автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Математическое моделирование компонентов каскадной системы асинхронного электропривода

На правах рукописи КАРАНДЕЙ ВЛАДИМИР ЮРЬЕВИЧ (/

□□3454437

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ КАСКАДНОЙ СИСТЕМЫ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

05.09.03 - «Электротехнические комплексы и системы»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0 И

Краснодар -2008

г О

^ 1

г Г)

003454437

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Попов Борис Клавдиевнч

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Птах Геннадий Константинович;

кандидат технических наук, доцент Кашин Яков Михайлович

Ведущая организация: Открытое акционерное общество

«Армавирский электротехнический завод» (ОАО «АЭТЗ»)

Защита состоится « 23 » декабря 2008 года в 14-00 на заседании диссертационного совета Д 212.100.06 в ГОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет» по адресу: 350020, г. Краснодар, ул. Старокубанская, 88/4, ауд. 410

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет» по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2

Автореферат разослан « 22 » ноября 2008 г.

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

Л.Е.Копелевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Образованная постановлением Правительства РФ №726 комиссия по вопросам развития электроэнергетики выработала энергетическую стратегию России на период до 2020 года, определив одним из основных ориентиров долгосрочной политики государства в электроэнергетике повышение эффективности ее функционирования и обеспечение устойчивого развития на базе современных технологий.

Одной из ключевых, приоритетных задач электротехнической промышленности является повышение качества электроприводов и их компонентов. Значительный вклад в теорию электромеханических систем внесли Костенко М.П., Пиотровский Л.М., Вольдек А.И., Копылов И.П., Шмитц Н., Новотный Д., Нейман Л.Р., Гордон A.B., Гайтов Б.Х. и др., трудами которых создана теоретическая база для проектирования систем электроприводов. Исследованию различных видов электроприводов постоянного и переменного тока посвящены работы Чиликина М.Г., Ключева В.И., Соколова М.М., Попова В.К., Сандлера A.C. и др. Анализ выполненных работ показал, что актуальным является совершенствование систем электроприводов.

Обобщенное качество электроприводов традиционно описывается энергетическими характеристиками и массогабаритными показателями. Внедрение научно обоснованных технико-экономических критериев, отражающих эксплуатационную надежность электроприводов (долговечность, надежность, технологичность, расходы на эксплуатацию и ремонт и т. д.) способствует ужесточению требований к техническим характеристикам электроприводов. Такими характеристиками являются виброакустические параметры, неравномерность рабочего зазора и др. В связи с этим актуальна проблема определения мгновенной угловой скорости вращения и пульсаций мгновенного момента на валу электрического привода. По степени равномерности мгновенного значения вращающего момента на валу мож-

но прогнозировать остаточный ресурс электропривода. Пульсирующие моменты вызывают ускоренное старение изоляционных материалов из-за перегрева, вызванного потерей энергии, потребляемой из сети. Повышенный износ подшипниковых узлов, связанных с наличием пульсирующих моментов, снижает надежность и долговечность электропривода, требуя увеличения расходов на его эксплуатацию и ремонт.

В связи с этим актуальны следующие проблемы, анализируемые в нашем исследовании:

- теоретического обоснования моделей специальных систем электроприводов как совокупности электромагнитов переменного тока;

- создания математической модели, позволяющей определять токи, ЭДС, напряжения, пространственные и электрические углы в электроприводах;

- определения мгновенных значений угловой скорости вращения вала и вращающего момента;

- выявления аналитических зависимостей для расчета магнитных сопротивлений специальных конструкций электроприводов.

Итак, актуальность исследования определяется потребностью электротехнической промышленности России в совершенствовании высокоточных прецизионных электроприводов станков, систем телекоммуникации и связи, приводов прокатных станов, так как позволяет улучшить их качество и технико-экономические показатели.

Объектом исследования являются специальные асинхронные системы электропривода:

- цилиндрическая (САЦ);

- цилиндрическая с двойным статором (САЦС);

- цилиндрическая с двойным ротором (САЦР).

Целью исследования является разработка математических моделей расчета компонентов каскадной системы асинхронного электропривода

для решения конкретных практических задач по проектированию и повышению эффективности их эксплуатации.

Задачи исследования. Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие основные задачи:

- разработка математической модели для исследования специальных систем электроприводов, их параметров, учитывая, что электроприводы представляют собой совокупность электромагнитов переменного тока, объединенных в единую систему;

- разработка математической модели электромеханических процессов специальных систем электроприводов с целью определения зависимостей между напряжениями и токами статора и ротора;

- создание методики определения пульсаций мгновенных значений момента на валу электрического привода;

- получение аналитических соотношений для расчета сопротивлений магнитному потоку специальных асинхронных систем электроприводов (САЦ, САЦС, САЦР).

Методы исследования. В качестве методов исследования использованы положения теории магнитных цепей (для расчета значений сопротивлений магнитному потоку катушек специальных асинхронных систем электроприводов), метода наложения (для получения величин магнитных потоков в магнитных цепях специальных асинхронных систем электроприводов), теории электромеханического преобразования энергии, теории электропривода и методы программирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана математическая модель магнитной и электрической цепи компонентов каскадной системы асинхронного электропривода;

- разработана математическая модель, позволяющая определять токи, ЭДС, напряжения статора и ротора и зависимости пространственных и

электрических углов сдвига в каскадных системах асинхронного электропривода;

- разработана инженерная методика расчета электромеханических параметров каскадного электрического привода (пульсации мощности и момента) при вращении его вала;

- получен ряд аналитических зависимостей, характеризующих параметры, необходимые для проектирования магнитной цепи специальных асинхронных систем электроприводов.

Практическая ценность. Разработанные модели реализованы в виде программных продуктов, предназначенных для расчета электромеханических параметров каскадного асинхронного электрического привода. Получены свидетельства об официальной регистрации программ ЭВМ для расчета магнитной системы статора методом магнитных цепей (№ 2006610548 от 8.02.2006 г.), магнитной системы ротора методом магнитных цепей (№ 2008614047 от 25.08.2008 г.), токов статора и ротора в каскадном электрическом приводе (№ 2008614048 от 25.08.2008 г.). Разработана инженерная методика расчета компонентов каскадного асинхронного электропривода. Усовершенствована конструкция управляемого каскадного электрического привода, осуществляющего многоступенчатую электромагнитную редукцию скорости и момента.

Положения, выносимые на защиту: математическая модель магнитной и электрической цепи компонентов каскадной системы асинхронного электропривода; математическая модель, определяющая характеристики каскадных систем асинхронных электроприводов: токи, ЭДС, напряжения статора и ротора и зависимости пространственных и электрических углов сдвига; результаты инженерных расчетов электромеханических параметров каскадного электрического привода (пульсации мощности и момента), необходимые для проектирования специальных асинхронных систем электроприводов.

Реализация результатов исследования. Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планом государственных бюджетных научно-исследовательских работ кафедры «Электроснабжения промышленных предприятий» ГОУ ВПО «Кубанского государственного технологического университета» № 5.1 01-05 01200117876 «Повышение эффективности электротехнических комплексов и систем».

Результаты диссертационной работы внедрены в ОАО «Ростелеком», ОАО «Московский узел связи энергетики», в учебный процесс кафедры «Электропривода и автоматизации промышленных установок и технологических комплексов» ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет», в учебный процесс кафедры «Электроснабжения промышленных предприятий» ГОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет». Разработанные методы определения необходимых параметров, математические зависимости и аналитические зависимости могут быть использованы при нахождении пульсаций момента для вновь проектируемых специальных систем электроприводов при курсовом и дипломном проектировании на специализированных кафедрах высших учебных заведений, а также в соответствующих проектных институтах и конструкторских бюро.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на научно-практической конференции «Электроэнергетические комплексы и системы» (ГОУ ВПО «КубГТУ» Краснодар, 28 мая 2005г.), на международной научно-практической конференции «Электроэнергетические комплексы и системы» (ГОУ ВПО «КубГТУ» Краснодар, 25 апреля 2006г.), на всероссийской конференции — конкурсного отбора инновационных проектов студентов и аспирантов по приоритетному направлению программы «Энергетика и энергосбережение» г. Томск, (ГОУ ВПО «ТПУ» 26-29 сентября 2006г.), на международной научно-практической конференции «Электроэнергетические комплексы и системы» (ГОУ ВПО «КубГТУ» Краснодар, 20-21 марта 2007г.), на пятой Всероссийской научной

конференции «Энерго- и ресурсосберегающие технологии и установки» (ГОУ ВПО «КубГТУ» Краснодар, 5-6 апреля 2007г.), на 45-й международной научно-практической конференции «Инновационные технологии -транспорту и промышленности», (г. Хабаровск, ДВГУПС, 7-9 ноября 2007 г.), на 1-ой Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (г. Краснодар, КГАУ, 14-16 ноября 2007 г.), на всероссийской научной конференции «Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования» (г. Хабаровск, ДВГУПС, 22-24 апреля 2008 г.), на 3-ей молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения» (г. Казань, ГОУ ВПО КГЭУ, 24-25 апреля 2008 г.), на международной научно-технической конференции «ЭНЕРГЕТИКА - 2008: инновации, решения, перспективы» (г. Казань, ГОУ ВПО КГЭУ, 15-19 сентября 2008 г.).

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 29-ти печатных работах, из них две статьи в центральных журналах, в том числе одна по рекомендуемому списку ВАК, три свидетельства о регистрации программы для ЭВМ.

Структура н объём диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, библиографического списка использованной литературы, содержащего 123 наименований, и приложений. Общий объём работы 273 страницы, включая 44 рисунка на 54 страницах, одна таблица, 94 страниц приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, рассмотрены приоритетные задачи электротехнической промышленности и показаны особенности технико-экономических критериев по надежности электроприводов, сформулированы цель и задачи, научная новизна

результатов исследования, приведены основные положения, выносимые на защиту, сведения о реализации и апробации результатов.

В первой главе "Анализ конструкций, методов математического моделирования и расчёта электромеханических характеристик специальных электроприводов" исследованы различные виды электрических приводов постоянного и переменного тока. Проанализировав работы с описанием конструкций различных электроприводов, выявлен общий недостаток, характерный для всех этих систем - значительные пульсации мгновенного момента.

Анализ системы уравнений, описывающей электрические и механические процессы в электроприводах показывает, что основной проблемой является получение значения величины потокосцепления как от обмотки статора, гак и ротора и величины электромеханического момента. Для определения последнего было использовано уравнения момента идеализированной системы, полученное Шмитцем Н. Рассмотрены уравнения для определения моментов специальных систем электроприводов, приводимые в работах Xiao Wei, Zhu Yu-wu, Okamoto Yo, Ran Zhengyun, Stumberger B, Meng Qing-chun.

Сравнительный анализ методов расчета магнитных систем электроприводов показывает, что основным методом расчета является метод конечных элементов, однако следует отметить и ряд недостатков этого метода, например, для исследования моментов, действующих в системах электроприводов и задач оптимизации численное решение не эффективно. В системах со сложными распределенными в пространстве обмотками возникают трудности в определении потокораспределения. В классической теории распределение магнитодвижущей силы по поверхности ротора определяется из закона полного тока в предположении, что магнитным сопротивлением стали статора и ротора можно пренебречь. Полученную ступенчатую функцию разлагают в ряд Фурье, ограничиваясь первым членом ряда. Используя этот результат, рассчитывают магнитную систему. Расчеты носят качественный характер. Их точность повышают введением различных уточняющих коэффициентов.

Точность определения момента напрямую зависит от точности расчета параметров электромагнитной системы компонентов асинхронного электропривода. В результате изучения методик расчета магнитных систем, для дальнейшего исследования выбран метод магнитных цепей, поскольку системы электрического привода имеют малый воздушный зазор, а значит, в номинальном режиме работы поток рассеяния незначителен, Такой подход позволяет без сложных математических выкладок осуществить математическое моделирование нелинейной электромагнитной системы электропривода.

Во второй главе "Расчет магнитных цепей специальных электроприводов" выведены формулы для расчета магнитных сопротивлений раз-яичных конструкций специальных электроприводов. С использованием метода наложения, определено потокораспределение в магнитных системах специальных электроприводов (САЦ, САЦС и САЦР).

Магнитная система исследуемых электроприводов имеет незначительные воздушные зазоры и в номинальном режиме работы значения магнитной индукции не выходят за колено кривой намагничивания магни-топровода. Расчет магнитного потока для отдельной катушки в такой системе осуществляется с помощью закона Ома для магнитной цепи

I ц>

ф (П

'кат „ ' V'

\атт

где 1К - ток, протекающий в катушке; - количество витков катушки;

К-/1КШп ~ магнитное сопротивление потоку катушки.

Расчет магнитной системы компонентов асинхронного электропривода со сложными распределенными в пространстве обмотками проведен по авторской методике. Магнитные системы статора и ротора представлены в виде совокупности простейших электромагнитов, магнитные системы которых многократно пересекаются. Применяя метод наложения, рассчитываем магнитную систему электрического привода, считая ее линейной. Разбиваем

магнитную цепь на участки, каждый из которых имеет заданное значение индукции. Значение величины магнитной индукции уточняется методом последовательных приближений в случае нелинейных режимов работы. Использование предложенной методики дает минимальные погрешности в расчетах нелинейных систем по сравнению с лианеризованными.

Рассчитаны магнитные потоки каждой катушки обмоток в предположении, что в момент определения потока остальные катушки выключены. После этого, используя принцип наложения, потоки складываем со сдвигом в пространстве. В данном методе последовательно складываются магнитные сопротивления статора, ротора, воздушного зазора. Для магнитной цепи применяется закон Ома. Расчеты для каждой катушки идентичны.

Разработан метод расчета суммарного магнитного потока для всех типов электроприводов, с представлением магнитной цепи из пяти частей - ярмо, зубцовые части статора и ротора и воздушный зазор. Получены формулы для расчета магнитных сопротивлений от статорных и роторных обмоток для многих конструкций специальных систем электроприводов (САЦ, САЦС и САЦР)

В третьей главе "Математическое моделирование электромеханических процессов специальных электроприводов" разработана математическая модель электромеханических процессов специальных систем электроприводов (САЦ, САЦС и САЦР), позволяющее получить зависимости между напряжениями и токами статора и ротора и определить мгновенный момент и величину пульсаций момента.

Расчет мгновенного значения момента каскадного асинхронного электропривода проведен с использованием метода, основанного на электромеханическом преобразовании энергии.

Задачей исследования систем электроприводов является вычисление накопленной ими электромагнитной энергии, токов, электродвижущих сил и соответствующих им потокосцеплений в роторе и статоре, фазных углов этих величин, а также взаиморасположений осей поля статора и ротора.

В соответствии с поставленными задачами исследования разработана математическая модель электрической цепи компонентов каскадной системы асинхронного электропривода. В рамках разработанной математической модели электродвижущая сила взаимоиндукции, наведённой в роторе асинхронного электрического привода полем статора е, и электродвижущая сила взаимоиндукции, наведённой в статоре асинхронного электрического привода полем ротора еш + е1кА, ет + е2кд, ехкС + егкс определяется соотношениями 2-5.

2 co'lr п , , , ч е =- BSmc eos(co't - фр п) (2)

ГС

еШ+е2кА = TBSmp Wk 0 +SÍn«n<:(,)s¡n (Ш ~ ф (3)

еш + е2кв = -2—г Bs wk (l + sin а) х

К

К

X sin(ft)í + — пв&х-ф ) (4)

Т

*ис + е2кс = -2—rBSmp wk (l + sina^Jx

К

xsin (б)1 +—псАх-ф), (5)

г

где lm - расчетная длина магнитопровода; г - полюсное деление: п - номер паза; WK - количество витков катушки; B5mp, BSmp - максимальное значение индукции поля статора, ротора; фрз - угол между электродвижущей силой и током ротора; Ajc - длина одного зубцового деления; пв, пс - число зубцовых делений сдвига фазы В, С; 6),ó)' - угловая частота тока статора, ротора; апер - угол перекрытия первой и второй катушек.

Полный поток и потокосцепление для одного контура ротора асинхронного двигателя Ф полный поток и потокосцепление для одной кату-

шечной группы статора асинхронного двигателя х^катгр 2 А определяется формулами 6, 7.

Ф

Я,

[4,359СО8(Ю'/ -фр])- 0,0414зт(<в'(-фт)] (6)

р3'

■М

ЧКа,п гр 2 Л = 5 ^ Фш *Но>0 > (7)

где , \ур - число витков одной катушки статора, ротора; 1р - ток,

протекающий в катушке ротора; Фт - максимальное поток катушки.

Схемы замещения для фаз ротора и статора изображены на рисунках 1,2.

Рисунок 1 - Схема замещения фазы ротора

Рисунок 2 - Схема замещения фазы статора

Значения ЭДС взаимоиндукции и величины магнитных потоков, рассчитанные по формулам 2-7, интегрированы в систему уравнений электрических цепей компонентов каскадных асинхронных электроприводов. В результате математических преобразований была получена система уравнений электрических цепей в комплексном виде

/

2со', 4IV,

-К

пу

М!

кат р

Я

/л кат у

4н>„

V

\

(

-4,359

4и>

-а

/

V

0,0414

1С =----;-2-' <9>

4©®' , , 1бИ'миИ' / Ч

о О \ -"""пер)

Стт](>) \ С л \

ху " 1 КЛ

¡.ш цшп

л»+У®'

4м>_ —-4,359

V ^/л

■ О)

4и>„ —-0,0414

где кс, кр -показывают во сколько раз амплитуда индукции больше средней индукции в одной катушке, в одной фазе; - магнитное сопротивление потоку контура; Кк - сопротивление контура; фсз - угол между

8 2 1

напряжением и током статора; Скат = 20— м'иш-

9 кат »

Магнитные сопротивления воздушного зазора рассчитываются с использованием величины перекрытия одноименных полюсов при различных углах поворота оси поля ротора относительно оси поля статора. Это позволяет определять величину магнитного сопротивления воздушного зазора с заданной точностью.

Распределение индукции в зазоре от статарных обмоток, распределение индукции в зазоре от роторной обмотки, углы между электрическими величинами и пространственные углы между осями полей, позволяет определить величину электромагнитной энергии устройства по формуле 10

^Щв^т+гВетсветр*\п(фрэ -ф„)т + Вдтрт)=

сю)

= ~~^{в1с + в1р + 2ВапсВ3тр5т(фрэ -фа))

Мо

Мгновенный момент на валу каскадного асинхронного электропривода определяется численным методом после расчета величины запасенной энергии. Для определения усилия Р, развиваемого устройством, дифференцируем по виртуальному перемещению ¡¥эм. Применяя трехточеч-

ный шаблон, определяем усилие F из численного решения уравнения 10. В силу отсутствия аналитического выражения для распределения индукции в зазоре, в формулу 10 входят ее численные значения.

F = -:±-(~3fVx_&x+4Wx-lVx+&x), (И)

2 Ах

где Wx, Wx+&x - значение запасенной электромагнитной энер-

гии энергии в точках х-Лх, х, х+Ах.

Тогда величина мгновенного момента на валу электропривода равна

М-F г, (12)

где г - радиус ротора.

Соотношения 11 и 12 позволяют определить значения силы и соответствующего момента, действующего на ротор в любой момент времени, а значит для любого угла поворота ротора относительно статора. Получены мгновенные значения силы и момента за полный оборот ротора относительно статора.

В четвертой главе "Практическое применение результатов математического моделирования" разработана методика расчета характеристик специальных систем электроприводов (САЦ, САЦС и САЦР). Проведена экспериментальная проверка полученных результатов. Разработана конструкция токосъемного устройства, а также усовершенствованная конструкция управляемого каскадного электрического привода.

Разработаны две программы для расчета потокораспределения от обмоток статора и ротора асинхронного каскадного электрического привода, как в численном виде, так и в виде графического интерфейса. Причем программы являются универсальными, так как позволяют задавать любой тип обмотки. Программный комплекс был реализован в среде программирования DELPHI. Алгоритм программ построен на ряде оригинальных принципов и видов расчета. На принципе задания конструкции обмотки, для возможности использования этого принципа для дальнейшего расчета.

На процедуре расчета картины распределения магнитного поля в зазоре машины, соответственно операции по его построению. На получении псевдоанимации, показывающей картину изменения поля в пространстве при повороте трехфазной системы токов во времени.

Разработанная методика, реализованная в программе, использована для расчета значения токов и магнитных потоков статора и ротора, углов сдвига между током и напряжением в статоре и током и ЭДС в роторе, величин момента и мощности, а также величины перекрытия полюсов, что позволяет рассчитать необходимые параметры с заданной точностью. Таким образом, решена задача определения мгновенных моментов на валу каскадного асинхронного электрического привода, пульсаций момента, мощности. Для электрического привода мощностью Р2 = 15 кВт, напряжением U = 220/380В, числом полюсов 2р = 4 пульсации момента и мощности представлены на рисунках 3 и 4. Результирующий момент для каскадного асинхронного электрического привода приведен на рисунке 5.

620 610 _ 600 Я 590 580 570 560

0° 36° 72° 108° 144° 180° 216° 252° 288° 324° 360°

щущущу

I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I 1 I I I I I I I I I I 1 I I I I I

Рисунок 3 - Пульсации момента

Рисунок 4 - Пульсации мощности

1215

1185--

I|go I I I I I < I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I

О" 36° 72° 108° 144° 180° 216" 252° 288° 324° 360°

Рисунок 5 - Результирующий момент асинхронного электропривода

В результате проведенного научного исследования разработано жидкостное токосъемное устройство с магнитным уплотнением. Оно позволяет модернизировать имеющийся управляемый каскадный электрический привод. Применение токосъемного устройства вместо щеточного контакта, позволяет получать большие значения скорости вращения или момента, а также уйти от нежелательных вибраций, связанных, с коммутационными процессами.

С целью проверки адекватности полученных математических моделей было выполнено сравнение результатов вычислительных экспериментов с паспортными данными существующих устройств. Расхождение не превышает 10 %.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Проведенные в данной работе исследования позволяют сделать следующие основные выводы:

1 Разработана математическая модель магнитных систем компонентов каскадной системы асинхронного электропривода. Данная модель, в отличие от существующих, используя теорию магнитных цепей и принцип наложения, позволяет получить картины потокораспределения и величины максимальной индукции, как статора, так и ротора асинхронного электропривода, индукцию на зубец и отношение максимальной индукции к индукции отдельной катушки, соответственно, статора или ротора.

2 Разработана математическая модель электрической системы каскадного асинхронного электропривода, описывающая, в отличие от существующих, взаимозависимость в пространстве и во времени магнитных потоков, напряжений, токов, электродвижущих сил самоиндукции и взаимоиндукции в статорных и роторных обмотках.

3 Рассчитаны, с использованием разработанных математических моделей, значения магнитных потоков статора и ротора, момента и мощности в процессе поворота вала электропривода на 360°. Результаты расчета показывают, что величины мощности и момента пульсируют в процессе поворота вала электропривода. Это объясняется пульсациями магнитного потока в процессе вращения магнитного поля из-за наличия пазов в статоре и роторе.

4 Электромеханические параметры, полученные в результате проведенных инженерных расчетов с погрешностью, не превышающей 10%,

совпадают с паспортными данными существующих устройств. Это позволяет использовать разработанную методику для проектирования компонентов каскадных асинхронных систем электроприводов.

5 Разработанные математические модели реализованы в виде программ, составленных в среде DELPHI.

6 Усовершенствованна конструкция управляемого каскадного электрического привода, в котором применено новое жидкостное токосъемное устройство с феррожидкостным магнитным уплотнением, что позволило уменьшить пульсации момента на валу электропривода из-за отсутствия коммутационных процессов и искрений на больших скоростях вращения.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Карандей В.Ю. Определение токов статора и ротора в каскадном электрическом приводе / В.Ю. Карандей, Б.К. Попов, // Известия высших учебных заведений, Северо-Кавказский регион. Технические науки. -2008. - № 4. - С. 91-96.

2 Карандей В.Ю. Концепция расчета магнитной системы асинхронного двигателя специального электропривода / В.Ю. Карандей, Б.К. Попов, // Известия высших учебных заведений, Пищевая технология. Научно-технический журнал. - 2008. - № 1.-С. 101-103.

3 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006610548 от 8.02.2006 г. Программа для расчета магнитной системы статора методом магнитных цепей / Б.К. Попов, О.Б. Попова, В.Ю. Карандей.

4 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2008614047 от 25.08.2008 г. Программа для расчета магнитной системы ротора методом магнитных цепей / Б.К. Попов, В.Ю. Карандей.

5 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2008614048 от 25.08.2008 г. Программа для расчета токов статора и ротора в каскадном электрическом приводе / Б.К. Попов, В.Ю. Карандей.

6 Попов Б.К. Расчет магнитного потока одной катушечной группы ста-торной обмотки асинхронного двигателя / Б.К. Попов, О.Б. Попова, В.Ю. Карандей; Кубан. гос. технол. ун-т. Краснодар, 2006. - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 10.01.06, №4-В2006.

7 Попов Б.К. Разработка алгоритма расчета статора асинхронного двигателя методом магнитных цепей / Б.К. Попов, О.Б. Попова, В.Ю. Карандей; Кубан. гос. технол. ун-т. Краснодар, 2006. - 16 с. - Деп. в ВИНИТИ 10.01.06, №5-В2006.

8 Попов Б.К. Расчет магнитных сопротивлений для двухслойной петлевой обмотки статора синхронного двигателя Х=36, 2р=4, ц=3 / Б.К. Попов, О.Б. Попова, В.Ю. Карандей, А.Н. Лахман; Кубан. гос. технол. ун-т. Краснодар, 2007. - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 16.05.2007, № 530-В2007.

9 Попов Б.К. Расчет магнитных сопротивлений для двухслойной петлевой обмотки статора синхронного двигателя Z=24, 2р=4, q=2 / Б.К. Попов, О.Б. Попова, В.Ю. Карандей, А.Н. Лахман; Кубан. гос. технол. ун-т. Краснодар, 2007. - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 17.10.2007, № 975-В2007.

10 Попов Б.К. Расчет магнитных сопротивлений от обмотки возбуждения ротора для статора Z=24, 2р=4, ц=2 синхронного двигателя / Б.К. Попов, О.Б. Попова, В.Ю. Карандей, А.Н. Лахман; Кубан. гос. технол. ун-т. Краснодар, 2007. - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 17.10.2007, № 974-В2007.

11 Попов Б.К. Определение электродвижущей силы взаимоиндукции, наведенной в роторе асинхронного двигателя полем статора / Б.К. Попов, В.Ю. Карандей; Кубан. гос. технол. ун-т. Краснодар, 2008. -1с.- Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 411-В2008.

12 Попов Б.К. Определение полного потока для одной катушечной группы статора асинхронного двигателя / Б.К. Попов, В.Ю. Карандей; Ку-

бан. гос. технол. ун-т. Краснодар, 2008, - 5 с. - Деп. в ВИНИТИ 09.06.2008, № 494-В2008.

13 Попов Б.К. Определение электродвижущей силы взаимоиндукции, наведенной в статоре асинхронного двигателя полем ротора / Б.К. Попов, В.Ю. Карандей; Кубан. гос. технол. ун-т. Краснодар, 2008. - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 09.06.2008, № 495-В2008.

14 Попов Б.К. Определение полного потока для одного контура ротора асинхронного двигателя / Б.К. Попов, B.IO. Карандей; Кубан. гос. технол. унт. Краснодар, 2008. - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 09.06.2008, № 496-В2008.

15 Попов Б.К. Исследование применимости рядов и интеграла Фурье к решению полевых задач электротехники / Б.К. Попов, О.Б. Попова, В.Ю. Карандей // Электроэнергетические комплексы и системы: Материалы научно-практической конференции, 28 мая 2005 г./ Краснодар, ГОУ ВПО «КубГТУ», 2005. - С. 45-48.

16 Попов Б.К. Разработка декомпозиционного подхода к решению задач геометрического программирования в области оптимизации электродвигателей / Б.К. Попов, О.Б. Попова, В.Ю. Карандей // Электроэнергетические комплексы и системы: Материалы научно-практической конференции, 28 мая 2005 г./ Краснодар, ГОУ ВПО «КубГТУ», 2005. - С. 49-51.

17 Попов Б.К. Расчет магнитной системы статора асинхронного двигателя методом магнитных цепей / Б.К. Попов, О.Б. Попова, В.Ю. Карандей // Электроэнергетические комплексы и системы: Материалы научно-практической конференции, 28 мая 2005 г./ Краснодар, ГОУ ВПО «КубГТУ», 2005. - С. 45-48.

18 Попов Б.К. Расчет магнитного потока одной катушки обмотки статора асинхронного двигателя / Б.К. Попов, О.Б. Попова, В.Ю. Карандей, А.Н. Лахман // Электроэнергетические комплексы и системы: Материалы международной научно-практической конференции, 25 апреля 2006 г./ Краснодар, ГОУ ВПО «КубГТУ», 2006. - С. 122-125.

19 Попов Б.К. Обобщенный алгоритм расчета магнитной цепи статора / Б.К. Попов, О.Б. Попова, В.Ю. Карандей, А.Н. Лахман // Электроэнергетические комплексы и системы: Материалы международной научно-практической конференции, 25 апреля 2006 г./ Краснодар, ГОУ ВПО «КубГТУ», 2006. - С. 126-128.

20 Попов Б.К. Исследование сходимости метода последовательных приближений при решении полевой задачи с помощью интеграла Фурье / Б.К. Попов, О.Б. Попова, В.Ю. Карандей // Электроэнергетические комплексы и системы: Материалы международной научно-практической конференции, 25 апреля 2006 г./ Краснодар, ГОУ ВПО «КубГТУ», 2006.-С. 129-130.

21 Попов Б.К. Применение теории графов к построению оптимальной системы электроснабжения / Б.К. Попов, О.Б. Попова, В.Ю. Карандей // Электроэнергетические комплексы и системы: Материалы международной научно-практической конференции, 25 апреля 2006 г./ Краснодар, ГОУ ВПО «КубГТУ», 2006. - С. 131-132.

22 Карандей В.Ю. Программа для расчета магнитной системы статора методом магнитных цепей / В.Ю. Карандей, А.Н. Лахман // Энергетика и энергосбережение: Материалы Всероссийской конференции -конкурсного отбора инновационных проектов студентов и аспирантов по приоритетному направлению, 26-29 снтября 2006 г./ Томск, Томский политехи, ун-т, 2006. -С. 105-111.

23 Попов Б.К. Расчет магнитных сопротивлений обмоток ротора для синхронного двигателя / Б.К. Попов, О.Б. Попова, В.Ю. Карандей, А.Н. Лахман // Электроэнергетические комплексы и системы: Материалы международной научно-практической конференции, 20-21 марта 2007 г./ Краснодар, ГОУ ВПО «КубГТУ», 2007. - С. 180-183.

24 Попов Б.К. Расчет магнитных сопротивлений для одной катушки обмотки ротора синхронного двигателя / Б.К. Попов, О.Б. Попова, В.Ю.

Карандей, А.Н. Лахман // Энерго-и ресурсосберегающие технологии и установки: Энерго-и ресурсосберегающие технологии и установки, 5-6 апреля 2007 г./ Краснодар, КВВАУЛ, 2007. - Том 1 - С. 80-83.

25 Попов Б.К. Расчет магнитного сопротивления для третьей катушки обмотки возбуждения ротора синхронного двигателя / Б.К. Попов, О.Б. Попова, В.Ю. Карандей, А.Н. Лахман // Инновационные технологии -транспорту и промышленности: Труды 45-й международной научно-практической конференции, 7-9 ноября 2007 г./ Хабаровск, ДВГУПС, 2007.-Том 2-С. 244.

26 Попов Б.К. Расчет магнитных систем машин переменного тока / Б.К. Попов, О. Б. Попова, В.Ю. Карандей, Ю.Ю. Карандей, А.Н. Лахман И Научное обеспечение агропромышленного комплекса: Материалы I Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, 14-16 ноября 2007 г./ Краснодар, ГОУ ВПО КГАУ, 2007. -С. 329-331.

27 Карапдей В.Ю. Расчет магнитной системы асинхронного двигателя / В.Ю. Карандей // Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования: Труды Всероссийской научной конференции, 22-24 апреля 2008 г./ Хабаровск, ДВГУПС, 2008. -С. 150-152.

28 Карандей В.Ю. Расчет магнитной системы специального электрического привода / В.Ю. Каравдей, А.Н. Лахман // Тинчуринские чтения: Материалы докладов 3-й молодежной международной научной конференции, 24-25 апреля 2008 г./ Казань, Казан, гос. энерг. ун-т, 2008. -С. 85-86.

29 Карандей В.Ю. Определение полного потока для одной катушки статора управляемого каскадного электрического привода / В.Ю. Карандей, Б.К. Попов, А.Н. Лахман // Материалы докладов международной научно-технической конференции «Энергетика 2008: инновации, решения, перспективы» 15-19 сентября 2008 г./ Казань, Казан, гос. энерг. ун-т, 2008.- 4.5, С.172 -174.

Подписано в печать 20.11.08. Печать трафаретная. Формат 60x84 '/1б. Усл. печ. л. 1,36. Тираж 130 экз. Заказ № 98.

ООО «Издательский Дом-ЮГ» 350072, г. Краснодар, ул. Московская 2, корп. «В», оф. В-120 тел. 8-918-41-50-571