автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Математическое моделирование линейных индукционных машин технологического назначения на основе их схем замещения

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. КОНСТРУКЦИИ ЛИНЕЙНЫХ ИНДУКЦИОННЫХ МАШИН

L1. Линейные асинхронные двигатели и их применение

12. Магнитогидродинамические установки

L3. Принципы формирования конструкций ЛИМ

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЛИМ

2.1. Особенности электромагнитных процессов в ЛИМ

2.2. Классификация математических моделей ЛИМ. Постановка задачи исследования 31,

Глава 3. СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ЛИМ И МОДЕЛИ НА ИХ ОСНОВЕ

3.1. Т-образная схема замещения (СЗ)

3.2. Схемы замещения на основе Е-Н четырехполюсников

3.2.1. Модель одноиндукторной ЛИМ

3.2.2. Модель двухиндукторной ЛИМ

3.2.3. Модель четырехиндукторной ЛИМ

3.3. Детализированная схема замещения

3.4. Математическая модель цилиндрической ЛИМ с бегущим вдоль оси полем

3.5. Модель цилиндрической ЛИМ с вращающимся вокруг оси полем

Глава 4. СТРУКТУРА КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ РАСЧЕТА ЛИМ

4.1. Программы на языке Фортран

4.2. Программы в пакете Mathcad

Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИМ

5.1. Сравнение методик расчета ЛИМ

5.2. Исследование двухиндукторной ЛИМ лабораторной установки

5.3. Характеристики электромагнитного перемешивателя для алюминиевых сплавов

5.4. Характеристики электромагнитного перемешивателя стали в кристаллизаторе квадратного сечения

Глава 6. МУЛЬТИМЕДИА СРЕДСТВА ДЛЯ УЧЕБНЫХ ДИСЦИПЛИН СПЕЦИАЛЬНОСТИ 18.05 «ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

УСТАНОВКИ И СИСТЕМЫ»

6.1. Набор компьютерных слайдов по специальным электротехнологическим установкам

6.2. Набор компьютерных анимаций по специальным электротехнологическим установкам

Одним из направлений развития электротехнологических процессов является МГД-воздействие различного рода в металлургических технологиях. Это МГД-методы и устройства для управления течением и обработкой расплавов с использованием целенаправленного возбуждения в проводящей среде МГД-эффекта посредством приложенных извне электромагнитных полей. Сюда относятся различные типы МГД-насосов, регуляторов, вентилей и др. служащие для транспорта, дозирования, перемешивания расплавов, воздействия на структуру затвердевающего металла, и т.п.

Частным применением этого метода являются электромагнитное воздействие (ЭМВ) на структуру затвердевающего металла - электромагнитное перемешивание (ЭМП) в процессе кристаллизации, а также транспорт жидкого металла [1, 9, 11-13, 19-23, 27-30, 68-71, 73, 76, 77, 81, 82, 95, 124, 125, 127, 132, 143-145].

При электромагнитном перемешивании в жидком расплаве возникают электромагнитные силы, приводящие к циркуляции жидкости в замкнутом объеме. Направление движения расплава, а также скорость можно регулировать в широких пределах, создавая как совпадающие направления движения с тепловой конвекцией, так и не совпадающие. Турбулентное течение, возникающее при ЭМП у фронта кристаллизации, увеличивает эффективный коэффициент теплопроводности на три порядка, а коэффициент диффузии - на шесть порядков, что приводит к выравниванию температур и химического состава во всем объеме жидкой фазы, увеличению ее общего переохлаждения (для сплавов с узким интервалом кристаллизации - на 2 - 3°С) уменьшению толщины теплового и гидродинамического пограничных слоев.

Накопленный опыт разработки, расчета, создания и эксплуатации электромагнитных перемешивателей показывает, что в настоящее время для предварительного анализа влияния ЭМП на кристаллизующийся металл и расчета параметров и интегральных характеристик электромагнитных перемешивателей необходимо иметь универсальную математическую модель, которая позволяет учитывать форму и тип индуктора, схемы включения его обмоток, частоту питающей сети, физические свойства отливаемых металлов и сплавов и их неоднородность по слоям рабочей области, многослойность экрана между поверхностью магнитопровода и вторичным элементом (металлом или сплавом), форму лунки жидкой фазы кристаллизующегося слитка.

В последнее время существенно изменились условия труда специалиста-электротехнолога - возросла компьютерная вооруженность, облегчился доступ к универсальным программным продуктам типа MAT LAB и Mathcad [26, 44], имеющим мощную математическую базу и позволяющим обойтись минимальными навыками программирования и работы на компьютере.

С учетом сказанного выше аппарат детализированных электрических и магнитных схем замещения [14, 33, 58, 59, 89] является наиболее подходящим инструментом разработки линейных индукционных машин (ЛР1М) И устройств технологического назначения. Он позволяет гибко изменять степень детализации магнитной и электрических цепей машины, строить гибридные схемы замещения, состоящие из интегральных и детализированных фрагментов в соответствии с выделяемыми объемами конструкции. При этом порядок системы уравнений, составляющих математическую модель, можно существенно ограничить в сравнении, например, с универсальными «полевыми» численными методами конечных элементов или конечных разностей. Вместе с тем, как показывает опыт, по точности исследования процессов в заданной области метод детализированных схем замещения не уступает упомянутым выше полевым методам, несомненно превосходя их по возможностям анализа различных режимов работы устройства, изучению его как элемента системы или объекта управления [113, 114].

Объектом рассмотрения является индукционная машина (ИМ) линейного или вращательного движения, с замкнутым или разомкнутым магни-топроводом, преимущественно со сплошным проводящим вторичным элементом (ВЭ).

Целью работы является развитие метода схем замещения, разработка унифицированной математической модели линейной индукционной машины на его основе и исследование некоторых конструкций индукционных машин технологического назначения. При этом решаются следующие задачи:

1. Классификация конструкций линейных индукционных машин и областей их применения.

2. Классификация методов расчета стационарных режимов работы ЛИМ на основе схем замещения, их сравнение и унификация.

3. Разработка и апробация комплекса компьютерных программ для исследования ЛИМ методом схем замещения на основе современных вычислительных средств.

4. Разработка конструкций ЛИМ для электромагнитного перемешивания металлических расплавов в литейном производстве.

5. Разработка методического обеспечения и компьютерных анимаций для использования в учебном процессе при подготовке инженеров-электромехаников.

Научную новизну составляет разработанная унифицированная математическая модель ЛИМ на основе детализированной многослойной магнитной схемы замещения, позволяющая исследовать плоские, цилиндрические с бегущим вдоль оси и цилиндрические с вращающимся магнитным полем конструкции ЛИМ. Формирование указанных модификаций модели сводится к соответствующим изменениям структуры матричных магнитных сопротивлений схемы. Модель обобщает и развивает разработки коллектива УГТУ в области математического моделирования индукционных машин.

Практическая ценность заключается в следующем:

1. Проведено сравнение известных и предлагаемых моделей на основе схем замещения.

2. Разработаны методики электромагнитного расчета плоских и цилиндрических конструкций ЛИМ на основе схем замещения.

3. Разработан комплекс компьютерных программ расчета характеристик ЛИМ указанных конструкций.

4. Разработаны и исследованы конструкции электромагнитных пере-мешивателей металлических расплавов.

5. Создан набор методических и мультимедиа средств для преподавания специальных электротехнологических дисциплин (раздел индукционных электромеханических преобразователей энергии).

Реализация

Разработаны и исследованы образцы цилиндрических и плоских индукторов для электромагнитного перемешивания в процессе кристаллизации - медных сплавов на ОАО КУЗОЦМ (г. Каменск-Уральский), алюминиевых сплавов на АО КУМЗ (г. Каменск-Уральский), сплавов на основе цинка для Московского завода ОЦМ, а также стали на АО «Сибэлектро-сталь» (г. Красноярск).

Апробация

Основные результаты доложены и обсуждены на следующих научных мероприятиях

II SYMPOPSIUM NAUKOWE. Sterowanie I Monitorowanie Uk-ladow Przemyslowych, SM'98, Lublin, Poland. 14-15 Maja 1998; семинар «Энергосбережение 99», 18-21 мая 1999. Екатеринбург; юбилейная научная конференция «Отечественная электромеханика на пороге XXI века», 19-20 мая 1999. Москва; XX научно-техническая конференция (НТК) Братского государственного индустриального института, 1999 г., Братск;

4A'' International Conference on UEE S, St. Petersburg - Szczecin, 2124 June 1999;

III International conference of electronics and telecommunications for students and young scientists, SECON'99, 16-17 November 1999, Warsaw, Poland;

II межвузовская отраслевая НТК «Автоматизация и прогрессивные технологии» г. Новоуральск, 1999; Conference on Multimedia Tools, 1999, Gent, Belgium; Всероссийская НТК «Энерго- и ресурсосбережение. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии» 20-24 марта 2000 г., г. Екатеринбург;

VI ежегодная международная НТК студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», 1-2 марта 2000 г., Москва;

Семинар «Энергосбережение 2000», 16 мая 2000г., Екатеринбург;

5-я специализированная выставка «Энергосбережение», 16-19 мая 2001, Екатеринбург; межвузовская научная конференция «Электротехника, электромеханика, электотехнологии», Новосибирск, 2001; - 5'a International Conference on Unconventional Electromechanical and Electrical Systems, Szczecin and Miedzyzdroje, Poland, 2001; отчетная научная конференция молодых ученых УГТУ-УПИ, 2001; научно-практический семинар «Проблемы и достижения в промышленной энергетике» 13-14 ноября 2001 г., Екатеринбург.

Публикации

По результатам выполненных исследований опубликовано 30 печатных работ, в том числе одно учебное пособие (14,3 п.л.).

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованных источников и трех приложений общим объемом 207 страниц. Основная часть изложена на 156 страницах машинописного текста, иллюстрирована 93 рисунками, 14 таблицами. Список использованной литературы содержит 170 наименований.

Основные результаты работы могут быть выражены в следующих выводах:

1. Выполнена классификация конструкций линейных индукционных мащин (ЛРМ) технологического назначения с различными видами движения вторичного элемента. Показаны такие особенности ЛИМ, как многообразие конструкций и сложность физических процессов в них. Обоснована необходимость разработки унифицированной (обобщенной по своей структуре) математической модели ЛИМ, позволяющей учесть их основные особенности.

2. Предложена и проанализирована классификация математических моделей ЛИМ, в результате чего взяты за основу численные модели на базе детализированных схем замещения, разработанные на кафедре ЭЭТС УГТУ. Показано, что в зависимости от детализации схем эти модели дают высокую точность результатов, приближающуюся к точности полевых моделей, но, имея более низкий порядок систем уравнений, позволяют исследовать ЛИМ как элемент системы в различных режимах работы, при различных схемах питания.

3. На основе разработанного в «НЭТИ» метода аналогового моделирования многослойных структур (метода Е-Н-четырехполюсников, связывающих комплексные значения напряженностей электрического и магнитного полей на поверхностях слоев) предложена методика моделирования многоиндукторных ЛИМ технологического назначения. Показано ее применение для исследования ЛИМ с квадратным сечением ВЭ.

4. Предложено использовать известную Т-образную схему замещения для исследования характеристик ЛИМ, уточняя параметры массивного вторичного элемента на основе методики Болтона (учет поперечного краевого эффекта) и Е-Н-четырехполюсников (учет многослойности ВЭ и насыщения его слоев).

5. Поскольку рассматриваемая вн. 3 и 4 модели не позволяют учесть продольный краевой эффект, они могут быть использованы лишь в приближенных расчетах.

Для расчета статических характеристик ЛИМ с учетом ее основных эффектов (продольного, поперечного и толщинного) предлагается математическая модель на основе многослойных детализированных схем замещения. Она отличается от разработанных ранее тем, что позволяет исследовать плоские, цилиндрические с вращающимся и цилиндрические с бегущим вдоль оси магнитным полем конструкции, сводя их к многослойным системам. При этом структура модели остается неизменной, меняются лищь алгоритмы формирования геометрических параметров участков слоев, их электрических и магнитных сопротивлений.

6. Разработан комплекс компьютерных программ на основе предлагаемых математических моделей на языке Фортран и в пакете Mathcad. Детализированная МСЗ в типовых задачах имеет до 15 слоев по глубине и до 100 участков по продольной координате ЛИМ. При этом расчет одной точки характеристики машины на ЭВМ типа Pentium занимает несколько секунд. Предусмотрен вывод результатов в виде протокола исследований с числовыми данными а также в виде кривых, поверхностей и векторов величин, что легко формируется средствами пакета Mathcad. Учет насыщения ферромагнитных слоев осуществляется с помощью эквивалентной магнитной проницаемости методом последовательных приближений.

7. Выполнено сравнение характеристик линейного асинхронного двигателя SL-5-270, рассчитанных с помощью различных методик, основанных на схемах замещения разной степени детализации. Сравнение свидетельствует об адекватности результатов принятым при формировании модели допущениям а также позволяет выбрать тип модели для получения необходимой точности расчетов.

8. Исследованы характеристики ЛИМ лабораторной установки с двусторонним индуктором и дополнительным внутренним сердечником в немагнитном зазоре. Определено влияние этого сердечника на показатели машины. Выполнено сравнение расчетных и опытных результатов, показавшее их удовлетворительное совпадение (12% по усилию, 10% по активной мощности, 13% по реактивной мощности).

9. Разработаны и исследованы ЛИМ для электромагнитного перемешивания жидкой фазы цилиндрических алюминиевых слитков (АО «КУМЗ») а также стальных слитков квадратного сечения («Сибэлектро-сталь»). Рассчитанные значения показателей ЛИМ соответствуют рекомендованным по технологическим критериям в литературных источниках. Опытные плавки с электромагнитным перемешиванием (в режимах, выбранных в соответствии с расчетами) дали хорошую структуру алюминиевых слитков.

10. Разработаны программные, методические и мультимедиа средства для обучения специалистов по дисциплине «Специальные электротехнологические установки и системы» а также «Электрические машины» (раздел «Специальные электромеханические преобразователи энергии»). Программные продукты охватывают все многообразие рассматриваемых кон

155 струкций ЛИМ и используют достоинства описанных выше методик, позволяя получить достаточно точные результаты расчета и построить наглядные кривые, графики и поверхности распределения характеристик ЛИМ. Методические и мультимедиа средства, представляющие собой наборы слайдов и компьютерных анимаций, дают представление о конструкциях ЛИМ, областях их применения и реализуемых с их помощью процессах. Слайды, также, поясняют основные моменты расчета по предложенным методикам и полученные с их использованием результаты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате обобщения и развития работ коллектива кафедры ЭЭТС УГТУ автором предложена унифицированная модель ЛИМ технологического назначения на основе детализированных электрических и магнитных схем замещения, позволяющая анализировать различные конструкции в стационарных режимах работы. С ее помощью выполнены исследования нескольких типов индукторов для электромагнитного перемещивания металлических расплавов.

1. A.c. 1273209 СССР. Способ управления разливкой металла в электромагнитном поле / А.А.Шуляк и др. Опубл. В «Откр., изобр.», 1986, № 4.

2. Айзенштейн Б.М. Линейные электродвигатели / Итоги науки и тех-ники//Электрические машины и трансформаторы. Т.1. М.: ВИНИТИ, 1975.112 с.

3. Балуков Б.Е. Применение электромагнитного перемешивания в процессе кристаллизации с целью повышения технологических и эксплуатационных свойств латуни Л-63. Дисс. . канд. техн. наук. Москва, 1998, 131 с.

4. Бегалов В.А. Исследование линейных асинхронных двигателей с короткозамкнутой вторичной частью. Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1980, 233 с.

5. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электр иче-кие цепи: Учеб. для электротехн., энерг., приборостроит. спец. вузов.- 9-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1996. 638 с.

6. Бинс К., Лауренсон П. Анализ и расчет электрических и магнитных полей. Пер. с англ. М.: Энергия, 1970. 376 с.

7. Бондарев Б.И., Наламов В.И. Модифицирование алюминиевых деформируемых сплавов. М.: Металлургия, 1989. 223 с.

8. Бычков A.B., Сарапулов С.Ф., Сокунов Б.А. Расчет индукторов для технологий литья цветных металлов в магнитном поле // Труды II межвузовской отраслевой научно-технической конференции «Автоматизация и прогрессивные технологии», Новоуральск, 1999.

9. Вайнберг Г.С. К теории устройств для электромагнитного перемешивания расплавленного металла в дуговых электропечах //Электричество, 1958, №2.

10. Верте Л.А. Электромагнитная разливка и обработка жидкого металла. М.: Металлургия, 1967. 206 с.

11. Верте Л.А. Магнитная гидродинамика в металлургии. М.: Металлургия, 1975. 288 с.

12. Верте Л. А. МГД-технология в производстве черных металлов. М.: Металлургия, 1990. 120 с.

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

14. Власов В.В. Торцевой асинхронный двигатель для герметичных приводов: Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1989, 181 с.

15. Влияние электромагнитного перемешивания на структуру слитков при полунепрерывной отливке / Б. А. Сокунов, И.А.Кривонииденко, Ю.С.Прудников и др. // Магнитная гидродинамика, 1977, № 3. С. 127 -130.

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

17. Гельфгат Ю.М. Металлургические применения магнитной гидродинамики // Магнитная гидродинамика. 1987. № 3. С. 120 - 137.

18. Герман Э. Непрерывное литье. М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1961.814 с.

19. Гецелев З.Н. Технология легких сплавов // Магнитная гидродинамика, 1971,№ I.e. 36.

20. Гладкий Д.Ф., Коваленко В.Я., Окороков Н.В. Статор со стержневой обмоткой для перемешивания металла в дуговых печах // Сталь, 1960, № 10.

21. Гудрич Д. (США) Состояние электромагнитного литья на фирме "Kaiser Aluminum" // Цветные металлы, 1980, № 2. С. 78 -80.

22. Дробинин Я.И. Исследование схем питания установок для электромагнитного перемешивания жидкого металла. Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1963.

23. Дьяконов В.П. Справочник по MathCAD PLUS 7.0 PRO М.: CK Пресс, 1998. 352 с.

24. Заявка 58042780 Япония. Способ и устройство для электромагнитного перемешивания. Опубл. 21.09.83, « 2 -1070.

25. Заявка О 3730300 ФРГ. Способ и устройство для электромагнитного перемешивания металлического расплава в кристаллизаторе установки непрерывного литья. Опубл. 23.04.89, № 12.

26. Иваницкий СВ. Асинхронные короткозамкнутые электродвигатели с несимметричным вторичным элементом и математическое обеспечение их анализа. Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1985, 214 с.

27. Иванушкин В. А. Динамические модели и детализированные структуры электромеханических систем на основе специальных индукционных машин. Дисс. . канд. техн. наук. Екатеринбург, 1999, 258 с.

28. Иванушкин В.А., Сарапулов Ф.Н., Шымчак П. Структурное моделирование электромеханических систем и их элементов. Щецин: ЩТУ, 2000.310 с.

29. Ижеля Г.И., Ребров С.А., Шаповаленко А.Г. Линейные асинхронные двигатели. Киев: Техника, 1975. 136 с.

30. Индукционное устройство в МГД технологиях. / Сарапулов С.Ф., Сокунов Б. А., Бычков A.B. и др. // Вопросы совершенствования электротехнологического оборудования и электротехнологий: Сборник статей. Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2000 №8.

31. Исаков Д.В. Формирование вычислительных моделей и анализ электромеханических систем с линейными асинхронными двигателями на основе детализированных структурных схем. Дисс. . канд. техн. наук. Екатеринбург, 2000, 158 с.

32. Исследование электротехнологических процессов и устройств: Методические указания / A.B. Карочкин., Н.М. Пирумян, Ф.Н. Сарапулов и др. Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 1998, 46 с.

33. Исследование параметров линейного асинхронного двигателя методом проводимостей зубцовых контуров / В.Я. Беспалов, В.В. Кузнецов, Е.М. Соколова и др.//Электричество.1985. N7. С. 62-65.

34. Исследование характеристик индукционного насоса / С.Ф. Сарапулов, Б.А.Сокунов, А.В.Бычков и др. //Вопросы совершенствования электротехнологического оборудования и электротехнологий: Сборник статей. Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2000, №8.

35. К синтезу устройств электромагнитного воздействия на металлические расплавы / A.B. Бычков, Г.Н. Задирака, С.Ф.Сарапулов и др. // Труды

36. Братского государственного индустриального института. Материалы XX НТК. Братск: БрРШ, 1999.

37. Карась СВ. Электропривод для горной промышленности на основе специальных асинхронных двигателей с замкнутым и разомкнутым магни-топроводом: Дисс. . докт. техн. наук. Свердловск, 1990. 50 с.

38. Каталог «Советские магнитогидродинамические (МГД) и электрогидродинамические (ЭГД) технологии //Магнитная гидродинамика, 1989, №4. С 144.

39. Кириянов Д. Самоучитель Mathcad 2001. / Изд-во БХВ-Петербург. С.-Петербург, 2001 г. 544 с.

40. Компьютерное моделирование электротехнологических установок / А.В.Егоров, СФ. Сарапулов, О.Ю.Сидоров и др. // Активные методы обучения и объективизации контроля студентов. Тезисы докладов, Екатеринбург, УГТУ, 1999.

41. Коняев А.Ю. Исследование линейных асинхронных двигателей с массивной ферромагнитной вторичной частью. Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1979, 194 с.

42. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин: Учеб. для вузов. М.: Высш. школа, 1987. 248 с.

43. Копылов И.П., Беляев Е.Ф. Математическое моделирование линейных асинхронных двигателей // Известия вузов. Электромеханика. 1977. N1.C. 11-20.

44. Копылов И.П., Беляев Е.Ф. Численное моделирование линейных асинхронных двигателей высокоскоростных транспортных систем / Изв. АН СССР // Энергетика и транспорт. 1977. N3. С.61-69.

45. Копылов И.П., Набиев Ф.М. Математическое моделирование динамических режимов линейных двигателей // Юбилейна научна сессия "30 години ИЕП". София, 1990. с. 72-77.

46. Кривонищенко И. А. Исследование устройств для электромагнитного перемешивания жидких металлов. Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1968, 170 с.

47. Кривонищенко И.А., Крашенинников Ю.М. Повышение качества слитка при использовании индукторов бегущего магнитного поля // Цветные металлы, 1988, № 4. С. 81 84.

48. Круминь Ю.К. Взаимодействие бегущего магнитного поля с проводящей средой. Рига: Зинатне, 1969. 258 с.

49. Курилин СП., Денисов В.Н. Одномерный расчет переходного электромагнитного процесса в ЛАД методом Бубнова-Галеркина. // Электротехника. 1981. N11. С. 54-56.

50. Куцевалов В.М. Асинхронные и синхронные машины с массивными роторами. М.: Энергия, 1979. 160 с.

51. Магнитогидродинамические машины с бегуш;им или пульсирующим магнитным полем. Методы расчета: Учеб. пособие / Ф.Н.Сарапулов, О.Ю.Сидоров. Екатеринбург: УГТУ, 1994. 206 с.

52. Мамедов Ф.А., Талюко В.В., Курилин СП. Метод расчета электромеханических переходных процессов // Электротехника. 1983 N2. с. 36-38.

53. Математические модели линейных индукционных машин на основе схем замещения. Учебное пособие / Ф.Н. Сарапулов, СФ. Сарапулов, П. Шымчак. Екатеринбург: Изд-во УГТУ-УПИ, 2001. 236 с.

54. Математическое моделирование линейных индукционных машин: Учеб. пособие/ Ф.Н.Сарапулов, С.В.Иваницкий, С.В.Карась и др. Свердловск: УПИ, 1988. 100 с.

55. Махорский Ю.Л. Асинхронные машины с электромагнитной несимметрией индуктора. Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1985, 182 с.

56. Машиностроение. ВНИИТЭМР. Серия: технология и оборудование литейного производства. М., 1991, в. 1. 64 с.

57. Мурджикян М.Г. Исследование асинхронного двигателя с разомкнутым магнитопроводом и петлевой короткозамкнутой обмоткой на вторичном теле. Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1978, 136 с.

58. Назаров СЛ. Линейные асинхронные машины с повышенными электромагнитными нагрузками на вторичном элементе. Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1990, 255 с.

59. Насар С.А., Дел Сид Л. Тяговые и подъемные усилия, развиваемые односторонним линейным двигателем для высокоскоростного наземного транспорта // Наземный транспорт 80-х годов: Пер. с англ. М.:Мир, 1974. С.163-170.

60. Научно-техническое сотрудничество Уральского государственного технического университета с Каменск-Уральским заводом ОЦМ / Ю.С.Прудников, Б.А.Сокунов, В.И.Свинин и др. // Цветные металлы, 1995, №9. С. 15-18.

61. Нейман Л.Р., Демирчян К.С Теоретические основы электротехники. Л.: Энергоатомиздат, 1981. Т.1, 536 с.; Т.2,416 с.

62. Непрерывное литье в электромагнитный кристаллизатор / З.Н.Гецелев, Г.А.Балахонцев, Ф.И.Квасцов и др. // Киев: Наукова думка, 1989. 256 с.

63. Непрерывное литье во вращающемся магнитном поле / А.Д. Аки-менко, Л.П. Орлов, А.А. Скворцов и др. М.: Металлургия, 1971. 177 с.

64. Окороков Н.В. Электромагнитное перемещивание металла в дуговых сталеплавильных печах. М.: Металлургиздат, 1961.

65. Основные уравнения электромагнитного поля и его свойства в стационарных условиях: Методические указания по курсу «Теоретические основы электротехники» / Г.А.Богомолова, И.М.Серый. Свердловск: УПИ, 1989.33 с.

66. Пат. 4567937 США. Способ и устройство для электромагнитного перемешивания расплавленного металла в двухручьевой установке непрерывного литья металлических установок. Опубл. 04.02.86, № 1.

67. Пат. 4986340 США. Способ и устройство электромагнитного перемешивания жидкого металла. Опубл. 22.01.91, № 4.

68. Перспективы применения линейных электродвигателей на новых видах транспорта/ Под общ.ред. Г.И. Ижели, В.П. Титаренко, В.Ф. Шинка-ренко. Киев: Укр.НИИНТИ, 1979. 173 с.

69. Пирумян Н.М. Исследование электромагнитных процессов в линейных асинхронных двигателях в режиме холостого хода. Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1972.

70. Пирумян Н.М., Резин М.Г., Сарапулов Ф.Н. Расчет магнитного поля в воздушном зазоре устройств с разомкнутым магнитопроводом в режиме холостого хода. Материалы V Таллинского совеш;ания по электронным расходомерам. Таллин, 1972, вып.6, с. 46 61.

71. Повх И.Л., Капуста А.Б., Чекин Б.В. Магнитная гидродинамика в металлургии. -М.: Металлургия, 1974. 240 с.

72. Повх И.Л., Чекин Б.В. Магнитогидродинамическая сепарация. Киев: Наукова думка, 1978. 148 с.

73. Применение магнитодинамических установок в новых литейных технологиях. /Дубоделов В.И., Цин М.Р., Пужайло Л.П. и др. // Литейное производство, 1992, № 9. С. 29-31.

74. Проектирование электрических машин: Учеб. пособие для вузов /И.П.Копылов, Ф.А.Горяинов, Б.К.Клоков и др.; М.: Энергия, 1980. 496 с.

75. Проскуряков B.C. Исследование линейных асинхронных двигателей с различной конструкцией вторичной части. Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1980, 200 с.

76. Расчет параметров цепей электротехнологических установок: Учебное пособие/ Ф.Н. Сарапулов. Екатеринбург: УГТУ, 1999. 83 с.

77. Расчет статических характеристик линейных асинхронных машин: Учебное пособие/ Ф.Н.Сарапулов, В.А.Бегалов, С.В.Иваницкий и др. Свердловск: УПИ, 1989. 104 с.

78. Расчет характеристик электромагнитного перемешивателя металла / Бычков A.B., Сарапулов С.Ф. Сокунов Б. А. и др.// Proceedings Of The 4* International Conference on UEES. St. Petersburg, 21-24 June 1999, Szczecin, 1999.

79. Резин М.Г. К теории устройств для электромагнитного перемешивания жидких металлов //Известия вузов. «Электромеханика», 1966, № 5.

80. Резин М.Г. Развитие электромагнитного перемешивания жидких металлов // Магнитная гидродинамика, 1965, № 2. С. 130 138.

81. Резин М.Г. Разработка и исследование устройств для электромагнитного воздействия на жидкие металлы. Дисс. . д-ра. техн. наук. Свердловск, 1967, 340 с.

82. Самойлович Ю.А. Кристаллизация слитка в электромагнитном поле. М.: Металлургия, 1986. 169 с.

83. Сарапулов С.Ф. Характеристики электромагнитного вращателя для жидкого металла. // 1-я специализированная выставка «Энергетика, электротехника», 13-16 ноября 2001 г. Екатеринбург.

84. Сарапулов С.Ф. Электромагнитный вращатель для жидкого металла // Отчетная научная конференция молодых ученых. УГТУ-УПИ, 12-16 ноября 2001г. Екатеринбург.

85. Сарапулов С.Ф., Сокунов Б.А. К синтезу линейной индукционной мащины // Отечественная электромеханика на пороге XXI века: сб. докладов юбилейной научной конференции, 19-20 мая 1999, Москва -М.:Издатель ЭМ МЭИ, 1999.

86. Сарапулов С.Ф., Сокунов Б.А., Бычков A.B. Индукционный насос // Вопросы соверщенствования электротехнологического оборудования и электротехнологий: Сборник статей. Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2000 №8.

87. Сарапулов С.Ф., Сокунов Б.А., Бычков A.B. Электромагнитное перемешивание расплавов в процессе кристаллизации энергосберегающая технология // Энергосбережение. 5-я специализированная выставка. 16-19 мая 2001г., Екатеринбург, с. 34.

88. Сарапулов С.Ф., Сокунов Б.А., Задирака Г.Н. Особенности компенсации реактивной мощности индукционной машины технологического назначения. // Труды Братского государственного технического университета. -Братск: БрГТУ, 2000. с. 176-177.

89. Сарапулов С.Ф., Сокунов Б.А., Задирака Г.Н. Способы компенсации реактивной мощности линейной индукционной машины // Тезисы докладов семинара «Энергосбережение 2000», 16 мая 2000 г., Екатеринбург.

90. Сарапулов С.Ф., Сокунов Б.Д., Киселев В.Н. Исследование электромагнитных процессов в индукционном устройстве методом Е-Н-четырехполюсников // Вопросы совершенствования электротехнологического оборудования и электротехнологий. Екатеринбург, 1997.

91. Сарапулов С.Ф., Сокунов Б.А., Лузгин В.И. Электромагнитное воздействие на кристаллизующийся металл // Электротехника, электромеханика, электротехнологии. Межвузовская научная конференция. Новосибирск, 2001. с 55 -57.

92. Сарапулов С.Ф., Сокунов Б.А., Фигуровский Д.К. Способы эффективного электромагнитного воздействия на жидкую фазу слитка // Тезисы семинара «Энергосбережение 99», 18-21 мая 1998 г., Екатеринбург.

93. Сарапулов С.Ф., Сокунов Б.А., Фризен В.Э. К вопросу об экономичном режиме нагрева в индукционной тигельной печи // Энергосбережение. 5-я специализированная выставка. 16-19 мая 2001г., Екатеринбург, с. 67.

94. Сарапулов Ф.Н. Расчет режима короткого замыкания индукционного двигателя на основе магнитной схемы замещения. Электричество, 1976, №6. с. 54-58.

95. ПО. Сарапулов Ф.Н., Пирумян Н.М., Барышников Ю.В. /Расчет характеристик холостого хода индукционных двигателей на основе магнитных схем замещения. Электричество, 1973, №2, с 15-18.

96. Сарапулов Ф.Н., Сидоров О.Ю. / Магнитогидродинамические машины с бегущим или пульсирующим магнитным полем. Методы расчета: Учебное пособие / Екатеринбург: УГТУ, 1994. 206 с.

97. Сарапулов Ф.Н., Черных И.В. Математическая модель линейной индукционной машины как объекта управления, // Электричество. 1994. N5.

98. Сарапулов Ф.Н., Черных И.В. Передаточные функции и структурные схемы линейных асинхронных двигателей: Учеб.нос. / Под ред. Ф.Н.Сарапулова. Екатеринбург: УПИ, 1992. 100 с.

99. Свенчанский А.Д. Электрические печи. М.:Госэнергоиздат, 1948.

100. Свечарник Д.В. Линейный электропривод. М. :Энергия, 1979. 152 с.

101. Сиунов U.C., Резин М.Г., Холодов А.И.,Осыховский И.Г. Выбор некоторых параметров дугового статора электромагнитного перемешивателя для стали // Сталь, 1958, № 9.

102. Смирягин A.n., Смирягина H.A., Белова A.B. Промышленные цветные металлы и сплавы. М.: Металлургия, 1974. 495 с,

103. Соболев СВ. Линейный асинхронный двигатель с многофазными обмотками на вторичном элементе. Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1985, 116 с.

104. Соколов М.М., Сорокин Л.К. Электропривод с линейными двигателями. М.: Энергия, 1974. 136 с.

105. Соловьев Г.И. Трехмерная теория линейных асинхронных двигателей. Исследование путей улучшения их характеристик применительно к высокоскоростному наземному транспорту: Автореф. дис. .канд.техн.наук. Л.: Л НИ, 1987. 21с.

106. Специальная электрическая машина в литейном деле / Ф.Н.Сарапулов, Б.А.Сокунов, Кривонищенко А.И., Юрьев Ю.Н. и др. // Электротехнические системы автотранспортных средств и их роботизированных производств: сб. начн. тр. Москва, 1995. С. 155 - 158.

107. Специальные способы литья /Справочник под ред. акад. АН УССР В.А.Ефимова, М.: Машиностроение, 1991. С. 422.

108. Справочник электроэнергетика предприятий цветной металлургии / Басалыгин М.Я., Браславский И.Я., Бобков В.А. и др. ; Под ред. Басалыги-на М.Я., Копырина B.C. М.: Металлургия, 1991. 384 с.

109. Такс К. Г. Кондуктивное электромагнитное перемешивание на МНЛЗ //Черные металлы. 1981, № 2. С. 20 - 22.

110. Таланкин A.A. Исследование электромеханических и информационных свойств управляемого линейного асинхронного двигателя методами математического моделирования. Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1991,180 с.

111. Телешев Ю.В. Многослойные схемы замещения и автоматизация электромагнитных расчетов линейных индукционных машин для электротехнологии и промышленного транспорта. Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1986, 189 с.

112. Тельный СИ. Электрическая печь с вращающейся вольтовой дугой //Инженерный работник, 1924, № 12.

113. Тимофеев В.Н. Электромагнитные вращатели, перемешиватели и дозаторы алюминиевых расплавов: Дисс.уч. степ. докт. техн. наук. Красноярск, 1994.

114. Тир Л.Л., Столов М.Я. Электромагнитные устройства для управления циркуляцией металла в электропечах. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1991. 280 с.

115. Токарь B.C. Повышение служебных и технологических свойств сплавов на основе меди путем оптимизации структуры и снижения повре-жденности. Дисс. . канд. техн. наук. М. 1993, 142 с.

116. Туровский Я. Электромагнитные расчеты элементов электрических машин: Пер. с польск. М.: Энергоатом из дат, 1986. 200 с.

117. Удинцев В.Н. Разработка и исследование линейных индукционных машин для электродинамической сепарации. Дисс. . канд. техн. наук. Екатеринбург, 1997, 189 с.

118. Универсальный метод расчета электромагнитных процессов в электрических машинах / А.В.Иванов-Смоленский, Ю.В.Абрамкин, А.И.Власов, В.А. Кузнецов. М.: Энергоатомиздат, 1986. 216 с.

119. Урманов Ю.Р. Линейный асинхронный двигатель с неравномерным воздушным зазором и фиксацией подвижной части. Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1985, 144 с.

120. Фридкин П.А. Безредукторный дугостаторный электропривод. М.: Энергия, 1970. 138 с.

121. Хайнеман В. Действие электромагнитного перемешивания на процесс затвердевания при непрерывной разливке //Черные металлы, 1980, JN» 18.С. 13-18.

122. Цаплин А.И. Гидродинамика и массообмен при кристаллизации непрерывных стальных слитков в условиях внешних воздействий на жидкую фазу // Гидромеханика и тепломассообмен при получении материалов. М.: Наука. 1990. С. 169- 178.

123. Цаплин A.M., Альмумаметов В.Р., Зеленецкий А.Б. Проектирование режимов электромагнитного перемешивания жидкого ядра заготовок на основе вычислительного эксперимента //Литейное производство, 1991, № 10. С. 18.

124. Черных И.В. Передаточные функции и переходные процессы линейного асинхронного двигателя. Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1990, 85 с.

125. Черных И.В., Сарапулов С.Ф., Егоров A.B. Пакет учебных программ для исследования электротехнологических установок // Вопросы совершенствования электротехнологического оборудования и электротехнологий, Екатеринбург, 1997.

126. Чернышов И.А. Электромагнитное воздействие на металлические расплавы. М.: Металлургиздат, 1963.

127. Электромагнитное воздействие на кристаллизующийся металл //С.А.Трусков, Ф.Н.Сарапулов, Б.А.Сокунов и др. // Инф. листок Свердловского ЦНТИ № 132-96.

128. Электромагнитное перемешивание жидкого металла в процессе кристаллизации / С.А.Трусков, Ф.Н.Сарапулов, Б.А.Сокунов и др. // Инф. листок Свердловского ЦНТИ № 183-96.

129. Электротехнологические установки в процессе литья цветных металлов / Б.Е.Балуков, С.А.Трусков, Б.А.Сокунов и др. // Вопросы совершенствования электротехнологического оборудования и электротехнологий: Сб. научи, тр. Екатеринбург: УГТУ, 1996. С. 15-17.

130. Эффективные технологии литья сплавов меди с применением электромагнитного перемешивания / Сарапулов С.Ф., Сокунов Б.А., Бычков А.В. и др. // Тезисы докладов семинара «Энергосбережение 2000», 16 мая 2000 г., Екатеринбург.

131. Юрченко М.В. Формирование характеристик линейных асинхронных двигателей путем совмещения режимов и конструкций. Дисс. . канд. техн. наук. Свердловск, 1987, 132 с.

132. Юрьев Ю.Н. Линейные индукционные машины для электромагнитного воздействия на кристаллизующийся слиток: Дисс. . канд. техн. наук. Екатеринбург, 2000, 214 с.

133. Якоби X., Штеффен Р. Электромагнитное перемешивание на МНЛЗ // Черные металлы, 1978, № 22. С. 36 47.

134. Ямамура С. Теория линейных асинхронных двигателей. Л.: Энерго-атомиздат, 1983. 180 с.

135. Development of animation multimedia tools for electromechanics teaching / S.F. Sarapulov, J. Melkebeek, V. A. Begalov, A. A. Pulnikov // Proceedings of conference on multimedia tools. Gent, Belgium, 1999.

136. Gieras J. Linear Induction Drives. Oxford Science Publications, 1994.

137. Kanicki D.R., Krohn B.R. Taking the Heat of Molten Metal Harding // Modern Casting. 1984. 74, № 10. P. 22 24.

138. Laithwaite E.R. Induction machine for special puфoses / London: George Newness Ltd., 1966/ 377 p.

139. Lipo T.A., Nondahl T.A. Pole-by-Pole d-q model of a linear induction machine / IEEE Transaction Power Apparatus and Systems. Vol. Pes 98. № 2. March / April 1979. p. 629-642.

140. Metodyka obliczen charakterystyk urzadzen indukcyjnych do mieszadla elektromagnetycnego / B.A. Sokunov, S.F. Sarapulov, P. Krolasik, M. Oleszak169

141. II Symposjum Naukowe. Sterowanie I Monitorowanie ukladow przemys-lowych. SM'98, Lublin, Poland, 14-15 Maja 1998.

142. Mizukame Hideaki. Применение электромагнитного перемешивания в непрерывной разливке. Механизм образования равноосных кристаллов // Tetsu to hagane, J.Iron and Steel Fust. Jap. 1983, № 12, P. 910-917.

143. При проектировании системы «индуктор кристаллизатор» были использованы разработанные Сарапуловым С.Ф. алгоритмы электромагнитного расчета методом детализированных магнитных схем замещения.

144. Полученные на основе расчета данные с допустимой погрешностью совпали с результатами измерения, полученных в ходе последующих испытаний экспериментального образца электромагнитного перемешивателя.

145. В ходе испытаний выявлены наиболее эффективные режимы электромагнитного перемешивателя, которые соответствовали определенной схеме соединения обмоток индуктора и подаваемого на него напряжения.

146. Эти режимы рекомендованы для использования в технологическом процессе литья вышеупомянутых слитков на ОАО «КУМ13"кандидата технических наук

147. Разработаны разделы лекций по дисциплинам: «Теория электромагнитного поля» и «Специальные ЭТУ», включающие в себя методы расчета электромагнитных полей а также индукционных электромеханических и электротермических установок на основе их схем замещения

148. Созданы компьютерные программы для математического моделирования индукционных электромеханических и электротермических преобразователей энергии на языке Фортран и в пакете МаШСАХ).

149. Созданы компьютерные наборы слайдов и анимаций по конструкциям индукционных электромеханических и электротермических преобразователей энергии, методам их расчета а также по происходящим в них процессам.

150. Указанные разработки способствуют улучшению качества подготовки специалистов по указанной специальности.