автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Динамические режимы работы синхронного гибридного двигателя

Введение

1. Математическая модель для исследования динамической устойчивости синхронного гибридного двигателя

1.1. Постановка задачи исследования

1.2. Сравнительная оценка различных типов синхронных двигателей. Обзор источников по исследуемой проблематике

1.3. Анализ конструктивных исполнений синхронных гибридных двигателей

1.4. Обзор методов для исследования динамической устойчивости синхронного гибридного двигателя

1.5. Разработка математической модели для исследования переходных режимов гибридного двигателя

1.6. Преобразование системы дифференциальных уравнений для решения численным методом

1.7. Выводы

2. Динамическая устойчивость при внезапном набросе нагрузки синхронного гибридного двигателя

2.1. Общая характеристика процесса наброса нагрузки

2.2. Влияние угла между поперечными осями синхронно-реактивной и магнитоэлектрической частями гибридного двигателя на момент выхода из синхронизма, максимальный ток статора, длительность переходного процесса, перерегулирование и угол нагрузки

2.3. Воздействие степени возбужденности двигателя на динамическую устойчивость

2.4. Исследование влияния отношения индуктивных сопротивлений синхронно-реактивной части на показатели динамической устойчивости

2.5. Исследование динамической устойчивости гибридного двигателя в зависимости от отношения индуктивных сопротивлений магнитоэлектрической части

2.6. Выводы

3. Исследование динамической устойчивости гибридного двигателя при импульсном набросе нагрузки

3.1. Общая характеристика импульсного наброса нагрузки

3.2. Оценка воздействия степени возбужденности и угла сдвига между поперечными осями синхронно-реактивной и магнитоэлектрической частями гибридного двигателя на предельный импульсный момент при различной длительности импульса нагрузки

3.3. Влияние параметров гибридного двигателя на предельный импульсный момент при различной длительности импульса нагрузки

3.4. Выводы

4. Пусковой режим и вхождение в синхронизм синхронного гибридного двигателя

4.1. Синхронизирующие свойства гибридного двигателя

4.2. Пусковые свойства гибридного двигателя

4.3. Выводы

5. Экспериментальная часть

5.1. Обзор методов экспериментальной оценки момента двигателя

5.2. Описание экспериментальной установки

5.3. Анализ экспериментальных данных

5.4. Выводы 140 Заключение 141 Список литературы 146 Приложение 1 156 Приложение 2 163 Приложение 3 171 Приложение

Актуальность темы. Современное состояние и перспективы развития промышленности предопределяет широкое внедрение систем комплексной автоматизации и роботизации производственных процессов. Повышение производительности труда, определяющее уровень развития" народного хозяйства, немыслимо без широкой его автоматизации. В настоящее время автоматизация очень широко внедряется в промышленность, транспорт, сельское хозяйство, быт. С каждым годом растет производство всевозможных станков-автоматов, роботов, автоматических линий; небывалыми темпами развивается автоматизация технологических процессов. Громадное количество всевозможных автоматических и телемеханических систем устанавливается на морских и речных судах, электровозах, на обычных и атомных электростанциях, на предприятиях связи, в различных научно-исследовательских лабораториях.

Весьма распространены в системах автоматики электрические машины. Они выполняют самые различные, порой весьма ответственные функции, например, приводят во вращение всевозможные механизмы, обеспечивают работу следящих систем и многое другое.

От качества и надежности электрической машины часто зависят качество и надежность сложной и дорогой автоматической системы, управляющей весьма ответственными процессами. Поэтому дальнейшее развитие автоматизации производства неразрывно связано с совершенствованием электрических машин.

При этом к электрическим машинам предъявляются как общие требования, которые являются общими для всех электрических машин, так и специфичные, которые предъявляются лишь к данному типу машин и определяются теми функциями, которые машины данного типа выполняют в схемах автоматики. Так к приводным двигателям предъявляются довольно жесткие, а порой и противоречивые требования. Например, со стороны высокоточных станков и технологических узлов и механизмов предъявляются такие требования, как стабильность скорости вращения за один оборот, бесконтактное исполнение, высокие энергетические и экеплутационные показатели, возможность работы двигателя в широком диапазоне регулирования частоты питающей сети, втягивание в синхронизм с высокими инерционными массами, высокая перегрузочная способность и устойчивость работы при внезапном изменении нагрузки на валу, синхронность и синфазность вращения в групповом приводе и так далее.

Практика эксплуатации синхронных двигателей показала, что не всегда удается удовлетворить этим требованиям в конструкции одного, например, синхронно-реактивного, магнитоэлектрического или какого-либо другого электродвигателя [43]. В связи с этим в последнее время довольно широкое распространение стали получать специальные электродвигатели в качестве приводов для различных систем комплексной автоматизации и роботизации производственных процессов. Одним из представителей специальных электродвигателей является так называемый синхронный гибридный двигатель (СГД), объединяющий в единой конструкции положительные свойства синхронно-реактивных и магнитоэлектрических машин. Особенно актуальным является вопрос о создании такого гибридного двигателя, основную долю мощности которого вырабатывала бы синхронно-реактивная машина, как наиболее дешевая и простая по конструкции, а энергия полюсов постоянных магнитов в полном объеме использовалась бы для повышения эксплуатационных характеристик двигателя.

Важной задачей, решаемой при разработке синхронных гибридных двигателей,^Используемых в электроприводе, является задача обеспечения их наиболее устойчивой работы в различных режимах функционирования. Данную задачу можно разбить на подзадачи. Это, во-первых, обеспечение статической устойчивости СГД и, во-вторых, динамической устойчивости гибридного двигателя. Первая задача получила освещение в работе Коновалова О.А. «Статическая устойчивость синхронного гибридного двигателя» [53]. Вторая задача представляет несомненный интерес, так как приводные двигатели многих автоматических систем непрерывно работают в динамических режимах и, кроме того, переходные режимы на практике всегда присутствуют при функционировании электродвигателей. В силу вышесказанного обеспечение динамической устойчивости гибридного двигателя следует признать важной задачей.

С этой точки зрения особый интерес представляет вопрос о влиянии параметров отдельных машин СГД, и особенно соотношений между параметрами синхронно-реактивной и магнитоэлектрической машин на границы динамической устойчивости.

Заслуживает внимания вопрос о влиянии взаимного расположения полюсов магнитоэлектрической машины относительно полюсов синхронно-реактивной машины на показатели динамической устойчивости, а также на зоны устойчивой и неустойчивой работы синхронного гибридного двигателя.

Вместе с тем, отсутствие теоретических исследований вопросов динамической устойчивости данного типа электродвигателей, существенно затрудняет проектирование и препятствует их внедрению в производство.

Цель работы. Решение вопросов, связанных с разработкой и созданием синхронных гибридных двигателей, обладающих высокой динамической устойчивостью работы.

Методы исследований. Для решения поставленных задач были применены методы математического и физического моделирования.

Теоретическое исследование синхронного гибридного двигателя проводилось с использованием теории электрических машин и теории двух реакций. Теория двух реакций широко применяется для анализа самых различных электрических машин [89]. Суть метода состоит в том, что МДС поля и потокосце-пления статора и ротора раскладываются на составляющие по двум взаимно перпендикулярным осям. Обмотки статора приводятся к двум взаимно перпендикулярным обмоткам. Одна обмотка располагается в пространстве так, что ее ось обычно совпадает с направлением наибольшей магнитной проводимости машины - с осью d. Другая обмотка статора располагается так, что ее ось обычно совпадает с направлением наименьшей проводимости машины - с осью q. Расчет потокосцеплений, токов, мощностей ведется для каждой из обмоток, расположенных по соответствующим осям.

Метод двух реакций особенно хорошо подходит для анализа явнополюсных машин с неравномерным воздушным зазором. С помощью этого метода удобно рассматривать переходные процессы в электрических машинах, что является большим его преимуществом перед такими методами, как методом вращающихся полей и методом симметричных составляющих. С помощью метода двух реакций удобно анализировать электрические машины на ЭВМ.

С целью упрощения аналитических исследований применена система относительных единиц.

Исследование динамической устойчивости СГД проводились на ЭВМ с использованием системы Mathcad.

Экспериментальные исследования опытных образцов синхронных гибридных двигателей проводились в лаборатории электрических машин Томского политехнического университета.

Автор защищает:

- математическую модель синхронного гибридного двигателя и соответствующие программы расчета, позволяющую исследовать динамическую устойчивость СГД с учетом электромагнитной связи составляющих частей комбинированного ротора;

- методику расчета границ областей устойчивой и неустойчивой работы синхронного гибридного двигателя, позволяющую оценить влияние различных параметров гибридного двигателя на характер изменения этих границ.

Научная новизна. В работе содержатся следующие научные результаты: - Разработана математическая модель синхронного гибридного двигателя, позволяющая применять численные методы для исследования динамических режимов работы с учетом электромагнитного влияния составных частей комбинированного ротора;

- исследован процесс втягивания в синхронизм и установлена степень влияния параметров гибридного двигателя на величину входного момента;

- произведена оценка влияния параметров и угла сдвига осей полюсов составных частей ротора на динамические свойства гибридного двигателя;

-на основе математической модели установлена степень влияния инерционных масс и параметров СГД на величины максимально допустимых нагрузок в различных динамических режимах.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

-расчетные программы, созданные на основе математической модели, позволяют количественно оценить влияние основных параметров синхронного гибридного двигателя на его динамическую устойчивость;

- разработанные рекомендации по проектированию СГД дают возможность на стадии проектирования предусмотреть изменение конструктивных элементов и, соответственно, параметров этих двигателей с целью достижения устойчивой работы при удовлетворении всех требований;

- предложена методика расчета на ЭВМ динамической устойчивости СГД, которая может быть использована при автоматизированном проектировании этих двигателей для определения предела динамической перегружаемое™ и динамической устойчивости проектируемого двигателя;

- на основе математической модели СГД и соответствующих программ могут в дальнейшем рассматриваться динамические режимы, не рассмотренные в данной работе, например динамические режимы связанные с изменениями напряжения и частоты питающей сети.

Реализация результатов работы.

Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований, а также выработанные рекомендации переданы для внедрения в ОАО «СКБ Си-бэлектромотор» и будут использованы при разработке синхронных гибридных двигателей для специальных электроприводов и для серийного производства. На основе проведенных исследований разработаны лабораторные работы по курсу «Основы научных исследований».

Апробация работы.

Основные положения работы и результаты исследований были представлены на следующих научно-технических конференциях:

- пятая областная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современная техника и технологии» (Томск, 1999);

- шестая областная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современная техника и технологии» (Томск, 2000);

- научно-техническая конференция «Электронные и электромеханические системы и устройства» (НПЦ «Полюс», Томск, 2000);

- седьмая областная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современная техника и технологии» (Томск, 2001);

- научно-техническая конференция «Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика» (Красноярск, 2001);

- международная научно-практическая конференция «Электромеханические преобразователи энергии» (Россия, Томск, 2001).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Объем работы.

Диссертационная работа изложена на 97 страницах машинописного текста, содержит 100 иллюстраций, состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 114 наименований и приложений на 25 страницах.

5.4. Выводы.

1.Из большого разнообразия методов и конструктивных схем экспериментального определения момента двигателя был выбран моментомер с электромагнитным тормозом и маятниковым измерительным устройством.

2. Для проверки адекватности математической модели и расчетных данных были экспериментально получены параметры синхронного гибридного двигателя.

3. Сравнительная оценка расчетных и экспериментальных данных произведена на зависимостях входного и выходного моментов от угла X и инерционной постоянной. Из сходства характеров анализируемых кривых, и небольшом расхождении между ними, не превышающем 10%, сделано заключение об адекватности математической модели.

141

Заключение

Значимость работы следует из того, что динамические режимы синхронного гибридного двигателя ранее не исследовались. В современном же автоматизированном приводе динамические режимы весьма распространены. Поэтому отсутствие данных о динамических характеристиках и их особенностях у СГД, препятствует широкому внедрению таких двигателей в промышленность. Наличие таких данных может способствовать нахождению СГД своей ниши, где его характеристики более оптимальны.

Выполненная работа посвящена решению актуальной задачи определения границ динамической устойчивости СГД. Из множества возможных динамических режимов исследованию подверглись лишь связанные с возмущением от внешней нагрузки. Это обусловлено тем, что данные режимы довольно часто встречаются при эксплуатации двигателей. Пуск двигателя и вхождение в синхронизм также обязательные режимы работы любого синхронного двигателя и вследствие этого требуют первоочередного рассмотрения. Исследование других возмущающих факторов, например напряжения и частоты, также весьма важно, однако в процессе эксплуатации встречаются реже и поэтому не включены в данную работу. Проделанная работа и полученные результаты послужат заделом для рассмотрения других динамических режимов.

Особое внимание при выполнении работы было уделено воздействию параметров гибридного двигателя на такие показатели динамической устойчивости как моменты входа и выхода из синхронизма, пусковой момент двигателя, ударные значения тока статора и момента двигателя. При этом ставилась задача выработки рекомендаций по оптимальному сочетанию параметров составных частей гибридного двигателя, для которого показатели динамической устойчивости будут наилучшими, не ухудшая статических показателей двигателя. Основные результаты работы заключаются в следующем: В результате проделанной исследовательской работы решена задача адекватной оценки динамических свойств и характеристик гибридного двигателя в различных режимах. В режиме наброса нагрузки бесконечной длительности определены предельные выходные моменты, и такие показатели динамической устойчивости как перерегулирование, ударные токи статора, длительности переходного процесса в зависимости от угла между осями синхронно-реактивной и магнитоэлектрической частями, степени возбужденности, отношений индуктивных сопротивлений СРД и СДПМ. Исследованы зависимости предельного импульсного момента в зависимости от параметров СГД в режиме импульсного наброса нагрузки. Синхронизирующие свойства гибридного двигателя получены при рассмотрении режимов пуска и ресинхронизации.

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований динамической устойчивости синхронных гибридных двигателей можно сделать следующие выводы.

1. На основе рассмотрения динамических и статических показателей различных видов синхронных двигателей малой мощности сделан вывод, что гибридные двигатели могут найти применение в области мощностей от сотен ватт до десятков киловатт. Из нескольких конструктивных вариантов исполнения СГД выбран для исследования вариант с аксиальным расположением частей ротора двигателя, при котором можно изменять угол взаимного расположения составных частей. При указанном исполнении можно изменять соотношение между магнитоэлектрической и синхронно-реактивной частями.

2. Получена математическая модель для исследования гибридного двигателя на основе уравнений Парка - Горева с использованием эквивалентных параметров СГД. Разработаны программы расчета динамических режимов, работающие в среде Mathcad. Использование этих программ позволило получить зависимости момента двигателя, частоты, тока статора, угла нагрузки от времени для различных динамических режимов. Данные зависимости позволили получить границы динамической устойчивости СГД, показатели качества переходного процесса, а также зависимости от параметров двигателя искомых величин, например ударного тока статора.

3. Угол между осями синхронно-реактивной и магнитоэлектрической частями СГД при набросе нагрузки бесконечной длительности имеет наибольшее влияние на момент выхода из синхронизма, установившейся ток статора, максимальное изменение угла нагрузки, а соответственно, и колебания ротора, а также время переходного процесса. Проведенные исследования доказывают наличие существеннейших преимуществ конструкции, обеспечивающей угол Л = -90°. При этом момент выхода из синхронизма имеет максимальное значение, а ударный и установившейся токи статора минимальны.

Степень возбужденности оказывает значительное влияние на границы динамической устойчивости. Ее увеличение ведет к снижению ударного и установившегося токов статора. При этом данное увеличение не сказывается на времени переходного процесса и перерегулировании. Поэтому является целесообразным увеличивать степень возбужденности.

Значительное влияние на показатели динамической устойчивости оказывает отношение индуктивных сопротивлений х^/хд. Рост данного отношения способствует увеличению момента выхода из синхронизма и уменьшению установившегося тока статора. Эти позитивные факторы сопровождаются ростом перерегулирования, времени переходного процесса и ударного тока.

4. Характер границ динамической устойчивости при импульсной нагрузке в зависимости от параметров гибридного двигателя совпадает с режимом наброса нагрузки бесконечной длитедьности, а разница заключается лишь в величине момента выхода из синхронизма при различных длительностях импульса нагрузки. Доказательством этому может служить то, что с увеличением длительности импульса нагрузки, значения выходного момента приближается к значениям того же момента при набросе нагрузки с бесконечной длительностью импульса.

Необходимо отметить двойственный характер зависимости выходного момента от инерционной постоянной. При малых длительностях импульса нагрузки возрастание Н приводит к увеличению МвЬ1Х,ш. При At > 100 о.е. увеличение Я ведет к сокращению границ динамической устойчивости.

5. Наибольшее изменение момента входа вызывает степень возбужденности s. При изменении s от 0 до 0,5 входной момент увеличивается более чем в два раза. Благодаря этому, следует признать, что является целесообразным при проектировании гибридных двигателей с высокими требованиями по синхронизации применять постоянные магниты с большой удельной энергией и использовать их с наибольшим эффектом.

Единственным параметром, вызывающим экстремум входного момента, является угол Л. Максимальное значение входного момента приходится на угол X = - 90°. Следовательно, данное значение Л предпочтительнее остальных в данном отношении.

Отношение индуктивных сопротивлений синхронно-реактивной части на начальном участке вызывает быстрый рост Мвх. По мере увеличения х/хд рост входного момента замедляется и при значениях более 5 практически прекращается.

6. При пуске гибридный двигатель имеет статические механические характеристики сходные с асинхронными двигателями, с той лишь разницей, что имеются колебания момента двигателя, вызываемые переменной составляющей момента двигателя. Втягивание в синхронизм происходит под действием синхронных моментов в области подсинхронных скоростей.

Гибридные двигатели обладают значительным пусковым моментом, что весьма ценно при эксплуатации двигателя. При этом воздействующие на пусковой момент параметры двигателя обладают следующим действием. Рост степени возбужденности и отношения индуктивных сопротивлений СРД вызывает снижение Мп на величину не более 5%. Отношение индуктивных сопротивлений СГД слабо влияет на пусковой момент. Пусковой момент слабо зависит от угла Л. Пусковой момент имеет максимум при угле -100°, при значениях Л больших или меньших относительно этого значения пусковой момент снижается. При пуске гибридного двигателя пусковой ток достигает значений порядка 7,5 о.е.

7. Из большого разнообразия методов и конструктивных схем экспериментального определения момента двигателя был выбран моментомер с электромагнитным тормозом и маятниковым измерительным устройством. Для проверки адекватности математической модели и расчетных данных были экспериментально получены параметры синхронного гибридного двигателя. Сравнительная оценка расчетных и экспериментальных данных произведена на зависимостях входного и выходного моментов от угла Л и инерционной постоянной. Из сходства характеров анализируемых кривых, и небольшом расхождении между ними, не превышающем 10%, сделано заключение об адекватности математической модели.

8. Полученные экспериментальные и расчетные данные достаточно полно описывают динамические процессы синхронного гибридного двигателя. Основываясь на этих данных даны рекомендации по проектированию таких двигателей. Прежде всего, оптимальным следует признать угол Л = -90°. За счет использования современных постоянных магнитов нужно стремиться к большим значениям степени возбужденности. Усовершенствованный ротор реактивного двигателя позволяет получать большие значения отношения индуктивных сопротивлений, способствующих большей динамической устойчивости СГД.

9. Результаты диссертационной работы целесообразно использовать при разработке специальных электроприводов с улучшенными динамическими характеристиками. Данные исследований и разработок, проведенных в диссертационной работе, внедрены в ОАО «СКВ Сибэлектромотор», на кафедре электрических машин и аппаратов Томского политехнического университета в учебном процессе при изучении специальных дисциплин.

1. Абрамович Б.Н., Круглый А.А. Возбуждение, регулирование и устойчивость синхронных двигателей. Л.: Энергоатомиздат, 1983. 128 с.

2. Александров Н.Н. Электрические машины и микромашины. Л.: Колос, 1983. -384с.

3. Арменский Е.В., Фалк Г.Б. Электрические микромашины. М.: Высш. шк., 1985.-231 с.

4. Арсисян Г.П., Мовсесян С. Ж. Решения систем линеаризованных дифференциальных уравнений переходных процессов в электрических машинах. // Электричество 1992. -№ 11-С. 55 - 59.

5. Астахов Н.В., Лопухина Е.М. Испытание электрических микромашин. М.: Высш. шк., 1984. - 272 с.

6. Баклин B.C. Хорьков К.А. Специальный курс электрических машин. Томск: Издательство ТПИ, 1980. 95 с.

7. Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических машин переменного тока. М: Высш. шк., 1982. - 272 с.

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

9. Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф. Электрические генераторы с постоянными магнитами. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 280 с.

10. Ю.Батоврин А.А. Специальные виды и режимы работ электрических машин. Л.: СЗПИ, 1977. 79 с.

11. Н.Башорин И.А., Егоров В.Н., Корженевский-Яковлев О.А. Электромеханические свойства электродвигателей. Л.: СЗПИ, 1987. - 94 с.

12. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. -М.: Наука, 1975.

13. Брускин Д.Е., Зорохович А.Е., Хвостов B.C. Электрические машины и микромашины. М.: Высш. шк.,1990. - 528 с.

14. Бурулько JI.К. Динамика электромеханических систем. Томск: Издательство ТПИ, 1991. - 84 с.

15. Бут Д.А. Анализ и расчет синхронных машин с возбуждением от постоянных магнитов (часть 1). // Электричество.- 1996. № 6 - С. 25 - 32.

16. Бут Д.А. Анализ и расчет синхронных машин с возбуждением от постоянных магнитов (часть 2). // Электричество.- 1996.- № 7 С. 36 - 42.

17. Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины. М.: Высш. шк.Д990. -416 с.

18. Бут Д.А. Электромеханика сегодня и завтра. // Электричество.- 1995.- № 1.-С. 2-10.

19. Бут Д.А. Электромеханика сегодня и завтра. // Электричество.- 1995.- № 2.-С. 2-9.

20. Важнов А.И. Основы теории переходных процессов синхронной машины. -M.-JL: Госэнергоиздат, 1960. 312 с.

21. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока. JI: Энергия, 1980. - 256 с.

22. Верхотуров А.И, Големгрейн В.В., Стукач B.C. Исследование пускового режима синхронного гибридного двигателя. // Материалы Международной научно-практической конференции «Электромеханические преобразователи энергии» Томск: ТПУ, 2001. - С. 140.

23. Верхотуров А.И., Големгрейн В.В. Экспериментальные исследования синхронизирующих свойств синхронного гибридного электродвигателя. // Сб. научных тр. Красноярск: ГАЦМиЗ, 2001. Вып 7- С. 404 - 408.

24. Вешневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. М.: Энергия, 1977.-431 с.

25. Гемке Р.Г. Неисправности электрических машин. JL: Энергоатомиздат, 1989. - 336 с.

26. Гмошинский В.П., Флиорент Г.И. Теоретические основы инженерного прогнозирования. М.: Наука, 1973.-303 с.

27. Гольдберг О.Д. Испытания электрических машин. М.: Высш. шк., 2000. -430 с.

28. Гольдберг О.Д., Гурин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин. М.: Высш. шк., 2001. - 430 с.

29. Горев А.А. Переходные процессы синхронной машины. JL: Наука, 1985. -502 с.

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

31. Давыденко О.Б., Казанский В.М. Схема замещения синхронного реактивного двигателя со слоистым ротором. // Электротехника.- 1998.- № 2.- С. 18 22.

32. Динамические режимы работы и параметры электрических машин. М.: МЭИ, 1985. 138 с.

33. Дьяконов В.П. Абраменкова И.В. Mahtcad 7 в математике, физике и в Internet. М.: Нолидж, 1998. - 345 с.

34. Ермолин Н.П. Электрические машины малой мощности. М.: Высш. шк., 1967. - 504 с.

35. Ефименко Е.И. Физические процессы в явнополюсных синхронных машинах переменного тока и их аналитическое описание с учетом дискретности обмоток. // Электричество.- 2001.-№4.- С. 27 36.

36. Жерве Г.К. Промышленные испытания электрических машин. JI.: Энерго-атмиздат, 1984. - 408 с.43.3агрядницкий В.И. Совмещенные электрические машины. Кишинев: Картя молдовеняскэ, 1971. - 164 с.

37. Иванов В.А., Чемоданов Б.К., Медведев B.C. Математические основы теории автоматического регулирования. М.: Высш. шк., 1971. - 808 с.

38. Ивоботенко Б.А., Ильинский Н.Ф., Копылов И.П. Планирование эксперимента в электромеханике. М.: Энергия, 1975. - 184 с.

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

40. Каасик П.Ю., Кононенко К.Е. Влияние параметров на устойчивость работы синхронных двигателей с постоянными магнитами. // Электричество.- 1984.-№ 11 С. 69 -71.

41. Казаков Ю.Б. Анализ магнитных и тепловых полей магнитоэлектрических машин с учетом теплозависимости свойств магнитов. // Электричество.-2001.-№12.- С. 23-27.

42. Кацман М.М. Электрические машины. М Высш. шк., 2001. - 463 с.

43. Ключев В.И. Выбор электродвигателей для производственных механизмов. М.: Энергия, 1974. 95 с.

44. Коварский Е.М., Янко Ю.И. Испытание электрических машин. М.: Энерго-атомиздат, 1990. - 320 с.

45. Ковач К.П., Рац И. Переходные процессы в машинах переменного тока. М.-Л.: Госэнергоиздат, - 1963. - 743 с.

46. Коновалов О.А. Статическая устойчивость синхронных гибридных двигателей. // Дисс. на соискание учен, степени канд. техн. наук. Томск, 1992. 130 с.

47. Кононенко Е.В. Синхронные реактивные машины. М.: Энергия, 1970.

48. Кононенко Е.В., Ситников Н.В. Исследование статической устойчивости синхронных двигателей работающих от однофазной сети. // Известия вузов. Электромеханика.- 1998 № 1.- С. 54 - 56.

49. Кононенко Е.В., Кононенко К.Е. Влияние параметров на самораскачивание синхронных машин. // Изв. вузов. Энергетика.- 1987.- № 6.- С. 20 23.

50. Кононенко Е.В., Кононенко К.Е. Переходные процессы синхронной машины в области самораскачивания. // Изв. вузов. Энергетика.- 1984.- № 4 С. 19 -23.

51. Кононенко К.Е. Шиянов А.И. Устойчивость работы синхронных двигателей малой мощности. Воронеж: Издательство ВГТУ, 2000. - 181 с.

52. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. М.: Высш. Шк., 1994.-318 с.

53. Копылов И.П. Электрические машины. М.: Высш.шк., 2000. - 607 с.

54. Копылов И.П., Гандилян С.В., Гандилян В.В. Некоторые вопросы обобщенного физико-математического моделирования электромеханических преобразователей энергии. // Электротехника 1998 - № 9.- С. 25 - 40.

55. Костюк О.М., Соломаха М.И. Колебания и устойчивость синхронных машин. Киев: Наукова думка, 1991. - 200 с.

56. Курбасов А.Е. Параметры синхронных реактивных электродвигателей. // Электричество 1994 - № 12- С. 58 - 62.

57. Ледовский А.Н. Электрические машины с высококоэрцетивными постоянными магнитами. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 168 с.

58. Лейтман М.Б. Автоматическое измерение выходных параметров электродвигателей : методы и аппаратура. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 152 с.

59. Литвинов Б.В., Давыденко О.Б. Схема замещения синхронного электродвигателя со слоистым ротором. // Электричество 2001.- №7.- С. 49 - 53.

60. Лютер Р.Р. Расчет синхронных машин. Л: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1979. -272 с.

61. Мазур А.Я. Динамические свойства основных электрических микромашин. Таганрог, 1973. 46 с.

62. Малинин Л.И, Малинин В.И., Макельский В.Д., Тюков В.А. Электромагнитные силы в динамических процессах электромеханических систем. // Электротехника- 1998 № 12 - С. 18 - 22.

63. Мартынов В.А., Сычев Е.К. Математическое моделирование полей и процессов в синхронных двигателях с постоянными магнитами. // Электричество.-1994.-№3-С. 47-51.

64. Мишин Д.Д., Куликов Ф.С., Собко С.П. Синхронная машина на основе магнитов из сплава ниодим-железо-бор. // Электротехника.- 1992 № 1.- С. 70 -71.

65. Москаленко В.В. Электродвигатели специального назначения. М.: Энерго-атомиздат, 1981. 103 с.

66. Найдхоффер Г. Эволюция синхронной машины. // Электричество 1992 - № 10.-С. 35-41.74.0син И.П., Колесников В.П., Юферов Ф.М. Синхронные микродвигатели с постоянными магнитами. М.: Энергия, 1976. - 230 с.

67. Осин И.П., Мощинский Ю.А. Определение параметров и угла нагрузки синхронных микродвигателей. // Электричество 1996 - №> 3 - С. 51 - 52.

68. Осин И.П., Шакарян Ю.Г. Электрические машины: синхронные машины. М.-Высш. шк., 1990. 304 с.

69. Павлюк К., Беднарек С. Пуск и асинхронные режимы синхронных двигателей. М.: Энергия, 1971. 271 с.

70. Паластин JI.M. Синхронные машины автономных источников питания. М.: Энергия, 1980. - 383 с.

71. Полак Э. Численные методы оптимизации. М.:Мир, 1974. - 376 с.

72. Постников И.М. Обобщенная теория и переходные процессы электрических машин. М: Высш. школа, 1975. - 319 с.

73. Постников И.М., Ралле В.В. Синхронные реактивные двигатели. Киев: Техника, 1970. - 148 с.

74. Потапов JI.A., Зотин В.Ф. Испытания микроэлектродвигателей в переходных режимах. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 104 с.

75. Потапов JI.A., Юферов Ф.М. Измерение вращающих моментов и скоростей вращения микроэлектродвигателей. М.: Энергия, 1974. - 128 с.

76. Проданов Л.В. Анализ сложных переходных процессов синхронных машин при помощи обобщенных алгебраических уравнений. // Электротехника.-1997.- № 9.- С. 31 34.

77. Проектирование электрических машин. / И.П. Копылов, Ф.А. Горяинов, Б.К. Клоков. М.: Энергия, 1980. - 496 с.

78. Прозоров В.А. Повышение эффективности разработок электрических машин малой мощности на основе системного подхода. // Электротехника- 1980.-№3.-С. 5-7.

79. Родькин Д.И., Кочкин Г.И. Новые системы электромеханического нагруже-ния электрических машин. // Электротехника.- 1992.- № 1.- С. 70 71.

80. Сергеев П.С., Виноградов Н.В., Горяинов Ф.А. Проектирование электрических машин. М.: Энергия, 1970. - 632 с.

81. Сипайлов Г.А., Кононенко Е.В., Хорьков К.А. Электрические машины (специальный курс).- М.: Высш. шк.,1987.

82. Сипайлов Г.А., JIooc А.В. Математическое моделирование электрических машин. М.: Высш. шк., 1980. 176 с.

83. Специальные электрические машины. В 2-х Кн.: Кн. 1./А.И. Бертинов, Д.А. Бут, С.Р. Мизюрин и др. - М.: Энергоатомиздат, 1993. - 320 с.

84. Специальные электрические машины. Источники и преобразователи энергии. / Под ред. Б.П. Алиевского. М.: Энергоатомиздат, 1993. 320 с.

85. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей. М.: Энергоатомиздат, 1984. 240 с.

86. Талалов И.И. Параметры и характеристики явнополюсных синхронных машин. М.: Энергия, 1978. - 264 с.

87. Трещеев И.И. Критерии оценки переходных процессов в машинах переменного тока. // Электричество 1996 - № 4 - С. 23 - 27.

88. Трещеев И.И., Копылов А.И., Прохоров В.А. Анализ динамических процессов синхронных машин по переходным функциям. // Электричество.- 1991.- № 9. -С. 54-58.

89. Универсальный метод расчета электромагнитных процессов в электрических машинах. / Под ред. А.В. Иванова-Смоленского. М.: Энергоатомиздат, 1986. -216 с.

90. Хрущев В.В. Электрические машины систем автоматики. JL: Энергоатомиздат, 1985. - 364 с.

91. Штелтинг Г. Байсе А. Электрические микромашины. М.: Энергоатомиздат, 1989.-336 с.

92. Электрические машины: В 2х. Ч.: 4.1. / Д.Е. Брускин, А.Е. Зохорович, B.C. Хвостов. М.: Высш. шк., 1987. - 319 с.

93. Электрические машины: В 2х. Ч.: 4.2. / Д.Е. Брускин, А.Е. Зохорович, B.C. Хвостов. М.: Высш. шк., 1987. - 335 с.

94. Юферов Ф.М. Электрические машины автоматических устройств. М.: Высш. шк., 1988.

95. Ahlers Н., Schwartz В., Waldmann J. Optimisierung technicher Produkte und Prozesse. Berlin: VEB Verlag Technik, 1981.-280 s.

96. Albrecht H., Muller G. Technologische Fertigungsvorbereitung Maschinenbau. -Berlin, 1972. 345 s.

97. Automatisirung im Maschinenbau. Grundlagen Geratetechnik technologische Prozesse. Hrsg. Der deutschen Ausgabe G. Brach. Berlin: Gemeinschaftauflage VEB Verlag Technik, 1970. - 1095 s.

98. Steinbach J. Mepgropen des magnetischen feldes. Berlin: Transpress VEB Verlag fur Verkehrswesen, 1972. - 40 s.-зЦнз) ко- Hg + Hf Н41. COS(H5)- ЕОН3- KQ-K4-sm(«5) ЕО-ка+ KI-JV1.

99. HQ- Нй-Н<3э-Мз-КЭ-е СОЗй) 1-B1- Ы1.1.1. L41. E41. H40. 300rkfixed (x , 0 , 250 , 300 , F)

100. График зависимости 9 = f(t)

101. Программа расчета динамической устойчивости синхронного гибридного двигателя (СГД) при внезапном набросе нагрузки.

102. В программе использованы следующие обозначения0о нулевое значение угла нагрузки, град.;

103. Омах максимальное значение угла нагрузки в ходе переходного процесса, град.;

104. Оуст установившееся значение угла нагрузки, град.;

105. Мо нулевое значение момента, развиваемого двигателем, относительные единицы (о.е.);

106. Ммах максимальное значение момента, которое развивает двигатель при переходном процессе, о.е.;

107. А,-угол сдвига оси полюсов магнитоэлектрической машины относительно оси полюсов синхронного реактивного двигателя (СРД). Угол X рекомендуется принимать от 0 до -2тс/3.

108. Введите угол А, в радианахs степень возбуждения, равная отношению ЕЮ. s может изменяться в пределах от 0 до 0,6. Введите значение s s := 0.3

109. К2 коэффициент, равный отношению xd/xq. Здесь xd,xq -индуктивные синхронные сопротивления по продольной и поперечной осям СРД. К2 имеет пределы изменение от 2 до 6. Введите значение К2 К2 := 3

110. КЗ коэффициент, равный отношению xql/xdl.Здесь xdl,xql - индуктивные синхронные сопротивления по продольной и поперечной осям СРД. КЗ может варьироваться в пределах 1-5.

111. Введите значение КЗ КЗ := 2.5

112. К1 коэффициент, равный отношению xdl/xd. К1 := 0.1

113. R0 активное сопротивление фазы статора, о.е. R0 := 0.03

114. Введите значение момента сопротивления MS := 0.5

115. Н инерционная постоянная вращающихся масс Н := 200

116. Rl, R2 относительные значения активных сопротивлений успокоительных обмоток по продольной и поперечной осям R1 := 0.05 R2 := 0.05

117. Определение максимального значения момента двигателя Ммах, о.е.

118. Зависимость момента двигателя от времени

119. Mn :=zn, l-zn, 4 -zn, 2-zn, 3 Mmax :=max (M) Mmax =0. 0.8i1, i .a.072 0.64 0.5( 0.48и °-4032 0:24 0 .If 0.08 01.005o.e. 1003 i0998 0.995 5 0.993 0.99 0.988 0.985 0.983 0.980 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300o.e.

120. Зависимость частоты вращения от времени