автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Магнитоэлектрический стартер-генератор в системе электроснабжения самолетов нового поколения

На правах рукописи

ВЛАСОВ АНДРЕЙ ИВАНОВИЧ

МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СТАРТЕР-ГЕНЕРАТОР В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ САМОЛЕТОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Специальность 05.09.01 -"Электромеханика и электрические аппараты"

2 5 НОЯ 2010

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Чебоксары - 2010

004614098

Работа выполнена на кафедре электромеханики и технологии электротехнических производств ФГОУ ВПО "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова"

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Нестерин Валерий Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Копылов Сергей Игоревич

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Никитин Владимир Михайлович

Ведущая организация - электромашиностроителыплй завод ОАО "Лепсе", г. Киров

Защита диссертации состоится "3" декабря 2010 г. на заседании диссертационного совета Д212.301.06 при ФГОУ ВПО "Чувашский государственный университет имени Й.Н. Ульянова " в аудитории Г-214 в 15 час. 00 мин. по адресу: 428015, г. Чебоксары, Московский пр., 15.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 428015, г. Чебоксары, Московский пр., 15, Ученый совет ФГОУ ВПО "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова".

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова".

Автореферат разослан "_ /" // 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д212.301.06 к.т.н., доцент

Н. В. Руссова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из наиболее перспективных направлений создания конкурентоспособного отечественного самолета является переход к концепции полностью электрифицированного самолета (ПЭС). ПЭС - самолет с единой системой вторичной энергии, в качестве которой используется система электроснабжения (СЭС), обеспечивающая питанием системы управления полетом, привод шасси, системы жизнеобеспечения и кондиционирования, электронные устройства, противооб-леденительную и другие бортовые системы и устройства. На ПЭС отсутствуют гидравлическая и пневматическая системы.

ПЭС требует увеличения мощности, как электрогенераторов (до 200 кВА и более), так и СЭС (до 1500 кВА) в целом. Кроме того, на ПЭС намечается осуществить переход к СЭС переменного тока напряжением 230/400 В переменной частоты 360-800 Гц, где генераторы приводятся во вращение непосредственно от редуктора авиадвигателя. При этом вместо генераторов на ПЭС планируется использовать бесконтактные стартер-генераторы (СГ), обеспечивающие как запуск авиадвигателя, так и генерацию электрической энергии. К СГ самолетов нового поколения предъявляются значительно более высокие требования по мощности, надежности работы в широком диапазоне частот вращения, массогабаритным и энергетическим показателям.

Разработанные на сегодняшний день авиационные генераторы и коллекторные СГ не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям по надежности, массогабаритным и другим показателям. Так, требуемая масса генератора мощностью 120 кВА для новых магистральных самолетов не должна превышать 50 кг, а масса авиационного генератора соответствующей мощности ГТ120ПЧ6А составляет 67 кг. Кроме того, разработанные отечественные авиационные бесконтактные генераторы переменного тока не позволяют реализовать стартерный режим. Наиболее полно этим требованиям удовлетворяют вентильные магнитоэлектрические машины (МЭМ).

Высокий уровень требований к характеристикам СГ во всех режимах работы заставляет разработчиков совершенствовать известные и создавать новые способы исследования стационарных и переходных электромагнитных процессов, а также разработку методов проектирования и математического моделирования МЭМ.

Таким образом, проблема разработки методов проектирования и создание магнитоэлектрических СГ большой мощности для СЭС самолетов нового поколения имеет важное практическое значение и является актуальной.

Объектом исследования является магнитоэлектрический СГ для СЭС самолетов нового поколения и связанные с этим задачи его проектирования.

Предмет исследования - методы расчета и проектирования, оптимизация массо-габаритных и энергетических показателей магнитоэлектрического СГ.

Целью работы является разработка рекомендаций и методов проектирования, а так же выбор и обоснование оптимального варианта конструкции СГ для СЭС самолетов нового поколения.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

- систематизация требований, предъявляемых к СГ для СЭС самолетов нового поколения;

- сравнительный анализ современного состояния и выбор наиболее приемлемого для СГ типа электрической машины (ЭМ);

i - исследование и оптимизация массогабаритных и энергетических показателей СГ методами математического моделирования, создание обобщенной математической модели (ОММ); -

- проведение экспериментальных исследований на демонстрационном образце (ДО) магнитоэлектрического СГ, подтверждающих достоверность результатов математического моделирования, основных положений и выводов диссертации.

Методы исследования. При выполнении работы были использованы аналитические и численные методы математического моделирования электромагнитных процессов в ЭМ, сочетающие в себе аналитическую, полевую и имитационные математические модели, а также метод планирования эксперимента (МПЭ). Для реализации этих моделей применялись известные программные продукты: Maxwell, Elcut, AutoCad, Inventor, Matlab Simulink, MathCAD. Экспериментальные исследования проводились на ДО магнитоэлектрического СГ методом сопоставительного анализа.

Научная новизна работы состоит в следующем: .......- обоснована целесообразность применения МЭМ, как наиболее подходящей для использования в качестве СГ СЭС самолетов нового поколения;

- на основе анализа схемотехнических решений МЭМ показано, что для ПЭС преобразователь запуска СГ целесообразно выполнять многофункциональным с целью использования его возможностей для управления различными электроприводами, работающими на других режимах полета, например, органов управления самолета, СКВ, шасси и др.;

- получена аналитическая зависимость полной массы СГ от его параметров, позволяющая выявить основные и дополнительные пути одновременного снижения массы и повышения КПД магнитоэлектрического СГ;

- выработаны рекомендации оптимального проектирования и улучшения массогабаритных и энергетических показателей СГ с учетом понятий "полетной массы" и "полетного КПД". Найдены аналитические выражения дополнительной мощности и дополнительного расхода топлива, необходимого для охлаждения СГ на борту самолета;

- разработана ОММ, сочетающая в себе аналитическую, полевую и имитационные математические модели, а также МПЭ, которая позволяет осуществить оптимизацию геометрии и обмоточных данных СГ а так же найти оптимальные параметры для обеспечения заданных характеристик проектируемого СГ.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

- разработаны рекомендации по улучшению массогабаритных и энергетических показателей магнитоэлектрического СГ, реализованные в ДО с учетом особенностей их применения в СЭС самолетов нового поколения;

- выявлены конструктивные особенности и получены рекомендации проектирования магнитных систем (МС) роторов для обеспечения максимального магнитного потока;

- разработана методика анализа и оптимизации массогабаритных и энергетических показателей магнитоэлектрического СГ МПЭ, которые могут использоваться в инженерной практике для расчета выходных характеристик и показателей СГ с малыми затратами времени и приемлемой точностью.

Достоверность полученных результатов исследования заключается в сравнении результатов, полученных различными методами, используемыми автором и подтверждается экспериментальными исследованиями на ДО.

Реализация результатов работы. Разработанные в диссертации методы и рекомендации использовались при подготовке технических материалов НИР по темам: "Исследования в обеспечение создания системы электроснабжения, системы запуска маршевых двигателей и электроприводов системы кондиционирования воздуха полностью электрифицированного самолета. Система генерирования и запуска маршевого двигателя"; "Концептуальная разработка проекта старгер-генератора для двигателей НК-33/43: компоновка стартер-генератора и блоков управления", который выполнялся по договору между ОАО "Электропривод" и "СНТК имени Кузнецова".

Связь работы с научными программами, темами. Работа выполняется в направлении развития научной концепции ПЭС, включенной в программу "Развитие гражданской авиационной-техшжи России на период до 2015 года". Работа непосредственно связана с проведением НИР "Исследования в обеспечение создания электроэнергетического комплекса самолета с полностью электрифицированным оборудованием" по техническому заданию ФГУП "НИИАО", а так же с разработкой технических материалов по теме: "Концептуальная разработка проекта стартер-генератора для двигателей НК-33/43: компоновка стартер-генератора и блоков управления".

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Всероссийская научно-техническая конференция "Наука-производство-технолопш-экология", Киров, Россия, 2008; ХП Международной конференции "Электромеханика, электротехнологии, электрические материалы и компоненты" МКЭЭЭ-2008, Крым, Алушта, 2008; XVII Международная конференция по постоянным магнитам МКПМ XVII, 21-25 сентября, Суздаль, 2009.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.

Структура и состав диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников из 316 наименований и 20 приложений. Основная часть работы изложена на 224 страницах, включает 102 рисунка и 39 таблиц.

На защиту выносятся основные положения:

1) выбор и обоснование наиболее подходящего типа ЭМ для СГ СЭС ПЭС; .

2) аналитическое выражение массы СГ, исследование оптимальности массо-габаритных и энергетических показателей СГ с учетом понятий "полетной массы" и "полетного КПД";

3) результаты исследования и оптимизации массогабаритных и энергетических показателей магнитоэлектрического СГ методами математического моделирования;

4) результаты математического моделирования, позволившие создать действующий образец магнитоэлектрического СГ для СЭС ПЭС, а также результаты экспериментальных исследований ДО.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении представлен обзор современного состояния проблемы, определена ее цель и обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы задачи исследования и методы его проведения, отмечена научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе проведена систематизация требований к СГ для СЭС самолетов нового поколения. Осредненные систематизированные требования к СГ для самолетов нового поколения приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Осредненные систематизированные требования к СГ

Наименование параметра Значение параметра

Генераторный режим

Номинальная мощность, кВ ■ А от 100 до 250

Выходное напряжение, В 230/400

Частота генерирования, Гц .........360-800 ......

Частота вращения, об/мин от 10800 до 16000

Режим работы*' продолжительный

Стартерный режим

Мощность на валу, кВт до 100

Максимальный момент, Н-м 200

Частота вращения выходного вала в момент отключения, об/мин 9600

Режим работы кратковременный

Механические параметры

Вид охлаждения принудительное

Удельная масса, юг/кВт 0,25

Вероятность отказа (без системы управления), 1/ч, не более 2x10-"

*) 85 % времени от общего ресурса СГ работает при нагрузке 50 % от номинальной; 15 % времени от общего ресурса СГ работает при номинальной нагрузке.

На основании сравнительного анализа различных типов ЭМ для СГ показано, что МЭМ наиболее полно удовлетворяют требованиям, предъявляемым к СЭС самолетов нового поколения и по всем основным показателям: предельной мощности, перегрузочной способности, КПД, надежности, удельной массе т* (в 2,3 - 2,6 раза для ЭМ средней мощности), удельному моменту д* (в 1,2 - 1,3 раза для ЭМ средней мощности) превосходят ближайшего претендента асинхронную машину (АМ). На рисунке 1 представлены зависимости т*, авиационных

АМ и вентильных МЭМ при идентичных режимах работы, подтверждающие данные выводы.

Проведен анализ специальных требований к материалам постоянных магнитов (ПМ), магнитным и техническим свойствам ПМ, МС авиационных СГ. ПМ на основе самария и кобальта имеют высокие значения удельной магнитной энергии, температурной стабильности, а также обладают устойчивостью по отношению к

процессам коррозии. Ограничения по температурной стабильности ПМ из сплавов Nd-Fe-B, а также их невысокая коррозионная стойкость и способность поглощать водород из окружающей среды, сдерживают их использование в авиационных МЭМ. Приведены классификация, достоинства и недостатки МС роторов: с обязательной комбинацией магшггомягкого материала (МММ) и мапштотвердого материала - сборные МС с тангенциальным и радиальным намагничиванием ПМ и исключающие МММ - цельные и сборные мозаичные магнитные системы (CMC). Наиболее предпочтительными являются CMC.

С целью повышения удельной мощности все авиационные ЭМ являются высокоскоростными. Кроме того, в последнее время наметилась устойчивая тенденция к дальнейшему' повышению частоты вращения (до десятков тысяч оборотов в мипуту) как авиационных генераторов, СГ, так и ЭМ исполнительных электромеханизмов.

Основными проблемами при этом являются обеспечение механической прочности ротора и снижение потерь. Механическая прочность ротора обеспечивается оптимизацией выбора материалов ПМ, размеров ротора (отношение диаметра к длине), упрочняющего бандажа, других элементов конструкции ротора с помощью совместного анализа прочностных и электромагнитных параметров ЭМ.

Для снижения потерь в высокоскоростных МЭМ, вызванных как основной частотой, так и высшими гармониками тока и магнитного потока, можно рекомендовать: МС, исключающие МММ в роторе; при наличии МММ сердечника в роторе выполнять его шихтованным; предусматривать в конструкции сердечника ротора аксиальные каналы с целью снижения массы и улучшения условий охлаждения; для упрочняющего бандажа использовать материал с высоким удельным электрическим сопротивлением; при значительной частоте вращения ротора предусматривать сегментирование полюсов ротора; выбирать число пар полюсов не более трех; толщину листов шихтованного сердечника статора 0,15 мм и ниже; материал статора - желе-зокобальтовый сплав с содержанием кобальта 49 или аморфные стали; снижение потерь и пульсаций момента, вызванных зубовыми гармониками, уменьшением открытия паза и увеличением воздушного зазора.

Представлены варианты схемотехнического выполнения стартерного и генераторного режимов СГ на базе МЭМ и принципы управления. В стартерном режиме работы СГ системы скалярного или частотного управления формируют фазные напряжения на основании заданных значений амплитуды и частоты, получаемых путем широтно-импульсной модуляции выходных напряжений инвертора. Для СГ на базе МЭМ применяется метод частотного управления с самосинхронизацией (в строгом соответствии с положением ротора).

,ч

1 1 1

- • -

1 /V

- - с. 1 N

1 11 1 ■гг

О КЮ 1К0 1 500 2ЛОО 2500 J-K0

— — • т"(Ааздцх>«1* нашина) ■ ■ - т" (Ввкгкльнм M3Mj ........ ..q" (В«)тт/1ьиа* МЭМ) - . . — — » q' (Астере»м* msuwhj)

Рисунок 1 - Зависимости т* с]* /(Р2) авиационных AM и вентильных МЭМ

Показано, что для магнитоэлектрического СГ ПЭС преобразователь запуска целесообразно выполнять многофункциональным с целью использования его возможностей для управления различными электроприводами, работающими на других режимах полета, например, органов управления самолета, СКВ, шасси и др.

В генераторном режиме СГ должен обеспечивать как стабилизацию, так и регулирование выходного напряжения. В СГ на базе МЭМ регулятор напряжения может быть реализован по принципу преобразователя матричной структуры, который обеспечивает преобразование параметров источника переменного тока (амплитуды и частоты) в напряжение, необходимое для.питания нагрузки, без накопления энергии в промежуточном звене постоянного тока, что позволяет выполнить регулятор напряжения малогабаритным.

Выполнен анализ математических методов исследования электромагнитных полей, переходных процессов магнитоэлектрического СГ, на основании которого определен порядок процесса проектирования СГ.

Во второй главе проведено исследование массогабаритных и энергетических показателей магнитоэлектрических СГ с целью их улучшения. Известно, что повышение частоты вращения п ведет к снижению как габаритов, так и массы ЭМ (при Р-сотг\ о чем дает представление формула постоянной Арнольда (машинная постоянная).

Проведенные расчеты авиационного СГ о мощностью 200 кВА с воздушным охлаждением при различных п показывают (рисунок 2), что при постоянной мощности существует такая п, при которой масса активных материалов СГ имеет минимальное значение. В нашем случае минимум массы активных материалов имеет место при и=45000 об/мин. При дальнейшем уве- 10000 10000 5С0Й> ^Т.™ личении п сказываются как технологические, так Рисунок 2 - Зависимость массы и тепловые ограничения, что требует принуди- активных материалов СГ тельного увеличения размеров СГ (площади ох- от частоты вращения лаждения) и, как следствие, приводит к росту массы. Так же показано, что увеличение частоты вращения в 2 раза приводит к уменьшению массы магнитоэлектрического СГ, примерно, в 1,5 -1,6 раза.

. Дополнительные пути снижения массы СГ вытекают го анализа формулы полной массы СГ

N

мсг -

агкф-коб-А-В,■/

(1)

Исследовано влияние различных факторов на массу СГ. на основании расчета вариантов авиационных СГ мощностью 100 и 200 кВА:

- увеличения частоты тока при постоянстве частоты вращения (рисунок 3);

- увеличение индукции в воздушном зазоре Bs путем повышении максимального энергетического произведения ПМ (ВНтт) (рисунок 4);

в., кг

30 25 20 15 10 5 0

V *1,.ч

6.0Е-03 5.5Е-03 5.0Е-03 4.5Е-03 4.0Е-03

300 400 500 600 700 /,Гч Масса активных материалов " * Объем стартер-генератора

■Рисунок 3 - Зависимость массы активных материалов и объема СГ от частоты тока

С,, кг

35

В,.Тл

0.55 0.54 0.53 0.52 0.51 0.5 0.49 0.48

120

145

170

220

245

195

-•"Масса активных иатериадоя Индукция в воздушном зазоре

Рисунок 4 — Зависимость массы активных материалов СГ и Вз~/{ВНтах) 1,2

кгв -кк ■ В даппом случае

- уменьшения произведения коэффициентов г. к

уменьшение массы СГ достигается уменьшением конструктивного коэффициента кк благодаря применению в качестве материала конструктивных элементов магниевого сплава, который имеет удельную массу 1740 кг/м°, что в 1,56 раз меньше удельной массы алюминия 2710 кг/м3, наиболее часто используемого в авиационных ЭМ. Одним из способов уменьшения массы СГ является уменьшение коэффициента кс, зависимость которого от параметров СГ имеет вид

, в, , в, \( 1 , <

2

К • с.

В; Ь где ¿1 = ]/2Агс,

кг = 71-а:/Ар-кс,

(о,б -»0,7)- Рт ■ а • (<т • К +• Я) - площадь всех пазов статора. к1тсоэ <р ■ • 1гт ■ Вг

(2)

<2 =

Проведен поиск резервов повышения КПД СГ на базе МЭМ, который показал, что для увеличения КПД СГ, предназначенного для работы в СЭС переменного тока переменной частоты, необходимо:

- уменьшить активное сопротивление обмотки якоря Я путем применения ПМ с большим ВНтах (рисунок 5);

- снизить удельные потери в меди путем организации интенсивного отвода тепла;

- снизить влияние явления вытеснения тока путем разбивки эффективного проводника на несколько элементарных;

- повышать окружную скорость

ротора;

- применять электротехническую сталь с оппшальной толщиной лисш 0,15 мм;

-акмпс* иг^гмчкн-еаач—иг

Рисунок 5 - Зависимость Я, Вг и КПД от ВНтах при неизменных размерах МС

- исключить закорачивание листов статора корпусом путем запрессовки пакета в нетокопроводящий корпус, либо выполнять СГ в бескорпусном исполнении;

- закладывать распределенную обмотку;

- применять бесконтактные подшипники для снижения механических потерь.

Кроме того, при проектировании СГ для СЭС переменной частоты необходимо так выбирать электромагнитные нагрузки, чтобы максимум КПД имел место при п, соответствующей наибольшей продолжительности работы на половине номинальной мощности.

Проведено исследование оптимальности массогабаритных и энергетических показателей СГ с учетом понятий "полетной массы" Отч и "полетного КПД" т}„. Сумма собственной массы СГ в и дополнительной массы компонентов, необходимых для его функционирования называется "полетной массой"

+Отоп, (3)

где Отоп- "топливная" составляющая 0„а1

= (4)

г - , - масса тошшва, учитывающая уменьшение подъемной

~ пгтм. '1 1

силы авиадвигателя вследствие затраты им механической мощности на вращение СГ,

о» = Л • / = «Г* - ^- М- ' = ■^

ср'АТ V Ч ) ср-ЛГ ^ 7/ )

расходуемого на охлаждение СГ,

р ._-р».у-1'2 Г1-'?) - потеря мощности вследствие протекания хладаген-сг-ат г] ) та через каналы охлаждения СГ.

КПД СГ с учетом потерь в авиадвигателе на его охлаждение называют "полетпым КПД"

ц

ь - масса топлива,

(4)

с„-АТ

Проведено исследование влияния КПД магнитоэлектрического СГ мощностью 200 кВА на его Отл при постоянной скорости полета ЛА и =600 м/с (рисунок 6).

В данном СГ имеет смысл повысить его массу в 1,412 раза, подняв КПД на 0,6 %. Дальнейшее увеличение КПД СГ за счет роста С приводит к увеличению С„ол и, следовательно, не целесообразно.

На рисунке 7 показана зависимость Опол СГ от щ при различных о. Из анализа рисунка 7 следует, что с увеличением и ЛА Опт СГ рае^, а т]„ уменьшается. Кроме того, минимум С„ол СГ с ростом и смещается в область максимальных значений 77п при данной о. Отсюда следует, что для ЛА имеющих высокую и целесообразно повышать КПД СГ за счет увеличения б, тогда как для ЛА с низкими о целесообразно уменьшать О СГ при снижении его КПД. Данное заключение озна-

чает, что СГ одинаковой мощности, спроектированные на минимум Отл> для высокоскоростных ЛА имеют большую массу, чем СГ для низкоскоростных ЛА.

«С ---1—-! I I г

1 » и СС 0 Vc

/

- /

1 /

->> >< "ч

-- 1

45

96.4 96.5 96.6 96.7 96.8 96.9 97.0 97.1 97.2 97.3 ОДГ, ■» Macro CKuqiHi'/' .tH'piwopa G

Время полета / = 10 часов

—приг=100м. ~при\^200м

~6г-при v=300 м/с при v=400 м/с -Жг-при \=500м/с у, при \~=600 м/с

i

0.775 0.825 0.875 "Полетный КПД", о..

Рисунок 7 - Зависимость G„0„ от "полетного КПД" СГ

Рисунок 6 - Зависимость Gn0ll СГ от КПД

Также установлено, что при определении оптимальных массогабаритных и энергетических показателей авиационных СГ необходимо учитывать назначение ЛА, а именно: время t и скорость и полета. Так увеличение г в 10 раз приводит к росту G„m СГ в среднем в 7,83 раза. При увеличении и от 100 м/с до 600 м/с и времени полета t = 2 часа G„0JI возрастает в 1,26 раза.

В третьей главе разработана методика решения задач анализа и оптимизации параметров магнитоэлектрического СГ МПЭ. Показано, что использование МПЭ обеспечивает: минимизацию необходимого числа опытов, одновременное варьирование всех факторов, минимизацию ошибок эксперимента за счет использования специальных проверок, возможность решения задачи оптимизации параметров ЭМ.

На основании проведенного анализа, представленных на рынке специализированных программных обеспечений, для математического моделирования магнитоэлектрического СГ с помощью численного решения уравнений магнитного поля выбрано лицензионное программное обеспечение ELCUT, разработанное НПКК "ТОР", г. Санкт-Петербург.

Для оптимизации МС статора и ротора, расчета ЭДС, индуктивности фаз и электромагнитного момента методом конечных элементов (МКЭ) предложена полевая математическая модель магнитоэлектрического СГ, разработанная в программе ELCUT (рисунок 8). Разработаны правила и порядок применения полевой математической модели магнитоэлектрического СГ для моделирования магнитного поля СГ на холостом ходу и под нагрузкой.

В диссертации представлены результаты разработки в пакете Matlab Simulmk имитационных математических моделей стартерного (рисунок 9) и генераторного (рисунок 10) режимов работы магнитоэлектрического СГ.

Имитационные математические модели построены из стандартных блоков Simulink электротехнической библиотеки Sim Power Systems.

Рисунок 8 - Расчетная молель по МКЭ СГ с ПМ

Рисунок 9 - Структурная схема имитационной модели СГ с ПМ в стартерном режиме

Основным блоком моделей, является блок "Permanent Magnet

Synchronous Machine", представляющий собой модель синхронной ЭМ с возбуждением от ПМ. Данный блок содержит систему уравнений синхронной ЭМ с ПМ во вращающейся синхронно

с ротором системе координат dq (система уравнений 5). Переход от двухфазной системы координат dq к трехфазной естественной системе координат ABC осуществляется в соответствии с системой уравнений 6.

С помощью разработанных имитационных математических моделей проводилось исследование ЭДС холостого хода, внешней характеристики при разной частоте вращения, режима пуска ДО магнитоэлектрического СГ с нагрузкой в генераторном режиме, а также моделирование переходных процессов СГ в стартерном режиме Рисунок 10 - Структурная схема имитационной модели

Дня репге- С с ^^ в генеРат°Рн0М режиме

кия задач оптимизации магнитоэлектрического СГ предложена ОММ, сочетающая в себе аналитическую, полевую и имитационные математические модели, а также МПЭ. ОММ построена по модульному принципу, где под модулем понимается отдельная математическая модель (аналитическая, полевая и т.д.).

di R . L,

--Ч/--ч—— р ■ со -г

Л ' Ld ' Ldd L/

d 1 R . Ld y- peo

р. (ГЛ-К^-Л )•<*■',) их

(5)

со = —(M^ -F -m

ил = ud sin(fflr) + Uq cos(fflf)

uB = ud sin(ü» - + uq cos(<uí - —■)

uc-ud sin( cot + ——) + « cos( cot + —) 3 3

(6)

J

В связи с этим на любом предприятии предлагаемая ОММ может быть построена на тех математических моделях - модулях, которые используются на данном предприятии. Благодаря модульной структуре ОММ можно легко изменить путем введения новых модулей, или преобразованием некоторых из уже имеющихся, или перестановкой модулей, определяющих процесс обработки данных. Алгоритм ОММ для решения задач оптимизации представлен на рисунке 11.

L

В соответствии с предложенным алгоритмом ОММ на первом этапе проектирования с помощью известных аналитических математических моделей МЭМ проводятся элекгромагнитные, тепловые, механические и т.п. расчеты.

На втором этапе проектирования, по результатам аналитических расчетов, в стандартных программных системах, таких как AutoCad, Inventor и I т.н., формируется геометрическая модель магнитоэлектрического СГ. Далее i геометрическая модель экспортируется I в формате *.dxf в программный ком! плекс ELCUT и производится задание параметров проекгирования. После задания свойств материалов, источников поля, граничных условий проводится оптимизация элементов МС полевыми методами.

На третьем этапе при помощи численных методов расчета, реализованных в программе ELCUT, определяются значения потокосцеплений и индуктивностей фаз СГ.

На четвертом этапе проектирования, значения потокосцеплений и индуктивностей задаются в блоки "Permanent Magnet Synchronous Machine" имитационных математических моделей магнитоэлектрического СГ (рисунки 9-10). На имитационных моделях, проводятся исследования установившихся и переходных процессов СГ в стартерном и генераторном режимах с целью получения требуемого качества переходных процессов.

На пятом этапе проекгирования МПЭ вычисляются математические выражения полиномов. На полиномиальных моделях проводится окончательное определение опти-' мальных параметров, обеспечивающих заданные технические характеристики СГ.

В чет вертой главе проведено исследование МС ротора и статора ДО магнитоэлектрического СГ мощностью 21 кВт с целью улучшения его энергетических и массовых параметров.

Исследование энергетических и массовых параметров численными методами проводится с использованием полевой модели, приведенной в главе 3.

В качестве базовой использована сборная МС (рисунок 12) ротора ДО СГ с радиально намагниченными ПМ, размещенными на втулке из МММ, установленной на валу, МС статора содержит трапецеидальные пазы. В исследованиях рассматривается конструкция МС ротора, исключающая МММ в составе полюс-

Рисунок 11 - Алгоритм ОММ для решения задач оптимизации

ной системы - CMC (рисунок 13), а в МС статора осуществляется замена трапецеидальной формы паза на паз с круглым дном (рисунок 14).

Рисунок 12 - Сборная МС с радиально намагниченными магнитами

Рисунок 14 -Паз с круглым дном

1- ПМс радиальным намагничиванием

2- ПМ с тангенциальным намагничиванием

3- вал

Рисунок 13 - Сборная мозаичная МС

Исследование МС ротора на численных полевых моделях производилось в зависимости от следующих параметров:

а) высоты ПМ (длины ПМ в направлении текстуры);

б) материала вала - магнитомягкий и немагнитный;

в) изменения конфигурации ПМ с тангенциальным (2) и диаметральным (1) намагничиванием (полюсных и межполюсных участков) (рисунок 13).

Цель этих исследований - сохранение требуемого магнитного потока в воздушном зазоре при минимальном объеме (массе) ротора.

Сравнение результатов исследований МС роторов представлено в таблице 2.

Номер варианта Магнитный поток с полюса, х 10"J В б Магнитный поток с ротора, х 10"4 Вб Объем ротора, см3 Наружный диаметр ротора по магнитам D, мм Масса ротора, кг

1 2,115 8,46 162,90 48,0 1,385

. 2 2,115 8,46 148,23 45,8 1,240

3 2,115 8.46 138,69 44,3 1,159

1 - базовый вариант; 2 - CMC с немагнитным валом; 3 - CMC с магнитным валом

Таким образом, в результате исследования МС ротора СГ наиболее предпочтительной является вариант №3 (таблица 2). В данном варианте МС обеспечивает тот же магнитный поток ротора, что и в базовом варианте при снижении объема ротора на 17,5 %, а массы ротора в 1,19 раза.

Целью исследования МС статора магнитоэлектрического СГ является: снижение потерь в стали при возможно меньшем изменении магнитного потока в воздушном зазоре, создание оптимального распределения плотности магнитного потока в рабочем объеме МС, снижение массы цакета статора при сохранении величины электромагнитного момента базового варианта.

При исследовании МС статора проведено:

- оценка влияния конфигурации паза на величину потерь в стали и магнитный поток в воздушном зазоре. Для проведения данного исследования конфигурация паза статора магнитоэлектрического СГ изменялась от трапецеидальной формы (рисунок 14) до паза с круглым дном. Критерием "закругленности" паза

было принято отношеште ширины паза к диаметру закругления bn/d, которое изменялось от нуля (трапецеидальный паз) до 1 (паз с круглым дном). При изменении конфигурации, площадь паза оставалась неизменной;

- исследование МС статора при выбранной конфигурации паза с целью снижения массы и потерь в стали.

Результаты моделирования СГ при изменении конфигурации паза показаны на рисунке 15. В результате моделирования было выявлено, что закругление дна паза статора благоприятно влияет на энергетические характеристики СГ, что подтверждается снижением потерь в стали на Рисунок 15 -Зависимости магнитного потока в воз-3,2 % при незначительном душном зазоре и потерь в стали от отношения bn/d уменьшении магнитного потока в воздушном зазоре (0,23 %) и увеличении массы стали (0,28 %).

При сохранении величины магнитного потока в воздушном зазоре на уровне значения, соответствующего трапецеидальной форме паза, оптимальное закругление паза приходится на отношение bn/d ~ 0,85. В этом случае потери в стали снижаются на 2,6 % при увеличении массы стали на 0,14 %.

Таким образом, в СГ, работающих при повышенной частоте вращения, для снижения потерь в стали рекомендуется применение паза с круглым дном.

Для снижения массы магнитоэлектрического СГ проводилось моделирование магнитного поля СГ под нагрузкой при уменьшении наружного диаметра статора (ярма статора) и постоянстве геометрии пазов. Мерой ограничения служило допустимое насыщение МС. Конфигурация паза - круглое дно. Оптимизация МС статора магнитоэлектрического СГ (МС ротора по рисунку 12) с помощью численного моделирования магнитного поля позволила уменьшить наружный диаметр статора на 2 мм, при этом масса стали статора снизилась на 9,3 %, потери в стали снизились на 4,5 %, а магнитный поток в воздушном зазоре уменьшился на 2 %. В связи с тем, что магнитный поток в воздушном зазоре Ф уменьшился на 2 %, то согласно формуле 7, происходит некоторое уменьшение электромагнитного момента при постоянстве потребляемого тока I.

М = См-Ф-1. О)

При исследовании МС статора СГ со CMC ротора с магнитным валом (переход от трапецеидального паза к пазу с круглым дном) получены зависимости магнитного потока и потерь в стали статора от отношения bn/d, показанные на рисунке 16. Из приведенных на рисунке 16 зависимостей видно, что при переходе от трапецеидального паза к пазу с круглым дном потери в стали снизились на 2,4 % при незначительном повышении магнитного потока (на 0,12 %).

В СГ со CMC ротора с магнитным валом и круглым дном паза статора удалось уменьшить высоту ярма статора с 7 мм до 6 мм. При этом i магнитный поток уменьшается на 0,4 %, масса магнитопровода г снижается на 8,15 %, потери в i стали снижаются на 3,07% при сохранении электромагнитного момента равного 17 Н-м (базовый вариант). f из проведенных исследовании следует, что совместное применение в магнитоэлектрическом СГ CMC ротора с магнитным валом и пазов статора с круглым дном позволяет уменьшить массу, габариты и потери в стали при неизменном электромаг- j нитном моменте.

Проведено исследование переходных процессов ДО СГ в стартерном и генераторном режимах работы на имитационных математических моделях (рисунок 17), представленных в главе 3. Эти исследования позволили оценить быстродействие ДО СГ в стартерном и генераторном режимах работы.

С использованием ОММ проведена оптимизация магнитоэлектрического СГ мощностью 200 кВА. В качестве оптимизируемых переменных принимались: масса активных материалов и КПД магнитоэлектрического СГ.

Для поиска оптимального решения проводились расчеты СГ при изменении параметров, представленных в таблице 3. Интервалы варьирования выбраны с учетом то- 1 го, чтобы охватывать практически весь диапазон значений параметров, представляющих j интерес при проектировании магнитоэлектрических СГ для СЭС самолетов нового по- ! коления.

В результате оптимизации по алгоритму ОММ получены математические выражения в виде полиномов (8), используя полный факторный эксперимент ПФЭ. Эти выражения позволяют оценить совместное влияние частоты вращения п, остаточной " индукции Вп числа пар полюсов на массу и КПД СГ.

0.002107 0.G02106

0С021М 0.002103

Е

поток » потери в стзли Per |

Рисунок. 16 - Магнитный поток в воздушном зазоре и потери.в стали СГ со CMC ротора с магнитным валом от отношения bn/d

мм

—

—

NT

г)

г

а) - изменение фазных токов при набросе нагрузки

б)- изменение фазных токов при сбросе нагрузки

в) - изменение частоты вращения

г) - изменение фазных токов

Рисунок 17 - Моделирование переходных процессов

Таблица 3 - Перечень изменяемых параметров в ПФЭ

Значение параметра

Наименование параметра Минимальное Максимальное

значение значение

Частота вращения, об/мин 10800 24000

Остаточная индукция Вг> Тл 0.8 1,1

Число пар полюсов 2 4

На основе полученных полиномиальных зависимостей проведена оптимизация СГ по критерию минимальной массы активных материалов при заданном ограничении на КПД. Определены значение целевой функции, а также координаты оптимальной точки.

= 0,954- 0,0025с, +0,00075*, +0,00575с, +0,0015*,*, -0,00025сд,

=39,57-7,11*, -1,25*, -12,31л, + 0,3*,х2 +1,60*,х3 -0,428*,*, +0,268х,*2х,

Рсг = 2669,91+705,82*! + 58,17*, -90,51х3 + 22,04*Л -140,71х,*3 -59,9Ьс2х.-26,84*,*,*. (81

Рс. =5086,21-164,87*, -168,^-1213,92^-36,88^-131,75ЗД+42,61*2*. + 65,50*,*Л

г = 1,65+0,0025^ -0,153*2 -0,778*з - 0,02*,*, + 0,04*,*3 + 0,01х2х3 + ОДОЗ^зд

В пятой главе представлены результаты экспериментальных исследований ДО магнитоэлектрического СГ. Физическая модель на базе ДО магнитоэлектрического СГ осуществляет имитацию запуска авиационного двигателя в стартерном режиме, и выработку электроэнергии в генераторном режиме.

ДО магнитоэлектрического СГ имеет меньшую мощность, чем требуется для запуска маршевых двигателей ПЭС, однако, созданная на его базе физическая модель позволила выполнить отработку основных принципов реализации стартерного и генераторного режимов.

В состав ДО СГ входит собственно МЭМ (рисунок 18а) и блок управления (рисунок 186). На рисунке 19 показан внешний вид физической модели в виде испытательного стенда с ДО магнитоэлектрического СГ.

Статор МЭМ имеет традиционную пазовую конструкцию. Ротор пред! ставляет собой четырехполюсную радиально намагниченную систему, состоящую из сегментных ПМ, установленных на втулку из магнитомягкой стали. ПМ скреплены бандажом из титанового сплава.

Блок управления состоит из управляющего контроллера с программным обеспечением, силового выпрямителя, силового инвертора, блока питания.

Рисунок 18 - ДО магнитоэлектрического СГ

В целях проверки и подтверждения основных теоретических положений и результатов, полученных в предыдущих главах диссертации, было проведено физическое моделирование переходных процессов ДО магнитоэлектрического СГ в стар-терном и генераторном режимах.

Опытные зависимости п, Р 1сисгю Ру, 1ф, КПД ДО магнитоэлектрического СГ в стартерном режиме

при номинальном напряжении питания достаточно близки к расчетным значениям (рисунок 20).

На рисунке 21 представлены результаты физического и математического имитационного моделирования (внешние характеристики) при разной частоте вращения, из которых видно, что максимальное расхождение составляет 4,5 %.

и, в

а) б) в)

а) - испытательный стенд ДО магнитоэлектрического СГ;

б) - ДО магнитоэлектрического СГ на испытательном стенде;

в) - электродвигатель привода испытательного, стенда

Рисунок 19 - Испытательный стенд ДО магнитоэлектрического СГ

ж

Л

„лг" ■

КПД, Я

МНм

¡-КГИ.1

50 !ф.А

ПРИП=9000 0&Ч.Н1 г*жп=15000 о&шк

Рисунок 20 - Опытные зависимости

"¡сиат "¡г 1Ф =№) до сг

Рисунок 21 - Сравнение внешних характеристик

В качестве примера на рисунке 22 показаны осциллограммы переходного процесса изменения фазных токов ДО магнитоэлектрического СГ в генераторном режиме при сбросе и набросе нагрузки.

г[5.,оотс1 а) I еГП5о!Г?П

Наброс нагрузки

Сброс нагрузки

25 ПСЕ 200?

Рисунок 22 - Осциллограммы фазных токов переходного процесса ДО СГ в генераторном режиме

При сравнении результатов моделирования переходного процесса при сбросе и набросе нагрузки в генераторном режиме СГ с экспериментальными осциллограммами расхождение по времени переходного процесса составило 2,4 %, а по значению фазного тока, примерно, 0,1%.

Время переходного процесса при пуске ДО СГ в стартерном режиме, согласно результатам эксперимента (рисунок 23), составляет 0,4 с, что превышает результаты имитационного моделирования в 1,15 раза.

Представленные экспериментальные кривые хорошо согласуются с результатами и выводами, полученными при математическом моделировании мапштоэлектри-ческого СГ.

Ж

Рисунок 23 - Осциллограмма частоты вращения и тока фазы переходного процесса ДО СГ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По диссертации исследовании можно сделать следующие выводы:

1. Выполнен сравнительный анализ различных типов ЭМ для СГ; показано, что МЭМ наиболее полно удовлетворяют требованиям, предъявляемым к СГ самолетов нового поколения.

2. Выработаны рекомендащш оптимального проектирования магнитоэлектрического СГ по массогабаритным и энергетическим показателям с учетом понятий "полетной массы" и "полетного КПД", найдены аналитические выражения дополнительной мощности и дополнительного расхода топлива, необходимого для охлаждения СГ на борту самолета, а также зависимость полной массы СГ от его параметров. Установлено, что при проектировании авиационного СГ следует не только исходить из его "полетной массы", но также учитывать назначение ЛА (время и скорость полета).

3. В результате исследований, проведенных на полевой математической модели, получены рекомендации по совершенствованию конструкций МС с целью получения минимальной массы и улучшения энергетических характеристик магнитоэлектрического СГ.

4. Решены задачи оптимизации магнитоэлектрического СГ с использованием ОММ, сочетающей в себе аналитическую, полевую и имитационные математические модели, а также МПЭ. ОММ позволила рассчитать время переходного процесса при пуске магнитоэлектрического СГ, набросе и сбросе нагрузки, а также определить ЭДС холостого хода и внешние характеристики при разной частоте вращения.

5. По результатам проведенных исследований, создана физическая модель на базе действующего образца магнитоэлектрического СГ. Выполненные экспериментальные исследования показали удовлетворительное совпадение с результа-

ами, полученными при математическом моделировании.

Quo • v¡

Основные публикации по теме диссертации:

1. Власов А.И. Предварительная оценка главных размеров электрических ма шин по постоянной Арнольда./ Власов А.И., Волокитина Е.В., Опалев 10.Т. // Элек троника и электрооборудование транспорта. - 2007.-№3.-С.28-30.

2. Власов А.И. Исследование и оптимизация динамических и массогабаритнь показателей вентильных электродвигателей методами численного моделирования маг нитного поля./ Волокитина Е.В., Власов А.И., Опалев Ю.Г.//Электроника и электро оборудование транспорта. - 2007.-№3.-С.22-25.

3. Власов AJÍ. Систематизация общей процедуры проектирования вентильно индукторного электродвигателя./ Власов А.И., Волокитина Е.В., Шалаганов В.Ф.// Элек троника и электрооборудование транспорта. - 2005.-№5.-С.10-12.

4. Власов А.И. Численное моделирование магнитного поля вентильных электрода гателей постоянного тока./ Волокшина Е.В., Власов А.И., Никитин В.В., Опалев Ю.Г.// Все российская научно-техническая конференция "Наука-прошводство-технолопш-экологая" Сборник материалов: В 7т. - Киров: Изд-во ВятГУ, 2008. Том 3. ЭТФ - С.223-225.

5. Власов А.И. Выбор типа электрической машины стартер-генераторного устройств автономных подвижных объектов./ Власов А.И., Волокитина Е.В. //Груды XII Междунаро ной конференции "Электромеханика, элеюротехнологии, электрические материалы и ком поненты" МКЭЭЭ-2008, Крым, Алушта - Москва: Изд-во МЭИ, 2008 - С. 428.

6. Власов А.И. Выбор типа стартер-генератора для автономных подвижнь объектов./ Власов А.И., Волокитина Е.В. //Электроника и электрооборудование транс порта. - 2008.-№5.-С.2-б.

7. Власов А.И. Влияние механической обработки магнитов на параметры мапппоэле трических машин авиационного назначения./ Власов А.И., Волокитина Е.В., Никишн В.В., Оп лев Ю.Г. //Электроника и электрооборудование транспорта. - 2009.-№2-3 .-С.47-51.

8. Власов А.И. Влияние механической обработки самарий-кобальтовых посто яшгых магнитов на параметры магнитоэлектрических машин./ Власов А.И., Волокита на Е.В., Никитин В.В., Опалев Ю.Г.// XVII Международная конференция по постоян ным магнитам МКПМ XVII, Тезисы, 21-25 сентября, Суздаль - Москва: Издательск Дом МИСиС, 2009 - С. 168.

9. Власов А.И. Расчет времени отпускания электромеханических тормознь. устройств./ Власов А.И., Волокитина Е.В., Никитин В.В. //Электроника и электрообо рудование транспорта. - 2010.-№2-3.-С.45-48.

10. Власов А.И. Исследования, по определению оптимальных параметров структуры системы электроснабжения полностью электрифицированного самолета. Власов А.И., Волокитина Е.В., Данилов Н.А., Москвин Е.В., Никитин В.В.// Электро ника и электрооборудование транспорта. - 2010.-№4.-С.2-7.

11. Власов А.И. Частотно - регулируемый асинхронный электродвигатель дл электропривода подачи криогенного топлива газотурбовоза ГТ-1./ Власов А.И., Воло китина Е.В., Данилов Н.А., Миронов В.А., Никитин В.В., Шалаганов В.Ф.// Электро ника и электрооборудование транспорта. - 2010.-№4.-С. 33-36.

Формат 60x84/16. Бумага офсетная Печать оперативная. Тираж 100 экз. Заказ № Отпечатано в типографии ФГОУ ВПО "Чувашиский государственный университет имени И.Н. Ульянова" (428015, Чебоксары, Московский просп., 15)

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СТАРТЕР-ГЕНЕРАТОР В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 19 ПОЛНОСТЬЮ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОГО САМОЛЕТА

1.1 Стартер-генератор в системе электроснабжения самолетов нового 19 поколения

1.2 Сравнительная оценка различных типов электрических машин, ис- 22 пользуемых в качестве стартер-генераторов

1.3 Особенности применения постоянных магнитов и магнитных систем в магнитоэлектрических стартер-генераторах

1.4 Схемотехнические решения магнитоэлектрического стартер- 45 генератора и принципы управления

1.5 Методы анализа электромагнитных и электромеханических процес- 56 сов, принципы проектирования и расчета параметров магнитоэлектрических стартер-генераторов

Выводы к главе

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ МАССОГАБАРИТНЫХ И ЭНЕРГЕТИ- 68 ЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАРТЕР-ГЕНЕРАТОРОВ

2.1 Выбор основных критериев оптимального проектирования

2.2 Улучшение массогабаритных показателей магнитоэлектрического 70 стартер-генератора

2.3 Поиск резервов повышения коэффициента полезного действия маг- 88 нитоэлектрического стартер-генератора

2.4 Исследование оптимальности массогабаритных и энергетических по- 106 казателей стартер-генератора с учетом понятий "полетной массы" и "полетного КПД"

Выводы к главе

ГЛАВА 3. ОБОБЩЕННАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ОП- 119 ТНМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СТАРТЕР-ГЕНЕРАТОРА

3.1 Математическое моделирование энергетических и массовых пара- 119 метров магнитоэлектрического стартер-генератора методом планирования эксперимента

3.2 Математическое моделирование электромагнитных процессов и парамет- 127 ров магнитоэлектрического стартер-генератора численными методами

3.3 Имитационное моделирование переходных процессов магнитоэлек- 140 трического стартер-генератора

3.4 Обобщенная математическая модель стартер-генератора для решения 147 задач оптимизации

Выводы к главе

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ МАГНИТОЭЛЕК- 155 ТРИЧЕСКОГО СТАРТЕР-ГЕНЕРАТОРА МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

4.1 Исследование энергетических и массовых параметров магнитоэлек- 155 трического стартер-генератора с помощью численного моделирования магнитного поля

4.2 Исследование переходных процессов магнитоэлектрического стар- 172 тер-генератора

4.3 Оптимизация переменных параметров магнитоэлектрического стар- 180 тер-генератора на основе обобщенной математической модели

Выводы к главе

ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬ- 190 НЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

5.1 Опытные образцы и их рабочие характеристики

5.2 Экспериментальные исследования переходных процессов

5.3 Сравнительная оценка результатов опытного исследования и исследова- 196 ния на математических моделях

Выводы к главе

Предъявление высоких требований к ЛА, в том числе и самолетам нового поколения, с точки зрения стоимости эксплуатации, экологичности и топливной эффективности, ставит перед авиационными специалистами целый ряд проблем, которые требуют поиска принципиально новых подходов к построению энергетической системы самолета и проектированию ее элементов.

Одним из наиболее перспективных направлений создания конкурентоспособного отечественного самолета является переход к концепции ПЭС. ПЭС-самолет с единой системой вторичной энергии, в качестве которой используется СЭС, обеспечивающая питанием системы управления полетом, привод шасси, системы жизнеобеспечения и кондиционирования, электронные устройства, противообледенительную и другие бортовые системы и устройства. На таком самолете отсутствуют гидравлическая и пневматическая системы [1]. Качественная оценка преимуществ ПЭС представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Преимущество самолета с полностью электрифицированным оборудованием

Преимущество Большее количество ЛА Снижение инвестиций Меньшая стоимость жизненного цикла и прямых эксплуатационных затрат Увеличение нагрузки или вооружения Увеличение запаса топлива на борту Увеличение дальности Сокращение времени обслуживания Сокращение стоимости запчастей Повышение производительности техобслуживания Повышение использования парка ЛА I Независимость от погоды Сокращение обслуживающего персонала Сокращение требований при подготовке к полету

Характеристики © - существенное улучшение; • — незначительное улучшение

Сокращение стоимости © © ©

Уменьшение массы © © ©

Уменьшение потребления топлива © © © • • ©

Расширение допустимого уровня полетных условии © • ©

Улучшенная ремонтопригодность © © © © @ ® ©

Увеличение надежности © © © © © ©

Упрощение обслуживания • • • © © • •

Сокращение вспомогательного оборудования © © • • Л

Как промежуточное решение концепции ПЭС появилась концепция, получившая определение "более электрифицированный самолет" (МЕА 7

More Electric Aircraft) [2-4]. Такой самолет содержит некоторые, но не все ключевые особенности ПЭС. Эти технологии являются перспективными, так как несут в себе значительно меньше риска, чем переход к полностью новой электрической системе самолета и являются эволюционным шагом к ПЭС.

Повышение уровня электрификации ПЭС, естественно, будет сопровождаться увеличением мощности, как источников электрической энергии, так и СЭС в целом. Исследования показали, что мощность СЭС ПЭС должна быть увеличена, примерно, в 2-3 раза в зависимости от типа самолета, а мощность одного канала генерирования может достигать 300 кВА. В настоящее время на зарубежных самолетах с повышенным уровнем электрификации уже устанавливаются генераторы, мощность которых превышает 200 кВА.

За рубежом интенсивно ведутся работы по внедрению концепции ПЭС. Так в рамках промежуточной программы MEA передовыми зарубежными компаниями были созданы пассажирские самолеты Аэробус А-380, Boeing 787, многоцелевой истребитель F-35 (JSF) и беспилотный летательный аппарат (БПЛА) "Барракуда", показанные на рисунке 1 [1-6].

Рисунок 1 - Самолеты с повышенным уровнем электрификации

Так, на самолете Boeing 787 устанавливаются 4 основных СГ переменного тока мощностью 250 кВА каждый, приводящиеся во вращение от АВД и два СГ мощностью 225 кВА, установленные на ВСУ. Общая установленная мощность источников электрической энергии на Boeing 787 составляет 1450 кВА.

На аэробусе A-3 80 мощность одного источника; электрической энергии, составляет 150 кВ А, а суммарная мощность G3G достигает 840 кВА.

После долгого перерыва возобновились работы по проблеме ПЭС и в нашей стране. В настоящее время под руководством ОАО1 "Объединенная авиастроительная корпорация" проводится комплексная НИР по проблеме ПЭС, координаторами которой являются крупные научные центры: НАГИ, ЦИАМи НИИАО.

Целью данной работы является создание научно-технического задела в разработке нового поколения отечественных самолетов с полностью электрифицированным оборудованием, отработка технологий и создание аппаратуры для перехода к перспективной структуре энергетического обеспечения бортового оборудования самолетов, использующего для своего функционирования.только (преимущественно) электрическую энергию [7].

Одним из основных отличий современных СЭС зарубежных и российских самолетов является переход к СЭС переменного тока переменной частоты, где генераторы приводятся во вращение непосредственно от редуктора АВД. Исключение привода постоянной частоты вращения из конструкции АВД обеспечивает улучшение технических и эксплуатационных характеристик СЭС.

Ориентировочные сравнительные данные канала генерирования с интегральным привод-генератором постоянной частоты 400 Гц с системой генерирования переменной частоты 360 — 800 Гц следующие (при условии обеспечения качества электроэнергии по MIL STD704F): снижение массы в 1,6 раза, повышение КПД в 1,15 раза, повышение надежности на два порядка, снижение стоимости обслуживания в 1,7 раза [1,8,13].

Так.как кратность диапазона изменения частоты вращения АВД достигает 2,0 - 2,5, то и частота тока генераторов изменяется в широких пределах [1].

Применение СЭС с напряжением 230/400 В переменного тока переменной частоты 360-800 Гц дает ряд преимуществ по сравнению с СЭС постоянной частоты 400 Гц, которая предусматривает получение электрической энергии заданного качества в источнике. В качестве преимущества^ следует отметить возможность использования на самолете некондиционной электроэнергии для питания систем противообледенения, отопления, освещения, некоторых бытовых нагрузок и асинхронных ЭД для привода насосов. Обеспечение необходимого уровня, вида и качества электрической энергии осуществляется с помощью частотных преобразователей.

В нашей стране в рамках НИР по проблеме ПЭС рассматриваются следующие варианты построения СЭС:

- вариант 1: трехфазного переменного тока напряжением 230/400 В переменной частоты 360 - 800 Гц;

- вариант 2: трехфазного переменного тока переменной частоты 360 - 800 Гц с нерегулируемым напряжением, изменяющимся пропорционально частоте в диапозоне от 115/200 до 230/400 В;

- вариант 3: постоянного тока напряжением 270 В [7,8].

ОАО "Электропривод" (г. Киров), при непосредственном участии автора, в рамках составной части НИР "Исследования в обеспечение создания электроэнергетического комплекса самолета с полностью электрифицированным оборудованием" по техническому заданию ФГУП "НИИАО" подготовило технический отчет [8]. В ходе исследования по определению оптимальных параметров и структуры СЭС ПЭС был проведен сравнительный анализ трех вариантов построения СЭС по массе, КПД компонентов СЭС, интенсивности отказов первичных систем генерирования и запуска, интенсивности отказов вторичных источников электроэнергии.

Из проведенного анализа следует, что наименьшей массой обладает СЭС по варианту "1", а максимальной массой - СЭС по варианту "3". При сравнении вариантов выполнения СЭС с 50 % и 100 % резервированием видно, что процентное изменение массы "1" и "2" вариантов СЭС незначительное (менее 1 %), а в "3" варианте СЭС составляет 15,5 %.

Анализ вариантов СЭС по КПД их компонентов (с учетом количества компонентов) показал, что варианты СЭС имеют, примерно, одинаковые значения КПД.

Анализ интенсивности отказов первичных систем генерирования и запуска, а так же интенсивности отказов вторичных источников электроэнергии вариантов СЭС показал, что наибольшей интенсивностью отказов первичных систем генерирования и запуска обладает вариант "1" СЭС 164,4727-10"6 от/ч, варианты "2" и "3" имеют одинаковую интенсивность отказов 75,921-10"6 от/ч. Наибольшей интенсивностью отказов вторичных источников электроэнергии обладает вариант "3" СЭС 370,7494-10"6 от/ч (наличие в СЭС дополнительных преобразователей для получения постоянного тока разного уровня напряжения), а наименьшей - вариант "1" СЭС 145,6725-10"6 от/ч [7,8].

Электроэнергия на борту JIA может вырабатываться различными источниками - от аккумуляторов до радиоизотопов. Сейчас ведутся интенсивные исследования установок прямого преобразования энергии - термоэлектрических, термоэмиссионных, фотоэлектрических и т. п. - в плане их возможного применения на JIA [9]. Однако, в настоящее время и в обозримом будущем основным типом источника электроэнергии для относительно мощных СЭС J1A остаются электромеханические генераторы и СГ, обладающие высокими энергетическими характеристиками и массогабаритными показателями [4]. Широко распространенными представителями авиационных бесконтактных генераторов переменного тока стали генераторы серии СГК и ГТ [10-13].

Существенный вклад в развитие теории и практики авиационного ге-нераторостроения внесли такие специалисты как Н.Я. Альпер, В.Г. Андреев, В.В. Апсит, В.А. Балагуров, А.Н. Бертинов, Д.Э. Брускин, Д.А. Бут, В.А. Винокуров, Ф.Ф. Галтеев, В.Д. Жарков, Б.А. Ивоботенко, А.Г. Иосифьян, Б.Н. Калугин, А.И. Кантер, Ю.И. Конев, М.М. Красношапка, B.C. Кулеба-кин, А.Н. Ларионов, Л.Н. Негодяев, Ю.В. Петровский, E.H. Разумовский, Т.Г. Сорокер, А.Н. Сенкевич, Г.Н. Сенилов, Г.А. Сипайлов, И.С. Синдеев, Н.Д. Торопцев А.Ф. Федосеев и др.

Развитию методов моделирования электромагнитных полей и параметров ЭМ большое внимание уделяли в своих трудах В.А. Апсит, A.A. Афанасьев, К. Бинс, Г.А. Гринберг, Я.Б. Данилевич, В.В. Домбровский, К.С. Демирчян, A.B. Иванов-Смоленский, П.А. Курбатов, П. Лауренсон, A.A. Терзян и др.

Методы математического моделирования переходных процессов отразили в своих трудах Б.К. Буль, А.И. Важное, А.И. Вольдек, И.А. Глебов, A.A. Горев, О.Д. Гольдберг, И.П. Копылов, Г. Крон, Ш.И. Лутидзе, Е.Г. Плахтына, Р. Парк, Г.А. Сипайлов и др.

Вопросам проектирования СГ и электроприводов на основе асинхронных и вентильных ЭД АПО посвящены труды В.Г. Андреева, В.М. Анисимо-ва, Е.В. Волокитиной, П.Ю. Грачева, В.А. Кузнецова, В.Н. Кудоярова, В.А. Кузмичева, С.Р. Мизюрина, В.А. Нестерина, И.Е. Овчинникова, А.Д. Поздее-ва, Н.М. Рожнова, A.M. Русакова, А.И. Скороспешкина, A.M. Сугробова, В.Р. Тарановского, П.А. Тыричева и др.

Применение СЭС переменного тока переменной частоты планируется и на новом поколении самолетов семейства МС-21 (рисунок 2), головным разработчиком которых является ОАО "ОКБ им. A.C. Яковлева" [14,15].

Рисунок 2 - Макет самолета МС-21 В качестве первичных источников электроэнергии на самолетах семейства МС-21 предполагается использовать либо генераторы мощностью 120 кВ-А, либо СГ мощностью 150 кВ-А, но предпочтение отдается СГ [14]. Разработанные на сегодняшний день авиационные генераторы и СГ указанной мощности не удовлетворяют предъявляемым к генераторам и СГ переменной частоты требованиям по надежности, массогабаритным и другим показателям. Так, требуемая-масса генератора мощностью 120 кВ-А для-самолетов семейства МС-21 не должна превышать 50 кг [14], а масса авиационного генератора соответствующей мощности ГТ120ПЧ6А составляет 67 кг [10]. Кроме того, разработанные отечественной-; авиационной промышленностью бесконтактные генераторы переменного тока не позволяют реализовать стартерный режим. Отечественные авиационные СГ являются коллекторными, что для ПЭС является неприемлемым [10,11].

Таким образом, на сегодняшний день разработка СГ для СЭС самолетов нового поколения является актуальной задачей.

Для создания СГ для СЭС переменной частоты необходимо решить ряд технических проблем, связанных с особенностью работы в широком диапазоне частоты вращения. Так необходимо провести работы связанные с:

- оптимизацией МС для эффективной работы на всем диапазоне частоты вращения;

- увеличением прочности и уменьшением потерь магнитных материалов;

- разработкой высокооборотного ротора повышенной прочности;

- разработкой облегченного корпуса высокой прочности;

- проработкой способов постоянного охлаждения генератора или СГ в широком диапазоне изменения частоты вращения;

- оптимизацией конструкции высокоскоростных подшипников;

- разработкой преобразователей для питания СГ, обеспечивающих плавное повышение частоты и амплитуды напряжения, подаваемого на СГ [1].

В последнее время большой интерес к мощным СГ проявляют и разработчики ЖРД, с помощью которых осуществляются почти все запуски космических ракет. Это обусловлено тем, что в настоящее" время запуск ЖРД осуществляется при помощи пиротурбины. Пиротурбинный способ запуска ЖРД является отработанным, стабильным, но экологически вредным и опасным [16]. В связи с этим, разработчики ЖРД ставят перед электромеханиками серьезную задачу, связанную с заменой пиротурбинного способа-запуска другими, менее опасными и экологически вредными. Известно, что на сегодняшний день из всего-многообразия способов запуска, наиболее экологически чистым и менее опасным является электрозапуск. Применение электрозапуска, помимо безопасности и экологической чистоты, имеет еще одно преимущество - генерирование электрической энергии после процесса запуска ЖРД, что при пирозапуске осуществить невозможно. Полученная от СГ электрическая энергия может использоваться для питания многочисленных потребителей, находящихся на борту ракетоносителей, а также может использоваться для запуска ЖРД последующих ступеней, что приведет к снижению полетной массы, так как при использовании СГ имеется возможность сократить количество тяжелых химических источников электрической энергии, используемых для питания тех же потребителей.

Особенностью СГ для запуска ЖРД являются:

- повышенная мощность, как в стартерном, так и в генераторном режиме работы. Так, например, для запуска ЖРД НК-33/43 требуемая мощность стартерного режима составляет 250 кВт, а генераторного режима 125 кВт [17];

- жестко лимитированный объем для размещения СГ в пространстве ЖРД [17,18].

Из сказанного следует, что для замены пиротурбинного способа запуска ЖРД электрозапуском необходима разработка СГ большой мощности, удовлетворяющего условиям размещения в жестко ограниченном объеме.

Таким образом, проблема разработки методов проектирования и создание СГ большой мощности, как единой ЭМ для СЭС современных летательных аппаратов, является актуальной научно-технической задачей и имеет важное практическое значение.

Объектом исследования является магнитоэлектрический СГ для СЭС самолетов нового поколения. Исследования связаны с задачами, возникшими при проектировании. СЕ мощностью от 120 до;200 кВА с частотой1; вращения от 10800 до 24000 об/мин; для СЭС самолетов нового поколения, а также для системы электрозапуска ЖРД.

Изложенные в, диссертации рекомендации и методики проектирования могут быть использованы .при проектировании СГ для систем электрозапуска и автономного электропитания мощностью от единиц до нескольких сотен кВА.

Предмет исследования - методы проектирования, оптимизация массога-баритных и энергетических показателей магнитоэлектрического СГ.

Целью работы является выбор и обоснование оптимального варианта электрической машины, работающей в режиме стартер-генератора, разработка рекомендаций, методов проектирования СГ для СЭС самолетов нового поколения.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

- систематизация требований, предъявляемых к СГ для СЭС самолетов нового поколения;

- проведение анализа современного состояния, сравнительной оценки по использованию различных ЭМ в качестве СГ и выбора наиболее подходящего типа ЭМ для СГ;

- исследование и оптимизация массогабаритных и энергетических показателей СГ методами математического моделирования;

- разработка ОММ для оптимального проектирования магнитоэлектрического СГ, как единой ЭМ;

- проведение экспериментальных исследований на ДО магнитоэлектрического СГ, подтверждающих достоверность результатов математического моделирования, основных положений и выводов диссертации.

Связь работы.с научными программами, темами. Работа выполняется в направлении развития научной концепции ПЭС, включенной в программу "Развитие гражданской авиационной техники России на период: до 2015 года". Работа непосредственно связана с проведением НИР "Исследования в обеспечение создания электроэнергетического комплекса самолета с полностью электрифицированным оборудованием" по техническому заданию ФГУП "НИИАО", а так же с разработкой-технических материалов по теме: "Концептуальная разработка проекта стартер-генератора для двигателей НК-33/43: компоновка стартер-генератора и блоков управления".

Методы исследования.- При выполнении работы были использованы, аналитические и численные методы моделирования электромагнитных процессов в МЭМ. Для решения задач оптимизации магнитоэлектрического СГ использовалась ОММ, сочетающая в себе аналитическую, полевую и имитационные математические модели, а также МПЭ. Для реализации частных моделей применялись известные программные продукты: Maxwell, Elcut, AutoCad, Inventor, Matlab Simulink, MathCAD. Экспериментальные исследования проводились на ДО магнитоэлектрического СГ методом сопоставительного анализа.

Научная новизна работы:

- обоснована целесообразность применения МЭМ, как наиболее подходящей для использования в качестве СГ СЭС самолетов нового поколения;

- на основе анализа схемотехнических решений магнитоэлектрического СГ и принципов его управления показано, что для магнитоэлектрического СГ ПЭС преобразователь запуска целесообразно выполнять многофункциональным с целью использования его возможностей для управления различными электроприводами, работающими на других режимах полета, например, органов управления самолета, СКВ, шасси и др.;

- на основании полученной аналитической зависимости полной массы СГ от его параметров и анализа массогабаритных и энергетических показателей магнитоэлектрического СГ предложены основные и дополнительные пути одновременного снижения его массы и повышения КПД;

- выработаны рекомендации оптимального проектирования и улучшения массогабаритных и энергетических показателей СГ с учетом понятий "полетной массы" и "полетного КПД". Найдены аналитические выражения дополнительной мощности и дополнительного расхода топлива, необходимого для охлаждения СГ на борту самолета;

- разработана ОММ, сочетающая в себе аналитическую, полевую- и имитационные математические модели, а также МПЭ, которая позволяет осуществить оптимизацию геометрии и обмоточных данных СГ, а так же найти оптимальные параметры для обеспечения заданных характеристик проектируемого СГ.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

- разработаны рекомендации по улучшению массогабаритных и энергетических показателей магнитоэлектрического СГ, реализованные в ДО с учетом особенностей их применения в СЭС самолетов нового поколения;

- выявлены конструктивные особенности и получены рекомендации проектирования МС роторов для обеспечения максимального магнитного потока;

- разработана методика анализа и оптимизации массогабаритных и энергетических показателей магнитоэлектрического СГ МПЭ, которая может использоваться в инженерной практике для расчета выходных характеристик и показателей СГ с малыми затратами времени и приемлемой точностью.

Достоверность полученных результатов исследования заключается в сравнении результатов, полученных различными методами, используемыми автором, и известными из литературы.

Реализация результатов работы. Разработанные в рамках диссертационной работы методы и рекомендации использовались при подготовке технических материалов НИР по темам: "Исследования в обеспечение создания системы электроснабжения, системы запуска маршевых двигателей и электроприводов системы кондиционирования воздуха полностью электрифицированного самолета. Система генерирования и запуска маршевого двигателя"; "Концептуальная разработка проекта стартер-генератора для двигателей НК-33/43: компоновка стартер-генератора и блоков управления", который выполнялся по договору между ОАО "Электропривод" и "СНТК имени Кузнецова".

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и симпозиумах: Всероссийская научно-техническая конференция "Наука-производство-технологии-экология", Киров, Россия, 2008; XII Международной конференции "Электромеханика, электротехнологии, электрические материалы и компоненты" МКЭЭЭ-2008, Крым, Алушта, 2008; XVII Международная конференция по постоянным магнитам МКПМ XVII, 21-25 сентября, Суздаль, 2009.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.

Выводы к главе 5

1. Создан и испытан ДО магнитоэлектрического СГ. Опытные зависимости п, Р]Сист, Р2,1ф> КПД - /(М) ДО магнитоэлектрического СГ в стартерном режиме и экспериментально определенная внешняя характеристика в генераторном режиме достаточно близки к расчетным значениям (расхождение не более 5 % ).

2. Экспериментальные исследования ДО магнитоэлектрического СГ в переходных режимах полностью подтверждают результаты, полученные в главе 4 при имитационном моделировании.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам проведенных в диссертации исследований можно сделать, еле дующие выводы:

1. Выполнен сравнительный анализ различных типов ЭМ на роль СГ, на основании которого показано, что МЭМ наиболее полно удовлетворяют требованиям, предъявляемым к СЭС самолетов нового поколения.

2. На основании проведенных исследований выработаны рекомендации оптимального проектирования магнитоэлектрического СГ по массогабаритным и энергетическим показателям с учетом понятий "полетной массы" и "полетного КПД", найдены аналитические выражения дополнительной мощности и дополнительного расхода топлива, необходимого для охлаждения СГ на борту самолета, а также зависимость полной массы СГ от его параметров. Установлено, что при проектировании авиационного СГ следует не только исходить из его "полетной массы", но также учитывать назначение ЛА (время и скорость полета).

3. В результате исследований, проведенных на полевой математической модели, получены рекомендации по совершенствованию конструкций МС с целью получения минимальной массы и улучшения энергетических характеристик магнитоэлектрического СГ.

4. Разработанные в среде МаЙаЬ 81шиНпк имитационные модели стар-терного и генераторного режимов работы магнитоэлектрического СГ, позволили оценить время переходного процесса при пуске магнитоэлектрического СГ, набросе и сбросе нагрузки, а так же рассчитать ЭДС XX и определить внешние характеристики при разной частоте вращения.

5. Для решения задач оптимизации магнитоэлектрического СГ создана ОММ, сочетающая в себе аналитическую, полевую и имитационные математические модели, а также МПЭ. ОММ позволила рассмотреть большое число вариантов реализации магнитоэлектрического СГ, получить математические выражения полиномов, провести исследования и оптимизацию СГ на полиномиальных математических моделях.

6. По результатам проведенных исследований, создана физическая модель на базе действующего образца магнитоэлектрического СГ. Выполненные экспериментальные исследования показали удовлетворительное совпадение с результатами, полученными при математическом моделировании.

1. Оценка эффективности и реализуемости концепции "Полностью электрического самолета" (ПЭС) для перспективного БСМС: Отчет о НИР/ ФГУП "ЦАГИ" Жуковский, 2006.-38 с.

2. Кушнерев В.В. Электротехнический комплекс самолетов нового поколе-ния//Датчики и системы. 2002. - №7. - С. 29-34.

3. Unique Integrated System Starts F-35 Engine in Joint Test By Lockheed Martin, Pratt & Whitney, http ://vvww.pw. utc. com/f 13 5.

4. Волокитина E.B. Вентильные генераторы и стартер-генераторы в концепции электрифицированного самолета: современное состояние вопроса./ Волокитина Е.В., Головизнин С.Б.//Электроника и электрооборудование транспорта. 2005.-№5.-С.25-31.

5. Электросистема самолета А-380. Перевод: A.B. Долгов ОАО "ОКБ им. Яковлева", 2006. - 4 с.6 787 No-Bleed Systems: Saving Fuel and Enhancing Operational Efficiencies// , By Mike Sinnett, Aeromagazine QTR 04:07

6. Исследования по определению оптимальных параметров и структуры СЭС ПЭС. Разработка технических требований к СЭС ПЭС, ее функциональным элементам и электроприводам СКВ ПЭС: Отчет о НИР № 07541911.03-100/2--2009/ОАО "Электропривод" Киров, 2009.-157 с.

7. Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины. М.: Высшая школа, 1985. 265с

8. Электрооборудование летательных аппаратов: учебник для вузов. В двух томах / под редакцией С.А. Грузкова. Том 1. Системы электроснабжения летательных аппаратов. -М.: Издательство МЭИ, 2005.-568 с.

9. Власов А.И. Выбор типа стартер-генератора для автономных подвижных объектов./ Власов А.И., Волокитина Е.В. //Электроника и электрооборудование транспорта. 2008.-№5.-С.2-6.

10. Брускин Д.Э., Зубаткин С.И. Самолеты с полностью электрифицированным оборудованием//Итоги науки и техники. Сер. Электрооборудование транспорта. М.: ВИНИТИ. - 1986. - Т.6 - 108 с.

11. Электротехническое оборудование электрического самолета: Отчет о НИР (промежуточ.)/ВНТИ-Центр; Руководитель И.М. Синдеев -ГР 01840084091; Инв. 02850063565 -М.: 1985.-20 с.

12. Воронович' С., Каргопольцев В., Кутахов В. "Полностью электрический самолет". Современное состояние и перспективы развития.//Авиапанорама.-2009.-Март- Апрель. -С. 14-17.

13. Пассажирский самолет МС-21: летно-технические характеристики. Справка. http://www.rian.rU/spravka/20080714/l 13960566.html.

14. Концептуальная разработка проекта стартер-генератора для двигателей НК-33/43: Отчет №07541911.03-192/2-2007- Киров.: ОАО "Электропривод",2007. 67 с.

15. ЖРДНК-33 (11Д111) и НК-43 (11Д112). http://www.lpre.de/sntk^I<C-33/index.htm.

16. Бертинов А.И. Авиационные электрические генераторы. М.: Государственное издательство оборонной промышленности, 1959. - 594 с.

17. Гарганеев А.Г., Харитонов С.А. Технико-экономические оценки создания самолета с полностью электрифицированным оборудованием//Доклады ТУ-СУРа, № 2 (20), декабрь 2009 С. 179-184.

18. Коняхин С.Ф. Элементная база перспективных бортовых систем генерирования электроэнергии // Электроника и электрооборудование транспорта.2008.-№5.- С.26-29.

19. PRODUCTION D'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE SUR LAIRBUS380. http://www.tpe—a380.webou.net.

20. Кузмичев Р.В. Генератор в системе электроснабжения самолета с повышенным уровнем электрификации. Отчет ОАО "ОКБ Сухого" УДК 621.3132009. 26 с.

21. Jones R.I. The more electric Aircraft: The past and the Future? // The institution of Electrical Engineers. Oriented and published by the IEE Savoy Place, London, 1999.-4p.

22. Stephen L. Botten, Chris R. Whitley, and Andrew D. King. Flight Control Actuation Technology for Next-Generation All-Electric Aircraft// Technology Review Journal-Millennium Issue-Fall/Winter.- 2000.- p.55-68.

23. Подходы к созданию, электрического самолета на базе Боинг 787. Реферат №05Ю.-М.:ЦИАМ, 2005.- 12 с.

24. Allied Signal Aerospace Company, Bendix Electric Power Division, BEPD Presentation, 1991.

25. Francis DELHASSE & Francois BIAIS. HIGH POWER STARTER GENERATORS FOR AIRLINERS//THALES 41 boulevard de la Republique - 78400 CHATOU FRANCE.

26. Adam McLoughlin. More Electric Aircraft Forum. Engine Powerplant Electrical Systems. 2009 МОЕТ Project Consortium ALL RIGHTS RESERVED. http ://www.moetproject.eu.

27. Техническое задание на НИР "Исследование по повышению уровня электрификации самолетов в обеспечение их конкурентоспособности по эксплуатационным характеристикам" //Шифр "Электрический самолет"/ФГУП "НИИАО" Жуковский, 2008.-9 с.

28. L. Austrin A new high power density generation system./ L. Austrin, M. Torab-zadeh-Tari, G. Engdahl // 25™ INTERNATIONAL CONGRESS OF THE AERONAUTICAL SCIENCES ICAS 2006.

29. AbdElhafez A.A., Forsyth A. J. A Review of More-Electric Aircraft// 13th International Conference on AEROSPACE SCIENCES & AVIATION TECHNOLOGY, ASAT-13, May 26 28,2009. - Paper: ASAT-13-EP-01.

30. A. M. Cross, A. J. Forsyth, and G. Mason, "modelling and simulation strategies for the electric system of large passenger aircraft," Proceedings of the SAE onference, 2002 pp. 487-495.

31. M. Howse, "All electric aircraft," Power Engineer Vol. 17, 2003, pp. 35-37.

32. A. J. Mitcham and J. J. A. Cullen, "Permanent Magnet Modular Machines: New design Philosophy," in Electrical Drive Systems for the More Electric Aircraft one-Day Seminar, 2005, pp. 1-8.

33. A. A. AbdEl-Hafez, R. Todd, A. J. Forsyth, and S. A. Long, "Single-Phase Controller Design for a Fault-tolerant Permanent Magnet Generator," Proceedings of the IEEE Vehicle Power and Propulsion (VPP) Conference, 2008, pp. 451-460.

34. Чандрашекаран Ш., Линднер Д.К., Луганский К., Бороевич Д. Анализ взаимодействия подсистем в системах распределения энергии транспортных воздушных судов следующего поколения.//Перевод с англ. С.В. Шалагинова. Киров. -2006.

35. Moir, I. Aircraft systems : mechanical, electrical, and avionics subsystems integration / Ian Moir, Allan Seabridge./ John Wiley & Sons Inc. 2008.- pp. 536.

36. Левин A.B., Алексеев И.И. Полностью электрифицированный самолет от концепции к реализации // Авиационная промышленность. - 2006. - №2. - С.24-31.

37. Левин A.B., Алексеев И.И., Лившиц Э.Я. Стартер-генераторная система со встроенным в авиадвигатель электромашинным агрегатом для полностью электрифицированного самолета//Авиационная промышленность. 2007. - №1. - С.50-52.

38. Левин A.B., Алексеев И.И. Системы электроснабжения самолетов гражданской авиации. Проблемы и перспективы// Авиационная промышленность. 2008. - №2.

39. Кузнецов В.А. Стратегия проектирования вентильно-индукторного стартер-генератора./ Кузнецов В.А., Николаев В.В.// Электротехника. 2005. -№4. - С.46-50.

40. Бертинов А.И. Электрические машины авиационной автоматики. М.: Оборонгиз, 1961.-429 с.

41. Вентильные генераторы автономных систем электроснабжения. / Н.М. Рожнов, A.M. Русаков, A.M. Сугробов, П.А. Тыричев; Под ред. П.А. Тыричева -М.: Издательство МЭИ, 1996.-280 с.

42. Стартер-генератор ГСР-СТ-18/70 КИС: Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 27 с.

43. Грачев П.Ю., Ежова Е.В. Асинхронный стартер-генератор для комбинированного энергетического привода гибридного автомобиля.Юлектротехника 2004- №12. - С.35-39.

44. Ежова Е.В. Электромеханический преобразователь комбинированной энергетической установки гибридного автомобиля: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидат технических наук.- Самара, 2005.-19 с.

45. Николаев В.В. Разработка интегрированного стартер-генератора на основе вентильно-индукторной машины./Николаев В.В., Рыбников В.А.// Электричество. 2005. - №5. - С.32-38.

46. Патент RU №2270931 С1 Российской Федерации. МПК F 02 N 11/04. Стартер-генератор /В.В. Кашканов // 27. 02. 2006, Бюл. №6.

47. Патент RU №2123130 С1 Российской Федерации. МПК F 02 N 11/04. Стартер-генератор/Ю.В. Макаров // 10. 12. 1998.

48. Николаев B.B. Стартер-генератор автономных объектов на основе вен-тильно-индукторной машины: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидат технических наук.-М.: МЭИ, 2005.-20 с.

49. Автомобильные стартер-генераторы. Состояние и перспективы разви-тия./В.М. Анисимов, А.И. Скороспешкин, П.Ю. Грачев, В.Р. Тарановский, В.Н. Кудояров//Автомобильная промышленность. 1995. -№11.- С.9-11.

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

51. Галтеев Ф.Ф., Куприн Б.В. Современные системы электроснабжения самолетов. Том 4. (Итоги науки и техники). М.: ВИНИТИ, 1977. 95 с.

52. Волокитина Е.В. Вентильные электродвигатели постоянного тока и возрождение концепции полностью электрофицированного самолета./ Волокитина Е.В., Шалагинов В.Ф., Овечкин О.И.//Электроника и электрооборудование транспорта. 2005.-№5.-С.7-9.

53. Власов А.И. Систематизация общей процедуры проектирования вен-тильно-индукторного электродвигателя./ Власов А.И., Волокитина Е.В., Шалагинов В.Ф.//Электроника и электрооборудование транспорта. 2005.-№5.-С. 10-12.

54. Смирнов Ю.В. Электромагнитный вентильно-индуторный электродвигатель.//Электротехника.-2000.-№3.-С.20-22.

55. Бабак А.Г., Ваткин В.А., Нестерин В.А., Чихняев В.А. Применение реактивного индукторного двигателя для привода движения электропогрузчика // Электроника и электрооборудование транспорта. 2004.-№2.-С.26-27.

56. Ваткин В.А. Разработка вентильных индукторных электрических систем автотранспортного назначения: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидат технических наук.-М.: МЭИ, 2007.-20 с.

57. Торопцев Н.Д. Авиационные асинхронные генераторы. М.: Транспорт, 1970.-204 с.

58. Ряд электростартеров для запуска газотурбинных установок. / Шалагинов В.Ф., Волокитина Е.В., Никитин В.В., Носков Н.В., Данилов H.A. //Труды IV международного симпозиума ЭЛМАШ-2006. М.: "Интерэлектромаш" С.4-6.

59. Шалагинов В.Ф. Разработка рядов электростартеров для запуска газотурбинных установок./ Шалагинов В.Ф., Волокитина Е.В., Миронов В.А., Никитин В.В. // Электроника и электрооборудование транспорта. 2007.-№3.-С.16-19.

60. Власов А.И. Расчет времени отпускания электромеханических тормозных устройств./ Власов А.И., Волокитина Е.В., Никитин В.В.// Электроника и электрооборудование транспорта. 2010.-№2-3.-С.45-48.

61. Шумов Ю.Н. Состояние и тенденции развития сверхскоростных электрических машин средней и большой мощности.//Приводная техника. — 2009.-№1.-С.32-43.

62. Волокитина Е.В. Исследование и разработка быстродействующего вентильного электропривода органов управления новых самолетов: Дис. .канд. техн. наук. — Чебоксары.: ЧТУ, 2006. 196 с.

63. Амбарцумов Т.Г., Трифонова Н.П. Конструкции быстроходных генераторов повышенной эффективности для электродвижения транспортных средств.//Труды ВНИИЭМ, 1973, 39, с.156-164.

64. Торопцев Н.Д. Асинхронные генераторы для автономных электроэнергетических установок. М.: НТФ "Энергопрогресс", 2004. 88 е.; ил. Биб. электротехника, приложение к журналу "Энергетик". Вып. 7(67).

65. Бертинов А.И. Проектирование авиационных электрических машин постоянного тока/ Бертинов А.И., Ризник Г.А. М.: Гос. изд-во оборон, пром., 1958.-424 с.f iрования вентильных электродвигателей. АКТ №8Б-135-90. Киров: ОАО "Электропривод". 1990.

66. Разработка методики расчета параметров вентильных двигателей: Отчет о НИР (заключ.)./ Горский сельскохозяйственный институт; Руководитель Т.С. Басиев. Орджоникидзе, 1985.-119 с.

67. Овчинников И.Е. Вентильные электрические двигатели и привод на их основе (малая и средняя мощность)/И.Е. Овчинников: Курс лекций. СПб.: КОРОНА-Век, 2006.- 336 с.

68. Вентильные электрические машины в системах регулируемых электроприводов: Учеб. пособие для вузов: В2 т. Т.2/А.К. Аракелян, A.A. Афанасьев. -М.:Высш.шк., 2006. 518 с.

69. Жуков В.П. Высокомоментные вентильные электродвигатели серии 5ДВМ./ Жуков В.П., Нестерин В.А.// Электротехника. 2000. - №6. - С. 19-21.

70. Бесколлекторные двигатели с постоянными магнитами. Франк Дж. Бар-ТОС http://controlengmssia.com/temat%20wiodacy.php4?art=1092

71. Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических машин переменного тока.- М.: Высшая школа, 1982.-272 с.

72. Каталог ОАО "Электропривод" Электротехника специального назначения. Киров, 2007.

73. ЗАО "СЕВ ЕВРОДРАЙФ" Техническая Документация на редукторы, мотор-редукторы и серводвигатели.

74. Электронный каталог ОАО "Jlence" Авиационная продукция Киров, 2007.

75. Бесконтактные двигатели постоянного тока ОАО МНПК "Авионика" Каталог.

76. Каталог ELDIN "Генераторы синхронные серии SJ". Ярославль, 2007.

77. Технический каталог ВЭМЗ Владимир, 2003.

78. Электрические следящие приводы с моментным управлением исполнительными двигателями: Монография/Баранов М.В., Бродовский В.Н., Зимин A.B., Каржанов Б.Н. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумена, 2006. - 240 с.

79. Ильинский Н.Ф. Вентильно-индукторный привод для легких транспортных средств./ Ильинский Н.Ф., Бычков М.Г. // Электротехника. 2000. - №2. - С.28-31.

80. Ахунов Т.А. Веитильно индукторный электропривод - перспективы применения;/ Ахунов Т.А., Макаров JI.H., Бычков М.Г.// Приводная техника.-2001. - №2.-С. 14-17.

81. Аскеро B.C. Применение асинхронных генераторов как автономных источников переменного тока./ . Аскеро B.C., Винокуров В.А., Радин В.И.Юлектротехника. 1967. - №8. - С. 17-20.

82. Вентильные электродвигатели малой мощности для промышленных ро-ботов/В.Д. Косулин, Г.Б. Михайлов и др. Л.:Энергоатомиздат, 1988, 184 с.

83. Каталог продукции 2010 ОАО "Электропром" г. Прокопьевск.

84. Каталог продукции 2010 ОАО "Электромотор" г. Полтава.

85. АМЕТЕК. Technical&industricalproducts. Product catalog 2007.

86. Эффективность применения высокомоментных двигателей в станко-строении/Э.Г. Королев и др.. М.: Машиностроение, 1981. -144 с.

87. Вентильные электрические машины в системах регулируемых электроприводов: Учеб. пособие для вузов: В 2т. Т.1 / А.К. Аракелян, A.A. Афанасьев. -М.: Высш. шк., 2006.- 546с.

88. Науменко В.И., Клочков О.Г. Авиационные электрические машины с интенсивным охлаждением. М.: Машиностроение, 1977. - 128 с.

89. Григораш О.В. Асинхронные генераторы в системах автономного элек-троснабжения//Электротехника. 2002.-№1.-С.30-34.

90. Генераторы ГТ120ПЧ6А, ГТ120ПЧ6АБ, ГТ120ПЧ6АВ. Технические условия 8А3.116.054 ТУ.

91. Генератор ГТ90НЖЧ12НМ. Технические условия УЯИС.526155:002 ТУ.

92. Епифанов O.K. Современный ряд высокомоментных двигателей для безре-дукторных следящих систем: результаты разработки и производства. // Электротехника. 2005. - №2. - С.36-48.

93. Нестерин В.А., Жуков В.П., Тойдеряков A.A. Освоение новых изделий электромеханики на основе высокоэнергетических постоянных магнитов. // Электротехника. 2001. - № 11. - С. 19-21.

94. ЮбТТгицын О.В:, Григораш О.В. Генераторы переменного тока. Состояние и перспектива.//Электротехника. 1994. - №9.

95. Власов А.И. Предварительная оценка главных размеров электрических машин по постоянной Арнольда./ Власов А.И., Волокитина Е.В., Опалев Ю.Г.//Электроника и электрооборудование транспорта. — 2007.-№3.-С.28-30.

96. Мишин Д.Д. Магнитные материалы. -М.: Высшая школа, 1991. 383с.

97. Сидоров Е.В. Технические характеристики, эксплуатационные и физические свойства современных магнитных материалов и постоянных магнитов: справ, для потребителей и производителей./Е.В. Сидоров. Владимир: Транзит-ИКС, 2006. - 40 с.

98. Лукин A.A. Влияние неоднородности химического состава и текстуры на магнитные свойства спеченных образцов (Nd,Dy,Tb)-(Fe,Ti)-B // Металлы. 1996. №2. С. 131-137.

99. Nishio Н., Yamamoto Н., Nagakura М., Uehara М. Effects of machining on magnetic properties of Nd-Fe-B system sintered magnets // IEEE Trans, on Magnetics. 1990. V. 26. No.l. P.P. 257-261.

100. Власов А.И. Влияние механической обработки магнитов на параметры магнитоэлектрических машин авиационного назначения./ Власов А.И., Волокитина Е.В., Никитин В.В., Опалев Ю:Г. //Электроника и электрооборудование транспорта. 2009.-№2-3.-С.47-51.

101. Кекало И.Б., Менушенков В.П. Быстрозакаленные магнито-твердые материалы системы Nd-Fe-B. М.: МИСиС, 2000. 117с.

102. Менушенков -В .П. Новые магнитотвердые материалы, вопросы использования и область применения// Электротехника. 1999. - № 10. — с. 1 -4.

103. Кудреватых Н.В., Остоупжо Ä.A., Тарасов E.H. и-др. Исследование деградации магнитных свойств постоянных магнитов из сплава Nd-Fe-B в солевых растворах и водородных средах при наличии покрытий// Электротехника. 1999. - №10. - С.20-23.

104. Волокитина Е.В., Шалагинов В.Ф Опыт использованияшостоянных магнитов неодим-железо-бор в ручном,электроприводе для медицины, // Электротехника.,-2004.-№8-С41-45. '

105. Определение возможности , создания бесконтактного синхронного электродвигателя мощностью 55 кВт. Отчет о НИР/ ОАО "ЧЭАЗ", Научные руководители A.A. Афанасьев, В.А. Нестерин: Чебоксары, 2005 132 с.

106. Волокитина Е.В., Свиридов В.И., Шалагинов В.Ф. Вентильные электродвигатели с постоянными магнитами для электроприводов полностью электрифицированного самолета // Труды IV Междунар. симпоз. ЭЛМАШ-2004. М: "Интерэлектро-маш", 2004. С. 172-177.

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

108. Адволоткин Н.П., Овчинников И.Е. Вентильные электродвигатели с постоянными магнитами. (Электромеханическая часть). Вып. 1(11), 1986 84 с.

109. Балагуров В.А. Новые магнитные материалы и разработка магнитоэлектрических машин // Тр. МЭИ. Применение постоянных магнитов в электромеханических системах. 1982. - вып. 562. - с.6-13.

110. Сравнительный анализ конструктивных вариантов вентильных двигателей: Отчет о НИР / ВНТИЦентр; Руководитель И.П. Копылов. -ГР 01860065799; Инв. 02870001168 -М. 1986. - 74с.

111. Волокитина Е.В., Шалагинов В.Ф. Особенности применения постоянных магнитов в вентильных электродвигателях авиационных электроприводов// Электротехника. -2003. №7. - С.55-60.

112. Электрические машины: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.Я. Беспалов, Н.Ф. Котеленец. 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2010. - 320 с.

113. Осин И.Л., Мощинский Ю.А Электрические двигатели с постоянными магнитами в системах возбуждения. // Электротехника. 2007. - №8 - С13-18.

114. Осин И. Л. Синхронные электрические двигатели малой мощности. М.: Издательский дом МЭИ, 2006.

115. Исследование и изготовление экспериментальных образцов магнитных мозаичных систем ПМ из сплава самарий-кобальт для вентильных двигателей: Отчет о НИР/ НПО "Магнетон"; Руководитель М.А. Чохели. дог. 258, Владимир, 1992. - 13с.

116. Гриднев А.И. Практическая реализация роторов вентильных двигателей, оптимизированных по магнитному потоку. / Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Вентильные электромеханические системы с постоянными магнитами". М., 1989. С.85.

117. Садовский Л. К. Перспективы применения новых типов двигателей в современных регулируемых и следящих электроприводах // Приводная техника — 2003 №2. - с.31-40.

118. Ситин Д.А. Магнитные системы синхронных электрических машин с редкоземельными постоянными магнитами и повышенной частотой вращения: Автореф. дисс. . канд. техн. наук.- Москва, 2009.- 24 с.

119. Управляемые бесконтактные двигатели постоянного тока / Н.П. Адволот-кин, В.Т. Гращенков, Н.И. Лебедев и др. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. Отд-ние, 1984. -160с.

120. Gieras J.F., Wing M. Permanent magnet motor technology: Design and application. -New York: Marcel Dekker, Inc, 2002.

121. Композиционные материалы: Справочник/ B.B. Васильев, В.Д. Протасов, B.B. Болотин и др. Под общ. ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарнопольского. М.: Машиностроение, 1990.-512с.

122. Композиционные материалы: В 8-ми т. Пер. с англ. Под ред. Л. Браутмана, Р. Крока. М.: Машиностроение, 1978. - Т.З. Применение композиционных материалов в технике/ Под ред. Нотона, 1978. - 511 с.

123. Окунева H.A. Разработка и исследование электропривода для нефтедобывающих насосов с погружным магниитоэлектрическим двигателем: Автореф. дисс. . канд. техн. наук.- Москва, 2008.- 20 с.

124. Дежин Д.С. Синхронные электрические двигатели на основе массивных высокотемпературных сверхпроводников и постоянных магнитов: Автореф. дисс. . канд. техн. наук.- Москва, 2008.- 23 с.

125. Голованов Д.В. Синхронные ВТСП двигатели с постоянными магнитами: Автореф. дисс. . канд. техн. наук.- Москва, 2009.- 23 с.

126. Левин A.B., Лившиц Э.Я. Композиционные материалы в конструкциях роторов высокооборотных электрических машин // Электричество. 2004.-№10.-С.37-42.

127. Буланов И.М., Воробей В.В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1998.

128. Армированные пластики (справочное пособие). М.: Изд-во МАИ, 1997.

129. Буланов И.М. Композиционные материалы — основа летательных аппаратов XXI в. // Полет. 2004 - №3.

130. Тростянская Е.Б., Михайлин Ю.А., Бухаров C.B. Тенденции применения и развития композиционных материалов в самолетостроении. // Авиационная промышленность. — 2004 №2.

131. Пат. 2211516 RU, МПК H 02 К 1/27, 1/28, 21/14. Ротор электрической машины/А.В. Левин, Э.Я. Лившиц, В.А. Хабаров (Россия) 2001134197/09; Заявлено 19.12.2001; Опубл. 27.08.2003.

132. Пат. 2212752 RU, МПК H 02 К 21/14, 1/28. Электрическая машина / A.B. Левин, Э.Я. Лившиц, В.А. Хабаров и др. (Россия) 2001131389/09; Заявлено 22.11.2001; Опубл. 20.03.2003.

133. Пат. 1098070 RU, МПК H 02 К 1/6, 1/27. Ротор электрической машины / Н. П. Адволоткин, Б.Я. Гусев, А.П. Капустин и др. (Россия) 3594216/24-07; Заявлено 01.06.83; Опубл. 15.06.84.

134. Пат. 2074478 RU, МПК H 02 К 1/27, 21/14. Ротор магнитоэлектрической машины/ Потоцкий В.Л., Лотоцкий C.B. (Россия) 94044243/07; Заявлено 16.12.94; Опубл. 27.02.97.

135. Jewell G.W. High performance electrical machines // Proceedings of theiL

136. International Workshop on High Performance Magnets and their Applications. Annecy, France, 29 August 2 September 2004.

137. Галтеев Ф.Ф., Морозов В.Г., Стромов B.M., Тыричев П.А. Электрические генераторы высокой частоты вращения для автономных систем // Труды МЭИ. Электромеханические системы с постоянными магнитами. 1981. -вып.523. - с.10-15.

138. Шаров B.C. Высокочастотные и сверхвысокоскоростные электрические машины. М.: Энергия, 1973. - 248с.

139. Исследования силового электропривода систем управления перспективных ЛА. Отчет № 277-85-VIL- п/я Ю-9539, 1985.

140. Синяков А.Н., Шаймарданов Ф.А. Системы автоматического управления ЛА и их силовыми установками. М.: Машиностроение, 1991 - 320с.

141. Лозенко В.К. Вентильные электродвигатели авиационных механизмов: Дис. .д-ратехн. наук. М.: МЭИ, 1985. 535с.

142. Авиационный электропривод с вентильными магнитоэлектрическими двигателями и микропроцессорным управлением: Отчет о НИР (промежуточ.)/ МЭИ; Руководитель В.К. Лозенко. ГР Ф 30446,-М., - 1987. - 88с.

143. Дубенский A.A. Бесконтактные двигатели постоянного тока. М.: Энергия, 1967.-144с.

144. Балагуров В.А., Гридин В.М., Лозенко В.К. Бесконтактные двигатели постоянного тока. -М.: Энергия, 1975. 128с.

145. Шалагинов В.Ф. Исследование и разработка двухдвигательного электропривода с синхронно вращающимися вентильными электродвигателями: Дис.канд.техн. наук. -М.: МЭИ; 1981. 263с.

146. Малышев E.H. Специальные режимы и возможности авиационного электропривода с синхронно вращающимися вентильными электродвигателями/ Автореф. дис. .канд. техн. наук.- М.: МЭИ, 1921. 20с. ДСП.

147. Санталов A.M. Разработка и исследование вентильных электродвигателей с возбуждением от постоянных магнитов при питании от источника ограниченной мощности: Дис. .канд. техн. наук.- М.: МЭИ, 1987. 239с.

148. Хоцянова О.Н. Разработка и исследование вентильных электродвигателей с алгоритмической избыточностью: Дис. . .канд. техн. наук. М.: МЭИ, 1986. — 275с.

149. Елизарова Т.А. Вентильные двигатели для медико-биологических систем: Дис. .канд. техн. наук.- М.: МАИ, 1987. 255с.

150. Волокитина Е.В., Шалагинов В.Ф. Вентильные электродвигатели постоянного тока для автоматизированных электроприводов автономных объектов // Привод и управление. 2003. - №1. - с.23-26.

151. Остриров В.Н. Разработка серии силовых электронных преобразователей для регулируемых электроприводов на современной элементной базе // Компоненты и технологии. 2002. -№8.

152. Овчинников И.Е. Теория вентильных электрических двигателей. JL: Наука, 1985.- 164с.

153. Волокитина Е.В., Головизнин С.Б., Шалагинов В.Ф., Нестерин В.А. Анализ динамических показателей авиационных вентильных электродвигателей с редкоземельными постоянными магнитами // Электроника и электрооборудование транспорта. 2005.- №2,- С.22-28.

154. Исследование и разработка быстродействующих вентильных двигателей/ Н.И. Куликов, Т.А. Елизарова, Т.В. Куликова и др. // Электричество. 2002. - №5. - с. 11-21.

155. Cronin M.J. All electric vs conventional aircraft: the production/operational aspects// J. Aircraft. 1983. - № 6. - P. 481-486.

156. Кенио Т., Нагамори С. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами.-М.: Энергоатомиздат, 1989.- 180с.

157. Оншценко Г.Б., Босинзон М.А., Калачев Ю.Г. Состояние и перспективы развития электропривода для станкостроения // Приводная техника. 2003. - №6 - с. 15-21.

158. Корельский Д.В., Потапенко Е.М. Васильева Е.В. Обзор современных методов управления синхронными двигателями с постоянными магнитами //Радюелектронжа, 1нформатжа, Управшння. 2001. - №2. - с. 155-159.

159. Козаченко В: Основные тенденции развития встроенных систем управления двигателями и требования к микроконтроллерам // CipNews. 1999. - №1.

160. Виноградов А.Б., Чистосердов B.JL, Сибирцев А.Н., и др. Новые серии многофункциональных векторных электроприводов переменного тока с общим микроконтроллерным ядром // Привод и управление. 2002. - №3.

161. Murray Aengus. DSP and motor-control chips simplify DSP-based AC motor control hardware I I Analog Dialogue. Vol. 30. 1996. - №2,24p,http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/30-2/motor.html

162. Логинов А., Фадеев И. Применение DSP микроконтроллеров в управлении вентильными двигателями без датчика положения ротора // Электронные компоненты.-2003. №4.

163. Visinka Radim, Chalupa Leos, Skalka Ivan. Системы управления электродвигателями на микроконтроллерах фирмы MOTOROLA // CipNews. 1999. - № 1 - с. 14-16.

164. Мукеш Кумар, Бхим Сингх, Б.П. Сингх. Бессенсорное управление бесщеточным двигателем постоянного тока с постоянными магнитами на основе ЦСП.// Журнал научных исследований ЕЕТЕ, т.49. 2003. - №4 - с.269-275.

165. Виноградов А.Б. Векторное управление электроприводами переменного тока / ГОУВПО "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина".- Иваново, 2008.- 298 с.

166. Кропачев Г.Ф., Амирова С.С., Векторное управление синхронным дви-гателем//Приводная техника.-2003.-№6.-С.49-55.

167. Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф. Авиационные генераторы переменного тока комбинированного возбуждения. М.: Машиностроение, 1977.

168. Галтеев Ф.Ф., Коробченко В.П Учет нелинейности при работе синхронного под-магничиваемого генератора с постоянными магат намиЮлектричество-1978.-№4.-С.23-27.

169. Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф., Ларионов А.Н. Электрические машины с постоянными магнитами. М.: Энергия, 1964.

170. Силкин В. Семейство статических преобразователей нового поколе-ния//Силовая электроника. 2005 - №4.

171. Суслов В., Живченков А., Арскин О., Шестоперов Г. Новые разработки статических преобразователей.//Компоненты и технологии. 2005 - №3.

172. Карлов Б., Есин Е. Современные преобразователи частоты: методы управления и аппаратная реализация.//Силовая электроника. 2004 - №1.

173. P.W. Whetler и др. Электромеханический привод с преобразователем "матричного" типа и электрической машиной с постоянным магнитом в приводе руля направления самолета//Силовая электроника. 2006 - №1.- с. 42-45.

174. Виноградов А.Б., Синтез алгоритмов пространственно-векторногоуправле-ния матричным преобразователем частоты.//Приводная техника.-2007 №5.

175. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. ,- М.: Высш. шк., 2001. 326с.

176. Захаренко А.Б. Оптимизация погружных синхронных.электродвигателей.// Электротехника. 2002. - №5. - с.50-55.

177. Терзян A.A. Автоматизированное проектирование электрических машин. -М.: Энергоатомиздат, 1983. — 255с.

178. Рябуха В.И. Оптимизация проектирования электрических машин. JL: Издательство Ленинградского университета, 1984. - 129с.

179. Аветисян Дж. А., Соколов B.C., Хан В.Х. Оптимальное проектирование электрических машин на ЭВМ. М.: Энергия, 1976. - 207с.

180. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. М.: Мир, 1975.-534с.

181. Батищев Д.И. Методы оптимального проектирования. М.: Радио и связь, 1984.-232с.

182. Демирчан К.С., Чечурин В.Л. Машинные расчеты электромагнитных полей. М.: Высш. шк., 1986. - 239с.

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

184. Брынский Е.А., Данилевич Я.Б., Яковлев В.И. Электромагнитные поля в электрических машинах. Л.: Энергия, 1979. - 172с.

185. Бинс К., Лауренсон П. Анализ и расчет электрических и магнитных полей. -М.: Энергия, 1970.-376с.

186. Фисенко В.Г. Численные расчеты электромагнитных полей в электрических машинах на основе метода конечных элементов: Учеб. пособие. М.: Издательство МЭИ, 2002.-43с.

187. Сипайлов Г.А., Кононенко Е.В., Хорьков К.А. Электрические машины (специальный курс). М.: Высш. шк., 1987. - 376с.

188. Бурковская Т.А. Моделирование и алгоритмизация конструкторского проектирования микродвигателей постоянного тока: Дис. . канд. техн. наук. Воронеж, 1989.-266с.

189. Лютахин Ю.И. Моделирование электромагнитных процессов и оптимизация геометрии вентильного двигателя на основе численного расчета магнитного поля: Дис. .канд. техн. наук. — Куйбышев, 1988. 223с.

190. Иванов-Смоленский A.B. Электромагнитные поля и процессы в электрических машинах и их физическое моделирование. — М.: Энергия, 1969. 302с.

191. Коген-Далин В.В., Комаров Е.В. Расчет и испытание систем с постоянными магнитами. -М.: Энергия, 1977. -246с.

192. Апсит В.В., Гаспарягг A.C. Методы расчета электромагнитного поля в торцевой зоне электрических машин // Электромагнитные поля в электрических машинах. Вып. 22. Рига: Зинатне. 1983. - с.3-25.

193. Курбатов П.А., Аринчин С.А. Численный расчет электромагнитных полей. -М.: Энергоатомиздат, 1984. — 166с.

194. Стадник А.И. Оптимизация индукторов электрических машин малой мощности с высококоэрцитивными постоянными магнитами: Дис. .канд. техн. наук. -Новочеркасск, 1989.-397с.

195. Афанасьев A.A., Воробьев В.Н. Новый метод расчета плоско-параллельных полей // Электричество. 1993. - №12. - с.32-39.

196. Афанасьев A.A., Воробьев В.Н. Расчет магнитного поля магнитоэлектрического двигателя методом сопряжения конформных отображений // Электричество. -1994. №1. - с.40-49.

197. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. М.: Мир, 1986.-317с.

198. Сегерлинд JI. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979.-392с.

199. Галлагер Р. Метод конечных элементов: основы. М.: Мир. - 1984. - 428с.

200. На Ц. Вычислительные методы решения прикладных граничных задач. -М.: Мир, 1982.-294с.

201. Лутидзе Ш.И., Михневич Г.В., Тафт. Введение в динамику синхронных машин и машинно-полупроводниковых систем. М.: Наука, 1973.- 338с.

202. Постников И.М. Обобщенная теория и переходные процессы электрических машин. М.: Высшая школа, 1975 — 319с.

203. Салем Амджат. Методика моделирования и исследования переходных процессов вращающихся машин в системах с вентильными преобразователями: Дис. .канд. техн. наук.- Л.: 1988.-166с.

204. Иванушкин В.А., Сарапулов Ф.Н., Шымчак П. Структурное моделирование электромеханических систем. Щецин: - 2000 - 302с.

205. Егоров В:Н, Корженевский-Яковлев О.В. Цифровое моделирование систем электропривода. — JL: Энергоатомиздат, 1986— 167с.

206. Ластовиря В.Н, Бушма В.О. Введение в теорию автоматического управления. Уч. пособие. — М.: Издательство МЭИ, 2003 - 70с.

207. Дунаевский С .Я., Крылов O.A., Мазия Л.В. Моделирование элементов электромеханических систем. М.: Энергия, 1971 - 286с.

208. В.П. Дьяконов. Matlab 6.5 SP 1/7 + Simulink 5/6 в математике и моделировании. М.: СОЛОН-Пресс, 2005. 576с.

209. ИЛерных. Simulink: среда создания инженерных приложений. Диалог-МИФИ. 2003.

210. И.В.Черных. SimPowerSystems: Моделирование электротехнических устройств и систем в Simulink, http://matlab.exponenta.ru/simpower/bookl/index.php

211. Аракелян А.К., Афанасьев A.A., Чиликин М.Г. Вентильный электропривод с синхронным двигателем и зависимым инвертором. М.: Энергия, 1977 - 222с.

212. Зиннер Л.Я., Скороспешкин А.И. Вентильные двигатели постоянного и переменного тока. -М.:Энергоиздат, 1981.-136с.

213. Ивоботенко Б.А., Рубцов В.П., Садовский Л.А., Цаценкин В.К., Чиликин М.Г. Дискретный электропривод с шаговыми двигателями. Под общ.ред. Чиликина М.Г. М.:Энергия, 1971.- 624с.

214. Осин И.Л., Колесников В.П., Юферов Ф.М. Синхронные микродвигатели с постоянными магнитами. — М.Энергия, 1976.-232с.

215. Лодочников Э.А., Юферов Ф.М. Микроэлектродвигатели систем автоматики.-М. Энергия, 1969.-272с.

216. Трещев И.И. Методы исследования машин переменного тока. Л.: Энергия, 1969-235с.

217. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока. Л.: Энергия, 1980-25с.

218. Пискун Ф.И. Анализ пускового режима работы вентильного двигателя: Дис. . .канд. техн. наук. Киев: 1983. - 253с.

219. Постников В.А., Семисалов В.В. Исследование динамических режимов шаговых и вентильных двигателей малой мощности на базе модели обобщенной синхронной машины // Электричество. 2002. - №5. — с.53-60.

220. Кропачев Г.Ф., Амирова A.A., Тумаева Е.В. Векторное управление сихрон-ным вентильным двигателем // Приводная техника. 2003. - №6. - с.49-55.

221. Высоцкий В.Е., Тулупов П.В., Верещагин В.Е. Система автоматизированного проектирования вентильных двигателей постоянного тока // Электричество. -2003. №10. - с.25-36.

222. Журавлева А.И., Головизнин С.Б., Свиридов В.И. Электроприводы + электрификация всего самолета //Электроника и электрооборудование транспорта. 2005.- №5.- С.5-6.

223. Илларионов. Ю.А., Писаревский, Ю.В. и др. Современные магнитные системы с высокоэнергетическими постоянными магнитами и их применение в электрических микромашинах // Тез. докл. XTV Междунар. конф. по постоянным магтштам -Суздаль, 2005.

224. Следящие приводы: В 3 т 2-е изд., доп. и перераб. / Под ред. Б.К. Чемодано-ва. Т. I: Теория и проектирование следящих приводов/ Е.С. Блейз, А.А. Зимин, Е.С. Иванов и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. - 904с.

225. Федосеев А.Ф. Современное состояние и перспективы развития электрического оборудования самолетов//Автоматика и электромеханика. М.: Изд-во "Наука", 1973.-С.61-72.

226. Матвеенко А.М, Локшин М.А., Кузнецов В.Н. Выбор рациональных параметров гидравлических систем сверхзвуковых маневренных самолетов. М.: Военное издательство, 1985. - Сер.№5. - 144с. ДСП.

227. Моделирование электромагнитных полей вентильных электродвигателей. Часть 1 Холостой ход: Отчет о НИР №03-179/2-2007. Киров: ОАО "Электропривод", 2007.

228. Зечихин Б.С., Чварков Э.А. Автоматизированный расчет синхронного генератора с постоянными-магнитами. М.: Изд-во МАИ, 1991. - 48 е.: ил.

229. Магниты постоянные из сплава типа неодим-железо-бор; ТУ 4229- 006< -18413702-2000.

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

231. Балагуров В.А. Предельная мощность синхронных генераторов с постоянными магнитами. /Электротехника. 1983 - №5. - С 22 - 24.

232. Балагуров В.А. Бесконтактные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами. М.: Энергия, 1975.-127 с.

233. Проектирование элктрических машин: Учеб. для вузов/И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин, Б.Ф. Токарев; Под ред. И.П. Копылова. 4-е изд., перераб. И доп. - М.: Высшая школа, 2005. - 767 с.

234. Осин И.Л., Юферев Ф.М. Электрические машины автоматических устройств: Учеб. пособие для вузов. М.: Издательство МЭИ, 2003 - 424 с.

235. Веников Г.В., Клочков О.Г. Тенденции и перспективы развития бортовых электрических генераторов//Авиационная промышленность. 1991.-№2.-С. 23-29.

236. Шуйский В.П. Расчет электрических машин (перевод с немецкого). -М.: Энергия, 1968.-732 с.

237. Журавлев, Ю. Н. Активные магнитные подшипники: Теория, расчет, применение. СПб.: Политехника, 2003. - 206 с.

238. Вышков'Ю.Д., Иванов В.И. Магнитные опоры в автоматике. М.: Энергия, 1978.- 160 с.

239. Постоянные магниты: Справочник/Альтман А.Б., Герберг А. Н., Гла-дышев П.А. и др.; Под ред. Ю. М. Пятина. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980.-488 с.

240. Справочник по электротехническим материалам. В 3-х т. Под ред. Ю.В. Корицкого и др. Т.З. Изд. 2-е, перераб. Л., "Энергия", 1976 896 с.

241. Альбертьян H.A., Безручко В.А. Резервы повышения коэффициента полезного действия электродвигателей.Юлектро. 2004.-№3.-С.44-48.

242. Гольдберг О.Д., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин. М.: Высшая школа, 2006. - 431 с.

243. Постников И.М. Проектирование электрических машин. Киев.: Государственное издательство технической литературы УССР, 1952. - 736 с.

244. Золотухин И.В. Аморфные металлические материалы // Ст. Соросовского образовательного журнала. 1997. - http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros.

245. ТУ 14-1-3954-85. Аморфная электротехническая сталь 7421 и 9КСР.

246. Красильников A.A., Красильников А.Я. Расчет силы притяжения высококоэрцитивных постоянных магнитов в торцевых магнитных муфтах и плоских магнитных системах.//Вестник машиностроения. 2010.-№6. - С.13-16.

247. Данилов Г.И. Расчет и конструкция самолетных генераторов постоянного тока/ Г.И. Данилов, Д.И. Заславский, P.A. Коссович, И.Г. Меерсон/Под общей ред. И.Г. Меерсона.- Л.: ЛКВВИА, 1952. 548 с.

248. КулебакинВ.С., Синдеев ИМ. Электрификация самолетов, I, Системы электроснабжения. Изд. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1952.

249. Ивоботенко Б.А., Ильинский Н.Ф., Копылов И.П. Планирование эксперимента в электромеханике. — М.: Энергия, 1971. — 185с.

250. Солодов B.C., Власов A.B. Преобразование полиномиальных моделей, построенных по экспериментальным данным//Вестник МГТУ, том 9, №2,2006.- С.347-350.

251. Статистические методы в инженерных исследованиях (лабораторный практикум): Учеб. пособие / Под ред. Г.К. Круга. М.: Высшая школа, 1983. - 216с.

252. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин: Учеб. для вузов. М.: Высш.шк., 1994. - 318с.

253. Ермаков С.М., Жигловский A.A., Математическая теория планирования эксперимента: Учеб. пособие. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. -320с.

254. Дубина А. Г. Машиностроительные расчеты в среде EXCEL 97/2000. -СПб.: БХВ Санкт-Петербург, 2000. - 416 с.

255. Уэллс Э., Хешбаргер С. Microsoft Excel 97. Разработка приложений. -BHV, 1998.

256. Демидович Б.П., Марон И.А., Шувалова Э.З. Численные методы анализа. Приближение функций, дифференциальные и интегральные уравнения.//Под. ред. Б.П. Демидовича. -М.: Наука, 1967,368 с.

257. Захаренко А. Б. Создание высокомоментных электрических машин с постоянными магнитами: Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук М.: ФГУП "НПП ВНИИЭМ", 2008. - 42 с.

258. ELCUT. Моделирование двумерных полей методом конечных элементов. Версия 5.3. Руководство пользователя.-СПб.: Производственный кооператив ТОР, 2006.-284 с.294 femm.foster-miller.net.

259. Радимов И.Н., Рымша В.В., Чан Тхи Тху Хыонг, Процина З.П. Геометрические соотношения в вентильном двигателе с постоянными магнитами// Електротехшка i електромехашка. 2008. - № 5. - С. 26-28.

260. Суханов B.B. Расчет магнитных полей в синхронных явнополюсных электрических мапшнах.-СПбГПУ.: кафедра "Электрические машины", 2002.- 12с.-http://wvvw.tor.ru/elcut/articles/sukhanov/iasm.htm.

261. Суханов В.В. Расчет магнитных полей в электрических машинах нетрадиционной конструкции. -СПбГПУ.: кафедра "Электрические машины", 2003.- 15с.Ihttp://www.tor.ru/elcut/articles/sukhanov/motors.pdf.

262. Афанасьев A.A., Воробьев В.Н. Новый метод расчета плоскопараллельных магнитных полей. // Электричество. 1993. - №12. - с.32-39.

263. Афанасьев A.A. Регулируемый электропривод с вентильным двигателем для погружных насосов нефтяных скважин. // Электротехника. 2001. - №2. - с.20-24.

264. Bianchi N. Electrical machine analysis using finite elements. CRC Press, USA, Taylor&Francis 2005 - 275 pp.

265. Нестерин В.А., Ваткин В.А. Имитационная математическая модель вентильного индукторного генератора комбинированного возбуждения // Электротехника. 2006. -№2.-С. 41-45.

266. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие. СПб.: КОРОНА принт, 2001. - 320 с.

267. Дьяконов В. Simulink 4. Специальный справочник. СПб: Питер; 2002. - 528 с.

268. Переходные процессы в электрических машинах и аппаратах и вопросы их проектирования: Учеб. пособие для вузов/О.Д. Гольдберг, О.Б. Буль, И.С. Свириден-ко, С.П. Хелеменская; Под ред. Гольдберга О.Д. М.: Высш. шк., 2001. - 512 с.

269. Иванов-Смоленский A.B. Развитие комбинированного метода анализа электрических машин./ Иванов-Смоленский A.B., Кузнецов В.А., Петриченко Д.А.//Электротехника. 2007. -№8. - С. 4-12.

270. Иванов-Смоленский A.B., Кузнецов В.А. Универсальный численный метод моделирования электромеханических преобразователей и сис-тем.Юлектричество. 2000. - №7. - С.24-33.

271. Иванов-Смоленский A.B., Абрамкин Ю.В., Власов А.П., Кузнецов В.А. Универсальный метод расчета электромагнитных процессов в электрических машинах. М.: Энергоатомиздат, 1986.

272. Лопатин В.В., Швецов Н.И., Мординов Ю.В., Глазкова Л.В. Многофазная синхронная машина с возбуждением от постоянных магнитов. Математическая модель электромагнитного расчета. М.: Издательство НЛП ВНИИЭМ, 1988.

273. Лозенко В.К. Исследование и расчет бесколлекторных магнитоэлектрических двигателей постоянного тока с трехфазными однополупериодны-ми коммутаторами: Дис. . .канд. техн. наук.- М.: МЭИ, 1968.- 218с.

274. Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов / И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин, Б.Ф. Токарев; Под ред. И.П. Копылова. 4-е изд., пере-раб. и доп. - М.: Высш. шк., 2005. - 767 с.

275. Кобелев A.C., Макаров Л.Н., Русаковский A.M. Концепция разработки электромагнитного ядра асинхронных электродвигателей энергоэффективных серий. // Электротехника. 2008. - №11. - С. 11 -24.

276. А.И. Бертинов Проектирование самолетных электрических машин. Выбор главных размеров, М.: Оборонгиз, 1953.-98 с.

277. Afanasiev A.A., Babak A.G., Volokitina E.W. The high-speed, fast-response valve engine with permanent magnets // XLI Internat. Sympos. on Electrical Mashines "SME'2005" Opole-Jarnoltowek, Poland, 2005. -C. 187-192.

278. Ермаков C.M., Жиглявский A.A., Математическая теория оптимального эксперимента: Учеб. пособие. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. - 320с.