставлена цель и намечен круг решаемых задач, показана научная новизна, апробация и реализация проведенных исследований. Приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе рассмотрены перспективы использования децентрализованных энергосистем и возобновляемых природных ресурсов. Обусловлена актуальность замещения традиционных энергосистем на базе дизель-генераторов и котельных малой мощности автономными системами энергообеспечения на базе нетрадиционных возобновляемых природных ресурсов (НВИЭ). К основным типам НВИЭ можно отнести энергию водотоков, геотермальную энергию, энергию биомассы, энергию ветра, солнечную энергетику и приливную энергию океана.

Рассмотрен валовый, технический и экономический потенциал основных НВИЭ на территории России, (рис. 1.)

Рис.1 Российские ресурсы НВИЭ Относительно низкий валовый потенциал малой гидроэнергетики обусловлен малой плотностью энергетического потока, сезонным характером использования энергетических ресурсов и ограничениями в его территориальных условиях. Наряду с этим, малая гидроэнергетика обладает одним из наиболее высоких экономических потенциалов, т.е. ее использование наиболее экономически оправданно на современном техническом уровне.

Экономическую эффективность НВИЭ возможно оценить, исходя из замещаемого ими объема органического топлива. Анализ результатов исследования позволяет определить области экономической эффективности рабо-

тающих на территории СНГ НВИЭ. На рис.2 показана зависимость экономии нефти различными видами НВИЭ в зависимости от мощности энергоустановки. ер ,тони/период

600

500

«о

300

200

100 о

100 130 200 250 300 350 400 450 300

И .кВт

Рис.2 Зоны экономической эффективности НВИЭ

При создании децентрализованных систем энергообеспечения возникает задача обеспечения потребителей электрической энергией, параметры которой удовлетворяют необходимым требованиям. Особо остро проблема проявляется при создании систем на базе нетрадиционных источников, использующих механическую энергию возобновляемых природных ресурсов

Задачи стабилизации частоты и напряжения переменного тока автономной энергоустановки обуславливаются следующими факторами.

- непосредственная связь электрического генератора с первичным двигателем;

- нестационарный характер энергетического потока;

- соизмеримость мощности нагрузки с мощностью генератора;

- случайный характер изменения нагрузки.

К основным показателям качества источников электропитания относятся параметры выходного напряжения, характеризуемые номинальной величиной и частотой. Поэтому система, обеспечивающая устойчивые статические режимы и стабилизацию выходных электрических параметров энергоустановки является важнейшим ее элементом. Анализ существующих технических решений показал, что системы стабилизации параметров выходного напряжения могут быть условно разделены на пять основных классов'

Гидро »нергет \ пса у*

\ / И

Ветр >энерге ика •

V V /

/ / Со \ , шечна* энерги \

/

¿ -

- системы стабилизации частоты вращения первичного двигателя путем воздействия на элементы механического оборудования;

- системы, в которых между первичным двигателем и электрическим генератором устанавливаются приводы постоянной скорости, позволяющие стабилизировать частоту вращения электрической машины;

- системы, осуществляющие стабилизацию частоты выходного напряжения с помощью специальных конструкций электрических машин -генераторов стабильной частоты при переменной частоте вращения;

- системы с использованием статических преобразователей частоты, преобразующих напряжение генератора с переменной частотой вращения;

- системы, построенные на принципе регулирования тормозного момента генератора с помощью введения дополнительной регулируемой нагрузки.

Кроме указанных способов стабилизации напряжения при создании источников стабильной частоты могут применяться их комбинации в различных сочетаниях.

Одной из основных проблем при построении децентрализованных систем энергообеспечения, использующих механическую энергию возобновляемых природных ресурсов является достижение высоких частот вращения электрического генератора. Это условие необходимо для достижения требуемых показателей частоты и выходного напряжения электроустановки. Наиболее остро указанная проблема проявляется при использовании энергии ветра и энергии низкопотенциальных потоков равнинных рек.

Классическим способом решения этой задачи является применение повышающих редукторов - мультипликаторов. Очевидно, что безредукторные варианты построения микроГЭС обладают рядом значительных преимуществ перед микроГЭС с редуцированием частоты вращения гидротурбины. Среди основных преимущест в можно отметить следующие:

- значительное упрощение конструктивной схемы;

- надежность;

- минимизация затрат на изготовление;

- простота эксплуатации;

- отсутствие дополнительных трущихся частей и исключение потерь в них;

- исключение механизмов смазки и муфт;

Однако, при этом безредукторная конструкция обладает одним серьезным недостатком - значительное увеличение расхода активных материалов на изготовление электромашинной части. Последнее обстоятельство являлось основным препятствием при разработке безредукторных систем на базе микроГЭС.

В настоящее время известен ряд технических решений по безредуктор-ному преобразованию энергии вращающегося колеса. Причем в большинстве конструкций электрическая машина - генератор встраивается в рабочее колесо, т е ротационный орган установки одновременно является ротором элек-

трического генератора Наиболее перспективными техническими решениями конструктивного совмещения рабочего колеса и электрического генератора являются безредукторные установки с использованием дуговых статоров. Так же следует отметить, преимущество бесконтактных генераторов, применяемых в составе микроГЭС.

Одним из возможных решений являются генераторы с безобмоточным ротором, что приводит к полному отсутствию потерь в тех элементах ротора, которые при вращении гидротурбины находятся вне активной зоны дугового статора Техническим решением для построения установки с безобмоточным ротором, может являться применение индукторного генератора с якорной и индукторной обмотками, расположенными на статоре.

С участием автора была разработана конструкция генератора для микроГЭС. Сущность разработки поясняется рисунками 3, 4, 5. Сердечник дугового статора 3 (рис. 4, 5) формируется из пакетов пластин 1 и 2 (рис. 3), которые вырубаются из листов электротехнической стали. Пластины имеют такую форму, что при сборке зубцовая зона располагается на торцевых поверхностях сердечника статора, охватывая сегментные элементы 4 ротора 5 (рис.

5)-

3 I г

Рис 3. Пластины для формирования сердечника дугового статора

Различие размеров пакетов обеспечивается различием размеров той части пластин, которая при сборке формирует зубцовую зону сердечника статора 3 генератора микроГЭС (рис. 4). Пакеты, набранные из пластин меньшего размера 2 (рис. 3) при сборке сердечника статора, образуют паз под укладку обмотки якоря 6 (рис. 5). Смежные с ними пакеты, набранные из пластин большего размера 1 (рис. 3), образуют зубцы. Основания пластин при сборке сердечника образуют ярмо и место под укладку обмотки возбуждения 7 (рис. 5). Сердечник статора при формировании собирается на оправке дугообразной формы, что позволяет получать дуговой статор с внешним радиусом Г/ дуги зубцовой зоны равным внутреннему радиусу г2 ротора, что видно на рис.5

Применение такой конструкции сердечника статора генератора для микроГЭС позволяет полностью отказаться от процесса штамповки пазов под обмотку якоря, а так же позволяет одновременно формировать зубцовую зону и ярмо сердечника из пластин идентичной формы, различающихся только размером той части, которая при сборке сердечника образует зубцо-

Рис. 4. Сердечник дугового статора.

На рис. 5 показан общий вид генератора для микроГЭС, откуда видно взаимное расположение ротора 5, конструктивно объединенного с гидротурбиной 8, и сердечника дугового статора 3.

Рис. 5. Взаимное расположение элементов конструкции микроГЭС

Ротор генератора 5 для микроГЭС выполнен в виде сегментных элементов 4, закрепленных на внешнем ободе гидротурбины 8 Обмотка возбуждения 7 создает постоянный магнитный поток, замыкающийся через воздушный зазор б и пересекающий сегментные элементы ротора, имеющие

различное магнитное сопротивление. При вращении гидротурбины, сегментные элементы, проходя через воздушный зазор, пересекают магнитный поток. Вследствие пересечения магнитного потока сегментными элементами с различным магнитным сопротивлением, магнитный поток в зазоре начинает пульсировать, то есть принимает переменный характер Переменный магнитный поток наводит ЭДС в обмотки якоря 6, расположенной в пазах зубцовой зоны, которая охватывает сегментные элементы, как показано на рисунке 6. При подключении к обмотке якоря электрической нагрузки, в обмотке и в подключенной нагрузке возникает электрический ток.

Во втором разделе проведено математическое моделирование элементов автономной системы энергообеспечения.

В работе предлагается конструкция микроГЭС на базе осевой гидротурбины пропеллерного типа, с индукторным дугостаторным генератором и безредукторным вариантом привода.

Расположение гидротурбины в реке с малой скоростью течения показано на рис. 6.

Математическое описание гидротурбины для бесплотинной микроГЭС представляет собой систему алгебраических уравнений, решение которой позволяет определить основные технические показатели устройства, такие как мощность и КПД турбины. Исходными данными для решения системы являются диаметр турбины, скорость течения, число и угол установки лопаток, а так же степень реактивности турбины.

Исследования математической модели позволили выявить зависимости мощности гидротурбины от скорости течения потока и диаметра рабочего колеса. Результаты в виде графика представлены на рис 7.

Электрический генератор является неотъемлемой и важнейшей частью рассматриваемой системы энергоснабжения. Наиболее полную информацию о характере динамических процессов в источнике на этапе проектирования,

возможно, получить путем математического моделирования рабочих режимов. С этой целью предложена к рассмотрению математическая модель индукторного дугостаторного генератора указанной конструкции.

Рис. 7. Зависимость мощности осевой гидротурбины от скорости потока и диаметра рабочего колеса

Уравнения индукторного генератора в фазной системе координат и выражения для потокосцеплений записанные в матричной форме | ¿V.

и.

Л

^в

+ 'V,

с Л

+ Гг1г

мАй МАС мА/~ - . ->А

Чв МАВ мвс 'в

М АС мвс цс мс/ 'с

У/. МА, Мв/ мс/ ь.

На основе теории электрических машин и теории обобщенного преобразователя энергии были получены выражения для индуктивностей Ь, и взаимных индуктивностей Мд обмоток индукторного дугостаторного генератора. Следует отметить, что в фазной системе координат величины данных параметров зависят от угла поворота ротора У, что значительно усложняет решение данной системы уравнений.

Электромагнитный момент:

где

и

¿7

И'э — а' 4 У в'в + Ус'с + ^7'/ ) - электромагнитная энергия. Электромагнитный момент определяется следующим образом: ~/0 аю(2-у)-^ -2 /н2

6

+ 2 ■ тг 8т(2 -у - —) ¡А чс - 2 т2/ мп(2 у)1л /у

М

+ /с • 51П{2 У~--)1В-2тг ■ 5т(2 • у - —) • /в -3 о

2*

4я\

+ 2./я7/-5т(2 у - —) • ■ /у - /0 • 510(2 у-—)

4л\

+ 2 т1} • • у —) ■ ;с 1}

где К =

т,

Л "Л

среднее значение индуктивности фазной обмотки; - амплитуда изменения взаимных индуктивностей

фазных обмот ок;

ч/

Ь ,-Ь

_ Ы ад

- амплитуда изменения взаимных индуктивностеи

якорных обмоток и обмотки возбуждения.

При этом движение рабочего колеса, которое является ротором индукторного генератора может быть описано выражениям

где 7) - постоянная инерции вращающихся масс установки; ш, - скорость вращения ротора; {Мк, ~МЭ) - разность механического и электромагнитного моментов.

Для учета изменения скорости вращения рабочего колеса в систему вводится выражение, учитывающее скорость изменения угла поворота ротора:

г/г

— -со.. Л

Специфика конструкции индукторного дугостаторного генератора диктует необходимость анализа формы магнитного поля в воздушном зазоре с целью определения параметров генератора, степени синусоидальности выходного напряжения, добавочных потерь от высших гармоник поля, и т. д

Распределение магнитного поля в воздушном зазоре, предлагаемого к рассмотрению генератора, аналогично распределению поля в синхронном ду-гостаторном генераторе с электромагнитным возбуждением. Таким образом, распределение магнитного поля в воздушном зазоре генератора, работающего на холостом ходу, описывается с помощью системы уравнений для стационарного магнитного поля:

Я = -&-ас1ит • с1№ = О

где и„, -скалярный магнитный потенциал.

При анализе магнитного поля в воздушном зазоре принята следующая система допущений:

1. Магнитная проводимость стали зубцов статора и ротора достаточно велика по сравнению с проводимостью зазора. Магнитная проводимость стали, статора и ротора при рассмотрении принимается достаточно большой.

2. В стальных участках магнитной цепи отсутствует явление гистерезиса и вихревые токи. Предполагается, что раскрытие пазов статора достаточно мало по сравнению с полюсным делением или обмотка распределена равномерно по расточки статора.

Приведенная система уравнений может быть решена численными методами с применением ЭВМ.

Расчетная область исследования магнитного поля с граничными условиями представлена на рис. 8.

ЧП -

и*. п = о

N

"«к.»

I

I

/

-ЧЛ1"

2 г

Рис. 8. Область исследования магнитного поля

В результате моделирования определены особенности распределения магнитной индукции в воздушном зазоре генератора, при прямоугольной форме зубца ротора. Форма распределения показана на рис. 9.

Постановка численного эксперимента дает возможность анализа гармонического состава распределения магнитной нндукции в воздушном зазоре генератора и оценки влияния геометрии зубцовой зоны на гармонический ряд.

0,9 Тл 0,6

Д 0,3

о

>

1 \ /

/ \ / \

/ ___ ч —V

-

0,015 0,03 0,045 0,06 0,075 и

А"

Рис. 9. Распределение магнитной индукции вдоль поверхности статора

Улучшение формы кривой распределения магнитного поля может быть обеспечено:

- путем формирования конфигурации полюса, как показано на рис.10

- изменением коэффициента полюсной дуги ап т,

где Ьр - величина полюсной дуги, м; Т - полюсное деление, м. Оценить изменение формы

полюса предст авляется возможным при помощи коэффициента площади воздушного зазора под зубцом статора К у

К = ^А1

8 ^ Рис. 10. Способ изменения формы воз-

душного зазора под зубцом Для оценки изменения гармонического состава кривой распределения магнитного поля были использованы следующие коэффициенты:

1. Коэффициент формы переменной составляющей магнитного поля возбуждения для гармоники с номером V :

К/у = "

В„

где -амплитуда гармоники магнитная индукции в воздушном зазоре с номером V, Т;

Вт - максимальное значение магнитной индукции в воздушном зазоре машины на оси полюса ротора, Т.

2. Коэффициент использования магнитного поля /5/:

Вя

К„„ =

6\т

ДО)/2

где А(0)/2 - постоянная составляющая магнитного поля в воздушном зазоре машины, Т;

В¡¡т -амплитуда первой гармоники магнитная индукции в воздушном зазоре, Т.

Результаты расчета указанных коэффициентов для одного из вариантов формы полюса представлены в виде графиков на рис 11

Ч! ¡Е, ¡3

Д 1 1 1 (

1 ^ 1 { 1 1

1 ип1 V 1 1 >— - 1 1

— 1—

1 1 1 I I —1— 1 1

За /Т~ КЛ1 1 1 1

1

и

к,-

■(.—•

Рис. 11. Изменение коэффициента формы и коэффициента использования поля в зависимости от геометрии зубцовой зоны

Таблица 1.

В процессе исследований было выявлено значительное влияние величины воздушного зазора на пульсации магнитного поля генератора. Численные значения коэффициента пульсации Кр, в зависимости от величины зазора, приведены в таблице 1.

В рассматриваемом генераторе, статор выполнен в виде дуги, поэтому зубцовая зона ротора и пазы статора распределены по окружности. Зубцы ротора расположены радиально. Оси пазов статора параллельны. Оси зубцов статора и ротора, находящиеся по середине дуги статора, совпадают. По мере приближения оси зубца ротора к краю дуги угол скоса пазов возрастает (рис. 12).

Следовательно, угол скоса пазов есть величина не постоянная, как в традиционных машинах переменного тока, а изменяющаяся от 0 до максимального значения. Отсюда возникает вопрос учета влияния скоса на величину ЭДС обмотки якоря.

Воздушный зазор а, м Кг

0.002 1.1

0.003 1.141

0.004 1.294

Для определения ЭДС катушечной группы необходимо суммировать векторы ЭДС АЕк отдельных катушек группы, сдвинутых в пространстве на угол уск (рис.13).

М

Рис. 12. К определению коэффициента скоса пазов

Рис. 13. Определение ЭДС катушки при наличии скоса пазов

Коэффициент скоса представляется возможным вычислить двумя способами:

. а

у = а 0<у,1а, К =

/ С1 - > " — у

z этг'

2 «

о 2 БШ а 2 , а 2 , -

г 2 . . а г ах ..аса: „.а,/ \

лс = I "У, = эт I =251п I =2з1п т^совесг п • У, 2 „ . * 2 л эш ^ 2

« кт ' О «1П °

БШ

Г,

или

м « 2

Получены зависимости коэффициента скоса пазов от угла скоса, представленные на рис. 14.

Аппроксимирующая зависимость может быть описана полиномом 3-го порядка

Ка = -0,0607 у] - 1 1,996 у] + 0,0039 + 0,7839.

г,-

Рис. 14 Зависимость коэффициента скоса пазов КС1 от угла скоса у1

В третьем разделе рассмотрены особенности системы стабилизации выходных электрических параметров и исследованы процессы в децентрализованной системе энергообеспечения на базе микроГЭС.

Критический анализ существующих способов стабилизации напряжения и частоты сети источника в подобных системах показал, что наиболее перспективным является применение регулируемой балластной нагрузки. Структурная и принципиальная схемы реализации данного способа регули-

Рис. 15. а - структурная, б - принципиальная схемы балластного регулирования

Параметры результирующей эквивалентной нагрузки генератора определяются выражениями:

Д = Ь(«) + '"//]2 +[д:д(а) + х/,]2;

хэ

(рэ=агщ — гэ

где гь, хь - параметры балластной нагрузки; Гц, хн - параметры полезной нагрузки.

Используя эти выражения, а так же зависимости величины и характера балластной нагрузки от угла управления вентилями были проведены уточняющие расчеты и расширен диапазон рассматриваемых значений угла управления, а также величины и характера эквивалентной и балластной нагрузок генератора от величины и характера полезной нагрузки. Расчеты производились для двух способов стабилизации - стабилизации полного и стабилизации активного эквивалентного сопротивления генератора. Расчетные зависимости приведены на рис. 16 и рис. 17.

\

\

\

1. \

\\ -ПЛ

V

ч

-пч

\

\

\

\ гпч п = 16

со$<р , = ® г-_I —-

2«.

\

\

\

\

\

V <й, ' ».6

\

сотр. -о,?44- \

\ С * <Р. = )6

1 Ч

X.

—— ---

со р. = ( ,9

Рис. 16.

«С

ее^ ¡г—® 4,—

—н „ Ч "ч

-ееи-й чг-=4

1

<ри*> во

«ч

а „

1 1

\ а | 1

1 1

! I

ч Ч'(,

и 1 1

__ г- 1

1

Рис.17.

Полученные зависимости позволяют проводить исследования различных режимов работы микроГЭС с автобалластной нагрузкой.

В четвертом разделе рассмотрены особенности проектирования и результаты экспериментальных исследований автономных энергосистем.

С учетом ранее выработанных рекомендаций, представлена методика расчета индукторного дугостаторного генератора, позволяющая определить основные параметры, геометрические размеры и характеристики устройства.

Наряду с математическим моделированием не теряет своей актуальности постановка физических экспериментов. Одним из важнейших параметров влияющих на эффективность исследуемой системы является правильный выбор типа гидротурбины.

С целью исследования различных гидротурбин и выбора наиболее эффективных конструкций была создана макетная установка (рис 17), имитирующая работу микроГЭС. Схема испытательного стенда представлена на рис. 18.

Рис . 17. Общий вид испытательного стенда

В процессе эксперимента были исследованы характеристики двух типов гидротурбин:

1. Гидротурбина представляющая собой усеченный конус с возможностью изменения угла лопаток и наклонной осью вращения.

2. Осевая гидротурбина пропеллерного типа.

В результате постановки физического эксперимента бы- 1-отсекающие поверхности, 2-ли получены зависимости ско- испытательный стенд, 3 - продольная роста вращения гидротурбин, перегородка, 4 - спрямляющая ре-юка, напряжения и вырабаты- шетка, 5 - винт, 6 - гибкий вал, 7 -ваемой мощности от скорости универсальный двигатель, течения потока представлен- Рис.18. Схема испытательного

ные на рис. 20.

,\1 , N 1- 1 \ 1 \ 12 3 4 \1 / / / < 4 \ 4 (иТмУ \П

\ — 3- м

и1Ч

1г

!

/

/

/ и<

э 0 2 0 л 0 в С е 1 т

V

Р»

г

п 1

ч.

/' ■ ч п'

/ / -

/у !

//

//

/

г

0 0 1 02 03 04 05 06 07 08 09 1 1

Ртфб

г

2

0 01 02 03 04 05 08 07 Ов 09

Рис. 1 ^Характеристики исследуемых гидротурбин Постановка физического эксперимента позволила определить эффективность применения гидротурбин различной конструкции и подтвердила обоснованность применения осевой гидротурбины пропеллерного типа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты и выводы, сделанные в ходе выполнения диссертационной работы:

1. Эффективной заменой децентрализованных систем энергообеспечения на базе дизель-генераторов являются автономные системы, использующие энергию возобновляемых природных ресурсов, в частности низкопотенциальную энергию равнинных рек.

2. Предложенная конструкция генератора для микроГЭС, позволяет создавать безредукторные установки и значительно повышать потребительские свойства системы энергоснабжения.

3 Разработана и исследована математическая модель осевой гидротурбины пропеллерного типа для безплотинной микроГЭС. Получены зависимости мощности гидротурбины от скорости потока и диаметра рабочего колеса.

4. Разработана математическая модель индукторного дугостаторного генератора предложенной конструкции, позволяющая исследовать рабочие режимы источника электропитания.

5. Проведено моделирование магнитного поля в воздушном зазоре генератора. Выработаны рекомендации по выбору геометрии зубцовой зоны и величины воздушного зазора для улучшения формы кривой распределения магнитной индукции в воздушном зазоре.

6. Исследовано влияние коэффициента скоса пазов на величину ЭДС генератора и разработаны рекомендации по выбору размеров дуги статора.

7. Уточнены характеристики и расширен диапазон зависимостей угла управления вентилями, а так же величины и характера эквивалентной и балластной нагрузок от величины и характера полезной нагрузки генератора. Зависимости получены для стабилизации полного и активного эквивалентного сопротивления.

8. Исследование физических моделей позволило выявить наиболее эффективные типы турбин и подтвердило эффективность использования осевой гидротурбины пропеллерного типа.

Основные публикации по теме диссертации:

1. Кузьмин В.М. Кузьмин Р.В. Свидетельство РФ № 10791 на полезную модель, МКИ F 03 D 1/00 98121288/20. Генератор для микроГЭС ; Заявлено 23.11.98; Опубл. 16.083.99 Бюл. №8. - 2с

2. Кузьмин В.М. Кузьмин Р.В. Исследование системы стабилизации выходных электрических параметров в децентрализованных системах энергообеспечения. Вестник КнАГТУ, 1999г. 24-25с.

3. Кузьмин В.М. Кузьмин Р.В. МикроГЭС на основе дугостаторного генератора с автобалластной нагрузкой. Материалы 28-ой НТК аспирантов и студентов КнАГТУ, 1999г. 47с.

4. Размыслов В.А. Кузьмин В.М. Кузьмин Р.В. Математическая модель ду-гостаторного генератора для микроГЭС. Вестник КнАГТУ, 2000г. 38-39с.

5. Кузнецова О.Р. Кузьмин Р.В. Размыслов В.А. Перспективы и особенности применения нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Материалы 29-ой НТК аспирантов и студентов КнАГТУ, 2000г. 24с.

6. Кузьмин Р В. Размыслов В.А. Разработка модели системы децентрализованного энергообеспечения с автономным источником электропитания на базе микроГЭС. Весшик КнАГТУ, 2001г. 43с.

7. Кузьмин Р.В. Размыслов В.А. Исследование магнитного поля в воздушном зазоре индукторного дугостаторного генератора. Материалы МНТК г «Электромеханические преобразователи энергии», 2001г. - с 108

8. Кузьмин Р.В , Размыслов В.А. Исследование коэффициента скоса пазов индукторного дугостаторного генератора. Материалы 31-й НТК аспирантов и студентов КнАГТУ, 2002г. 17с.

9. Киница О.И., Кузьмин В.М., Кузьмин Р.В., Суздорф В.И. Проблемы развития нетрадиционных возобновляемых источников энергии на дальнем востоке. Дальневосточный энергопотребитель. № 4-5 апрель- май 2005с. 32-33

10.Киница О.И., Кузьмин В.М., Кузьмин Р.В., Суздорф В.И. Проблемы развития возобновляемых источников на основе микроГЭС. Материалы МНТК «Электромеханические преобразователи энергии», 2005г. 56-57с.

Подписано в печать 18.05.2006 Формат 60 х 84 1/16. Бум. тип. №3. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,4. Уч. - изд. л. 1,35. Тираж 100. Заказ 19815

Полиграфическая лаборатория Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» 681013, Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина,27

<Ш>6А-

• ВЕЛЕНИЕ.

РАЗДЕЛ 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗОБНАВЛЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ В АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГОСИСТЕМАХ.

1.1. Перспективы использования децентрализованных энергосистем и возобновляемых природных ресурсов.

1.2. Обзор источников стабильной частоты.

1.3. Разработка конструкции генератора.

ВЫВОДЫ.

РАЗДЕЛ 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

ЭЛЕМЕНТОВ АВТОНОМНОЙ СИСТЕМЫ

ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ.

2.1. Разработка и исследование математической модели гидротурбины.

2.2. Разработка математической модели индукторного дугостаторного генератора.

2.3. Исследование магнитного поля и влияния скоса пазов индукторного дугостаторного генератора.

• ВЫВОДЫ.

РАЗДЕЛ 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЕ

ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ НА БАЗЕ МИКРОГЭС.

3.1. Разработка системы стабилизации выходных электрических параметров.

3.2. Исследование параметров эквивалентной нагрузки.

3.3. Анализ реакций системы стабилизации.

• ВЫВОДЫ.

РАЗДЕЛ 4. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АВТОНОМНЫХ

ЭНЕРГОСИСТЕМ.

4.1. Особенности проектирования индукторного дугостаторного генератора для децентрализованных систем энергообеспечения на базе микроГЭС.

4.2. Основные характеристики индукторного дугостаторного генератора.

4.3. Макетные образцы и экспериментальные исследования.

ВЫВОДЫ.

Актуальность темы. В настоящее время существует проблема обеспечения энергией потребителей, удаленных от централизованной энергосистемы. Подключение автономных потребителей к централизованной системе энергообеспечения во многих случаях нецелесообразно. Это объясняется их значительной удаленностью, рассредоточенностью и труднодоступностью населенных объектов, нуждающихся в обеспечении энергией. Особенно остро эта проблема проявляется в Дальневосточном регионе.

В этом случае, целесообразным является применение автономных систем энергообеспечения. Наибольшее распространением среди этих систем получили автономные энергоустановки на базе дизель-генераторов. Подобные системы обладают рядом очевидных недостатков, главным из которых является необходимость постоянных поставок топлива к труднодоступным объектам и постоянный рост цен на органические виды топлива. Альтернативой дизель-генераторным установкам могут служить системы, использующие энергию возобновляемых природных источников. Примером таких систем являются установки использующие энергию потоков воды и ветра.

В настоящее время достаточно полно проработаны вопросы создания автономных систем, использующих энергию высокопотенциальных потоков. Особо актуальной остается задача разработки и внедрения энергоустановок на базе микроГЭС, использующих энергию низкопотенциальных потоков равнинных рек.

Целью работы является разработка и исследование системы автономного энергообеспечения на базе микроГЭС для равнинных рек.

Методика выполнения работы базировалась на применении математического и физического моделирования. В теоретических исследованиях применялись аналитические и численные методы расчета.

Экспериментальные исследования проводились на физических моделях, отвечающих принципам подобия элементам исследуемой системы. Научная новизна работы заключается в следующем:

- впервые разработана конструкция индукторного дугостаторного генератора для микроГЭС, позволяющая значительно повысить потребительские свойства автономной системы энергообеспечения;

- разработана математическая модель бесплотинной осевой гидротурбины пропеллерного типа для бесплотинной микроГЭС;

- разработана математическая модель индукторного дугостаторного генератора предложенной конструкции;

- исследовано влияние конструктивных особенностей дугового статора, формы полюсов ротора, величины воздушного зазора на гармонический состав и эффективность использования магнитного поля;

- исследованы особенности определения коэффициента скоса пазов, обусловленные спецификой конструкции генератора и его влияние на величину первой гармонической составляющей ЭДС;

- определены зависимости и расширен исследуемый диапазон величины и характера эквивалентной нагрузки генератора, при изменении величины и характера полезной нагрузки источника электропитания. Основные положения выносимые на защиту:

- конструкция индукторного дугостаторного генератора для микроГЭС;

- результаты теоретических исследований генератора учитывающие особенности его конструкции;

- результаты исследования системы стабилизации выходных электрических параметров.

- результаты физического моделирования элементов системы. Практическая ценность работы:

- предложенная конструкция генератора позволяет полностью отказаться от процесса штамповки пазов и изготавливать генератор на предприятиях, не обладающих технологиями производства вращающихся электрических машин;

- конструкция микроГЭС на базе предложенного индукторного генератора, некритична к осевым и радиальным перемещениям рабочего колеса гидротурбины;

- в процессе исследований выработаны рекомендации по проектированию и выбору геометрии дугового статора;

- разработанные макетные образцы и физические модели позволяют исследовать элементы системы в различных режимах работы;

- изложенная методика проектирования генератора, может быть использована в инженерных расчетах при разработке подобных систем. Реализация работы. Результаты работы переданы в форме технической документации и методик расчетов на ЗАО «Электротехника - БирЗСТ», г. Биробиджан для использования при разработке, проектировании и подготовки производства новых типов изделий. Результаты работы внедрены в учебный процесс КнАГТУ.

Апробация работы. Основное содержание и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции «Электромеханические преобразователи энергии» (г. Томск, 2001, 2005 г.); научно-технической конференции аспирантов и студентов КнАГТУ (1999-2002г.); на научно-техническом семинаре Электротехнического факультета КнАГТУ (2006 г)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 1 свидетельство на полезную модель.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов и заключения, изложенных на 146 страницах машинописного текста, списка литературы из 107 наименований и 3 приложений.

Основные результаты и выводы, сделанные в ходе выполнения диссертационной работы:

1. Эффективной заменой децентрализованных систем энергообеспечения на базе дизель-генераторов являются автономные системы, использующие энергию возобновляемых природных ресурсов, в частности низкопотенциальную энергию равнинных рек.

2. Предложенная конструкция генератора для микроГЭС, позволяет создавать безредукторные установки и значительно повышать потребительские свойства системы энергоснабжения.

3. Разработана и исследована математическая модель осевой гидротурбины пропеллерного типа для безплотинной микроГЭС. Получены зависимости мощности гидротурбины от скорости потока и диаметра рабочего колеса.

4. Разработана математическая модель индукторного дугостаторного генератора предложенной конструкции, позволяющая исследовать рабочие режимы источника электропитания.

5. Проведено моделирование магнитного поля в воздушном зазоре генератора. Выработаны рекомендации по выбору геометрии зубцовой зоны и величины воздушного зазора для улучшения формы кривой распределения магнитной индукции в воздушном зазоре.

6. Исследовано влияние коэффициента скоса пазов на величину ЭДС генератора и разработаны рекомендации по выбору размеров дуги статора.

7. Уточнены характеристики и расширен диапазон зависимостей угла управления вентилями, а так же величины и характера эквивалентной и балластной нагрузок от величины и характера полезной нагрузки генератора. Зависимости получены для стабилизации полного и активного эквивалентного сопротивления.

8. Исследование физических моделей позволило выявить наиболее эффективные типы турбин и подтвердило эффективность использования осевой гидротурбины пропеллерного типа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Алиев И. И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию, в пер.,477 стр., 2003 г.

2. А. с. 1144171 (СССР). Машино-вентильный источник трехфазного напряжения стабильной частоты. Ройз Ш.С., Цукублин А.Б., Лукутин Б.В., Озга А.И., Пяталов А.В., Кузьмин В.М. Опубл. в Б.И., 1985, № 9.

3. А. с. 1046861 (СССР). Машино-вентильный источник трехфазного напряжения стабильной частоты. Ройз Ш.С., Цукублин А.Б., Лукутин Б.В., Озга А.И., Кузьмин В.М. Опубл. в Б.И., 1983, № 37.

4. А.С. 861617 (СССР). Безредукторный ветроагрегат. Копылов И.П., Лядова Т.В. Опубл. в Б.И., 1981, №3.

5. А.С. 969948 (СССР). Безредукторный ветроагрегат. Копылов И.П., Лядова Т.В. Опубл. в Б.И., 1982, №40.

6. А.с. 1305429 (СССР). Микрогидроэлектростанция. Лукутин Б.В., Обухов С.Г. Опубл. в Б.И. Бюлл. №17, 1987.

7. Альпер Н. Я., Терзян А. А. Индукторные генераторы М.: «Энергия» 1970 - 192с.

8. Антонов М. В., Герасимов Л. С. Технология производства электрических машин: Учеб. пособие для ВУЗов. М.: Энергоиздат, 1982 - 512с.

9. Ю.Арнольд Р. Р. Расчет и проектирование магнитных систем с постоянными магнитами — М.: «Энергия» 1969 184с.

10. Балагуров В. А., Галтеев Ф. Ф., Ларионов А. Н. Электрические машины с постоянными магнитами М.: «Энергия» 1964 - 480с.

11. Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических машин переменного тока: Учеб. пособие для студентов вузов.-М.: Высш. школа, 1982- 272с., ил.

12. З.Беспалов В .Я., Котеленец Н.Ф. Электрические машины. М.: «Академия», 2006 -320 е., ил.

13. Беспалов В.Я., Колоткин A.M. Состояние и перспективы применения вентильно-индукторных приводов в промышленности и на транспорте. Электричество, №3,2002 67-68с.

14. Белов С. В. Охрана окружающей среды: Учебник для техн., Спец. ВУЗов и доп. М.: Высш. школа, 1991 - 319с., ил.

15. Беляев Н. М. Сопротивление материалов М.: Наука, 1976 - 608с.

16. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока. Л.: Энергия. Ленинг. отд ние, 1980. - 256 е., ил.

17. Васильев Г. П. Экологические аспекты внедрения нетрадиционных возобновляемых источников энергии в энергетический баланс Москвы // Энергосбережение. 2004. - N 1. - С. 34-38

18. Великанов К. М. Экономика и организация производства в дипломных проектах. JL, «Машиностроение» 1977 — 208с.

19. Веников В.А. Электромеханические переходные процессы в электрических системах.-M.-JI.: Госэнергоиздат, 1958 -488 с.21 .Ветроэлектростанция Пат. 2300912, Франция, МКИ 03 11/04, Кг, 1976.

20. Вилесов Д.В. Автоматизация электроэнергетических систем. Часть 1. Л.: Изд-во ВМОЛА, 1961 - 106с.

21. Вольдек А. И. Электрические машины. Учебник для студентов высш. техн. заведений. -3-е изд. перераб. JI. Энергия, 1978. - 832 е., ил.

22. Выблов А.Н., Лукутин Б.В., Обухов С.Г., Шандарова Е.Б. Устройство для регулирования амплитуды и частоты напряжения автономного электрогенератора. Свидетельство на полезную модель RU 16320 U1 7 Н02 Р 9/04

23. Гольдберг О. Д. Проектирование электрических машин: Учебное пособие для ВУЗов М.: Высш. школа, 1984 - 431с., ил.

24. Ежков А. В. Оборудование микроГЭС. Энергохозяйство за рубежом. 1982, №5, 35-37 с.

25. Жерве Г. К. Обмотки электрических машин. — Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение 1989 —400с.28.3имин Е.Н., Яковлев В.И. Автоматическое управление электроприводами: Учеб. Пособие для студентов вузов. М.: Высш. школа, 1979. - 318 е., ил.

26. Иванов Смоленский А.В. Электрические машины. Учебник для вузов. — М.: Энергия, 1980. - 928 е., ил.

27. Волошаник В.В., Зубарев В.В., Франкфудт М.О. Использование энергии ветра, океанских волн, течений. Итоги науки и техники. ВИНИТИ АН СССР. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии, 1983. —100 с.

28. Вольдек А. И. Электрические машины. -М.: Энергия, 1974.- 832 с.

29. Гужулев Э.П. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии / Э.П. Гужулев, В.Н. Горюнов и др. 2004, Омск : Изд-во ОмГТУ.

30. Ежков А. В. Оборудование микроГЭС. Энергохозяйство за рубежом. 1982, №5, 35-37 с.

31. Зб.Загорский В.Г. Исследование пуска асинхронных короткозамкнутых двигателей от генераторов соизмеримой мощности. Львов, 1958. -51 с.

32. Кузьмин В.М., Кузьмин Р.В. Свидетельство РФ № 10791 на полезную модель, МКИ F 03 D 1/00 98121288/20. Генератор для микроГЭС ; Заявлено 23.11.98; Опубл. 16.083.99 Бюл. №8. 2с.

33. Кузьмин В.М., Кузьмин Р.В. Исследование системы стабилизации выходных электрических параметров в децентрализованных системах энергообеспечения. Вестник КнАГТУ, Комсомольск-на-Амуре, 1999г. 24-25с.

34. Кузьмин В.М., Кузьмин Р.В. МикроГЭС на основе дугостаторного генератора с автобалластной нагрузкой. Материалы 28-ой НТК аспирантов и студентов КнАГТУ, Комсомольск-на-Амуре, 1999г. 47с.

35. Размыслов В.А., Кузьмин В.М., Кузьмин Р.В. Математическая модель дугостаторного генератора для микроГЭС. Вестник КнАГТУ, Комсомольск-на-Амуре, 2000г. 38-39с.

36. Кузнецова О.Р., Кузьмин Р.В., Размыслов В. А. Перспективы и особенности применения нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Материалы 29-ой НТК аспирантов и студентов КнАГТУ, Комсомольск-на-Амуре, 2000г. 24с.

37. Кузьмин Р.В., Размыслов В.А., Разработка модели системы децентрализованного энергообеспечения с автономным источником электропитания на базе микроГЭС. Вестник КнАГТУ, Комсомольск-на-Амуре, 2001г. 43с.

38. Кузьмин Р.В., Размыслов В.А. Исследование магнитного поля в воздушном зазоре индукторного дугостаторного генератора. Материалы МНТК «Электромеханические преобразователи энергии», г. Томск: ТПУ, 2001г. -с.108

39. Кузьмин Р.В., Размыслов В.А. Исследование коэффициента скоса пазов индукторного дугостаторного генератора. Материалы 31-й НТК аспирантов и студентов КнАГТУ, Комсомольск-на-Амуре, 2002г. 17с.

40. Киница О.И., Кузьмин В.М., Кузьмин Р.В., Суздорф В.И. Проблемы развития нетрадиционных возобновляемых источников энергии на дальнем востоке. Дальневосточный энергопотребитель. № 4-5 апрель- май 2005, с.32-33

41. Кимбарк Э. Синхронные машины и устойчивость электрических систем.-M.-JL: Госэнергоиздат, 1960. -390с.

42. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин.- М.: Высшая школа, 1987.— 245с.

43. Кошевой А.А. Перспективы развития ветроэнергетики Томской области //Энергетика, экология, надежность!, безопасность: Труды пятого Всероссийского студенческого научно-технического семинара Томск, 2324 апреля 2003. - Томск : Изд. ТПУ, 2003. - с. 60.

44. Ларин В. Страна трех тысяч ветряков // Энергия. 1992. № 1. С. 10-13.

45. Лукутин Б.В., Обухов С.Г., Яворский М.И. Оценка эффективности регионального использования возобновляемых энергоресурсов //Технологии ТЭК. Москва, 2003, - № 2. - с. 65-71.

46. Лукутин Б.В. Способы стабилизации параметров электроэнергии автономных микрогидроэлектростанций. Мех. и электрификация сельского х/ва, 1987, №8. с.42-44.

47. Лукутин Б.В., Обухов С.Г. Динамика микрогидроэлектростанции с автобалластной стабилизацией напряжения. Электротехника, 1989, N10. с.9-12.

48. Лукутин Б.В., Обухов С.Г. Система управления затвором микрогидроэлектростанции. Патент К11 2005138С1 P03B15/06. Опубл. БИ№47.48, 1993.

49. Лукутин Б.В., Обухов С.Г. Микрогидроэлекгростанция .с автобалластной нагрузкой, регулируемой по частоте выходного напряжения. Электромеханика. -1990. -№6. -с. 111-119

50. Лукутин Б.В., Обухов С.Г. Выбор способа регулирования микрогидроэлектростанций с автобалластной нагрузкой. Гидротехническое строительство. -1990, №7, с.33-35.

51. Лукутин Б.В., Обухов С.Г. Особенности работы микрогэс на асинхронный двигатель соизмеримой мощности. Электротехника. -1991, №7, с.36-40.

52. Лукутин Б.В., Обухов С.Г., Озга А.И. Выбор параметров циф рового регулятора частоты автономной микрощдроэлектрос-нанции. Гидротехническое строительство. —1992, №9, с.40—43.

53. Лукутин Б.В., Обухов С.Г., Шандарова Е.Б. Устройство для регулирования частоты вырабатываемого тока электрогене ратора. Свидетельство на полезную модель К1) 6958 111 6 Н02 р 9/04 Опубл. в бюлл. №6. 16.06.98.

54. Лукутин Б.В., Обухов С.Г., Шандарова Е.Б. Способы повы шения качества выходного напряжения микрогидроэлектро станции с тиристорным автобалластом. Промышленная энер гетика. -2000, №8, с.49-52.

55. Лукутин Б.В. Стабилизация напряжения автономных микрогидроэлектростанций. Техника в сельском хозяйстве. 1989.

56. Лукутин Б.В. Стабилизация выходного напряжения микро-гэс с помощью автобалластной нагрузки. Сб. «Использование возобновляемых источников энергии в Киргизии».-Фрунзе.: Илим, 1988. с. 53-58.

57. Лукутин Б.В., Обухов С.Г. Эквивалентная нагрузка генератора микрогидроэлектростанции с автобалластной нагрузкой. Электромеханика, Изв. вузов 1988, №5. с. 99-104.

58. Пивоваров В.А. Проектирование и расчет систем регулирования гидротурбин.- Л.Машиностроение, 1973.- 273 с.

59. Нирша Т.М. Россия на фоне современных тенденций в развитии энергетики западных стран Журнал "Экономика и производство" №1 январь, 1999 стр.: 10-13.

60. Энергетика. Ресурсы и эффективность использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии в России/ П.П.Безруких, Ю.Д.Арбузов, Г.А.Борисов и др.; Под общ.ред. П.П.Безруких.-СПб.: Наука,2002.-315 с. Библиогр.: с.288-294

61. Карелин В.Я., Волшаник В.В. Сооружения и оборудование малых гидроэлектростанций. -М.: Энергоатомиздат, 1986. 199 с.

62. Квятковский В. С. и др. Малые гидротурбины. М.: Машгиз,1950. - 268 с.

63. Кажинский Б.Б. Гидроэлектрические и ветроэлектрические станции малой мощности. -М.:Госпланиздат, 1946.- 135 с.

64. Кислицин А.Л. и др. Расчет электромагнитных полей электрических машин методом конечных элементов./ Кислицин А.Л., Критсштейн A.M., Солнышкин А.Д. Саратов.: Изд - во Сарат. ун - та, 1980. - 168.

65. Князевский Б. А. и др. Охрана труда в электроустановках: Учебник для ВУЗов -М.: Энергоатомиздат, 1983 -336с.

66. Консон А. С. Экономика электротехнической промышленности. М.: «Высшая школа» 1976-430с.

67. Копылов И.П. Проектирование электрических машин: Учеб. Пособие для студентов вузов.- М.: Высш. Школа. 1979. 378с., ил.

68. Лукутин Б.В., Сипайлов Г.А. Использование механической энергии возобновляемых природных источников для электроснабжения автономных потребителей./Под. ред.Алимова О.Д. Изд во Академия наук Киргизкой ССР институт автоматики, 1987. - 131 с. ид.

69. Лукутин, Б.В., Сипайлов Г.А. Использование механической энергии возобновляемых природных источников для электроснабжения автономных потребителей. Фрунзе, 1987-143с.

70. Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические системы. М.: Машиностроение, 1977.-477 с.

71. Мещерский И. В. Сборник задач по теоретической механике. Учеб. пособие М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1986 - 448с.

72. Патент № 2056084 (Россия). Гидроэнергетическая установка / Лабугин Н. Ю. Опубл. в Б. И., 1992, № 6.

73. Патент № 1836586 (Россия). Бесплотинная всесезонная гидроэлектростанция / Озеров Г. И. Опубл. в Б. И., 1993, № 22.

74. Патент № 2049924 (Россия). Плавучее устройство для генерирования электроэнергии за счет использования кинетической энергии /Рылкухин Г.С. Опубл. в Б. И., 1995, № 23.

75. Патент № 2179260 (Россия). Гидроагрегат / Казяев С. В. Опубл. в Б. И., 2002, № 1.

76. Папалекси Н.Д. О процессах в цепи переменного тока, содержащей электрический вентиль. /Собрание трудов.-Изд-во АН СССР, 1948.-426 с.

77. Пивоваров В.А. Проектирование и расчет систем регулирования гидротурбин. Л.: Машиностроение, 1973. - 273 с.

78. Плахтына Е.Г. "Математическое моделирование электромашинно — вентильных систем". Львов: Вища шк. Изд во при Львов, ун - те., 1986. -164 с. ил.

79. Пяталов А.В. Дугостаторный генератор безредукторной ветроэлектрической установки. Автореф. Дисс. канд. техн. наук. — Томск, 1983.-25с.

80. Пяталов А.В. Исследование магнитного поля в воздушном зазоре синхронной машины./Сост. Пяталов А.В. — Комсомольский- на Амуре политехи, ин -т, 1990. - 14 с.

81. Пятин Ю. М. Постоянные магниты. Справочник. — М.: «Энергия» 1971 — 376с.

82. Сипайлов Г. А., Лоос А.В. Математическое моделирование электрических машин. Учеб. Пособие для студентов вузов. — М.: Высш. школа, 1980. — 176 с.

83. Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. М.: Наука, 1968 -378с.

84. Толкачев Э.А. Дугостаторные и линейные синхронные машины с магнитоэлектрическим возбуждением./ Толкачев Э.А. Изд во Ленингр. ун-та, 1974.- 130 с. ил.

85. Фридкин П. А. Безредукторный дугостаторный электропривод. -Ленинградское отделение. «Энергия» 1970- 138с.

86. Чхеидзе Б.Ш. Нетрадиционные источники энергии Грузии,Э Энергия №1. 1999 с.14.

87. Шефтер Я. И. Использование энергии ветра. М.: Энергоатомиздат, 1983. -200 с.

88. Шехтман М. Г. Работа генератора на выпрямительную нагрузку. Труды ЛПИ, №3,1940.

89. Шуйский В. П. Расчет электрических машин (перевод с немецкого). «Энергия», 1968., 732с., ил.

90. Экологически чистая энергетика (в помощь лектору) / Авт.-сост. Каюмов А. А. Горький: Горьковский областной совет В ООП.

91. Энергия. / Под ред. Д. Дэвинса, М.: Энергоатомиздат, 1985.

92. Энерго и ресурсосбережение. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии. Сборник тезисов докладов всероссийской научно-технической конференции. (20-24) марта 2000 г. Екатеринбург. Изд.УГТУ.