автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Автономная ветроэнергетическая установка с индукционным нагревателем

На правах рукописи

РГк од

ИВАНОВ Алексей Викторович Л 7 -

АВТОНОМНАЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА С ИНДУКЦИОНННЫМ НАГРЕВАТЕЛЕМ

Специальность 05.09.03 - электромеханические комплексы и системы, включая их управление и регулирование

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань - 2000

Работа выполнена на кафедре Электротехники и электропривода Казанского Ордена Трудового Красного Знамени государственного технологического университета

Заслуженный деятель науки и техники РТ, доктор технических наук, профессор Л.Я.Зиннер кандидат технических наук доцент Г.Ф.Кропачев

доктор технических наук, профессор Р.Г.Идиятуллин кандидат технических наук профессор А.И.Каран ь

Ведущая организация: АО "НИИ Турбокомпрессор", г.Казань

Защита диссертации состоится 2000г. в часов

на заседании диссертационного Совета К063.43.06 при Казанском государственном техническом университете им. А.Н.Туполева по адресу: г.Казань, ул. Толстого, 15, 3-учебное здание КГТУ, ауд.317.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГТУ им. А.Н.Туполева.

Ваши отзывы, заверенные печатью, в двух экземплярах просим выслать по адресу: 420111, г.Казань, ул. К.Маркса, 10.

Научный руководитель:

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

Автореферат разослан "24" 2000г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, д.т.н.,

профессор А.Ю.Афанасьев

] о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для современных условий развития общества характерно ужесточение требований к использованию энергоресурсов с целью их сбережения и снижения ущерба окружающей среде. В связи с чем возрастает актуальность разработки, внедрения и совершенствования установок на основе нетрадиционных возобновляемых источников энергии (МВИЭ), о частности энергии ветра.

Обозначая область использования автономных ветроэнергетических установок (ВЭУ), следует выделить ВЭУ для целей теплоснабжения автономных объектов(дач, коттеджей, ферм и т.п.), где они имеют в основном малый срок окупаемости. Потребительские свойства энергоустановок индивидуального пользования характеризуют такие их качества, как приемлемая цена, продолжительный срок службы, надежность, максимальная простота эксплуатации. Для автономных ВЭУ такие требования могут быть достигнуты путем выбора нерегулируемого ветродвигателя (ВД) без мультипликатора, индукторного генератора и нагрузки, некритичной к параметрам источника ее питания. В качестве такой нагрузки перспективным является использование устройств индукционного нагревателя (УИН), благодаря характерной для них зависимости активной мощности от частоты тока. Данное свойство позволяет без существенного усложнения электрической схемы ВЭУ с УИН обеспечить стабилизацию действующего значения тока. Это обеспечивает постоянство электрических потерь в якорной цени генератора, соединительных проводах и катушках индуктора УИН. Помимо этого появляется возможность относительно простыми способами организовать заряд аккумуляторных батарей (АБ) или буферный режим их работы.

Теоретические и практические аспекты исследования режимов совместной работы ВЭУ с УИН в настоящее время недостаточно раскрыты и являются актуальными. Одной из основных задач является техническая разработка электрической схемы и конструкции рассматриваемого ветроагрегата с рациональными свойствами и характеристиками.

Следует отметить, что в предлагаемой ВЭУ отсутствие ряда стабилизирующих связей в се электрической и механической частях приводит к необходимости исследования влияния порывов ветра на ее энергетические характеристики. При этом определенными преимуществами обладают аналитические методы.

Цель настоящей работы заключается в создании автономной ВЭУ

с нагрузкой типа УИН, имеющей рациональные технические и энергетические характеристики.

Задача научного исследования: разработка математической модели ВЭУ с УИН и ее реализация с целью проектирования агрегата, учитывающего особенности конструкции, функционирования и режимов работы.

В соответствии с поставленной задачей в работе исследуются следующие вопросы:

- разработка конструкции ВЭУ с УИН включающая в себя рациональный выбор типов ВД, электрических генераторов (ЭГ) и УИН;

- согласование режимов работы ВД, ЭГ и УИН для определения рабочего диапазона частоты вращения вала ВД, частоты тока якоря ЭГ и основных параметров УИН;

- на основе электрической схемы замещения анализ совместной работы ВЭУ с УИН при постоянной скорости ветра;

- настройка электрической части системы ВЭУ с УИН в резонанс напряжений для стабилизации действующего значения тока и повышения cos

- получение аналитических выражений ЭДС, тока якоря и электромагнитного момента синхронного генератора при периодических изменениях угловой частоты вращения ротора относительно ее среднего значения;

- исследование зависимости коэффициента пульсаций частоты вращения вала генератора от средней скорости ветра;

- разработка методики расчета энергетических характеристик системы ВЭУ с УИН с учетом порывов ветра и их анализ;

- сравнение результатов предлагаемой методики расчета УИН с данными эксперимента.

Основные методы исследования. В основу теоретических исследований системы ВЭУ с УИН положены методы гармонического баланса и Бубнова-Галеркина, а также принцип наложения. Расчет энергетических характеристик основывается на итерационном методе и выполнен на ПЭВМ с использованием программы, написанной в системе Tyrbo Pascal. Для оценки точности результатов моделирования УИН в условиях совместной работы с ВЭУ проведены экспериментальные исследования макетных образцов в лабораторных условиях, где в качестве ветродвигателя выступал регулируемый электропривод постоянного тока ЭПУ-1-2-3727ПУХЛ4, а в качестве генератора - электрическая маши-

на с постоянными магнитами на роторе от установки ДВУ215МТ.

Научная новизна работы:

- разработана математическая модель ВЭУ с УИН, максимально адекватная физике протекания электромеханического преобразования •энергии в пей;

- получены аналитические выражения ЭДС, тока якоря и электромагнитного момента синхронного генератора в виде гармонических рядов, позволяющие учесть периодические колебания угловой частоты вращения ротора относительно ее среднего значения;

- определены зависимости коэффициента пульсаций частоты вращения вала ВД от средней скорости ветра при различных моментах инерции вращающихся частей агрегата;

- исследованы основные энергетические характеристики системы ВЭУ с УИН при постоянной скорости ветра и с учетом его порывов;

Практическая ценность:

- создана методика расчета системы ВЭУ с УИН, позволяющая учесть влияние порывов ветра на ее энергетические характеристики;

- изготовлены и исследованы экспериментальные образцы УИН для работы их совместно с автономной ВЭУ;

- проведено сравнение экспериментальных и расчетных данных УИН, соответствующих постоянной частоте вращения вала питающего его генератора.

Использование результатов работы:

Основные научные и практические результаты, разработанные расчетные методики, рекомендации и устройства внедрены в учебном процессе Казанского государственного технологического университета, во Всероссийском научно-исследовательском институте расходометрии и в Исследовательском центре "Омега", г.Казань.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на республиканской научно-технической конференции "Проблемы энергетики" в КФ МЭИ - ТУ г.Казань, 1997г., на III республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов г.Казань, 1997г„ на XV научно-технической конференции "Вопросы совершенствования боевого применения и разработок артиллерийского вооружения и военной техники" в КВАКИУ г.Казань, 1997г., на республиканской научной конференции "Проблемы энергетики" в КФ МЭИ - ТУ г.Казань, 1998г., на XVI военно-технической конференции "Вопросы совершенствования боевого применения и разрабо-

ток артиллерийского вооружения и военной техники" в КФ ВАУ г.Казань, 1999г., на научной сессии КГТУ г.Казань, 2000г.

Публикации по работе. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений, содержит 104 страниц машинописного текста, 17 рисунков, 2 таблицы, 82 наименования использованных литературных источников, 4 страницы приложений.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Во введении содержится общая характеристика работы, показана актуальность темы, сформулированы цель и задача исследования, а также научная новизна и практическая ценность результатов.

В первой главе дан анализ современного состояния и этапы развития ветроэнергетики, обоснованы эффективные режимы работы автономных ВЭУ, проведен сравнительный анализ ее основных узлов и устройств электронагрева, определена задача научного исследования.

Роль НВИЭ в современном электроснабжении будет неуклонно возрастать, чему способствуют экологические и, главным образом, экономические факторы. Практические неограниченные запасы НВИЭ, в частности энергии ветра, требует необходимость в проведении исследований в этой области.

Исследования, проведенные отечественными и зарубежными авторами, а также анализ ныне действующих ветроустановок и современных теоретических разработок позволяет сделать вывод, что для автономных ВЭУ расчетной мощностью в пределах 10кВт перспективным является использование быстроходных ВД, работающих с переменной частотой вращения вала, без мультипликатора, и многополюсных электрических генераторов (ЭГ) (аксиального индукторного двух'пакетного с внутренним расположением обмотки возбуждения и синхронного генератора с постоянными магнитами обращенной конструкции).

Анализируя заинтересованность автономных потреби гелей ь энергии, отмечается, что для их большинства основная потребность имеется в тепловой энергии. Для этих цепей эффективность использования ВЭУ по сравнению с альтернативными источниками энергии повышается. На основе сравнительного анализа всевозможных типов электронагрева применительно к совместной работе с ВЭУ предпочтение отдается ин-

Аукционному, в виду характерной для него зависимости активной мощности от частоты тока. Данное обстоятельство выгодно сочетается с эффективным режимом работы ветроагрегата. Кроме того, установки индукционного нагрева отличаются продолжительным сроком эксплуатации. Отрицательным фактором применения УИН является относительно низкий С05$>. Используя, в качестве аналога, конструкции УИН для химических аппаратов и анализируя достижения в этой области, делается вывод о рациональности применения магнитозамкнутой цилиндрической системы индуктор-загрузка. Для интенсификации процесса нагрева форма греющего элемента может быть целенаправленно изменена.

Актуальными являются вопросы теоретического и практического исследования режимов совместной работы ВЭУ и УИН.

Также отмечается, что математическая модель системы ВЭУ с УИН с учетом порывов ветра, базирующаяся на использовании численных методов, чрезмерно усложняется. Это приводит к необходимости определения других подходов решения данной задачи.

На основании проведенного анализа определена область 'настоящего исследования, а именно разработка математической модели ВЭУ с УИН и ее реализация с целью проектирования агрегата, учитывающего особенности конструкции, функционирования и режимов работы.

Во второй главе представлена математическая модель, описывающая скорость ветра и основные узлы автономной ВЭУ с УИН.

Скорость ветра, сопровождающегося порывами, рассматривается как синусоидальные во времени колебания относительно сравнительно медленно меняющегося среднего значения ( У^)

1/=К0[1 + й,[С05(^ + Л)]. (О

где коэффициент кп и круговая частота <у„ пульсаций скорости ветра определяются по известным стахостическим зависимостям

кп = 0,2 + 7,2/1/о, -л--0,0038У02'28.

Зависимости (1) соответствует установившийся режим работы ВЭУ, сопровождающийся периодическими изменениями во времени частоты (О) вращения вала ВД.

Математическое описание ВД производится на основе аэродинамических характеристик: зависимости относительного момента вращения ветроколеса т и коэффициента использования энергии ветра £ от числа модулей 2 = ЯвГ2/У. Зависимости Ш = т(г) для рабочего диапа-

зона ВД считается линейной. Момент вращения Мд и развиваемая ВД мощность определяются по известным формулам

Мв=±хрвЯ3вУ2т, Ы^-хр^У^. (2)

Здесь /?в- радиус ВД, рв — массовая плотность воздуха.

Согласно проведенным исследованиям по совместной работе ВД и ЭГ, рекомендуется принять следующий эффективный режим работы:

- при скоростях ветра меньше расчетной (УсУ^ ) обеспечивается работа ВД с постоянным числом модулей, равным номинальному;

- при V > Ур В Д работает с постоянным моментом, равным расчетному моменту ЭГ.

В качестве исследуемой конструкции ЭГ принимается синхронный генератор с магнитоэлектрическим возбуждением, без демпферной обмотки, с равными значениями полных продольного и поперечного индуктивных сопротивлений. Для описания процессов, проходящих в ЭГ, используются известные дифференциальные уравнения на основе теории цепей и уравнение электромеханической связи с общепринятыми в теории моделирования электрических машин допущениями. Для случая постоянной частоты вращения уравнение напряжения фазы генератора записывается в комплексной форме

иа=Ё1-1Ха1а-Иа1а,

где 1а, Е^ — комплексные значения тока якоря и ЭДС возбуждения, индуктированная полем взаимной индукции от МД С возбуждения; Ха — полное индуктивное сопротивление якоря; Яа~ активное сопротивление проводников обмотки якоря.

Электромагнитные величины мощности и момента ЭГ при пренебрежении потерями в стали определяются по соответствующим формулам

рг=мг ~РГ/о.

Здесь /?// - активное сопротивление нагрузки, щ— число фаз ЭГ.

УИН рассматривается как система с распределенными параметрами. В основу исследований принята модель участка бесконечно длинной цилиндрической системы индуктор-загрузка, описываемого уравнениями Максвелла. Для синусоидальных величин напряженностей магнитного и электрического поля используется модель УИН в виде электри-

ческой схемы замещения с нелинейными параметрами. Напряжение на зажимах индуктора

При этом, \и- комплексное значение тока в обмотке индуктора; Щ и Х^ — нелинейные приведенные к обмотке индуктора активное и индуктивное сопротивления загрузки, соответственно; активное сопротивление обмотки индуктора; Х$~ реактивное сопротивление зазора и индуктора.

В третьей главе исследуется работа автономной ВЭУ с УИН при постоянной скорости ветра.

Основываясь на данных типовой для быстроходных ветроколее аэродинамической характеристики профиля "Эсперо", был определен рабочий диапазон частоты вращения вала ВД, соответствующий описанному выше эффективному режиму его работы. При этом принималось значение расчетной скорости ветра Ур = 10м/с и ее изменение в

диапазоне 3<У<30м/с. Полученные данные сведены в таблицу 1.

Таблица 1.

Np, кВт 2 4 6 8 10

Re, м 1,52 2,15 2,63 3.04 3,40

Пр, рад/с 46,05 32,57 26,40 23,03 20,06

(пр, об/мин) (439,8) (311,0) (254,0) (219,9 (196,7)

■^гпа х/^р 5,47

^р/ ^ min 3,33

18,22

В таблице приняты обозначения: /2тах, и С2тт— расчетная, максимальная и минимальная частоты вращения вала ВД соответствующие скоростям ветра 10, 30 и 3 м/с, соответственно. Их анализ показывает, что расчетные частоты вращения вала ВД имеют относительно низкие значения. Однако, обеспечение высоких показателей поверхностной мощности УИН, обуславливающий весогабаритные показатели нагревателя, достигается повышением частоты тока. Поэтому, для ВЭУ с нагрузкой типа УИН необходимо использовать ЭГ с максимально возможными чиелми пар полюсов, т.е. индукторные генераторы (ИГ).

На основании формулы машинной постоянной исследуется значение максимально допустимой частоты тока аксиальных двухпакетных ИГ, соответствующее его рациональным энергетическим характеристикам. В результате для частот вращения и мощностей, соответствующих данным таблицы 1, получено значение расчетной частоты тока ИГ ¡р = 200 Гц.

Параметры УИН оценивались на основании выражения удельной поверхностной мощности, представленного в виде

где ¡.1е¡- относительная магнитная проницаемость, определяемая из усредненной кривой намагничивания углеродистых сталей по действующему значению первой гармоники напряженности магнитного поля; р- удельное электрическое сопротивление нагреваемого тела; Ое -его внешний диаметр.

В частном случае Ц, = 0,03 -г 0,30 м, /?=(2-гЗ)Ю~70мм, / = /[шх =1094 Гц, р0 = 40 кВт/м2 имеем значение относительной магнитной проницаемости /ле\ -150. Толщина стенки загрузки (ферромагнитной трубы), определенная по расчетному значению частоты 1р = 200Гц, должна быть (1 >(2,8^3,4)-Ю ^м. Значения ¡1 соответствуют ассортименту стальных труб, выпускаемых промышленностью, что позволяет унифицировать узлы нагревателя.

Яд X, X, /?2

Рис. 1. Электрическая схема замещения системы ЭГ-УИН.

Основываясь на полученных данных предварительного проектирования был проведен анализ энергетических характеристик системы ЭГ-УИН, представленной в виде электрической схемы замещения на рис.1. В виду нелинейности параметров /?2 и Х'ч расчет производился

итерационным методом. Характеристики системы приведены на рис.2, из которого видно, что система ЭГ-УИН имеет невысокие показатели СОБ (р.

103 V 90

! во

Г 73

1 60

50 «

за м !0

/

/

-1- 1-—-1 7й

1

/

1 Рг

1 /

1 -—-

! 1 -- / - Мг

1 А

1

1 /

1 У/ /

/У._

' /

/ ^ г" 1

¡1. 11«. и,рад/с

.. 7» г

60

о 50 о

Т. <о

= 20 <

/ \

1 \ <

/

авг

/

Рг /

1г

Мг

/

//

/

/ и

t /

( --- .... --

/

) 1 [У

2761

(О,рал/с

'ис.2. Энергетические характеристики Рис.3. Настройка системы ЭГ-УИН на истемы ВЭУ с УИН с параметрами резонанс напряжений

с

5) // = 0^96; /?„ = 0,7; Хп = М со ; ^ = 2,7; ^ = 0,8-10°«а; £>,, = 0,045; ои = 1075; /3 = 1,85.

Кроме того, показано, что настройка электрической части системы ЗЭУ с УИН на резонанс напряжений позволяет без существенного 'сложнепия схемы обеспечить режим работы ВЭУ близкий к эффектному, а также в области рабочих скоростей ветра повысить соэ^о. (арактеристики иллюстрирующие названный режим показаны на рис.3.

Анализируя работу ВЭУ при У>Ур в режиме постоянного момен-

а делается вывод об эффективности осуществления стабилизации тока о внешней цепи генератора. В этом случае появляется возможность от-осительно простыми способами организовать заряд (или буферный ежим работы) аккумуляторной батареи. Электрическая принципиаль-ая схема такой установки представлена на рис.4.

Рис.4. полное сопротивление нагрузки; активное сопротивление (ТЭН); активное сопротивление балластной нагрузки.

/ / /

// У

-Я*""

/

1»

У,

V Е| Рг

•у

//

//

/

/ У

/ / ,»-- г ^ /У -- — — ---

✓

»0

9- г.. с

О <0 У у

2« У' /

О <0

у У ^ Хч

X 50

у

1

ы. у

/

N10

10

б — — — — -— -—- --

¿313 311.»

и),рад/с

а)

т,1 14.1

со,рад/с б)

Рис.5.-— расчет,

эксперимент

Полученные в главах 2 и 3 формулы и рекомендации сведены в методику расчета УИН, работающих совместно с ВЭУ. Проведенные в лабораторных условиях экспериментальные исследования образцов УИН подтверждают применимость данной методики для выполнения

инженерных расчетов. Сравнение экспериментальных и расчетных данных представлено на рис.5.

В четвертой главе проводится исследование влияния порывов ветра на энергетические характеристики автономной ВЭУ с УИН.

Порывы скорости ветра, описываемого выражением (1), приводят к периодическим колебаниям угловой частоты (/2) вращения вала ВД, которые можно разложить в гармонический ряд Фурье. Ограничиваясь учетом первой гармоники, имеем

П=П0[ 1 + ЙлСО5(Й»„/ + ^л>]. (3)

Здесь /гр — АШ/По- коэффициент пульсаций частоты вращения вала ВД, равный отношению амплитудного значения пульсаций П к ее среднему значению, начальная фаза, которая для дальнейших вычислений принимается равной нулю.

Показывается, что такие колебаний (3) приводят к частотной модуляции потокосцепления и амплитудно-частотной модуляции ЭДС фазы обмотки якоря ЭГ:

Ч/-Ч/тсов((ой1 + МГътсоц{), (4)

е = '//тда0( 1 + кп сое® „¿)5т(<м0< + Мг ъ'тсо^), где амплитудное значение потокосцепления; рП§~ угловая частота; р— число пар полюсов; МГ — к^со^/(ои — индекс модуляции.

Потокосцепление, представленное формулой (4), раскладывается в гармонический ряд

со

Г=!Ря^л(Мг)со5К + ЛЙ)в)<, (5)

/)=-со

При этом /п(Мг)~ функция Бесселя первого рода.

На основании свойств функций Бесселя 1п(Мг) становится пренебрежимо малым при увеличении П>МГ ряд (5) может быть представлен в усеченном виде. Расчеты показывают, что в условиях работы ВЭУ приходится удерживать большое количество членов ряда (/У>100).

Представление потокосцепления в виде гармонического ряда позволяет использовать метод гармонического анализа рассматриваемой системы, основанный на принципе наложения, применение которого справедливо и для мощностей УИН. Следуя теории данного метода, получены формулы для мгновенных и действующих значений ЭДС и тока

якоря ЭГ и мгновенного и среднего значения его электромагнитного момента:

еп = Г^п(Мг)(а> о + Пй>„)5т(ш0 + по)иУ;

п{Мг){о>й Е= I

I «=- N

7 ^т^п(Я){сО0 + Пй}и) ХГ,2.

Для определения коэффициента пульсаций частоты вращения вала ВД приведено решение уравнения движения агрегата

Х (11 8 '

методом гармонического баланса. В уравнение движения входят: О-частота вращения вала ВД по формуле (3); Мв- момент вращения ВД с учетом (1), (2), (3) в виде

Мв = Мвср + ЛМв + рв),

где

АМв = , + ЛМ12 + 2АМв1АМв2 со$ р.,,

¿Мв2+АМлс<кРп' АМл = ККУоФ*с -2о). ДМв2 = ~кпквУоа1го>

мв,ср = Мо . >п = а0- ахг0, 20 = ^^;

|/0

МI— электромагнитный момент ЭГ в виде

МГ = Мг ср + АМГ Соз((У + РГ),

здесь ЛМр = ф4Мп + ЛМр2, tgРг =--Г72- Коэффициенты АМр\,

АМГ2 определяются методом Бубнова-Галеркина:

АМп =

РУ,

■2 N

7Т

I

Г}=-N ,2 N ,2

[(зт(47гу-<рп) + 5т<рп)],

АМГ2-

рч^ у ^,í(мr)(y+n¡ 2тг ^

п=-дг 2п(4Г2-1) где у — со § I(о у.

В результате получено выражение для коэффициента пульсации

ка-

кп =

АМ

(6)

При этом АМ = ^АМ2в + АМ} - 2АМв АМГ соэ{0г ~ри), У г- суммарный момент инерции вращающихся частей агрегата. Определение значений по формуле (6) осуществляется на основе итерационного ме-

тода.

2МГ,Н м

2Мг,Нм

».X Э1.Ю

0.0Ю 0.100

а) б)

Рис.6. Мгновенное значения электромагнитного момента ЭГ при а) V = 10 м/с, б) 1/ = 30 м/с

Проведенные на ЭВМ расчеты, а также анализ мгновенных значений Мг, представленных на рис.6, позволяют сделать вывод, что с большой для практики точностью можно принять Мг =МГс/!. Данное

допущение приводит к значительному упрощению решения уравнения движения, в результате которого получены приближенные выражения для коэффициента пульсаций (кд) частоты вращения вала ВД:

Ж^^созД,, А=аг<4-^^

=-^„-сич^ — Г7-Г,2" " '

Выражения (7) устанавливают однозначную взаимосвязь между коэф фициентом пульсаций частоты вращения вала ВД и значением средне! скорости ветра.

3.5 ч, 3

>г

I2-5 ^ 2 ьг

8 1.5

■I 1 ы

о 0,5

0

0

5 10 15 23 25 30 35

Рис.7а. КЕ =^, К2 , К,

«О <°0

2

5-О

о 2 1

8 0,5

* о

Рис.76. /Сп< =

к,,

10 15 20 25 30 35

со0

,КР-~, Км ■■

со Л

®0

1

0.8 ¿0.6 Г0.4 0.2 о

Рис.8. Зависимость при различных значениях /¿-: I- /¿.=0.05, 2- /¿-=0.08, 3- /¿.=0.12 кг-м2.

С учетом полученных в данной главе формул был проведен срав нительный анализ характеристик системы ВЭУ с УИН при порыва: скорости ветра. Результаты исследования приведены на рис.7 и 8, гд сплошными линиями показаны кривые, соответствующие учету пульса ций скорости ветра, а штриховыми - их пренебрежению. Из рисунко видно, что порывы ветра приводят к увеличению действующего значе ния ЭДС якоря ЭГ, полного сопротивления ) и сосистемы ЭГ УИН, и к уменьшению действующего значения тока якоря, электромаг нитного момента, активной мощности ЭГ. Увеличение момента инерцш

ращающихся частей агрегата приводит к значительному уменьшению оэффициента пульсаций кд частоты вращения вала ВД, причем изме-ение в наибольшей степени влияет на 1гр при малых скоростях етра.

В заключении подводятся итоги результатов теоретических и кспериментальных исследований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1. Создана и исследована новая структура ВЭУ для целей тепло-набжепия автономного объекта, состоящей из быстроходного нерсгу-шруемого ВД и индукторного генератора с нагрузкой типа УИН, 1меющая дополнительные возможности осуществления заряда или буферного режима работы АБ.

2. Проведенные исследования автономной ВЭУ мощностью + 10кВт позволил определить: диапазон изменения .частоты вращения 1ала ВД,4 работающего в эффективном режиме, который составил Ц,1ах //?.,.;„ =18:1; максимальна допустимую частоту тока индукторно-

о генератора, находящуюся в пределах 220+450Гц; толщину стенки ферромагнитной загрузки УИН, соответствующую ассортименту выпус-саемых промышленностью стальных труб.

3. Анализ совместной работы ВЭУ с УИН показывает, что исполь-¡ование в качестве нагрузки индукционного нагревателя приводит к :табилизации действующего значения тока во внешней цепи ЭГ, кото-)ая еще больше усиливается при настройке электрической части си-:темы в резонанс напряжений.

4. На основе полученных аналитических выражений ЭДС, тока !коря 'и электромагнитного момента синхронного генератора при пе-зиодических изменениях угловой частоты вращения ротора разработана методика расчета энергетических характеристик системы ВЭУ с УИН с /четом порывов ветра.

5; Проведен анализ влияния порывов ветра на энергетические характеристики ВЭУ с УИН, который показал, что порывы ветра приводят с увеличению действующего значения ЭДС якоря ЭГ, полного сопротивления, соэ^ исследуемой системы, и к уменьшению действующего шачения тока якоря, электромагнитного момента, активной мощности ЭГ.

6. Сравнение результатов предлагаемой методики исследования v проектирования УИН с данными эксперимента при постоянной частот« вращения вала питающего его генератора подтверждав! их взаимное соответствие.

В приложениях содержатся акты внедрения научных и практических результатов диссертации.

По теме диссертации публикованы следующие работы

1. Шилов A.B., Желонкин A.B., Иванов A.B., Кропачев Г.Ф. Ветроэнер гетическая установка для целей теплоснабжения автономного объект; //Материалы докладов Республиканской научной конференцш "Проблемы энергетики". 4.2. Казань. КФМЭИ-ТУ. 1997. С.21.

2. Кропачев Г.Ф., Иванов A.B. К вопросу прооектирования индукторного генератора //Материалы докладов Республиканской научной конференции "Проблемы энергетики". 4.2. Казань. КФМЭИ-ТУ. 1998

• С.26.

3. Анашкина И.А., Иванов A.B. Аспекты технического и экономического совершенствования автономных ветроагрегатов //Тезисы докладо£ III Республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов. Казань. 1997. С.29.

4. Кропачев Г.Ф., Иванов A.B. Ветроэнергетический агрегат для автономного объекта //Сборник тезисов докладов и сообщений XV научно-технической конференции "Вопросы совершенствования боевогс применения и разработок артиллерийского вооружения и военной техники" . Казань. КВАКИУ им. марщала артиллерии М.Н.Чистякова 1997. С.90.

5. Иванов A.B. Использование индукционного нагревателя при его питании от автономного источника //Тезисы докладов III Республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов. Казань. 1997. С.29.

6. Кропачев Г.Ф., Иванов A.B. Новые функциональные возможности индукторного генератора //Сборник тезисов докладов и сообщений XVI военно-технической конференции "Вопросы совершенствования боевого применения и разработок артиллерийского вооружения и военной техники". Казань. КФ ВАУ. 1999. С. 125.

7. Зиннер Л.Я., Кропачев Г.Ф., Иванов В.А. Костин А.Н. Модель автономной ветроэнергетической установки с индукционным нагревателем //Известия ВУЗов "Проблемы энергетики". 1999. №9-10. С.11-18.

8. Иванов A.B., Костин А.Н., Кузнецов Д.Н., Кореев М.С. Особенности работы автономной ветроэнергетической установки с нагрузкой типа индукционного нагревателя //Аннотация сообщений научной сессии КГТУ. Казань. 2000. С. 111.

9. Иванов A.B., Кузнецов Д.Н., Кореев М.С., Костин А.Н. К вопросу учета влияния колебаний скорости ветра на параметры электрического генратора автономной ветроэнергетической установки //Аннотация сообщений научной сессии КГТУ. Казань. 2000. С. 111.

Ю.Иванов A.B., Кореев М.С., Костин A.M.. Кузнецов Д.Н. К вопросу определения коэффициента пульсаций частоты вращения вала ветродвигателя //Аннотация сообщений научной сессии КГТУ. Казань. 2000. С.111.

Заказ

Тиражей экз.

Офсетная лаборатория КГТУ 420015 Казань, К. Маркса, 68

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ.

1.1. Проблемы и перспективы использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии.

1.2. Современное состояние и перспективы развития ветроэнергетики

1.3. Анализ конструктивного построения автономной ВЭУ.

1.4. Анализ устройств электронагрева в условиях работы автономной ВЭУ.

Выводы. Постановка задачи.

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АВТОНОМНОЙ

ВЭУ С ИНДУКЦИОННЫМ НАГРЕВАТЕЛЕМ.

2.1. Основные допущения, принимаемые при составлении математической модели ВЭУ с УИН.

2.2. Математическая модель скорости ветра.

2.3. Математическая модель ветродвигателя.

2.4. Математическая модель электрического генератора

2.5. Математическая модель индукционного нагревателя . 45 Выводы.

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОНОМНОЙ ВЭУ С УИН

ПРИ ПОСТОЯННОЙ СКОРОСТИ ВЕТРА.

3.1. Определение основных параметров автономной системы

ВЭУ с УИН.

3.2. Настройка системы ВЭУ с УИН на режим стабилизации тока.

3.3. Методика расчета УИН, работающей совместно с ВЭУ. Экспериментальное исследование опытных образцов УИН 71 Выводы.

Глава 4. УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ПОРЫВОВ ВЕТРА НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОНОМНОЙ ВЭУ С УИН.

4.1. Анализ работы электрического генератора с нагрузкой при периодических колебаниях частоты вращения ротора

4.2. К вопросу определения коэффициента пульсаций частоты вращения вала ветродвигателя.

4.3. Анализ работы ВЭУ с УИН при порывах ветра.

Выводы.

Для современных условий развития общества характерно ужесточение требований к использованию энергоресурсов с целью их сбережения и снижения ущерба окружающей среде. В связи с чем возрастает актуальность разработки, внедрения и совершенствования установок на основе нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ), в частности энергии ветра.

Ветроэнергетические установки (ВЭУ), работающие на сеть бесконечной мощности, уже сегодня являются конкурентноспособными алдернативным источникам энергии. По оценкам зарубежных специалистов на 1990г. удельная стоимость вырабатываемой электроэнергии в цент/(кВт-ч) для следующих типов станций составляет: ветроэнергетических 6-10, гидравлических 10-12, тепловых 8-10, атомных 10-12. Однако автономные ВЭУ из-за наличия аккумулирующих и резервирующих устройств имеют относительно высокую стоимость. Их использование оправдано в труднодоступных, отдаленных от центрального энергоснабжения районах. Так для некоторых северных районов России затраты на 1 кВт-ч выработанной электроэнергии ВЭУ в 2-4 раза меньше, чем для станций с жидкотопливным двигателем равной мощности.

Обозначая область использования автономных ветроэнергетических установок, следует выделить ВЭУ для целей теплоснабжения автономных объектов(дач, коттеджей, ферм и т.п.), где они имеют в основном малый срок окупаемости. Потребительские свойства энергоустановок индивидуального пользования характеризуют такие их качества, как приемлемая цена, продолжительный срок службы, надежность, максимальная простота эксплуатации. Для автономных ВЭУ такие требования могут быть достигнуты путем выбора нерегулируемого ветродвигателя (ВД) без мультипликатора, индукторного генератора и нагрузки, некритичной к параметрам источника ее питания. В качестве такой нагрузки перспективным является использование устройств индукционного нагревателя (УИН), благодаря характерной для них зависимости активной мощности от частоты тока. Данное свойство позволяет без существенного усложнения электрической схемы ВЭУ с УИН обеспечить стабилизацию действующего значения тока. Это обеспечивает постоянство электрических потерь в якорной цепи генератора, соединительных проводах и катушках индуктора УИН. Помимо этого появляется возможность относительно простыми способами организовать заряд аккумуляторных батарей (АБ) или буферный режим их работы.

Теоретические и практические аспекты исследования режимов совместной работы ВЭУ с УИН в настоящее время недостаточно раскрыты и являются актуальными. Одной из основных задач является техническая разработка электрической схемы и конструкции рассматриваемого ветроагрегата с рациональными свойствами и характеристиками.

Следует отметить, что в предлагаемой ВЭУ отсутствие ряда стабилизирующих связей в ее электрической и механической частях приводит к необходимости исследования влияния порывов ветра на ее энергетические характеристики. При этом определенными преимуществами обладают аналитические методы.

Цель настоящей работы заключается в создании автономной ВЭУ с нагрузкой типа УИН, имеющей рациональные технические и энергетические характеристики.

Задача научного исследования: разработка математической модели ВЭУ с УИН и ее реализация с целью проектирования агрегата, учитывающего особенности конструкции, функционирования и режимов работы.

В соответствии с поставленной задачей в работе исследуются следующие вопросы:

- разработка конструкции ВЭУ с УИН включающая в себя рациональный выбор типов ВД, электрических генераторов (ЭГ) и УИН;

- согласование режимов работы ВД, ЭГ и УИН для определения рабочего диапазона частоты вращения вала ВД, частоты тока якоря ЭГ и основных параметров УИН;

- на основе электрической схемы замещения анализ совместной работы ВЭУ с УИН при постоянной скорости ветра;

- настройка электрической части системы ВЭУ с УИН в резонанс напряжений для стабилизации действующего значения тока и повышения COS (р\

- получение аналитических выражений ЭДС, тока якоря и электромагнитного момента синхронного генератора при периодических изменениях угловой частоты вращения ротора относительно ее среднего значения;

- исследование зависимости коэффициента пульсаций частоты вращения вала генератора от средней скорости ветра;

- разработка методики расчета энергетических характеристик системы ВЭУ с УИН с учетом порывов ветра и их анализ;

- сравнение результатов предлагаемой методики расчета УИН с данными эксперимента.

Основные методы исследования. В основу теоретических исследований системы ВЭУ с УИН положены методы гармонического баланса и Бубнова-Галеркина, а также принцип наложения. Расчет энергетических характеристик основывается на итерационном методе и выполнен на ПЭВМ с использованием программы, написанной в системе Tyrbo Pascal. Для оценки точности результатов моделирования УИН в условиях совместной работы с ВЭУ проведены экспериментальные исследования макетных образцов в лабораторных условиях, где в качестве ветродвигателя выступал регулируемый электропривод постоянного тока ЭПУ-1-2-3727ПУХЛ4, а в качестве генератора - электрическая машина с постоянными магнитами на роторе от установки ДВУ215МТ.

Научная новизна работы:

- разработана математическая модель ВЭУ с УИН, максимально адекватная физике протекания электромеханического преобразования энергии в ней;

- получены аналитические выражения ЭДС, тока якоря и электромагнитного момента синхронного генератора в виде гармонических рядов, позволяющие учесть периодические колебания угловой частоты вращения ротора относительно ее среднего значения;

- определены зависимости коэффициента пульсаций частоты вращения вала ВД от средней скорости ветра при различных моментах инерции вращающихся частей агрегата;

- исследованы основные энергетические характеристики системы ВЭУ с УИН при постоянной скорости ветра и с учетом его порывов;

Практическая ценность:

- создана методика расчета системы ВЭУ с УИН, позволяющая учесть влияние порывов ветра на ее энергетические характеристики;

- изготовлены и исследованы экспериментальные образцы УИН для работы их совместно с автономной ВЭУ;

- проведено сравнение экспериментальных и расчетных данных УИН, соответствующих постоянной частоте вращения вала питающего его генератора.

Использование результатов работы:

Основные научные и практические результаты, разработанные расчетные методики, рекомендации и устройства внедрены в учебном процессе Казанского государственного технологического университета, во Всероссийском научно-исследовательском институте расходометрии и в Исследовательском центре "Омега", г.Казань.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на республиканской научно-технической конференции "Проблемы энергетики" в КФ МЭИ - ТУ г.Казань, 1997г., на III республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов г.Казань, 1997г., на XV научно-технической конференции "Вопросы совершенствования боевого применения и разработок артиллерийского вооружения и военной техники" в КВАКИУ г.Казань, 1997г., на республиканской научной конференции "Проблемы энергетики" в КФ МЭИ - ТУ г.Казань, 1998г., на XVI военно-технической конференции "Вопросы совершенствования боевого применения и разработок артиллерийского вооружения и военной техники" в КФ ВАУ г.Казань, 1999г., на научной сессии КГТУ г.Казань, 2000г.

Публикации по работе. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений, содержит 104 страниц машинописного текста, 17 рисунков, 2 таблицы, 82 наименования использованных литературных источников, 4 страницы приложений.

94 Выводы

1. При периодических изменениях частоты вращения вала генератора его потокосцепление фазы якорной обмотки представляет собой частотно-модулированный сигнал, а изменение ЭДС - амплитудно-частотно-модулированный сигнал.

2. Возможность разложения потокосцепления фазы якорной обмотки генератора в гармонический ряд, где коэффициентами ряда являются бесселевые функции первого ряда, позволяет проводить гармонический анализ электрической части системы ВЭУ-нагрузка. Ряды пото-косцеплений (ряды ЭДС, тока якоря и электромагнитного момента) генератора из-за свойств бесселевых функций можно считать усеченными. В условиях работы ветроустановки при вычислении данных рядов приходится удерживать большое количество членов.

3. Электромагнитный момент генератора за период изменения порыва скорости ветра с большой точностью можно считать постоянным. Это приводит к упрощению решения уравнения движения агрегата.

4. Анализ работы ВЭУ с УИН при порывах ветра показывает, что их наличие приводит: к увеличению действующего значения ЭДС якоря ЭГ, полного сопротивления и сосистем ЭГ-УИН и к уменьшению действующего значения тока якоря, электромагнитного момента ЭГ, активной мощности и исследуемой системы.

5. Наличие инерционных масс вращающихся частей агрегата приводит к значительному демпфированию колебаний частоты вращения вала ВД.

6. Настройка электрической части системы ВЭУсУИН на резонанс напряжений при порывистом характере скорости ветра требует конденсатора меньшей емкости.

95

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Создана и исследована новая структура ВЭУ для целей теплоснабжения автономного объекта, состоящей из быстроходного нерегулируемого ВД и индукторного генератора с нагрузкой типа УИН, имеющая дополнительные возможности осуществления заряда или буферного режима работы АБ.

2. Проведенные исследования автономной ВЭУ мощностью 1-ИОкВт позволил определить: диапазон изменения .частоты вращения вала ВД, работающего в эффективном режиме, который составил ¿2max /i2min = 18:1; максимально допустимую частоту тока индукторного генератора, находящуюся в пределах 220-г450Гц; толщину стенки ферромагнитной загрузки УИН, соответствующую ассортименту выпускаемых промышленностью стальных труб.

3. Анализ совместной работы ВЭУ с УИН показывает, что использование в качестве нагрузки индукционного нагревателя приводит к стабилизации действующего значения тока во внешней цепи ЭГ, которая еще больше усиливается при настройке электрической части системы в резонанс напряжений.

4. На основе полученных аналитических выражений ЭДС, тока якоря и электромагнитного момента синхронного генератора при периодических изменениях угловой частоты вращения ротора разработана методика расчета энергетических характеристик системы ВЭУ с УИН с учетом порывов ветра.

5. Проведен анализ влияния порывов ветра на энергетические характеристики ВЭУ с УИН, который показал, что порывы ветра приводят к увеличению действующего значения ЭДС якоря ЭГ, полного сопротивления, cos (р исследуемой системы и к уменьшению действующего значения тока якоря, электромагнитного момента, активной мощности ЭГ.

6. Сравнение результатов предлагаемой методики исследования и проектирования УИН с данными эксперимента при постоянной частоте вращения вала питающего его генератора подтверждает их взаимное соответствие.

1. XV конгресс Мирового энергетического совета //Теплоэнергетика. 1993. №6. С.2-7.

2. Волков Э.П. Прогноз развития нетрадиционной энергетики в начале XXI века по данным XV конгресса Мирового энергетического совета //Теплоэнергетика. 1993. №6. С.28-34.

3. Шпильрайн Э.Э., Кошкин Н.Л., Попель О.С. Нетрадиционная энергетика в рамках государственной научно-технической программы России "Экологически чистая энергетика" //Теплоэнергетика. 1994. №2. С.2-5.

4. Доброхотов В.И. Использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии важная народнохозяйственная задача //Теплоэнергетика. 1987. №9. С.2-4.

5. Доброхотов В.И. Состояние и проблемы использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии в народном хозяйстве //Теплоэнергетика. 1989. №4. С.2-6.

6. Доброхотов В.И. Нетрадиционная энергетика проблемы и решения //Теплоэнергетика. 1992. №4. С.2-5.

7. Шпильрайн Э.Э. К вопросу об экономике использования нетрадиционных источников энергии //Теплоэнергетика. 1989. №4. С.6-8.

8. Семкин Б.В., Стальная М.И., Свит П.П. Использование возобновляемых энергоресурсов в малой энергетике //Теплоэнергетика. 1996. №2. С.6-7.

9. Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии. Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат. 1990. 392с.

10. Надеждин E.B. Состояние развития нетрадиционных источников энергии за рубежом //Теплоэнергетика. 1987. №9. С.68-71.

11. Зубарев В.В., Минин В.А., Степанов И.Р. Использование энергии ветра в районах Севера: состояние, условия эффективности, перспектива. Д.: Наука. Ленинградское отделение. 1989. 208с.

12. Шефтер Я.И. Использование энергии ветра. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Энергоатомиздат. 1983. 200с.

13. Свиридов Н.В. Применение ветроэнергетической техники в народном хозяйстве //Теплоэнергетика. 1987. №9. С.18-21.

14. Галич В.Ф. Ветроэнергетические станции: результаты эксплуатации и перспективы развития //Промышленная энергетика. 1993. №4. С.48-56.

15. Ветроэнергетические установки: Мировой рынок и цены (справочник). Москва. 1990.

16. Кошкин H Л. О некоторых итогах российско-германской конференции "Возобновляемые источники энергии и их роль в энергетической политики России и Германии" //Теплоэнергетика. 1995. №11. С.32-35.

17. Турян К.Дж., Стрикленд Дж. X., Берг Д.Э. Мощность ветроэнергетических агрегатов с вертикальной осью вращения //Аэрокосмическая техника. 1988. №8. С.100-121.

18. Нефедов A.A., Перфилов О.Л. Системная ветроэнергетика в СССР. Состояние и перспективы развития //Теплоэнергетика. 1987. №9. С.15-18

19. Щуров C.B. Об общем энергетическом балансе сельского хозяйства СССР //Доклады первой Всесоюзной научно-технической конференции по возобновляемым источникам энергии. Выпуск 2 "Ветроэнергетика". М.: Энергия. 1972. С.114-117.

20. Еникеев Г.Г., Канатьев Л.И. Ветроэнергетическая установка мощностью 100кВт //Теплоэнергетика. 1994. №2. С.61-65.

21. Свиридов Н.В. Некоторые итоги разработки ветроагрегата мощностью 250кВт //Теплоэнергетика. 1994. №3. С.68-69.

22. Фатеев Е.М. Ветродвигатели и ветроустановки. М.: Сельхозиздат. 1956. 536с.

23. Андрианов В.Н., Быстрицкий Д.Н., Вашкевич К.П., Секторов В.Р. Ветроэнергетические станции /Под общей редакцией проф. Андрианова В.Н. М.-Ленинград: Госэнергоиздат. 1960. 320с.

24. Шефтер Я.И. Ветроэнергетические агрегаты. М.: Машиностроение. 1972. 288с.

25. Ветроэнергетика /Под редакцией Д.де Рензо. Пер. с англ., под ред. Я.И.Шефтера. М.: Энергоиздат. 1982. 272с.

26. Преобразование и использование энергии ветра /О.Г.Денисенко, Г.А.Козловский, Л.П.Федосенко, А.И.Осадчий. Киев.: Техника. 1992. 176с.

27. Берковский Б.М., Кузьминов В.А. Возобновляемые источники энергии на службе человека. М.: Наука. 1987. 125с.

28. Сугробов Л.М., Таланов Л.Л., Тыричев П.А. Генераторные установки для ветроэнергетики //VI научно-практический семинар "Вентильные электромеханические системы. Рынок. Наука. Производство". М.: МЭИ. 1996. С.57-61.

29. Урусов И.Д, и др. Серия бесконтактных синхронных генераторов мощностью до 100кВт для ветроэлектрических агрегатов //Электротехника. 1970. №1. С.56-58.

30. Мишин В.М. Унифицированная система возбуждения и регулирования генераторов ветроустановок //Доклады первой Всесоюзной научно-технической конференции по возобновляемым источникам энергии. Выпуск 2 "Ветроэнергетика". М.: Энергия. 1972. С.96-99.

31. Демкин В.В. Использование ветроэнергетических установок //Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1997. №4. С.16-19.

32. Копылов И.П., Лядова Т.В. Безредукторные ветроагрегаты. //Сборник научных трудов гидропроекта. Выпуск 129 "Ветроэнергетические станции". М.: Гидропроект. 1988. С.101-105.

33. Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины. Учебное пособие для электромеханических и электроэнергетических спец ВУЗов.М.: Высшая школа. 1990. 416с.

34. Данилевич Я.Б. Синхронный генератор небольшой мощности с постоянными магнитами //Электротехника. 1994. №9. С.2-3.

35. Паластин JIM. Синхронные машины автономных источников питания. М.: Энергия. 1980. 384с.

36. Альпер Н.Я., Терзян A.A. Индукторные генераторы. М.: Энергия. 1970. 192с.

37. Домбур Л.Э. Аксиальные индукторные машины. Рига: Зинатне. 1984. 247с.

38. Лабунец И.А., Плотникова Т.В. Исследование режимов работы автономной ветроэлектрической установки с системой генерирования "Синхронный генератор-преобразователь частоты" //Известия АН. Энергетика. 1997. №3. С.39-51.

39. Кропачев Г.Ф., Иванов A.B. К вопросу проектирования индукторного генератора //Материалы докладов Республиканской научной конференции "Проблемы энергетики". 4.2. Казань. КФМЭИ-ТУ. 1998. С.26.

40. Птицын О.В., Григораш О.В. Генераторы переменного тока. Состояние и перспективы //Электротехника. 1994. №10. С.2-6.

41. Васько П.Ф., Пекур П.П. Математическая модель для выбора генераторов двухмашинных ветроагрегатов //Электричество. 1992. №2. С.36-39.

42. Костырев М.Л., Штанов А.И. Математическая модель синхронного генератора с тиристерным регулированием //Электричество. 1992. №2. С.45-48.

43. Бояр-Созонович С.П. Альтернативность синхронных генераторов с конденсаторным возбуждением //Электричество. 1993. №12. С.39-44.

44. Пинегин A.JL, Рагозин A.A. Режимы работы ветроэлектрического генератора в энергосистеме //Электричество. 1994. №5. С. 17-23.

45. Рагозин A.A., Пинегин A.JI. Сопоставительный анализ условий работы асинхронных и синхронных ветроэлектрических генераторов в энергосистеме //Электричество. 1996. №2. С.16-23.

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

47. Шилов A.B., Желонкин A.B., Иванов A.B., Кропачев Г.Ф. Ветроэнергетическая установка для целей теплоснабжения автономного объекта //Материалы докладов Республиканской научной конференции "Проблемы энергетики". 4.2. Казань. КФМЭИ-ТУ. 1997. С.21.

48. Электротермическое оборудование. Справочник /Под общей редакцией А.П.Апьтхаузена. 2-е изд., переработ, и доп. М.: Энергия. 1980.416с.

49. Кувалдин А.Б. Индукционный нагрев ферромагнитной стали. М.: Энергоатомиздат. 1988. 200с.

50. Нейман JI.P. Поверхностный эффект в ферромагнитных телах. J1.: Госэнергоиздат. 1949. 190с.

51. Установки индукционного нагрева. Учебное пособие для ВУЗов /А.Е.Слухоцкий, В.С.Немков, Н.А.Павлов, А.В.Бамунэр. Под ред. А.Е.Слухоцкого. JT.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение. 1981.238с.

52. Немков B.C., Демидович В.Б. Теория и расчет устройств индукционного нагрева. Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение. 1988. 280с.

53. Химические аппараты с индукционным обогревом /Горбатков С.А., Кувалдин А.Б., Минеев В.Е., Жуковский В.Е. М.: Химия. 1985. 176с.

54. Слухоцкий А.Е., Рыскин С.Е. Индукторы для индукционного нагрева. Л.: Энергия. 1974. 254с.

55. Зиннер Л.Я., Кропачев Г.Ф., Иванов В.А. Костин А.Н. Модель автономной ветроэнергетической установки с индукционным нагревателем //Известия ВУЗов "Проблемы энергетики". 1999. №9-10. С.11-18.

56. Дмитриева Г.А., Макаровский С.Н., Хвощинская З.Г. Результаты моделирования работы неуправляемой ветроэлектрической установки в энергосистеме большой мощности //Электричество. 1998. №8. С.19-24.

57. Плотникова Т.В., Шакарян Ю.Г. Параллельная работа мощной вет-роустановки с дизельной электростанцией //Известия АН. Энергетика. 1997. №3. С.30-38.

58. Большаков B.C. О количественной характеристике порывистости ветра //Метрология и гидрология. 1955. №3.

59. Харитонов В.П. Работа электронасосной ветроустановки при порывистости ветра // Доклады первой Всесоюзной научно-технической конференции по возобновляемым источникам энергии. Выпуск 2 "Ветроэнергетика". М.: Энергия. 1972. С.43-48.

60. Вашкевич К.П. Аэродинамические характеристики ветродвигателей ветроэлектрических установок //Известия АН. Энергетика. 1997. №3. С.4-17.

61. Мустафаев Р.И. Применение асинхронных генераторов в ветроэлектрических установках //Сборник научных трудов Гидропроекта. Выпуск 129 "Ветроэнергетические станции". М.: Гидропроект. 1988. С.175-182.

62. Шапиро Л.Я., Асторга В.И. О выборе асинхронизированного генератора ветроэнергетической установки //Известия АН. Энергетика и транспорт. 1986. №2. С.162-167.

63. Асторга В.И., Засоев С.Г., Шапиро Л.Я. Законы управления ветроэнергетической установкой с синхронным генератором и преобразователем частоты в цепи статора //Известия ВУЗов. Электромеханика. 1987. №9. С.54-59.

64. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. Учебник для ВУЗов по спец. "Электрические машины". М.: Высшая школа. 1987. 248с.

65. Иванов-Смоленский A.B. Электрические машины. Учебник для ВУЗов. М.: Энергия. 1980. 928с.

66. Осин И.Л., Шакарян Ю.Г. Электрические машины. Учебное пособие для ВУЗов по спец. "Электромеханика" /Под. ред. И.П.Копылова. М.: Высшая школа. 1990. 304с.

67. Уайт Д., Вудсон Г. Электромеханическое преобразование энергии. М.-Л.: Энергия. 1964. 528с.

68. Копылов И.П., Горяшов Ф.А., Клоков Б.И. и др. Проектированиеэлектрических машин /Под ред. И.П.Копылова. М.: Энергия. 1980. 496с.

69. Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических машин переменного тока. Учебное пособие для ВУЗов. М.: Высшая школа. 1982. 272с.

70. Анашкина И.А., Иванов A.B. Аспекты технического и экономического совершенствования автономных ветроагрегатов //Тезисы докладов III Республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов. Казань. 1997. С.29.

71. Иванов A.B. Использование индукционного нагревателя при его питании от автономного источника //Тезисы докладов III Республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов. Казань. 1997. С.29.

72. Иванов A.B., Костин А.Н., Кузнецов Д.Н., Кореев М.С. Особенности работы автономной ветроэнергетической установки с нагрузкой типа индукционного нагревателя //Аннотация сообщений научной сессии КГТУ. Казань. 2000. С.111.

73. Иванов A.B., Кузнецов Д.Н., Кореев М.С., Костин А.Н. К вопросу учета влияния колебаний скорости ветра на параметры электрического генератора автономной ветроэнергетической установки //Аннотация сообщений научной сессии КГТУ. Казань. 2000. С.111.

74. Заездный A.M., Кушнир В.Ф., Ферсман Б.А. Теория нелинейныхэлектрических цепей /Под ред. А.М.Заездного. М.: Связь. 1968. 400с.

75. Андре Анго. Математика для электро- и радиоинженеров /Перевод с французского под общ. ред. Шифрина К.С. М.: Наука. 1964. 772с.

76. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники. В 2-х томах. Учебник для ВУЗов. Т.2. 3-е изд. перераб. и доп. Л.: Энергоиздат. Ленинградское отд. 1981. 536с.

77. Иванов A.B., Кореев М.С., Костин А.Н. Кузнецов Д.Н. К вопросу определения коэффициента пульсаций частоты вращения вала ветродвигателя //Аннотация сообщений научной сессии КГТУ. Казань. 2000. С.111.

78. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВУЗов. 13-е изд., исправленное . М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. 1986. 544с.

79. УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по научной работе ВНИИР, Заслуженный метролог России, член-кощзщтондент1кадемии .С. Немиров2000 г.1. АКТвнедрения результатов диссертационной работы Иванова A.B.

80. Методика определения коэффициента пульсаций угловой частоты вращения ротора электрической машины, работающей совместно с нагрузкой.

81. Директор Учебно-методического центра, к.т.н.доцент1. А.П. Светлаков

82. Начальник Учебно-методического управления, к.т.н., доцент

83. Декан факультета Управления и Автоматизации, к.т.н., доцент

84. Зав. кафедрой ЭЭ, д.т.н., профессор

85. Комиссия в составе д.т.н. Михайлова CA., к.т.н. Николаева Е.И., к.т.н. Гирфанова A.M. составила настоящий акт по результатам внедрения исследований ассистента Иванова A.B. в тематике НИОКР, проводимых НЦ "Омега".