автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Магнитоэлектрический генератор электротехнических комплексов малых транспортных средств

На правах рукописи

ПОЛИХАЧ Евгений Александрович

МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ МАЛЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Специальность: 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2009

1 о ДЕК 2009

003487311

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет» на кафедре электромеханики

доктор технических, наук Исмагилов Флюр Рашитовнч проф., зав. кафедрой электромеханики ГОУВПОУГАТУ

доктор технических наук, Куляпии Владислав Максимилианович проф., кафедры электрооборудования летательных аппаратов и наземного транспорта ГОУ ВПО УГАТУ

кандидат технических наук Фатгахов Касым Мубинович доцент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий ГОУВПОУГНТУ

Ведущая оргаййзация: ФГУП «Уфимское агрегатное

производственное объединение»

Защита диссертации состоится ¿/^ декабря 2009г. в /О часов на заседании диссертационного совета Д-212.288.02 при Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу: 450000, г. Уфа, ул. К. Маркса, 12.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке УГАТУ.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Автореферат разослан «/££» ноября 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета д-р техн. наук, проф

Г. Н. Утляков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы диссертационного исследования. Развитие электротехнических комплексов ведет к увеличению мощности потребителей электрической энергии. Это требует повышения удельной мощности системы генерирования электроэнергии. Определение диапазона мощности электротехнических комплексов малых транспортных средств, -достоинств и недостатков конструктивных форм, характера работы, применения различных материалов магнитов, является важным условием их дальнейшего совершенствования. Используемые в настоящее время в магнитоэлектрических генераторах (МЭГ) низкокоэрцитивные магниты не позволяют обеспечить возрастающую мощность при сохранении массогабаритных показателей. Применение в МЭГ высококоэрцитивных постоянных магнитов позволяет существенно повысить мощность системы генерирования и обеспечить возрастающую мощность потребителей при сохранении массогабаритных показателей. Особенность характеристик высококоэрцитивных магнитов требует не только новых конструктивных решений МЭГ, но и тщательного анализа их работы в системах генерирования электроэнергии электротехнических комплексов. Такие комплексы включают в свой состав двигатель внутреннего сгорания (ДВС), магнитоэлектрический генератор с маховичным ротором, микропроцессорный блок управления зажиганием, стабилизатор напряжения и магнитоэлектрический датчик.

В настоящее время не существует единого метода расчета магнитных систем с постоянными магнитами, вследствие наличия сложной зависимости параметров постоянных магнитов от формы. Существующие методы являются поверочными и не позволяют получить оптимальную магнитную систему. Развитие теории и создание новейших образцов МЭГ электротехнических комплексов малых транспортных средств имеет существенное значение для соответствующих отраслей знаний.

Основание на выполнения работы. Диссертационная работа выполнена в Уфимском государственном авиационном техническом университете по плану научно-исследовательских работ по темам АП-ЭМ-06-05-ХГ, АП-ЭМ-07-06-ХГ и АП-ЭМ-26-08-ХГ.

Целью диссертационной работы является исследование и обоснование применения магнитоэлектрического генератора высокой удельной мощности в составе электротехнического комплекса электроснабжения малых транспортных средств.

Для реализации указанной цели, необходимо решить следующие основные задачи:

1. Разработать математическую модель магнитоэлектрического генератора, отражающую электромагнитное взаимодействие силовой и слаботочной обмотки.

2. Моделирование магнитного поля магнитоэлектрического генератора и анализ взаимного влияния электромагнитных полей слаботочной и силовой обмотки, распределенных на различных полюсах, с учетом реальной геометрии магнитной системы, нелинейных свойств материалов магнитной цепи и геометрической конфигурации силовой и слаботочной обмотки.

3. Разработать, изготовить и провести экспериментальное исследование макетного образца магнитоэлектрического генератора высокой удельной мощности, являющегося составной частью электротехнического комплекса, подтверждающее адекватность разработанной математической модели.

Методы исследований. Теоретические исследования проведены с помощью, положений теории электромагнитного поля, линейных и нелинейных электрических цепей. При анализе электромагнитных процессов использовались численно-аналитические и численные методы решения нелинейных и кусочно-линейных дифференциальных уравнений. Использованы: комплекс программ для инженерного моделирования электромагнитных, тепловых и механических задач методом конечных элементов ЕЬСиТ, программа для выполнения и документирования инженерных и научных расчётов - МаЛсас!.

На защиту выносятся:

1. Обоснование эффективности применения магнитоэлектрического генератора в системах электроснабжения электротехнического комплекса и расчет магнитного поля, выполненный в комплексе программ для инженерного моделирования магнитного поля методом конечных элементов ЕЬСС/Т.

2. Результаты моделирования магнитного поля магнитоэлектрического генератора с учетом геометрии магнитной системы, нелинейности характеристик материалов магнитной цепи, геометрической конфигурации обмоток, параметров электротехнического комплекса и внешней электрической цепи.

3. Разработанная математическая модель магнитоэлектрического генератора, описывающая электромагнитное взаимодействие силовой и слаботочной обмотки в установившемся режиме работы.

4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований эффективности магнитоэлектрического генератора, являющегося составной частью электротехнического комплекса, подтверждающие адекватность разработанной математической модели, позволяющие создать новые технические решения. 1

Научная новизна:

1. Предложена и обоснована новая математическая модель МЭГ, входящего в

состав электротехнического комплекса, отличающаяся от известных тем, что учитывает электромагнитное взаимодействие силовой и слаботочной обмотки.

2. Предложена и экспериментально подтверждена математическая модель магнитоэлектрического генератора входящего в состав электротехнического комплекса, отличающаяся от известных тем, что в качестве материала магнитов использован магнитопласт неодим-железо бор (ЫеГеВ).

3. Впервые предложена математическая модель магнитоэлектрического генератора, отличающаяся от известных тем, что позволяет рассмотреть в комплексе работу силовой и слаботочной обмотки.

Практическую ценность имеют:

1. Результаты исследований магнитного поля позволяют создать МЭГ входящий в электротехнический комплекс, отличающийся тем, что обладает лучшими энергетическими показателями.

2. Выявленные в результате расчета и анализа магнитного поля, дополнительные преимущества, позволяющие оценить состояние магнитной системы и осуществить стабильное формирование параметров магнитоэлектрического генератора за счет более полного использования параметров постоянных магнитов.

3. Математическая модель магнитоэлектрического генератора, учитывающая электромагнитное взаимодействие силовой и слаботочной обмотки.

4. Результаты экспериментального исследования изготовленного макетного образца магнитоэлектрического генератора, являющегося составной частью электротехнического комплекса.

Достоверность научных положений, выводов и результатов работы, корректность принятых допущений подтверждена экспериментальными исследованиями макетного образца магнитоэлектрического генератора.

Реализация результатов работы. На Федеральном государственном унитарном предприятии (ФГУП) Уфимском агрегатном производственном объединение (УАПО) (г. Уфа) при модернизации выпускаемых электротехнических комплексов БСЗ-4Б и разработке комплексов МПСЗ с высокой удельной мощностью. В учебном процессе на кафедре «Электромеханика» Уфимского государственного авиационного технического университета по направлению подготовки 140600, по программе магистерской подготовке «Электромеханические системы автономных объектов». Победитель молодежного научно-инновационного конкурса УМНИК 2009.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных, всероссийских, республиканских научно-

технических конференциях в том числе:

• на Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученных «Современная техника и технологии» г. Томск, 2007 г;

• Технические науки и современное производство г. Пекин (Китай), 2007 г,

• Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности «АСТИНТЕХ 2009» г. Астрахань, 2009;

• Радиоэлектроника, электротехника и энергетика, двенадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов г. Москва, МЭИ, 2006 г;

• Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности «АСТИНТЕХ 2007» г. Астрахань, 2007 г,

• в журнале «Вестник УГАТУ», г. Уфа, 2008 г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 17 печатных работ, в том числе 11 научных статей из которых 3 работы опубликованы в изданиях из перечня ВАК, 6 материалов научно - технических конференций.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Работа содержит 135 страниц машинописного текста и 144 наименования библиографических источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выполненной научной работы, сформулирована цель и задачи исследования, приведены научные результаты, выносимые на защиту, указана их научная новизна и практическая ценность.

В первой главе проведен анализ электротехнических комплексов систем электроснабжения автономных объектов, методов расчета магнитных систем с постоянными магнитами. Обосновано применение магнитоэлектрических генераторов высокой удельной мощности в электротехнических комплексах.

Во второй главе разработана методика расчета параметров (МЭГ), входящего в состав электротехнического комплекса малых транспортных средств, с учетом реальной геометрии магнитной системы, нелинейности характеристик материалов магнитной цепи, с применением комплекса программ для инженерного моделирования электромагнитных задач методом конечных элементов ЕЬСШ, при принятых следующих допущениях:

1. Магнитные поля магнитов ротора и обмоток статора плоскопараллельны и рассматриваются в поперечном сечении магнитной системы машины в координатах, жестко связанных с синхронно-вращающимся ротором.

2. Ферромагнитные сердечники ротора и статора представляются средами с нелинейными, но изотропными свойствами.

3. Магнитные поля ротора и статора, а также определяемое режимом нагрузки их результирующее магнитное поле, не выходят за пределы наружной поверхности ферромагнитного сердечника ротора.

4. Действительное токораспределение обмоток статора заменяется расчетным, с сохранением реальной геометрической конфигурации обмоток и реальных значений их намагничивающих сил.

Перед решением задачи расчета магнитного поля составлена расчетная геометрическая модель магнитной системы в поперечном сечении МЭГ, представленная на рис. 1, и содержащая пять однородных сред.

Граничные условия заданы исходя из физических условий существования магнитного поля на внешних границах расчетной области. При раздельном рассмотрении магнитных полей постоянных магнитов ротора (поле возбуждения в режиме холостого хода) и поля обмотки статора (поле продольной или поперечной реакции якоря) расчетная область, исходя из условий симметрии поля и магнитной системы, может быть ограничена областью половины полюсного деления машины, заключенной между осями (1яд (рис. 1).

Магнитное поле МЭГ при заданном режиме нагрузки, рассчитано в плоскости всего поперечного сечения магнитной системы машины.

Рисунок 1 - Конфигурация магнитной системы МЭГ: 1 - области ферромагнитных сердечников ротора (3) и статора (1); 2 - области немагнитного зазора и межполюсного пространства (5); 3 - немагнитные области, занятые токами обмоток статора (4); 4 - области постоянных магнитов (2)

Расчет магнитного поля в поперечном сечении МЭГ осуществлен во всем диапазоне нагрузок. Расчетная геометрическая модель МЭГ показана на рис. 2.

Методика расчета параметров обмоток МЭГ включает следующую последовательность действий:

1. Выбор типа и параметров задачи.

2. Составление расчетной области в ЕЬСиТ.(рж. 2).

3. Генерация сетки конечных элементов (рис.3).

4. Установка физических свойств, источников поля и граничных условий.

5. Решение задачи.

6. Анализ получение результатов.

Рисунок 2 - Расчетная область МЭГ, составленная в ЕЬС11Т

Рисунок 3 - Сетка конечных элементов

Расчет магнитного поля произведен для МЭГ со следующими геометрическими характеристиками и обмоточными данными (табл. 1).

Результат расчета магнитного поля для режима холостого хода отображен графически в виде распределения силовых линий магнитного поля в активной части МЭГ (рис. 4).

Таблица 1 - Геометрические характеристики и обмоточные данные МЭГ

Наименование характеристики Обозначите

Внешний габаритный размер маховика Д-аб=130 мм

Внешний диаметр чаши ротора £>гшсш=125 ММ

Внутренней диаметр чаши ротора Ашугр=118мм

Диаметр по расточке магнита А,=П0мм

Окончание таблицы 1

Наименование характеристики Обозначение

Коэрцитивная сила магнита //,=360000 А/м

Остаточная индукция магнита г„=0,52Тл

Материал магнита Магнитопласт NeFeB

Ширина полюса магнита и полюсного наконечника статора Ьщ=Ьш-22£ мм

Ширина полюса статора Впст=7 мм

Внешний диаметр сердечника статора £W=108 мм

Длина полюсных наконечников ¿пи=35 мм

Длина полюса /.„с=25 мм

Число полюсов, занимаемых силовой обмоткой 8

Число полюсов, занимаемых слаботочной обмоткой N2=2

Суммарное число витков силовой обмотки (fOc,=104

Суммарное число витков слаботочной обмотки »W=4000

Диаметр и марка провода, силовой обмотки ПЭТВ 155 ¿>=1,2 мм

Диаметр и марка провода, слаботочной обмотки ПЭТВ 155 0=0,1 им

Рисунок 4 - Картина распределения силовых линий магнитного поля в поперечном сечении магнитной системы для режима холостого хода

Из анализа результатов расчета магнитного поля постоянных магнитов МЭГ определены потокосцепление силовой обмотки !//i=0,0252 Вб и слаботочной обмотки ¥г=0,91 Вб.

Результаты моделирования магнитного поля силовой обмотки МЭГ приведены на рис. 5,а. Из анализа результатов расчета магнитного поля силовой обмотки МЭГ определены следующие параметры: индуктивность ¿1=0.000364 Гн, взаимоиндуктивность со слаботочной обмоткой М\2=0,00143 Гн и взаимоиндуктивность с магнитом ¿1,„=0,0003 Гн.

Результаты моделирования магнитного поля слаботочной обмотки МЭГ приведены на рис. 5,6. Из анализа результатов расчета магнитного поля слаботочной обмотки МЭГ определены следующие параметры: индуктивность

¿2=2,2 Гн, взаимоиндуктивность с силовой обмоткой Мг |=0,000969 Гн и взаимоиндуктивность с магнитом Х2т=0,00045 Гн.

Рисунок 5 - Картина распределения силовых линий магнитного поля обмоток якоря: а - силовой обмотки; б - слаботочной обмотки

Результатом моделирования и анализа магнитного поля проведенного во второй главе, являются рассчитанные параметры обмоток магнитоэлектрического генератора, которые можно использовать при создании математической модели отражающей электромагнитное взаимодействие силовой и слаботочной обмотки и позволяющей рассматривать в комплексе работу обмоток с учетом параметров внешней цепи.

Третья глава посвящена разработке математической модели магнитоэлектрического генератора. Разработанная математическая модель магнитоэлектрического генератора представляет собой систему уравнений равновесия напряжений обмоток генератора (1), включающая при записи параметры генератора определенные по результатам исследования магнитного поля во второй главе данной работы.

а

б

+^ь1+гп1)+]<оМ2Х -¡2 = -^^ктЧ Ь(г2 + ]<°1г + ^„2)+ММп-ч = -]й^т2~^2т12

(1)

где I, - ток силовой обмотки; ¿2 - ток слаботочной обмотки; г, - активное сопротивление силовой обмотки; 2„] - сопротивление нагрузки силовой обмотки; ¿1 - индуктивность силовой обмотки; 1//„,\ - потокосцепление силовой обмотки в

режиме холостого хода; М)2 - коэффициент взаимоиндукции силовой обмотки со слаботочной обмоткой; гг - активное сопротивление слаботочной обмотки; Z„2 -сопротивление нагрузки слаботочной обмотки; 12-индуктивность слаботочной обмотки; у/,„2 - потокосцепление слаботочной обмотки при холостом ходе; M12 - коэффициент взаимоиндукции слаботочной обмотки с силовой обмоткой; £|„, - взаимоиндуктивность силовой обмотки с магнитом; Llm - взаимоиндуктивность слаботочной обмотки с магнитом.

Для решения система уравнений 1 преобразована к виду 2

42

h (1 + ML1 -+ Zni) + i2 ■ jaM21 = -ja i2{r2 +jco{L2 -^) + Zn2) + ¿1 -jcoMn

(2)

и записано 2 в матричной форме 3

jü)M\2

jaMji

r2+ML2-^.) + Zn2

(3)

Решение 3 относительно тока ¡"i (4)

4 =

-ja -ja

л/2

Vjn2_

л/2

jaM21

Llm \ , 7 -----) + Z„2

л/2

jaM 12

jaM 21

-ja^.{r2+jco{L2-^-) + Zn2)-\-ja^-jaM2x

л/2

42

(4)

П + -^J) + Z„i Jr2 + _ + Zn2 ] - jaMnjaMn

На основе полученного решения системы уравнений (1) для токов силовой обмотки ¿| (4) построены выходные характеристики МЭГ на рис. 6-8.

ЬлЧ>

. N

\ ■■■ \ /5

\ \ Л

г 2-, "3-.

V - —

Рисунок 6 - Нагрузочные характеристики силовой обмотки: 1-1000 об/мин; 2 - 2000 об/мин; 3 - 3000 об/мин; 4 - 4000 об/мин; 5 - 4500 об/мин; 6 - 5000 об/мин; 7 - 6000 об/мин и.в

----- ____ 1 ...2 У .....31

---------- ----------- ч Ч — 4 Н - -5 —6 1

\\ — 7 Р

" ■ — \ Ч

1 (——^ -1

О 5 10 15 20 25 30

Рисунок 7 - Внешние характеристики силовой обмотки: 1-1000 об/мин; 2 - 2000 об/мин; 3 - 3000 об/мин; 4 - 4000 об/мин; 5 - 4500 об/мин; 6 - 5000 об/мин; 7 - 6000 об/мин

Р,Вт

Рисунок 8 -Мощность силовой обмотки 1-1000 об/мин; 2 - 2000 об/мин; 3 - 3000 об/мин; 4 - 4000 об/мин; 5 - 4500 об/мин; 6 - 5000 об/мин; 7 - 6000 об/мин

Решения (3) относительно тока ¡2 (4)

ч =

)СоМп

Л

п+МЦ-^+г^ ]<оМп

]аМ 21 г2 +МЬ2 +

(5)

п+МА гп1 |г2 + МЬ2 гп2у;шп/тм21

На основе полученного решения системы уравнений (1) для токов слаботочной обмотки ¿2 (5) построены выходные характеристики МЭГ на рис. 9 -12. /.А

Л, Ом

Рисунок 9 - Нагрузочная характеристика слаботочной обмотки: 1 -1 ООО об/мин; 2 - 2000 об/мин; 3-3000 об/мин; 4 - 4000 об/мин; 5 - 5000 об/мин; 6 - 6000 об/мин

и,в

2500

1500 1000

I 1 г 1 !

•"»-Ч-С 1...... V ].......

с

I

0.15 0.2 0,25 0.3

Рисунок 11 1-1000 об/мин; 2

- Внешние характеристика слаботочной обмотки:

- 2000 об/мин; 3-3000 об/мин; 4 - 4000 об/мин;

5 - 5000 об/мин; 6 - 6000 об/мин

Рисунок 12 - Мощности слаботочной обмотки: 1-1000 об/мин; 2 - 2000 об/мин; 3 - 3000 об/мин; 4 - 4000 об/мин;

5 - 5000 об/мин; 6 - 6000 об/мин

Анализ нагрузочных характеристик (рис. 6 и 9) силовой и слаботочной обмотки показывает, что ток короткого замыкания с увеличением частоты вращения на силовой обмотке увеличивается с 18,46 А на 180 об/мин до 28,6 А на 6000 об/мин, а для слаботочной обмотки ток короткого замыкания увеличивается с 0,143 А на 180 об/мин до 0,318 А на 6000 об/мин., что в свою очередь дает возможность определения максимального тока короткого замыкания и, соответственно, выбора необходимого диаметра провода.

Анализ внешних характеристик МЭГ (рис 7, и 11) показывает, что с возрастанием частоты вращения жесткость характеристик уменьшается вследствие увеличения индуктивного сопротивления якоря по продольной оси.

По результатам анализа нагрузочных и внешних характеристик МЭГ можно подобрать силовые элементы систем регулирования электротехнического комплекса.

Анализ характеристик выходной мощности МЭГ (рис. 8 и 12) позволяет оценить величины полезной мощности при использовании стабилизации напряжения, и максимальной мощности, выдаваемой МЭГ.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований макетного образца магнитоэлектрического генератора, являющегося составной частью электротехнического комплекса.

В ходе эксперимента получены внешние характеристики силовой обмотки на частотах вращения 2000, 4500 об/мин. Данные эксперимента занесены в таблицу 2. По результатам экспериментальных данных в EXCEL построены внешние характеристики силовой обмотки, а также характеристики мощности (рис. 15). Расхождение с теоретическими расчетами составляет не боле 10 %.

Таблица 2 - Экспериментальные скоростные и внешние характеристики обмотки освещения макетного образца генератора

Скоростная характеристика генератора

п, об/мин 1000 2000 3000 1 4000 4500 5000 6000

и, В 10 20 30 1 40 45 50 60

Внешняя характеристика на частоте 2000 об/мин

/, А 0 2 8 10 16 19 20

и, В 20 18 16,8 16 13 11 9

Внешняя характеристика на частоте 4500 об/мин

/, А 0 5 15 25 25,3 25,8 26

и. В 45 40 31 12 10.5 7,8 5,2

Моб/мин

и. В 25,00

20,00

15,00

10,00

5,00

0,00

Рисунок 14 - Скоростные характеристики силовой обмотки: 1 - Экспериментальная; 2 - Расчетная и. в

1 !

I I

I

I I

0,00

10,00 20,00 а)

ЗО.Ои

/, А

50 40 30 20 10 О

2

к

\

20

г. а

б)

Рисунок 15 - Расчетная (2) и экспериментальная (1) внешние характеристики силовой обмотки: а) на частоте 2000 об/мин; б) на частоте 4500об/мин.

Также было проведено экспериментальное определение значения величины магнитной индукции в воздушном зазоре МЭГ. При анализе результатов, среднее значение магнитной индукции в воздушном зазоре составило 0,3 Тл.

Было проведено измерение индуктивностей обмоток МЭГ ИХ-метром. Расхождение расчетных значений величин индуктивностей обмоток МЭГ с измеренными значениями составило не более 2%.

Таким образом, предложенная методика расчета индуктивности обмоток генератора доказывает её адекватность и возможность применения при расчетах параметров МЭГ.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Предложена и обоснованна эффективность применения МЭГ высокой удельной мощности в системах электроснабжения электротехнического комплекса.

2. Результаты моделирования магнитного поля МЭГ высокой удельной мощности и анализа взаимного влияния электромагнитных полей слаботочной и силовой обмотки выявили, что взаимное влияние силовой обмотки на слаботочную при их расположении на различных полюсах, приводит к несимметричному распределению индукции магнитного поля в воздушном зазоре. В номинальном режиме работы магнитоэлектрического генератора эта неравномерность достигает 7 %.

3. Разработана и экспериментально подтверждена математическая модель МЭГ высокой удельной мощности. На основе анализа результатов моделирования магнитного поля и оценки электромагнитного взаимодействия силовой и слаботочной обмотки показано, что изменение величины тока в силовой обмотки от нуля до номинального значения не оказывает заметного влияния на ток в слаботочной обмотке, а при изменении тока в силовой обмотке от нуля до величины тока короткого замыкания, ток в слаботочной обмотке увеличивается на 0,4 % вследствие вытеснения магнитного поля под полюсами силовой обмотки. В результате действия реакции якоря, номинальный ток силовой обмотки МЭК при номинальной частоте вращения (4500 об/мин.) меньше тока короткого замыкания на 12 %, а при частоте вращения 2000 об/мин номинальный ток меньше тока короткого замыкания в 2,6 раза. Полученные в результате математического моделирования характеристики МЭГ отражают все характерные закономерности МЭГ с высококоэрцитивными магнитами.

4. Разработан и изготовлен макетный образец магнитоэлектрического генератора, входящий в состав электротехнического комплекса, с удельной мощностью в 2,5 раза выше выпускаемых на территории РФ. Путем экспериментальных исследований установлено, что расхождение между теоретическими и экспериментальными данными при исследовании выходных характеристик магнитоэлектрического генератора не превышает 10%.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах

В изданиях из перечня ВАК:

1. Исследование магнитного поля генератора с высококоэрцитивными магнитами / Ф. Р. Исмагилов, И. X. Хайруллин, Е. А. Полихач // Вестник УГАТУ -2007. Т.9. №6 (24). Уфа С. 187-189.

2. Исследование установившегося режима синхронного генератора возвратно-поступательного движения / P.P. Сатгаров, Е.А. Полихач, Н.Л. Бабикова // Вестник УГАТУ - 2007. Т.9, №6 (24). Уфа С. 194-199.

3.К вопросу о классификации линейных генераторов / P.P. Саттаров, Н.Л. Бабикова, Е.А. Полихач // Вестник УГАТУ- 2009. Т.12. №2(31). Уфа С. 144149.

В других изданиях

4. Вопросы оптимизации конструкции амортизатора / В. А. Папернюк, J1. Р. Намаззгулова, М. Б. Гумерова, Е. А. Полихач // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: межвуз. научный сб. Уфа: УГАТУ

2002.-С. 167-172.

5. Применение метода двух реакций для решения задачи по определению потерь в тонкой пластине / В. А. Папернюк, Е. А. Полихач // Энергоэффективная экономика автоматизированные системы учета энергоносителей. Проблемы, задачи, перспективы научно-технического развития опыт внедрения в РБ. -Уфа

2003, С.112-114.

6. Задачи оптимизации магнитоэлектрического демпфера / В.А. Папернюк, JI.H. Риянов, Е. А. Полихач // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: Межвуз. научный сб. - Уфа: УГАТУ, 2003. С.143-146

7. Микропроцессорная система зажигания для снегохода / Р.Н. Султангалеев, Ф.Р. Исмагилов, А. А. Жеребцов, Е. А. Полихач // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: Межвуз. научный сб. - Уфа: УГАТУ 2005, С. 176-181.

8. Экспериментальное исследование магнитоэлектрического генератора / Ф.Р. Исмагилов, Е.А. Полихач, H.J1. Бабикова. // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: Межвуз. научный сб. - Уфа: УГАТУ, 2006. - С.80-85.

9.0 развитии конструкций синхронных машин с постоянными магнитами / P.P. Саттаров, Е.А. Полихач, H.J1 Бабикова. // Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности «АСТИНТЕХ - 2007»: Всероссийская научная конф. Астрахань, 2007. С. 5-9.

10. Использование поведенческих элементов при моделировании системы зажигания для снегохода / А.А Жеребцов, Ф.А. Камалов, Ф.Р. Исмагилов, Е. А. Полихач // Материалы Всероссийской научной конференции 18-20 апреля 2007.: в 2ч. Ч. 2. - 256с. Астрахань, 2007 С. 80-85

11. Исследование распределения магнитного поля в серийно выпускаемых магнето и оценка влияния полюсных наконечников магнитов на распределение и концентрацию поля в зазоре / Е. А. Полихач // Материалы Всероссийской научной конференции 18-20 апреля 2007.: в 2ч. Ч. 2. - 256с. Астрахань, 2007 С. 202-205с.

12. Распределение индукции магнитного поля в воздушном зазоре магнитоэлектрического генератора / Д.В. Рыжиков, Б. А. Полихач // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: межвуз. научный сб. - Уфа: УГАТУ, 2007. С.213-217.

13. Исследование новых конструкций индукторов магнитоэлектрических машин / Ф.Р. Исмагилов, P.P. Саггаров, Е. А. Полихач // Технические науки и современное производство: международная конференция» 26 ноября - 4 декабря 2007 г. Китай (Пекин) С. 119-120

14. Моделирование трансформаторных элементов систем зажигания с помощью TRANSFORMER DESIGNER в системе ORCAD 10.5 / А.А Жеребцов, Ф.А. Камалов, Е. А. Полихач // Современные техника и технологии: международная научно-практической конференция студентов, аспирантов и молодых ученых , Сборник трудов в 3 - х томах. Т.1. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2007. - 547 С. С. 426-427.

15. Бесконтактный однофазный синхронный генератор / Г. Ф. Мухамадеева, Е. А. Полихач // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: межвуз. научный сб. - Уфа: УГАТУ, 2008. С. 164 - 167.

16. Генераторы с постоянными высококоэрцитивными магнитами / А. А. Никулин, Е. А. Полихач // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: межвуз. научный сб. - Уфа: УГАТУ, 2008. С.207 - 211.

17. Оптимизация размеров дискового генератора для мобильного ветроагрегата / Ф. Р. Исмагилов, Е. А. Полихач // Материалы Международной научной конференции «АСТИНТЕХ 2009» 11-14 мая 2009.: Астрахань, 2009. -268 С.

Диссертант

Полихач Е. А.

ПОЛИХАЧ Евгений Александрович

МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕСОВ МАЛЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Специальность: 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 23.11.2009. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Times New Roman. Усл. печ. л. 1,0. Усл. кр. - отг. 1,0. Уч. - изд. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 580.

ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет Редакционно-издательский комплекс УГАТУ 450000, Уфа - центр, ул. К. Маркса, 12

Введение.

ГЛАВА 1 СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АВТОНОМНЫХ ОБЪЕКТОВ.

1.1. Обзор систем электроснабжения автономных объектов.

1.2. Конструкции синхронных генераторов с постоянными магнитами используемых в электротехнических комплексах.

1.4. Методы расчета магнитных систем.

1.4. Выводы.

ГЛАВА 2 РАСЧЕТ И АНАЛИЗ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В АКТИВНОЙ ЧАСТИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО МНОГООБМОТОЧНОГО

МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА.

2.1. Магнитное поле в электрических машинах с высококоэрцитивными магнитами.

2.2. Задачи расчета магнитного поля.

2.3. Постановка задачи расчета магнитного поля в магнитоэлектрическом генераторе для решения МКЭ в программе ELCUT.'.

2.4 Анализ магнитного поля и расчет параметров генератора.

ВЫВОДЫ:.

ГЛАВА 3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА.

3.1 Запись и решение системы уравнений многофункционального многообмоточного магнитоэлектрического синхронного генератора.

3.2 Анализ решений и оценка влияния изменений нагрузки в обмотке освещения на работу обмотки зажигания в установившемся режиме.

3.3 Анализ установившихся режимов обмотки зажигания и влияния ее нагрузки на работу обмотки освещения.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МАКЕТНОГО ОБРАЗЦА МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА С ВЫСОКОКОЭРЦИТИВНЫМИ МАГНИТАМИ NeFeB.

4.1 Экспериментальное исследование скоростных и внешних характеристик синхронного генератора с постоянными магнитами.

4.2 описание испытательного стенда.

4.3 Исследование распределения магнитного поля в воздушном зазоре генератора.

4.4 Экспериментальное определение индуктивности обмоток генератора.

Выводы:.

Актуальность.

Развитие электротехнических комплексов ведет к увеличению мощности потребителей электрической энергии. Это требует повышения удельной мощности системы генерирования электроэнергии. Определение диапазона мощности электротехнических комплексов малых транспортных средств, достоинств и недостатков конструктивных форм, характера работы, применения различных материалов магнитов, является важным условием их дальнейшего совершенствования. Используемые в настоящее время в магнитоэлектрических генераторах (МЭГ) низкокоэрцитивные магниты не позволяют обеспечить возрастающую мощность при сохранении < массогабаритных показателей. Применение в МЭГ высококоэрцитивных постоянных магнитов позволяет существенно повысить мощность системы генерирования и обеспечить возрастающую мощность потребителей при сохранении массогабаритных показателей. Особенность характеристик высококоэрцитивных магнитов требует не только новых конструктивных решений МЭГ, но и тщательного анализа их работы в системах генерирования электроэнергии электротехнических комплексов. Такие комплексы включают в свой состав двигатель внутреннего сгорания (ДВС), магнитоэлектрический генератор с маховичным ротором, микропроцессорный блок управления зажиганием, стабилизатор напряжения и магнитоэлектрический датчик.

В настоящее время не существует единого метода расчета магнитных систем с постоянными магнитами, вследствие наличия сложной зависимости параметров постоянных магнитов от формы. Существующие методы являются поверочными и не позволяют получить оптимальную магнитную систему. Развитие теории и создание новейших образцов МЭГ электротехнических комплексов малых транспортных средств имеет существенное значение для соответствующих отраслей знаний.

Основание на выполнения работы.

Диссертационная работа выполнена в Уфимском государственном авиационном техническом университете по плану научно-исследовательских работ по темам АП-ЭМ-26-08-ХГ и АП-ЭМ-10-09-ХГ и АП-ЭМ-26-08-ХГ.

Целью диссертационной работы является исследование и обоснование применения магнитоэлектрического генератора высокой удельной мощности в составе электротехнического комплекса электроснабжения малых транспортных средств.

Для реализации указанной цели, необходимо решить следующие основные задачи:

1. Разработать математическую модель магнитоэлектрического генератора, отражающую электромагнитное взаимодействие силовой и слаботочной обмотки.

2. Моделирование магнитного поля магнитоэлектрического генератора и анализ взаимного влияния электромагнитных полей слаботочной и силовой обмотки, распределенных на различных полюсах, с учетом реальной геометрии магнитной системы, нелинейных свойств материалов магнитной цепи и геометрической конфигурации силовой и слаботочной обмотки.

3. Разработать, изготовить и провести экспериментальное исследование макетного образца магнитоэлектрического генератора высокой удельной мощности, являющегося составной частью электротехнического комплекса, подтверждающее адекватность разработанной математической модели.

Методы исследований. Теоретические исследования проведены с помощью, положений теории электромагнитного поля, линейных и нелинейных электрических цепей. При анализе электромагнитных процессов использовались численно-аналитические и численные методы решения нелинейных и кусочно-линейных дифференциальных уравнений. Использованы: комплекс программ для инженерного моделирования электромагнитных, тепловых и механических задач методом конечных элементов ELCUT, программа для выполнения и документирования инженерных и научных расчётов — Mathcad.

На защиту выносятся:

1. Обоснование эффективности применения магнитоэлектрического генератора в системах электроснабжения электротехнического комплекса и расчет магнитного поля, выполненный в комплексе программ для инженерного моделирования магнитного поля методом конечных элементов ELCUT. 2. Результаты моделирования магнитного поля магнитоэлектрического генератора с учетом геометрии магнитной системы, нелинейности характеристик материалов магнитной цепи, геометрической конфигурации обмоток, параметров электротехнического комплекса и внешней электрической цепи.

3. Разработанная математическая модель магнитоэлектрического генератора, описывающая электромагнитное взаимодействие силовой и слаботочной обмотки в установившемся режиме работы.

4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований эффективности магнитоэлектрического генератора, являющегося составной частью электротехнического комплекса, подтверждающие адекватность разработанной математической модели, позволяющие создать новые технические решения. i

Научная новизна:

1. Предложена и обоснована новая математическая модель МЭГ, входящего в состав электротехнического комплекса, отличающаяся от известных тем, что учитывает электромагнитное взаимодействие силовой и слаботочной обмотки.

2. Предложена и экспериментально подтверждена математическая моде ль магнитоэлектрического генератора входящего в состав электротехнического комплекса, отличающаяся от известных тем, что в качестве материала магнитов использован магнитопласт неодим-железо бор сNdFeB).

3. Впервые предложена математическая модель магнитоэлектрического генератора, отличающаяся от известных тем, что позволяет рассмотреть в комплексе работу силовой и слаботочной обмотки.

Практическую ценность имеют:

1. Результаты исследований магнитного поля позволяют создать МЭГ входящий в электротехнический комплекс, отличающийся тем, что обладает лучшими энергетическими показателями.

2. Выявленные в результате расчета и анализа магнитного поля, дополнительные преимущества, позволяющие оценить состояние магнитной1 системы и осуществить стабильное формирование параметров магнитоэлектрического генератора за счет более полного использования параметров постоянных магнитов.

3. Математическая модель магнитоэлектрического генератора, учитывающая электромагнитное взаимодействие силовой и слаботочной обмотки.

4. Результаты экспериментального исследования изготовленного макетного образца магнитоэлектрического генератора, являющегося составной частью электротехнического комплекса.

Достоверность научных положений, выводов и результатов работы, корректность принятых допущений подтверждена экспериментальными исследованиями макетного образца магнитоэлектрического генератора.

Реализация результатов работы. На Федеральном государственном унитарном предприятии (ФГУП) Уфимском агрегатном производственном объединение (УАПО) (г. Уфа) при модернизации выпускаемых электротехнических комплексов БСЗ - 4Б и разработке комплексов МПСЗ с высокой удельной мощностью. В учебном процессе на кафедре «Электромеханика» Уфимского государственного авиационного технического университета по направлению подготовки 140600, по программе магистерской подготовке «Электромеханические системы автономных объектов». Победитель молодежного научно-инновационного конкурса УМНИК 2009.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных, всероссийских, республиканских научно-технических конференциях в том числе:

• на Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученных «Современная техника и технологии» г. Томск, 2007 г;

• Технические науки и современное производство г. Пекин (Китай), 2007 г;

• Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности «АСТИНТЕХ 2009» г. Астрахань, 2009;

• Радиоэлектроника, электротехника и энергетика, двенадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов г. Москва, МЭИ, 2006 г;

• Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности «АСТИНТЕХ 2007» г. Астрахань, 2007 г;

• в журнале «Вестник УГАТУ», г. Уфа, 2008 г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 17 печатных работ, в том числе 11 научных статей из которых 3 работы опубликованы в изданиях из перечня ВАК , 6 материалов научно - технических конференций/

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы. Работа изложена на 135 страницах машинописного текста. Библиографический список включает 144 наименований.

ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ:

1. Экспериментальные исследования макетного образца многофункционального многообмоточного магнитоэлектрического синхронного генератора, подтвердили адекватность предложенной математической модели и результатов расчетов и анализа магнитного поля в программе ELCUT.

2. Проведен эксперимент по измерению индуктивностей обмоток якоря многофункционального многообмоточного магнитоэлектрического синхронного генератора прибором RLC метром марки Е7 — 22. с базовая погрешность прибора при измерении индуктивности 0,7%. Расхождение расчетных значений с экспериментальными составило не более 2%.

3. Произведено сравнение экспериментально полученных выходных характеристик обмотки освещения, с результатами математического моделирования. Получено что расхождение в результатах составило не более 10%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Предложена и обоснованна эффективность применения МЭГ высокой удельной мощности в системах электроснабжения электротехнического комплекса.

2. Результаты моделирования магнитного поля МЭГ высокой удельной мощности и анализа взаимного влияния электромагнитных полей слаботочной и силовой обмотки выявили, что взаимное влияние силовой обмотки на слаботочную при их расположении на различных полюсах, приводит к несимметричному распределению индукции магнитного поля в воздушном зазоре. В номинальном режиме работы магнитоэлектрического генератора эта неравномерность достигает 7 %.

3. Разработана и экспериментально подтверждена математическая модель МЭГ высокой удельной мощности. На основе анализа результатов моделирования магнитного поля и оценки электромагнитного,-взаимодействия силовой и слаботочной обмотки показано, что изменение величины тока в силовой обмотки от нуля до номинального значения не оказывает заметного влияния на ток в слаботочной обмотке, а при изменении тока в силовой обмотке от нуля до величины тока короткого замыкания, ток в слаботочной обмотке увеличивается на 0,4 % вследствие вытеснения магнитного поля под полюсами силовой обмотки. В результате действия реакции якоря, номинальный ток силовой обмотки МЭК при номинальной частоте вращения (4500 об/мин.) меньше тока короткого замыкания на 12 %, а при частоте вращения 2000 об/мин номинальный ток меньше тока короткого замыкания в 2,6 раза. Полученные в результате математического моделирования характеристики МЭГ отражают все характерные закономерности МЭГ с высококоэрцитивными магнитами.

4. Разработан и изготовлен макетный образец магнитоэлектрического генератора, входящий в состав электротехнического комплекса, с удельной мощностью в 2,5 раза выше выпускаемых на территории РФ. Путем экспериментальных исследований установлено, что расхождение между теоретическими и экспериментальными данными при исследовании выходных характеристик магнитоэлектрического генератора не превышает 10%.

1. Паластин J1.M. Синхронные машины автономных источников питания. М.: Энергия, 1980. - 384с.

2. Иванов Смоленский А. В. Электрические машины. — М.: Энергия, 1980.-980 с.

3. Вольдек А. И. Электрические машины. Учебник для студентов высш. техн. учебн. заведений. Изд. 2-е, перераб. и доп. Л.: Энергия, 1974.- 840 е.: ил.

4. Специальные электрические машины: (Источники и преобразователи энергии).: Учеб. Пособие для вузов / Под ред. Бертинова А.И. М., Энергоатомиздат, 1982. - 552 с.

5. Паластин Л.М. Электрические машины автономных источников питания. М.: Энергия, 1972. - 464 с.

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

7. Чижков Ю.П. Электрооборудование автомобилей. Курс лекций. 4.1. М.: Издательство «Машиностроение» . 2002. — 240 с.

8. Акимов С.В., Акимов А.В. Автомобильные генераторные установки —М.: Транспорт, 1995 -96с.

9. Справочник по электрооборудованию автомобилей / С.В. Акимов и др. М.: Машиностроение, 1994 - 544с.: ил.

10. Василевский В.И., Купеев Ю.А. Автомобильные генераторы 2-е изд-М.: Транспорт, 1978 - 159с.

11. П.Боровских Ю.И. Электрооборудование автомобилей / Справочник. -М.: Транспорт, 1971 192с.

12. Акимов А.В. Генераторы зарубежных автомобилей. — М.: За рулем, 1998-99с.

13. Павлак Милан. Электрооборудование мотоцикла. М.: Машгиз, 1961 - 144с.

14. Барабанов В.Е. Электрооборудование тракторов и автомобилей. — М.: Колос, 1974-447с.

15. Боровских Ю.И., Гутунев Н.И. Электрооборудование автомобилей. Киев: ВШ, 1988- 167с.

16. Тиминский В.И. Автотракторное электрооборудование. Минск: Ураджай, 1977 —256с.

17. Можаев В.Н. Электрооборудование тракторов, автомобилей и комбайнов. -5-е изд. -Л.: Колос, 1976 255с.

18. Шевченко А.Ф., Медведко А.С., Бухгольц А.С. и др. Стартер-генераторное устройство для легковых автомобилей класса ВАЗ-2110./ — Электротехника. 2003., №9. - С. 15-19.

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

20. Кузнецов В.А., Ширинский С.В. Расчет магнитной цепи синхронного генератора с переменной полюсностью. — Электричество, 2003, №7. С.46-52.

21. Кузнецов В.А., Ширинский С.В. Синхронный генератор с гибридным возбуждением. — Электротехника, 2003, №10. С.2-5.

22. Зечихин Б.С., Куприянов А.Д. Традиционные и компьютерные методы проектирования бесконтактных синхронных машин. — Электричество, 2002, № 5. С.61-72.

23. Балагуров В.А., Кецарис А.А., Лохнин В.В. Перспективы развития магнитоэлектрических генераторов с применением высококоэрцетивных постоянных магнитов/ Электричество, 1977, №3 — с.46-47.

24. Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических машин переменного тока. -М.: ВШ, 1982 272с., ил.

25. Безрученко В.А., Галтеев Ф.Ф. Электрические машины с постоянными магнитами// Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Сер. Электрические машины и трансформаторы, 1982, т.5.

26. Дедовский А.Н. Электрические машины с высококоэрцитивными постоянными магнитами-М.: Энергоатомиздат, 1985 168с.ил.

27. Синельников А.Х. Электроника в автомобиле.-3-е изд.,перераб.и доп.-М.: Радио и связь, 1985.-96с.:

28. Гизатуллин Ф.А. Емкостные системы зажигания: Монография / Ф.А. Гизатуллин; УГАТУ.-Уфа: Б.и., 2002.-249 е.:

29. А.с. 549590 СССР, МКИ F 02Р 1/00. Устройство для бесконтактной тиристорной системы зажигания / Ю.Ф. Баранов (СССР). Опубл. 05.03.77. Бюл.№9.

30. А.с. 549591 СССР, МКИ F 02Р 1/00. Генератор со стабилизатором для электронной системы зажигания двухтактных двигателей внутреннего сгорания / А.П. Ефремов (СССР). Опубл. 05.03.77. Бюл.№9.

31. А.с. 569742 СССР, МКИ F 02Р 1/02. Бесконтактное магдино / А.К. Старостин, А.Г. Швецов, Ю.Ф. Баранов (СССР). Опубл. 25.08.77. Бюл.№31.

32. А.с. 675201 СССР, МКИ F 02Р 1/00. Бесконтактное магдино для двигателя внутреннего сгорания / Ю.Ф. Баранов, А.К. Старостин (СССР). Опубл. 25.11.76. Бюл.№27.

33. А.с. 708067 СССР, МКИ F 02Р 1/00. Устройство для бесконтактной системы зажигания двигателей внутреннего сгорания / В.А. Исев, JI.A. Тюриков (СССР). Опубл. 05.01.80. Бюл.№1.

34. А.с. 767387 СССР, МКИ F 02Р 5/04. Генератор переменного тока для двигателя внутреннего сгорания / Ю.Ф. Баранов, JI.A. Зюзина, А.К. Старостин (СССР). Опубл. 30.09.80. Бюл.№36.

35. А.с. 714585 СССР, МКИ Н 02К 21/48. Генератор переменного тока для двигателя внутреннего сгорания / Ю.Ф. Баранов, А.С. Борзиков, С.А. Григорян, В.Т. Васильченко (СССР). Опубл. 05.02.80. Бюл.№5.

36. А.с. 832105 СССР, МКИ F 02Р 1/00. Комбинированное устройство электропитания / Ю.Ф. Баранов, Л.Ш. Фрумкин, С.А. Григорян, П.Г. Берман (СССР). Опубл. 23.05.81. Бюл.№19.

37. А.с. 1579127 Автономное устройство зажигания

38. А.с. 1087682 Маховик маховичного магнето

39. А.с. 1375850 Устройство электронной системы зажигания для двигателей внутреннего сгорания

40. А.с. 672368 Магнетогенератор

41. А.с. 1768795 Бесконтактное магнето.

42. Хайруллин И.Х., Исмагилов Ф.Р., Порошин Ю.Г., Чигвинцев В.А., Терегулов Т.Р. Магнетогенератор. Патент РФ №2211365. Бюл. №24 от 27.08.2003.

43. Постоянные магниты / справочник под ред. Л.Ш. Казарновского. — М.:ГЭИ, 1963-240с.

44. Несбитт Е. Постоянные магниты на основе редкоземельных элементов / Е.Несбитт, Дж.Верник.Пер. с англ. Л.А.Шубиной и Т.С.Шубиной;Под ред. акад.С.В.Вонсовского.-М.: Мир, 1977.-168с.

45. Постоянные магниты: Справочник / А.Б.Альтман, Э.Е.Верниковский, А.Н.Герберг и др.;Под ред. Ю.М.Пятина.-2-е изд., доп. и перераб.-М.: Энергия, 1980.-486с.

46. Магниты постоянные: Каталог.-М.: ИНФОРМПРИБОР, 1989,-190с.

47. Справочник по электротехническим материалам: В 3-х т. / Под ред. Ю.В.Корицкого,В.В.Пасынкова,Б.М.Тареева. Т.З.-З-е изд.,перераб. и доп.— Л.:Энергоатомиздат, 1988.-728 с.

48. Сливинская А.Г. и Гордон А.В. Постоянные магниты. М. — Л.: Энергия, 1965- 128с.

49. Февралева Н.Е. Магнитотвердые материалы и постоянные магниты. Киев: Наукова Думка, 1969 - 232с.

50. Брынский Е.А., Данилевич Я.Б., Яковлев В.И. Электромагнитные поля в электрических машинах.- Л.: Энергия, 1979. 176 с.

51. Домбровский В.В. Справочное пособие по расчету электромагнитного поля в электрических машинах.—Л.: Энергоатомиздат, 1983.—256 с.

52. Коген-Далин В.В. и Комаров Е.В. Расчет и испытание систем с постоянными магнитами. — М.: Энергия, 1977 — 248с.: ил.

53. Арнольд P.P. Расчет и проектирование магнитных систем с постоянными магнитами. -М.: Энергия, 1969 184с.: ил.

54. Вольдек А.И. Индукционные магнитогидродинамические машины с жидкометаллическим рабочим телом. Л.: Энергия, 1970. - 272 с.

55. Вольдек А.И. Токи и усилия в слое жидкого металла плоских индукционных насосов //Изв. вузов. Электромеханика. 1959, № 1.

56. Вольдек А.И. Основы унификации методик расчета цилиндрических и плоских индукционных насосов // Магнитная гидродинамика, 1966. № 1.

57. Литовский Е.И., Толмач И.М. МГД генераторы.-М.:Наука,1972.351 с.

58. Роза Р. Магнитогидродинамическое преобразование энергии. -М.: Мир, 1970.-288 с.

59. Калнинь Т.К. Явнополюсные МГД-насосы. Рига.: Зинатне, 1969.171 с.

60. Вилнитис А.Я. Поперечный краевой эффект в плоских индукционных МГД машинах. // Движение проводящих тел в магнитном поле. Рига.: Зинатне, 1966. - С.63-94.

61. Круминь Ю.К. Взаимодействие бегущего магнитного поля с проводящей средой. Рига.: Зинатне, 1969. - 246 с.

62. Ямамура С. Теория линейных асинхронных двигателей/ Пер. с англ. Л.: Энергоатомиздат, 1983. - 180 с.

63. Васьковский Ю.М. Дынник JI.M. Математическое моделирование двухсторонних магнитоэлектрических преобразователей // Техническая электродинамика, 1995. № 3. - С.29-32.

64. Nagaya Kosuke, Se Kiguchi Hajime. Design formulae for a plate type magnetic damper with alternative magnetic poles // Facta Univ/ Ser. Mech., Autom. Contr and Rob. 1993. 1 3. - C. 281 - 292.

65. Хайруллин И.Х. Определение токов в тонкой пластине при помощи метода двух реакций. Уфа.: УАИ, 1975, вып.93. - С. 55-58.

66. Веселовский О.Н., Коняев А.Ю., Сарапулов Ф.Н. Линейные асинхронные двигатели. — М.: Энергоатомиздат, 1991. -256 с.

67. Острейко В.Н. Расчет электромагнитных полей в многослойных средах. — Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1981.-152 с.

68. Огарков Е.М. Теоретические исследование концевого эффекта линейных асинхронных двигателей.-Электрические машины и электромашинные системы. Пермь, ППИ, 1981, С.6-13.

69. Тозони О.В. Аналитический расчет электромагнитного процесса в линейном двигателе // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1974. № 5. -С. 100-114.

70. Свечарник Д.В. Линейный электропривод. М.: Энергия, 1979.152 с.

71. Соколов М.М., Сорокин Л.К. Электропривод с линейными асинхронными двигателями. М.: Энергия, 1974 . - 136 с.

72. Вольдек А.И., Толвинская Е.В. Основы теории и методики расчета характеристик линейных асинхронных машин // Электричество, 1975. № 9. -С.29-36.

73. Очарков Е.М., Василевский С.П. Уточненные методы расчета полей плоских линейных индукционных двигателей // Электротехника, 1977. № 3. - С. 21-23.

74. Потапов JI.A. Математические модели электромеханических устройств с полыми немагнитными роторами для установившихся и переходных режимов работы // Изв. вузов. Электромеханика, 1987. № 4. - С. 24-34.

75. Потапов Л.А. Расчет электромагнитного тормоза с немагнитным ротором // Изв. вузов. Электромеханика, 1988. № 6. - С. 35-44.

76. Грюнер А.И., Собачинский Л.К. Синтез схемы замещения асинхронного двигателя с полым ферромагнитным ротором // Оптимизация режимов работы систем электроприводов. Краснярск, 1990. - С. 121-124.

77. Куцевалов В.М. Вопросы теории и расчета асинхронных машин с массивными роторами. М.: Энергия, 1986.

78. Могильников B.C., Олейников A.M., Стрельников А.Н. Асинхронные двигатели с двухслойным ротором и их применение. М.: Энергоиздат, 1983. - 120 с.

79. Лищенко А.И., Лесник В.А. Асинхронные машины с массивным ферромагнитным ротором. Киев: Наук, думка, 1984.-168 с.

80. Власов В.В., Сарапулов Ф.Н., Урмашов Ю.Р. Математическая модель торцевого асинхронного двигателя с биметаллическим ротором // Электричество, 1992. № 7. - С.37-41.

81. Агеев В.Д. Исследование потерь мощности в экранах экранированных асинхронных двигателей // Электричество, 1974. № 12.

82. Иванов-Смоленский А.В., Тамоян Г.Е. Расчет асинхронного экранированного электродвигателя с проводящей жидкостью в зазоре. М.: МЭИ, 1964. Вып.56.

83. Кирюхин В.П. Аналитическое определение интегральных параметров тонкостенных немагнитных экранов электрических машин // Электричество, 1973. № 9. - С. 34-39.

84. Тамоян Г.С., Хайруллин И.Х. К расчету потерь в немагнитном экране статора электродвигателя // Электротехника, 1969. № 4.

85. Тамоян Г.Х., Хайруллин И.Х. Определение мощности потерь в немагнитном экране статора электродвигателя //Электричество, 1969. № 6.

86. Цейтлин JI.A. Потери и вихревые токи в тонких пластинах // Электричество, 1969. № 3.

87. Астахов В.И., Колесников Э.В., Пашковский В.И. Вихревые токи в проводящих пластинах // Изв. вузов. Электротехника, 1972. № 8. - С. 822830.

88. Астахов В.И. Вихревые токи в проводящих оболочках // Изв. вузов. Электромеханика, 1973. № 4. - С.375-382.

89. Исмагилов Ф.Р., Хайруллин И.Х. Вихревые токи в тонких оболочках конической формы. Депонировано «Информэлектро» № 36, 1985, РЖ «Электротехника» 1986 № 3.

90. Исследование магнитного поля генератора с высококоэрцитивными магнитами / Ф. Р. Исмагилов, И. X. Хайруллин, Е. А. Полихач // Вестник УГАТУ Уфа: УГАТУ 2007. Т.9, №6 (24) с. 187-189.

91. Хайруллин И.Х. Исследование электромагнитных демпфирующих элементов систем управления. Дис. на соиск. учен. степ. докт. техн. наук.— Уфа, 1979.—299 с.

92. Исмагилов Ф.Р. Электромагнитные элементы систем управления со сложной геометрией ротора. Дис. на соиск. учен. степ. докт. техн. наук— Уфа, 1998.—345 с.

93. Султангалеев Р.Ф. Переменнополюсные ферропоршковые электромагнитные демпфирующие элементы автоматики: Дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. Уфа, 1987.—182 е.

94. Саттаров P.P. Электромагнитные демпфирующие элементы с аксиальными прорезями в цилиндрической вторичной среде.—Дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук.—Уфа, 1999.—162 с.

95. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле: Учеб. для студ. электротехн. энергетич. и приборостроит. спец. вузов. 8-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш.шк., 1986.-263с.

96. Кошляков Н.С. и др. Уравнения в частных производных математической физики. —М.: Высшая школа, 1970.

97. Камке Э. Справочник по дифференциальным уравнениям / Э.Камке;Под ред.С.В.Фомина.-5-е изд.-М.: Наука, 1976.-576с.

98. Янке Е. Специальные функции. Формулы, графики, таблицы / Пер. с нем.; Под ред. Л.И.Седова.-2-е изд.-М.: Наука, 1968.-344с.:

99. Дьяконов В.П. Компьютерная математика. Теория и практика. -М.: Нолидж, 2001.- 1296 с.

100. Очков В.Ф. MathCAD7 Pro для студентов и инженеров. М.: Компьютер Пресс, 1998. - 384 с.

101. Терегулов Т.Р., Трофимов А.В. Исследование электрического генератора с кольцевой обмоткой. Электротехнические комплексы и системы. Межвузовский научный сборник. Изд. УГАТУ. - Уфа, 2001- С. 205208.

102. Терегулов Т.Р., Трофимов А.В. Исследование однофазного генератора -«Электромеханика, электротехнические комплексы и системы.» Межвузовский сб. науч. трудов. — Уфа: Изд-во Уфимск. гос. авиац. техн. унта, 2002.-С. 129-133.

103. Терегулов Т.Р., Трофимов А.В. Расчет однофазного магнитоэлектрического генератора. — Тезисы докладов Международной молодежной начн. конф. «XXIX Гагаринские чтения», Москва, 2003. С.67-68.

104. Терегулов Т.Р., Трофимов А.В. Исследование электрического генератора с кольцевой обмоткой. — «Электротехнические комплексы и системы» межвузовский научный сборник, Уфа, 2001. С.205-208.

105. Хайруллин И.Х., Саттаров P.P., Терегулов Т.Р. Расчет магнитного поля вихревых токов в сплошном сердечнике. — «Электромеханика, электротехнические комплексы и системы» межвузовский научный сборник, Уфа, 2003.-с. 61-66.

106. Терегулов Т.Р., Трофимов А.В. Исследование электрического генератора с кольцевой обмоткой. «Электротехнические комплексы и системы» межвузовский научный сборник, Уфа, 2001. - С.205-208.

107. Терегулов Т.Р. О влиянии насыщения на гармонический состав ЭДС однофазного генератора. «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» Восьмая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов, Москва, 2002. - С.205-208.

108. Терегулов Т.Р., Набиуллин А.Р. Улучшение искрообразования магнето. — Международная молодежная научно-техническая конференция «Интеллектуальные системы управления и обработки информации», Уфа, 2001.-С.242.

109. Терегулов Т.Р., Трофимов А.В. Исследование однофазного генератора -«Электромеханика, электротехнические комплексы и системы.» Межвузовский сб. науч. трудов. Уфа: Изд-во Уфимск. гос. авиац. техн. унта, 2002. - С. 84-88.

110. Хайруллин И.Х., Исмагилов Ф.Р., Порошин Ю.Г., Чигвинцев В.А., Терегулов Т.Р. Магнетогенератор. Патент РФ №2211365. Бюл. №24 от 27.08.2003

111. Дубицкий С.Д., Поднос В.П. ELCZJT — инженерная система моделирования двумерных физических полей // CADmaster.— 2001.— №1.— С. 17-21

112. Демешко Ю. Ф., Михеев В. И., Основич JI. Д., Сравнительный анализ торцевых и цилиндрических машин по массогабаритным показателям // Электрические машины с составными активными объемами. — Новосибирск: НЭТИ, 1989. 150 с.

113. Костенко М. П., Пиотровский JI. М. Электрические машины. Ч. 2 -машины переменного тока, учебник для высш. техн. учеб. заведений. -JL: Энергия, 1973.-648 с.

114. Сипайлов Г. А., Лоос А. В. Математическое моделирование электрических машин (АВМ): Учебное пособие для студентов вузов. — М.: Высшая школа, 1980. — 176 с.

115. Ихваненко А. г., Юрачковский Ю. П. Моделирование сложных систем по экспериментальным данным. М.: Радио и связь, 1987. - 120 с.

116. Утляков Г. Н., Куляпин В. М., Бовтрикова. Комбинированные системы регулирования напряжения синхронных генераторов / М.: Изд-во МАИ, 1998.-224с.

117. Чучалин А.И. Математическое моделирование в электромеханике. Томск: Изд-во ТПУ, 1997. 140с.

118. Исследование установившегося режима синхронного генератора возвратно-поступательного движения / P.P. Саттаров, Е.А. Полихач, H.JI. Бабикова // Вестник УГАТУ Уфа: УГАТУ 2007. Т.9, №6 (24) с. 194-199.

119. Демирчан К.С., Чечурин B.JI. Машинные расчеты электромагнитных полей. — М.: Высш. шк., 1986. 240 с.

120. Михлин С. Г. Вариационные методы в математической физике. — М.: Наука, 1970.- 115 с.

121. Домбровский В.В. Справочное пособие по расчету электромагнитного поля в электрических машинах. JL: Энергоатомиздат, 1983.-256 с.

122. Утляков Г. Н., Куляпин В. М., Бовтрикова Е. В. Комбинированные системы регулирования напряжения синхронных генераторов. — М.: Изд-во МАИ, 1998.-224с.

123. Черных И. В. Моделирование устройств индукционного нагрева с помощью пакета ELCUT // Exponenta Pro. Математика в приложениях.— 2003.—№2.—С. 4-8.

124. К вопросу о классификации линейных генераторов / P.P. Саттаров, Н.Л. Бабикова, Е.А. Полихач, // Вестник УГАТУ: Уфа УГАТУ 2009 Т.12 №2(31) с. 144-149.

125. Вопросы оптимизации конструкции амортизатора / В. А. Папернюк, Л. Р. Намаззгулова, М. Б. Гумерова, Е. А. Полихач // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: межвуз. научный сб. Уфа: УГАТУ 2002. С. 167-172.

126. Задачи оптимизации магнитоэлектрического демпфера / В.А. Папернюк, Л.Н. Риянов, Е. А. Полихач // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: Межвуз. научный сб. Уфа: УГАТУ, 2003. С. 143-146

127. Микропроцессорная система зажигания для снегохода / Р.Н. Султангалеев, Ф.Р. Исмагилов, А. А. Жеребцов, Е. А. Полихач // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: Межвуз. научный сб. Уфа: УГАТУ 2005, 176-181с.

128. Экспериментальное исследование магнитоэлектрического генератора / Ф.Р. Исмагилов, Е.А. Полихач, Н.Л. Бабикова. // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: Межвуз. научный сб. Уфа: УГАТУ, 2006. - С.80-85.

129. О развитии конструкций синхронных машин с постоянными магнитами / P.P. Саттаров, Е.А. Полихач, Н.Л. Бабикова. // Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности «АСТИНТЕХ -2007»: Всероссийская научная конф. Астрахань, 2007. С. 5-9.

130. Распределение индукции магнитного поля в воздушном зазоре магнитоэлектрического генератора / Д.В. Рыжиков, Е. А. Полихач // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: межвуз. научный сб. Уфа: УГАТУ, 2007. С.213-217.

131. Исследование новых конструкций индукторов магнитоэлектрических машин / Ф.Р. Исмагилов, P.P. Саттаров, Е. А. Полихач // Технические науки и современное производство: международная конференция» 26 ноября 4 декабря 2007 г. Китай (Пекин) 119-120

132. Бесконтактный однофазный синхронный генератор / Г. Ф. Мухамадеева, Е. А. Полихач // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: межвуз. научный сб. Уфа: УГАТУ, 2008. С. 164 - 167.

133. Генераторы с постоянными высококоэрцитивными магнитами / А. А. Никулин, Е. А. Полихач // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: межвуз. научный сб. Уфа: УГАТУ, 2008. С.207 -211.

134. Оптимизация размеров дискового генератора для мобильного ветроагрегата / Ф. Р. Исмагилов, Е. А. Полихач // Материалы Международной научной конференции «АСТИНТЕХ 2009» 11-14 мая 2009.: Астрахань, 2009. 268с

135. Jacek F. Gieras., Mitchell Wing., Permanent Magnet Motor Technology /Marcei. Dekker, Inc 611 стр.

136. I.H. Hairillin, F.R. Ismagilov, R.R. Sattarov Assessment of braking forces, which effect aircraft when landing on magnetic runway//Conference «Aircraft engineering prospects».-Berlin, 1998. C.40.

137. Bossavit. Complementary formulation in steady-state eddy-current theory. IEE PROCEEDINGS-A, Vol.139, No 6, November 1992, P. 265-272.