Моделирование клапанных электромагнитов и усовершенствование методик их проектного расчета

Приказщиков, Александр Викторович

Электромеханика и электрические аппараты

автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Моделирование клапанных электромагнитов и усовершенствование методик их проектного расчета

кандидата технических наук: Приказщиков, Александр Викторович
город: Чебоксары
год: 2011
специальность ВАК РФ: 05.09.01

Диссертация по электротехнике на тему «Моделирование клапанных электромагнитов и усовершенствование методик их проектного расчета»

Автореферат диссертации по теме "Моделирование клапанных электромагнитов и усовершенствование методик их проектного расчета"

На правах рукописи

005003653

ПРНКАЗЩИКОВ Александр Викторович

МОДЕЛИРОВАНИЕ КЛАПАННЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТОВ И УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИК ИХ ПРОЕКТНОГО РАСЧЕТА

Специальность 05.09.01 - электромеханика и электрические аппараты

2 4 НОЯ 2011

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Чебоксары 2011

005003653

Работа выполнена на кафедре электрических и электронных аппаратов ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, доцент Свшщов Геннадий Петрович

доктор технических наук, профессор Курбатов Павел Александрович

кандидат технических наук, с.и.с. Михайлов Николай Михайлович

ЗАО «ЧЭАЗ» (г. Чебоксары)

Защита диссертации состоится 23 декабря 2011 г. в 14:00 час. в аудитории 214 корпуса «Г» на заседании диссертационного совета Д 212.301.06 при ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова» (428015, г. Чебоксары, Московский просп., д. 15).

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по указанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова».

Автореферат разослал « ноября_2011 г.

Ученый секретарь

диссертациошюго совета Д 212.301.06, кандидат технических наук, доцент

Н.В. Руссова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Известно, что энергоемкость валового внутреннего продукта (ВВП) России одна из самых высоких в мире, превышает показатели некоторых стран в 2-3 раза (рис. 1). В целях повышения энергоэффективности Федеральным законом Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ определены основные принципы повышения энергетической эффективности, а Правительством России утверждена федеральная программа энергосбережения и повышения энергетической эффективности, которой предусмотрено снижение показателя энергоемкости российского ВВП на 40% к 2020 году.

Энергоемкость ВВП различных стран в 2007 году (ТРЕ5|ГВВП"}:

Весь мир Развитые страны (ОЭСР) Великобритания

Япония |«1 Германия франция I 8 США В Канада 1*1

Страны бывшего Советского Союза Беларусь ЗН

I'd™.--п.

энергоемкость ВВП ТРЕв/ВВИ*

TPcS (tola! primary energy supply) — общее внутреннее потрейпенда перяных топливно-энергетических • ресурсов. Показатель TPES используется а качестве оценка энергопотребления вкутрм страны

•пересчет ВВП в USD проводился по паритету покупательной способности

"toe=41,S ГДж

"доллары 2000 года

0,5 0.6 }

яст&жЩ; ирг world сиен gy swwncs т зЩЙ

Рис. 1. Сравнительная энергоемкость ВВП Эту задачу необходимо решать на каждом уровне производства внедрением новых или модернизацией устаревших технологий. Дешевая по сравнению с другими странами мира электроэнергия в СССР, затем в России не стимулировала повсеместную модернизацию производства в части ее энергоэффеюгивности.

Применительно к теме исследования задача повышения энергоэффективности, а также снижения ресурсоемкое™ при производстве и эксплуатации аппаратуры управления и защиты может быть решена на стадии проектирования применением оптимизационных расчетов, использования конструкций и схем включения аппарата, обеспечивающих наиболее эффективное использование материалов, электроэнергии и трудозатрат.

активных материалов и потребляемой мощности в режиме удержания для силовой коммутационной аппаратуры.

Известно, что порядка 90% потребляемой электромагнитом (ЭМ) в режиме удержания м01щюсти расходуется неэффективно. Схемы форсированного управления электромагнитным приводом применяются в сильноточных контакторах, поскольку позволяют более рационально использовать потребляемые материальные и энергетические ресурсы, обеспечить падежное срабатывание контакторов в условиях снижения напряжения в питающей сети до 0,5-Ю,6 номинального значения; преодолеть противоречие между относительно высокой эффективностью функционирования ЭМ постоянного тока и более широким распространением сетей переменного тока.

Сопоставление приводных ЭМ постоянного и переменного тока свидетельствуют, что первые из пих имеют большие массогабаритные показатели. Поэтому снижение массогабаритных показателей ЭМ постоянного и выпрямленного напряжения может быть обеспечено форсированным управлением их обмотками.

Клапанные электромагнишые системы нашли применение в качестве основы приводов коммутационных электрических аппаратов (КЭА) (рис.2).

Однако, несмотря на широкое распространение клапанных ЭМ, на сегодня отсутствуют методики проектного расчета приводных ЭМ КЭА с учетом влияния схем выпрямленного питания и форсированного управления.

Анализу и расчету схем выпрямленного питания обмоток ЭМ уделено внимание в работах Алымкулова К.А., Буля Б.К., Гордона A.B., Дзюбана B.C., Дударева Л.Е., Завьялова В.И., Зборовского И.А., Клименко Б.В., Колпахчьяна П.Г., Комара В.Г., Котляревского А.П., Маевского O.A., Свинцова Г.П., Сливинской А.Г. и других. Существующие методики применяются для решения ограниченного ряда задач, предлагаются решения, допускающие ограничения, сужающие область использования, предлагаются подходы к решению, по не даются конкретные методики и др.

Особенности расчета различных магнитных систем (MC) и оценка влияния на электромагнитные характеристики геометрии MC подробно рассмотрены в трудах Афанасьева A.A., Бугаева Г.А., Буля Б.К., Буля О Б., Витенберга М.И., Демирчяна К.С., Иванова-Смоленского A.B., Кузнецова В.А., Курбатова П.А., Лобова Б.Н., Любчика М.А., Михайлова Н.М., Никитенко А.Г., Нестсрина В.А, Павленко A.B., Пеккера И.И., Свинцова Г.П., Софронова Ю.В. Шоффы В.Н. и других.

Существенная трудоемкость вычислений, накладываемые ограничения, погрешности предлагаемых методик расчета и проектирования обусловлены отсутствием обобщенного математического описания электромагнитных, тепловых характеристик ЭМ в форме, устанавливающей непосредственную связь названных характеристик с геометрическими соразмерностями в MC и магнитным состоянием её ферромагнитных элементов. Магнитодвижущая сила (МДС) обмоток ЭМ и развиваемые усилия и моменты изменяются в широких пределах, что затрудняет их математическое описание в традиционной форме представления кривых намагничивания и пагрузочных характеристик при нелинейной MC.

Вопросы оптимизационных расчетов ЭМ проработаны в трудах Бугаева Г.А., Витенберга М.И., Гордона A.B., Гурницкого В.Н., Карасева В.А., Курносова A.B., Лобова Б.Н., Любчика М.А., Могилевского Г В., Никитенко А.Г., Павленко A.B., Руссовой Н.В., Свинцова Г.П., Сливинской А.Г., Шоффы В.Н. и других ученых. Однако все методики содержат те или иные ограничения и допущения, либо требуют значительных затрат времени на расчеты.

При разработке коммугациопных аппаратов на основе клапанной MC наибольшее применение находят методики проектного расчета. Простой и наглядной является методика проектного расчета, базирующаяся на основе конструктивного фактора, предложенного Г. Ротерсом. Однако она обоснованно применима при условной полезной работе 0,6 кг-см, при превышении температуры нагрева 70 °С в длительном режиме работы аппарата. Реальные условия функционирования могут существенно отличаться от названных.

Анализ известных публикаций, возросшие возможности электронно-вычислительной техники, а также развитие методов обобщенного описания функциональных характеристик ЭМ позволяют сделать вывод о возможности и необходимости разработки усовершенствованных методик проектного расчета MC КЭА, обеспечивающих их эффективное функционирование, удобство использования результатов синтеза, достаточную их точность и минимальные трудозатраты на их получение.

Цель работы: разработка и усовершенствование методик проектного расчета ресурсо-и энергосберегающих клапанных приводных электромагнитов на основе их обобщенных математических моделей, полученных в результате теоретических и экспериментальных исследований.

Рис.2. Серийные аппараты с клапанным приводным ЭМ (контакторы: а - МК1, б -КПВ-604, в -КТП-6, г - КГ 6600, д - КЭ16, реле: е - РПУ-3, ж - РЭВ-200)

Задачи исследований:

1. Моделирование и исследование схем форсированного управления электромагнитами и выпрямленного питания их обмоток. Представление результатов в обобщенной форме, удобной для решения задач проектирования.

2. Исследование основных характеристик двухдиодной двухполупериодной схемы выпрямления для питания электромагнита с обмоткой со средней точкой при различных коэффициентах магнитной связи между полуобмотками.

3. Исследование и анализ статических электромагнитных характеристик магнитных систем клапанных электромагнитов с цилиндрическим полюсным наконечником.

4. Определение диаметра цилиндрического полюсного наконечника клапанного электромагнита, обеспечивающего максимальный электромагнитный момент.

5. Расчетное моделирование проводимости путей магнитного потока в немагнитном промежутке между сердечником и скобой мапштопровода клапанной магнитной системы.

6. Разработка усовершенствованных методик проектирования клапанных электромагнитов при различных схемах питания.

7. Разработка методики проектного расчета по частным критеРиям оптимальности клапанных электромагнитов, работающих в длительном режиме.

Методы исследований. В работе использованы методы теории электрических аппаратов; методы теории подобия и планирования эксперимента; методы интегрального и дифференциального исчисления; методы теории цепей (узловых потенциалов); численные методы решения систем уравнений; методы обработки экспериментальных данных, включая программу MicroCAL Origin; методы компьютерного моделирования, использование встроенных алгоритмов математического программного обеспечения MathCAD, программы для моделирования работы электрических цепей Micro-CAP.

Достоверность полученных результатов обусловлена использованием обоснованных методов исследования и подтверждается:

- проверкой полученных результатов на реальных конструкциях аппаратов;

- сопоставлением полученных результатов с исследованиями, изложенными в научной литературе;

- обсуждением основных результатов работы с ведущими специалистами и учеными в области электромеханики и электроники на международных и всероссийских конференциях.

Новизна научных результатов:

1. Впервые получены обобщенные критериальные функции характерных значений токов в широко известных схемах однофазного выпрямленного питания электромагнитов, в том числе в схемах форсировки с балластным резистором в форме, удобной для решения задач проектирования.

2. Предложена усовершенствованная инженерная методика проектного расчета клапанных электромагнитов постоянного напряжения, учитывающая влияпие тепловых и механических характеристик, изменяющихся в широких пределах, а также режима их работы.

3. Получены обобщенные функции оптимальных геометрических соразмерностей и технико-эксплуатационных параметров клапанных электромагнитов постоянного напряжения, работающих в длительном режиме, в широком диапазоне варьирования исходных данных проектирования.

4. Разработаны и усовершенствованы алгоритм и методики проектного расчета клапашшх электромагнитов в схемах форсированного управления с балластным резистором, учитывающих условия надежного срабатывания и возврата якоря электромагшгга, регламентированные ГОСТ 2491-82, с учетом допустимых условий нагрева обмотки и элементов схемы управления.

Практическая ценность

Разработанные эффективные методики и атгоригмы расчета оптимальных ЭМ позволяют при создании современных электромагнитных аппаратов сократить время на их проектирование и повысить качество разрабатываемых аппаратов, в том числе обеспечивая ресурсе- и энергосбережение.

Реализация результатов работы

Алгоритмы и методики использованы в разработках серий контакторов КЭ16 па токи 10, 25, 63, 100 А на предприятиях; ОАО «Всероссийский научно-исследовательский, проектно- конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством» (ВНИИР), ЗАО «Чебоксарский элеетроаппаратный завод» (ЧЭАЗ) и отражены в актах внедрения.

Результаты диссертационной работы используются при выполнении НИР «Разработка и исследование ресурсо- и энергосберегающих приводов для электрических аппаратов», выполняемой в рамках тематического плана научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет имени И.Н.Ульянова», проводимых по заданию Министерства образования и науки РФ.

Результаты исследований используются в учебном процессе на кафедре электрических и электронных аппаратов ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова» и отражены в акте использования результатов.

Основные положения, которые выносятся на защиту:

1. Математические модели характерных значений токов в однофазных схемах выпрямленного питания электромагнитов в виде критериалышх зависимостей;

2. Результаты оптимизации диаметра цилиндрического полюсного наконечника клапшшого электромагнита, обеспечивающего максимальный электромагнитный момент;

3. Аналитические зависимости для расчета магнитной проводимости немагнитного промежутка между сердечником и скобой магнитопровода;

4. Усовершенствованные методики проектного расчета магнитных систем клапанных электромагнитов при различных схемах питания;

5. Алгоритм и результаты расчета в виде полиноминальных зависимостей оптимальных соразмерностей в магнитной системе клапанных электромагнитов постоянного напряжения, работающих в длительном режиме в широком диапазоне варьирования исходных данных проектирования.

Апробация работы

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на: VI Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике», г.Чебоксары, 2006 г.; VI Региональной паучно-практической студенческой конференции «Электротехника, электромеханика и электротехнологии», г.Томск, г. 2006; Ш-й молодежной Международной научной конференции «Тинчуринские чтения», г.Казань, 2008 г.; VI Республиканской научно-технической конференции молодых специалистов, г.Чебоксары, 2008 г.; XII Международной конференции «Электромеханика, электротехнологии, электрические материалы и компоненты», г.Алушта, 2008 г.; Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развили электротехнологии» (XV Бенардосовские чтения), г.Иваново, 2009 г.; Международной научно-технической конференции «Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии», г.Тольятти, 2009 г.; Международной молодежной научной конференции «XVII Туполевские чтения», г.Казань, 2010 г.; 13th International conference on electromecbanics, electrotechnology, electromaterials and components, г.Алушта, 2010 г.; VII Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике», г.Чебоксары, 2010 г.;

Публикации

По теме диссертации опубликована 21 печатная работа, в том числе 9 тезисов докладов на конференциях, 8 статей, 4 nareirra на полезную модель.

Направлепы в печать: 1. Обобщенные экспериментальные статические нагрузочные характеристики клапанных электромагнитов постоянного тока с круглыми полюсными наконечниками. Расчет оптимальпого диаметра полюсного наконечника и обмоточных данных // Электротехника. Приказщиков А.В. и др.

2. К расчету оптимальных клапанных электромагнитов постоянного напряжения с круглыми полюсными наконечниками// Известия института инженерной физики. Приказщиков А.В. и др.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Диссертация изложена на 169 страницах и проиллюстрирована 50 рисунками и 20 таблицами. В приложении приведены патенты и акты об использовании и внедрении результатов диссертационной рабо ты.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, изложены цели и задачи диссертационной работы, методы решения поставленных задач. Описапы состав и структура работы, показала научная новизна и практическая значимость работы, сформулированы положения, выносимые на защиту.

Первая глава содержит обзор методов и методик расчета, исследования, проектирования МС КЭА и наиболее распространенных схем питания приводных ЭМ.

Проведен сравнительный анализ методов расчета МС. Краткое рассмотрение сути методов расчета МС методами цепей позволяет утверждать, что неучет магнитных потоков рассеяния с полюсного наконечника на скобу мапштопровода клапанной МС может' привести к завышенным расчетным значениям электромагнитного момента.

Применение однофазных схем выпрямленного питания обмоток ЭМ позволяет разрешить противоречия между недостаточной эффективностью ЭМ переменного напряжения, технологичностью и механической прочностью МС постояшюго тока и широким использованием для тггшшя приводных ЭМ сети переменного напряжения.

При разработке методик проектного расчета необходимо учитывать влияние на результаты синтеза параметров противодействующей характеристики, зависимости теплоотдающей способности электромагнитной системы от ее эффективной площади охлаждения, превышения ее допустимой температуры и расширенного температурного режима работы в длительном и повторно-кратковремешюи циклах.

Достоверность результатов проектных расчетов ЭМ может быть обеспечена при использовании математических моделей электромагшгтных характеристик, полученных экспериментально на основе совместного использования методов теории подобия и планирования эксперимента.

Во второй главе проведено моделирование и исследование схем управления ЭМ. Предложенные математические модели действующих значений потребляемого (входного) тока и тока в обмотке, его среднего значения в виде параметрических зависимостей для однофазных четырехдиодной мостовой схемы с предвключешшм резистором (рис. 3, а) и однополупериодной схемы выпрямления с шунтирующим диодом (рис. 3, б) в обобщенном виде, могут быть использованы дам проектирования форсированных ЭМ в схеме с балластным резистором. Полученные модели учитывают зону коммутации диодов.

В качестве примера приведена формула (1) для определения среднего тока (/„) в обмотке ЭМ, включенного по схеме рис. 3, а:

(!)

где /* = А0(К)- Ов°{К) ■с '"(к''!'; =—— _ базисное значение постоянной

составляющей тока в схеме замещения (при £0 =0); I/ = - действующее значение

напряжения источника питания; К =—; /3 = —- - добротность обмотки; Х0 = 2туХ0;

/ ч= 0,979+0,610^. в -1,737-10"3 +0,025-

1 + 0,549-Л: ' 1 + 0,358-А:

С0 [К) = 1,868 • 10"3 - К0-502 - 7,07 • 10~3.

1) 12.

-И—

£,„зш<аг

Ю2

О?

£■„ псо/

$ ут

и . Д2

УВ2

Рис.3. Схемы питания обмоток ЭМ а - с однофазным мостовым выпрямителем, б - с однофазным однополупериодным выпрямителем с шунтирующим диодом, в - с двухдиодным двухполупериодным выпрямителем со средней

точкой обмотки

Использованием современных программок продуктов анализа электромагнитных процессов в электрических схемах установлена зависимость постоянной составляющей МДС, действующего значения входного тока и тока в обмотках в однофазной двухдиодной схеме питания ЭМ с обмоткой со средней точкой (рис. 3, в) с коэффициентом мапгатиой связи между полуобмотками менее 1. Показано, что эти величины с уменьшением коэффициента магнитной связи и с ростом добротности обмотки уменьшаются и составляют меньшую часть по сравнению с параметрами однофазной мостовой схемы выпрямления.

В третьей главе- приведены результаты исследования и анализа статических электромагнитных характеристик клапанных ЭМ (рис. 4, а).

Экспериментально полученные нагрузочные характеристики представлены в виде параметрически описанных безразмерных зависимостей электромагнитного момента и МДС ЭМ с нелинейной МС.

Показано, что предлагаемые модели нагрузочных характеристик позволяют описать их и на участке линейности МС (рис. 4, б). Для МС, ферромагнитные элементы которых выполнены из низко углеродистой электротехнической стали, граничное значение магнитной индукции в основании сердечника, определяющее их линейность составляет 1,11 Т.

Полученные расчетные обобщенные выражения нагрузочных характеристик рекомендуются к использованию при разработке методик проектного расчета клапанного ЭМ, работающего в различных режимах, в том числе форсированно управляемого.

I I I

I I

I I I I

Разработана методика уточнения диаметра полюсного наконечника клапанного ЭМ на стадии выполнения его проектного расчета, обеспечивающего максимальный электромагнитный момент с учетом его режимов работы и питания, допустимого превышения температуры его нагрева в широком диапазоне. Полученные по предлагаемой методике значения для относительного диаметра Л = (1п/с1с полосного наконечника в МС могут быть приняты в качестве начальных (стартовых) при компьютерном проектировании оптимальных клапанных ЭМ.

Для математического описания с1, от. в зависимости от значимо влияющих факторов I был спланирован вычислительный эксперимент на основе ортогонального центрально-

1 композиционного плана второго порядка. В качестве факторов выбраны определяющие

соразмерности в МС (рис. 4, а): Н, с.-с/¿с; А=Л0/с/с и индукция В0.

Остальные соразмерности были зафиксированы на средних для клапанных МС уровнях: апК=0,2; ДкК = 0Д; ««/4=^/4=0,25; 6^/^=^/^=3,15; при этом

«сАк=тегс2/4; До = с + вск.

Результаты вычислительного эксперимента (при А =0,6; с, =1,76; Го=40°С) [ описаны полиномиальной зависимостью:

| = КГ2(205,5-7,63• 2Х-4,27• -5,32-2, -9,6925 -3,40-г6 -

- 4,1 б ■ +з,92 • г ?2 + 2,99 ■ г; • г4+6,89 ■ г, ■ + 6,1 б ■ ■ +6,67 ■ г4 ■ + (2) +9,5б-г5-г6-2,99-2!-г,-г,-4,51-2,-г4 г6-4,17-г1 г5-г6-I -4,45-23-73-г6-3,55-24-25-26),

О 500 1000 1500 2000 2500 3000

а б

Рис. 4. Эскиз магнитной системы клапанного электромагнита () - скоба, 2- сердечник, 3 - полюсный наконечник, 4 - обмотка, 5 - якорь, 6 - каркас) и его рассчитанные по обобщенным зависимостям нагрузочные характеристики при <4=20мм, Но=60 мм, 4=35 мм, е=:35,2 мм, Л0=12 мм, №=5000 витков (точкип - соответствую Вог, о - соответствуют В0=1,65Т, Д - соответствуют В0=1,75Т)

где г1=2,229Я,-4,369; =8,ШК^-13,644; = 1,409и,-3,17;

г4 = 7,042(-тДЮ1 /100) - 4,577; 75 = ОД 1744с - 2,9343; = 0,2935ф - 2,3481,

1,165 < Д". <4,335, 1,050 <КШЛ <1,750, 1<ир<6, 40 < тв < 140, = 10-10"3м и = 40-10~3м, 2<<|><14.

Приведены расчетные выражения для уточнения магнитодвижущей силы срабатывания без проведения трудоемких магнитных и тепловых расчетов магнитной системы и для определения обмоточных данных ЭМ;

Точность расчета тягового усилия ЭМ во многом определяется точностью расчета магнитных проводимостей (Л) воздушных промежутков

МС в большинстве своем имеют сходные конструкции, для которых получены соотношения для расчета магнитных проводимостей. Для расчета проводимости рассеяния клапанного ЭМ (рис. 4, а) используется выражение:

К=Ра—7-, ==л> (3)

!п

V 4 ^

где ро = 4тс10~7Гн/м - магнитная постоянная вакуума, =ДЬс,с,г) - поправочный коэффициент, учитывающий конструктивные параметры ЭМ.

Для упрощения расчетов с использованием компьютерных программ получена зависимость для определения Кц для конструкции МС (рис. 5):

К м =(0,921-0,043^ + 0,062*2-0,020*2+0,017л,х2)\ (4)

с! Н

где = —-2; ,т2 = (Ьс/</с)-0,5-1,5, 0,8<с/(?с <2,4, 1<6с/(/с <5,Лс=2г. 0,8

Рис. 5. Картина рассеяния магнитного поля, разделенная на области

Рис.6. Картина рассеяния магнитного поля; а - при одном вырезе в скобе магнитопровода, 6 - при двух вырезах в скобе магштопровода

Аналогично получены выражения для конструкций (рис. 6, а, б):

Для рис. 6, а:

К,, =(о,894-0,014х; + 0,088х2 -0,042х3 - 0,042л| + 0,020хЛ + 0,016х2х3)4; (5)

Показано, что при различных соотношениях геометрических размеров МС значение Кл может отличаться более чем в 1,5+2 раза, в зависимости от учета полей рассеивания областей в, Б1, Э2 (рис. 5).

В четвертой главе рассмотрены разработанные усовершенствованные методики проектного расчета клапанных ЭМ постоянного и выпрямленного напряжения. Проведена оценка оптимальности конструктивных решений.

С целью уменьшения массогабаритных показателей, потребляемой мощности исполнительных устройств автоматики рекомендуется форсированное управление их ЭМ.

Отмечается, что методики проектного расчета форсированных ЭМ во многом определяются их схемой управления и не могут быть универсальными. При длительном режиме работы форсированного ЭМ его методики проектного расчета реализованы на двух условиях. Геометрические размеры и обмоточные данные МС должны быть такими, чтобы обеспечить:

1) надежное срабатывание и удержание ЭМ;

2) в режиме удержания температура нагрева обмотки (обмоток) и элементов схемы управления не должны превышать допустимых значений.

Для рис. 6, б:

Ка = (о,872- 0,01 Зх, + 0,110х2 -0,067*3 -0,051х| + +0,026х,х3 +0,042х2х3 - 0,009X5X3X3 )4

(6)

, 0,8<с/(1. <.2,4, \<Ьс/с1с <5,

С целью получения достоверных результатов синтеза предлагается усовершенствованная инженерная методика проектного расчета форсированного приводного ЭМ коммутационного аппарата, работающего в длительном режиме, учитывающая условия срабатывания и возврата. Необходимо предварительно принять:

1) основные соразмерности в МС (рис. 7) #«; А>; с»=еЛ7с; Ьск*=Ьск/с1с; К*=с*+аск*', а^^а^Мс, Ьш*-ЬСи*', а«=а,Л4; Д«=Дц/с4;

2) величины паразитных (технологических) воздушных (немагнитных) зазоров (5„ь бп2,5пз);

3) конечную ветчину рабочего зазора (8К);

4) материал ферромагнитных элементов МС (сталь марки 10895);

5) допустимое превышение (тдап) температуры нагрева обмоточного провода относительно температуры (80) окружающего воздуха;

6) пределы уменьшения [Кц ), увеличения (Кцт ) напряжения в питающей сети;

7) кратность (К^) напряжения отпадания (возврата) якоря по ГОСТ 2491-82;

8) коэффициенты запаса по напряжению срабатывания (^и^) и по напряжению возврата (Кц ), выбираемых с учетом необходимости компенсации возможных

неблагоприятных технологических разбросов при изготовлении ЭМ;

9) противодействующую (механическую) характеристику аппарата (рис. 8).

8К 5кр 5Н 5

Рис. 8. Противодействующая (1) и тяговые (2, 3,4,5) характеристики аппарата: 2 при МДС трогания (Е^), 3 - при МДС срабатывания (Кср), 4 - при МДС (/•"О. обеспечивающей тяговое усилие, равное 1 при величине рабочего воздушного зазора 81;

5 - при МДС отпадания (Гот)

Для схемы (рис. 7) условия срабатывания (7), возврата (8), нагрева ЭМ (9) при самых неблагоприятных условиях функционирования (напряжение источника равно минимально допустимому своему значению (С/щт), сопротивление (ЯГОр) обмоток соответствует значению, когда максимальная температура (9та*) в то.шце обмотки равна допустимой (бдоп), определяемой при максимально возможном (ГЛт) напряжении сети) можно представить в следующем виде:

ср Я, К,

им

г =

ит

Л, +Л1

(Кии„)2

(7)

(8)

(9)

дг (1+/?1/лг )2 яг (1+т/л, )2'

где и„, 1/ср, С/шл - номинальное напряжение источника питания, срабатывания, возврата, соответственно;

Я- - активное сопротивление обмотки ЭМ в холодном и нагретом её состояниях; ¿V- число витков обмотки.

Можно составить уравнение для определения относительного значения рабочего воздушного зазора в виде:

при 50ХЛ <175,5-КГ1 м2

^(5*) = 5.-0,4314-8

А, И.

(1 + 0,005тдоп)тдоп___

1 ■+ 0,0043(90 + хдап)' 1 + 2Д. + А,

1-^ + 0,5Ке-Рг

к„

■а.

ъ.х

= о

где X -= 2(Я, - ,/я.2 -(0,5А)2 )/ф + 0,55 68А + 0,48. + - А 1п(1+—)+;

71 5, я

8, = 8К = Л16Ф; А = с. + ; ^ = Я,[(1 + 2Д,)-(1 + р)+ 2Л]-3 К, = /Б, Диалогично для случая Л'ом > 175,5 10 ^ м::

<№)-».-0.6319-8 I I д + Ц"*-.*- —Ж ^1^1 + 0.0043(ео + тДН1) 1 + 2Д.4

1-0,4

Рг

* ¡¡хр Ъккр 1

+ А

0,8333

= 0.

(11)

Решение уравнения (10) или (11) позволяет определить 5. и все размеры МС, а также

Аналогичным образом получены выражения для определения 8« для ЭМ выпрямленного напряжения с однофазным мостовым выпрямителем, с однофазным однополупериодиым выпрямителем с шунтирующим диодом, с переключением схемы управления с мостовой схемы выпрямления па одпополупериодную с шунтирующим диодом.

Предлагаемая методика синтеза оптимальных клапанных ЭМ с круглыми полюсными наконечпиками, базирующаяся на обобщенной экспериментальной нагрузочной характеристике, позволяет минимизировать количество произвольно принимаемых поправочных коэффициентов и кратностей, повышая достоверность результатов проектного расчета;

Рассматривается усовершенствованная методика синтеза оптимальных МС клапанных ЭМ, работающих в длительном режиме. Она основывается на экспериментальных зависимостях электромагнитной силы (момента Мгу), магнитодвижущей силы, полученных методами теории подобия и планирования эксперимента, а также на

математических моделях тепловых параметров МС, полученных ранее расчетным моделированием неравномерности распределения температурного поля в толще обмотки и раздельным учетом составляющих копвективного теплообмена и отдачи тепла лучеиспусканием.

Рассмотрены результаты обобщения оптимизационных расчетов минимизации массы (т,) активных материалов МС, минимуму установочной площади (51) и потребляемой мощности (Р) ЭМ в виде полиноминальных зависимостей, некоторые го которых приведены на (рис. 9-12):

тг = тс + ти, ^ = Ьс,(с + аа + 0,5^ + 2Ак + /10)> Р = /р,К,У0.

где т. = 7800 • гоЛ3 [1,344 + 2Я. + 2с. + А. + 0,5А + 5. (1 + 0,5 —) + 0,2 + 0,2А2 ]/ 4;

с. + 0,25

тм = 8900-т/3 Я,Л, (1,2 + Л.)ЛГ3, р, - плотность тока; У0 - объем обмотки.

а С У \ ► «►

| • т • < о

2 3 4 5 6 7 8 Э 10 11 12 5^,44

Рис. 9. Зависимости основных геометрических размеров МС от рабочего зазора по критерию минимум массы активных материалов при фиксированных Дсф-10 Н; е„»=е„оп=105°С; 0о=4О°С; К^ипЛ/чНКиж-Кищ,)/ ^№.»=1,35; Д„=760 мм.рт.ст.; £,=0,5.

щ II

л 0 11

< 1 к

и 4 Г «к

► • | >

"т

5 7 9 11 13 15 17 13 21 23 25 Р^^Н

Рис. 10. Зависимости основных геометрических размеров МС от противодействующего усилия Р„х ]ф по критерию минимум массы активных материалов при критическом рабочем воздушном зазоре 8^=5 мм и фиксированных: ВШЖ=105°С; 0о=40°С; ^.,.«=1,35; 7>™=760мм.рт.ст.; Л',=0,5

100 90 80 70 60 50

ао

30 20 10 о

2 3 4 5 6 7 г 9 10 И 12 5*р, мм Рис. 11. Зависимости основных геометрических размеров МС от рабочего зазора по критерию минимум установочной площади при фиксированных Р»х1ф=10 Н; 0та,;=6дО11=105°С; 0о=4О°С; К^и^/и^К^ш^КисрУ АГит1п=1,35; Р^Г760 мм.рг.ст.; К,=0,5

мм

л'О V я

1 \ о

я 1 я л /

\ < >

* • 1 • <

5 7 9 ¡1 13 15 17 19 21 23 25 Лклгр-Н

Рис. 12. Зависимости основных геометрических размеров МС от противодействующего усилия Ртгр по критерию минимум установочной площади при критическом рабочем воздушном зазоре 5^=5 мм и фиксированных 9пш,г=105оС; 00=40°С;

Л'та,-1,35; Рм,-760 мм.рт.ст.; А',=0,5 при длительном режиме работы

Из (рис. 9-12) видно, что с увеличением Рмх.кр и 5кр в указанных диапазонах наблюдается монотонное возрастание размеров МС.

При синтезе клапанной МС по критерию минимизации массы её активных материалов индукция в ферромагнитных элементах (основания скобы магнитопровода и сердечника) незначительно превосходит границу линейности (Вог~1,11 Тл) МС.

В исследованной области исходных данных проектирования на минимум установочной площади МС клапанного ЭМ является нелинейной.

Аналогично получены зависимости в результате расчета по критерию минимума потребляемой мощности, которые также монотонно растут с увеличением рабочего зазора и противодействующего усилия.

В результате обработки данных численного эксперимента получены полиномиальные зависимости для определения 6>, Я», Л, с«, А», В>. Установленные полшюминальные зависимости ошимальпых основных соразмерностей в МС, обеспечивающие минимум

1 1 1

Но

(

\ Л

У • <

- ► 1 > ) > \ 1

Л0

суммарной массы стали и меди, установочной площади, а также потребляемой мощности от исходных данных проектирования, существенно сокращают затраты на синтез и разработку.

Показано, что оптимальные соразмерности в МС изменяются гораздо в более узких диапазонах, чем её абсолютные размеры; исключение составляет относитель-

г1> г2> 23, Г4, Г5 1

8-& 11-.1, с-5, В'х

Г 7

Размеры МС и Во

Удельное электрическое сопротивление обмоточного

провода рга =1,62-Ю-8(1+0,0043ву)

X], Х2, Хз,Х4,Х5,

Ф = ап%

0,25+е..

Напряжение срабатывания Кц . -У»

г Г "гпл в

Г 9

МЦС срабатывания

А.

Но

Диамепр обмоточного провода Л =2.

"и

£255, Я66, 0v

Выбрать по сортаменту 4ИЙ

Число витков обмотки М=А0-Н1)-К,1д„>

Рис. 13. Алгоритм синтеза оптимальной МС по минимуму установочной площади

(2, = 0,3195,--2,236; =0,1595Р,ккр-2,392; .

-12,4; Г} = 7,98• (0,01 • 0тах)-8,778;

г5 = 8К3-4; 2ммй8ц,<12т; 5Н<Р^Ч<25Н; ],35</Гтм <1,75; 90°С ¿еш £13(ГС;

0,3 <К2 < 0,7; 0о=4О°С; Р^гШ мм.рт.ст.) ный рабочий воздушный зазор, существенно зависящий от исходных данных проектирования. Кратность оптимального диаметра полюсного наконечника в области проведенного вычислительного эксперимента практически остается постоянной, равной 1,82.

Предложенная проектная методика оптимизационного расчета ЭМ по критерию минимума установочной площади представлена в виде блок-схемы (рис. 13).

Практическое применение результатов работы было реализовано в организациях ЗАО «ЧЭАЗ» и ОАО «ВНИИР» при выполнении ОКР по созданию перспективной серии контакторов КЭ16, разработанных взамен устаревшей серии контакторов КНТ.

Эффективность использования схемы форсированного управления и расчетов с использованием предложенной методики показывают снижение потребляемой мощности контактора в режиме удержания до 90 % (КЭ16-063), а также массы - до 63 % (КЭ16-025).

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.

В приложении приводятся копии актов внедрения и использовании.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научно-практические результаты, полученные и обоснованные в работе, сводятся к следующему:

1. Предложены аналитические зависимости для определения характерных значений токов, представленные в критериальной форме, в схемах выпрямленного питания электромагнитов, позволяющие упростить алгоритм синтеза.

2. На основе экспериментальных исследований, организованных в соответствии с методами теории подобия и активного эксперимента, получены обобщенные математические модели статических электромагнитных характеристик клапанных электромагнитов с цилиндрическим полюсным наконечником в широком диапазоне варьирования соразмерностей в магнитной системе.

3. Получены полиноминальные модели, аналитические выражения для определения проводимости рассеяния магнитного потока с сердечника на скобу магнитопровода в зависимости от основных геометрических размеров магнитной системы, позволяющие использовать их в инженерных методиках проектного расчета, реализованных с помощью современной вычислительной техники.

4. Разработана методика определения диаметра цилиндрического полюсного наконечника клапанного электромагнита, обеспечивающего максимальный электромагнитный момент, с учетом режимов работы и питания, допустимого превышения температуры нагрева в широком диапазоне, рекомендуемая к применению при выполнении проектных расчетов.

5. Разработаны методики проектирования электромагнитов, включаемых по распространенным схемам форсированного питания с балластным резистором, в т.ч. выпрямленного питания, позволяющие определить все размеры магнитной системы, а также магнитодвижущие силы срабатывания и отпадания.

6. На основе предложенных моделей статических электромагнитных характеристик разработаны алгоритм расчета оптимальных магнитных систем клапанных электромагнитов и методика оптимизации по критериям массы их активных материалов, минимуму установочной площади и потребляемой мощности, позволяющие минимизировать количество произвольно принимаемых поправочных коэффициентов, повышая достоверность результатов проектного расчета, и обеспечивающие ресурсо- и энергосбережение.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ НО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в научных изданиях из перечня ВАК МОиН РФ

1. Приказщиков A.B. К расчету токов в однофазном мостовом выпрямителе с предвюточенным активным сопротивлением в схеме питания электромагнита / A.B. Приказщиков, Н.В. Руссова, Г.П. Свшщов, В.И. Тимофеев // Вестник Чувашского университета. 2006. № 2. С. 260-264.

2. Приказщиков A.B. Усовершенствованная методика проектного расчета форсированного клапанного электромагнита в схеме с балластным резистором / A.B. Приказщиков, Н.В. Руссова, Е В. Сагарадзе, Г.П. Свшщов, Д.Г. Шоглев // Электротехника. 2011. № 1. С. 57-62.

3. Афанасьев В.В. Обобщенные экспериментальные статические нагрузочные характеристики клапанных электромагнитов постоянного тока с круглыми полюсными наконечниками. Способ представления / В.В. Афанасьев, A.B. Приказщиков, Н.В. Руссова, Г.П. Свшщов // Электротехника. 2011. № 5. С. 39-45.

4. Приказщиков A.B. Алгоритм синтеза клапанного электромагнита постоянного напряжения мшшмадьной установочной площади// Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. 2011. № 5. С. 10-13.

Публикации в других научных изданиях

5. Приказпщков A.B., Приказщикова Ю.В. Расчет параметров одной схемы форсированного управления электромагнитами // Труды Академии электротехнических наук Чувашской Республики. 2006. № 2. С. 55-57.

6. Приказщиков A.B. Расчет среднего тока в однофазном мостовом выпрямителе с предвключешшм активным сопротивлением в схеме питания электромагшгга / A.B. Приказщиков, Ю.В. Приказщикова, Г.П. Свинцов // Материалы VI всероссийской научио-тсхничсской конференции «Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике». Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 2006. С. 122-124.

7. Приказщиков A.B. Расчет параметров схемы форсированного управления электромагнитом / A.B. Приказщиков, Ю.В. Приказщикова II Труды Шестой региональной научно-практической студенческой конференции «Электротехника, электромеханика и электротехнологии». Томск: Изд-во ТПУ, 2006. С. 261-264.

8. Приказщиков A.B. Электромагнитный расчет схемы форсированного управления с предаключенным активным сопротивлением / A.B. Приказщиков, Г.П. Свинцов // Сборник научных трудов молодых ученых и специалистов. Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 2006. С. 89-90.

9. Приказщиков A.B. Метод расчета магнитных проводимостсй воздушных промежутков магнитных систем электрических аппаратов / A.B. Приказщиков // Материалы докладов III молодежной Международной научной конференции «Тинчуринские чтения» посвященной 40-летию КГЭУ. Т. 1. Казань: Казан, гос. энерг. унт, 2008. С. 143-144.

10. Кадыков В.К. О выборе диаметра полюсного наконечника клапанной магнитной системы / В.К. Кадыков, А.В. Кузьмин, А.В. Приказщиков, Н.В. Руссова, Г.П. Свинцов II XII Международная конференция «Электромеханика, электротехнологии, электрические материалы и компоненты». Труды МКЭЭЭ-2008. Крым, Алушта, 2008. С. 304.

11. Приказщиков А.В. Расчет проводимостей воздушных промежутков полей рассеяния клапанных электромагнитов / А.В. Приказщиков, Н.В. Руссова, Г.П. Свинцов // Сборник научных трудов «Электрические и электронные аппараты». Чебоксары: изд-во Чуваш, ун-та, 2008. С. 114-119.

12. Приказщиков А.В., Руссова Н.В., Свинцов Г.П. К проектному расчету клапанных электромагнитов постоянного напряжения с круглыми полюсными наконечниками II Труды Академии электротехнических наук Чувашской Республики. 2009. № 1. С. 59-66.

13. Приказщиков А.В. К усовершенствованной методике проектного расчета форсированного клапанного электромагнита в схеме с балластным резистором / А.В. Приказщиков, Н.В. Руссова, Г.П. Свинцов // Материалы международной технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии». Т. 1. Иваново: изд-во ИГЭИ, 2009. С. 8.

14. Приказщиков А.В. К проектному расчету форсированного однообмоточното клапанного электромагнита постоянного напряжения в схеме с балластным резистором / А.В. Приказщиков, Н.В. Руссова, Г Д. Свинцов // Материалы международной научно-технической конференции «Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии». Ч. 1. Тольятти: изд-во ТГУ, 2009. С. 133-138.

15. Иванов А.А. К расчету коэффициента потерь магнитодвижущей силы в клапанных магнитных системах / А.А. Иванов, А.В. Приказщиков Н Материалы Международной молодежной научной конференции «XVII Туполевские чтения». Т. П1. Казань: изд-во КГТУ, 2010. С. 209-211.

16. Aihipova E.V. То heat calculation of double-coiled electromagnets / E.V. Arhipova, AV. Prikazcshikov, N.V. Russova, G.P. Svintsov // 13th International conference on elcctromechanics, electrotechnology, electromaterials and components. Abstracts ICEEE-2010. Alushta, Crimea, Ukraine, 2010. P. 145-146.

17. Архипова E.B. К тепловому расчету двухобмоточных форсированных электромагнитов / Е.В. Архипова, А.В. Приказщиков, Н.В. Руссова, Г.П. Свинцов // Материалы Vn Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике». Чебоксары: изд-во Чувашского унта, 2010. С. 268-270.

Патенты

18. Пат. 102859 РФ, № 2010143383/07. Блок питания и защиты / К.Ю. Кутарев, А.В. Приказщиков, Е.В. Сагарадзе, И.П.Иванов, Е.В.Самарин, В.Н. Ерова; заявл. 22.10.2010 ; опубл. 10.03.2011 Бюл. № 7.

19. Пат. 109912 РФ, № 2011123203/07. Реле максимального тока / А.Л. Виноградов, И.С. Павлов, A.B. Чеботарев, И.П. Иванов, Е.В. Сагарадзе, A.B. Приказщиков ; заявл, 08.06.2011 ; опубл. 27.10.2011 Бюл. № 30.

20. Пат. 109913 РФ, № 2011123370/07. Пускатель электромагнитный / П.В. Архипова, И.П. Иванов, О.А Петров, A.B. Приказщиков, Э.В. Ткачишин, Е.В. Сагарадзе, Ю.М. Федоров; заявл. 08.06.2011 ; опубл. 27.10.2011 Бюл. № 30.

21. Пат. 109914 РФ, № 2011123364/07. Реле напряжения / А.Л. Виноградов, Ф.Т. Железнов, И.П.Иванов, Е.В. Сагарадзе, A.B. Приказщиков ; заявл. 08.06.2011 ; опубл. 27.10.2011 Бюл. № 30.

Личный вклад автора. В работах, написанных в соавторстве, автору принадлежат: разработка математической модели, численные расчеты токов в схемах питания электромагнитов, аппроксимация экспериментальных данных [1, 5-8, 13, 14], разработка методики расчета клапанных электромагнитов [2], разработка математической модели и программы для пакета MathCAD, обработка экспериментальных дашплх при исследовании характеристик клапанного электромагнита [3, 10-12, 15], аналитическое исследование теплового состояния форсированного электромагнита [16, 17], разработка блока индикации и проработка взаимосвязи блока индикации с автоматическим выключателем, коммутационным аппаратом и блоком зажимов в блоке питания и защиты [18], оценка технического уровня конструктивных решений [19, 21], разработка принципиальных конструктивных решений [20].

Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать оперативная. Тираж 100 экз. Заказ № 1402/011

Отпечатано в ЗАО «РИЦ Гранит» г. Чебоксары, пр. И. Яковлева, 4/2, тел.: (8352) 55-60-15

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Приказщиков, Александр Викторович

Введение.

1 Обзор методов и методик расчета, исследования, проектирования и схем питания магнитных систем приводных электромагнитов.

1.1 Методики проектного расчета клапанных электромагнитов.

1.2 Методы расчета магнитных систем.

1.2.1 Методы на основе теории цепей.

1.2.2 Методы на основе теории поля.

1.2.3 Сведение вихревых магнитных полей к безвихревым.

1.3 Компьютерные программные средства для расчета магнитных полей.

1.4 Сравнительный анализ методов расчета.

1.5 Обзор и краткий анализ однофазных схем выпрямленного питания электромагнитов.

1.6 Форсированное управление приводами электромагнитных устройств - эффективное направление ресурсо- и энергосбережения.

1.7 Экспериментальные методы моделирования на основе теории подобия и планирования эксперимента.

1.8 Выбор методов и инструментария.

Выводы по первой главе.

2 Моделирование и исследование схем управления электромагнитами.

2.1 Моделирование схем выпрямления с предвключенным резистором.

2.1.1 Исследование схемы с однофазным мостовым выпрямителем.

2.1.2 Исследование схемы с однофазным однополупериодным выпрямителем с шунтирующим диодом.

2.2 Моделирование двухдиодной двухполупериодной схемы выпрямления со средней точкой.

Выводы по второй главе.

Исследование и анализ статических электромагнитных характеристик клапанных электромагнитов.

3.1 Обобщенные электромагнитные статические характеристики клапанных электромагнитов.

3.2 Расчет диаметра цилиндрического полюсного наконечника клапанного электромагнита постоянного напряжения, обеспечивающего максимальный электромагнитный момент

3.3 Расчет проводимости рассеяния путей потока между сердечником и скобой магнитопровода.

Выводы по третьей главе.

Разработка усовершенствованных методик проектного расчета клапанных электромагнитов постоянного и выпрямленного напряжения. Оценка оптимальности конструктивных решений.

4.1 Усовершенствованная методика проектного расчета клапанного электромагнита постоянного напряжения, работающего в длительном, повторно-кратковременном, кратковременном режимах.

4.2 Усовершенствованная методика проектного расчета форсированного электромагнита в схеме с балластным резистором (длительный режим).

4.2.1 Методика проектирования электромагнитов постоянного напряжения.

4.2.2 Методика проектирования электромагнитов выпрямленного напряжения с однофазным мостовым выпрямителем.

4.2.3 Методика проектирования электромагнитов с однофазным однополупериодным выпрямителем с шунтирующим диодом.

4.2.4 Методика проектирования электромагнитов с переключением схемы управления с мостовой схемы выпрямления на однополупериодную с шунтирующим диодом.

4.3 Оптимизация клапанных электромагнитов постоянного напряжения с круглыми полюсными наконечниками.

Выводы по четвертой главе.

Введение 2011 год, диссертация по электротехнике, Приказщиков, Александр Викторович

Актуальность темы

Известно [143, 230], что энергоемкость внутреннего валового продукта (ВВП) России одна из самых высоких в мире, превышает показатели некоторых стран в 2-3 раза (рис.1). В целях повышения энергоэффективности Федеральным законом Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ [208] определены основные принципы повышения энергетической эффективности, а Правительством России утверждена федеральная программа [143] энергосбережения и повышения энергетической эффективности, которой предусмотрено снижение показателя энергоемкости российского ВВП на 40% к 2020 году.

Энергоемкость ВВП различных стран в 2007 году (ТРЕ5/ВВП*}

Весь мир Развитые страны (ОЭСР) Великобритания 03 Япония • Германия ■■ Франция | | США В Канада 1*1

Страны бывшего Советского Союза Беларусь ЯШ Украина Россия шш Казахстан 'ШМ Бразилия В Индия ЭЕ Китай ■ энергоемкость ВВП TPES/ВВП*

TPES (total primary energy supply) — общее внутреннее потребление первичных топливно-энергетических ресурсов.

Показатель TPES используется в качестве оценки энергопотребления внутри страны пересчет ВВП в USD проводился по паритету покупательной способности toe«41,8 ГДж "доплары 2000 года toe?S1000*

0.5 0.6

Hime.ru

Источник; «У WORLD tHCROY STATISTICS (IfА 200»)

Рис. 1. Сравнительная энергоемкость ВВП

Эту задачу необходимо решать на каждом уровне производства внедрением новых или модернизацией устаревших технологий. Дешевая по сравнению с другими странами мира электроэнергия ни в СССР, ни затем в России не стимулировала повсеместную модернизацию производства в части ее энергоэффективности.

Применительно к теме исследования задача повышения энергоэффективности, а также снижения ресурсоемкости при производстве и эксплуатации аппаратуры управления и защиты может быть решена на стадии проектирования применением оптимизационных расчетов, использования конструкций и схем включения аппарата, обеспечивающих наиболее эффективное использование материалов, электроэнергии и трудозатрат.

С точки зрения ресурсо- и энергосбережения применение форсированного управления для уменьшения массогабаритных показателей, особенно силовой аппаратуры, имеет важное значение [10, 115]. Злободневен вопрос форсированного управления для снижения массы активных материалов и потребляемой мощности в режиме удержания для силовой коммутационной аппаратуры [102, 139 и др.].

Известно [10], что порядка 90% потребляемой электромагнитом (ЭМ) в режиме удержания мощности расходуется неэффективно. Схемы форсированного управления электромагнитным применяются [88, 89, 102, 126 и др.] в сильноточных контакторах, поскольку позволяют более рационально использовать потребляемые материальные и энергетические ресурсы, обеспечить надежное срабатывание контакторов в условиях снижения напряжения в питающей сети до 0,5-Ю,6 номинального значения [221]; преодолеть противоречие между относительно высокой эффективностью функционирования ЭМ постоянного тока и более широким распространением сетей переменного тока [183].

Сопоставление приводных ЭМ постоянного и переменного тока [9, 20, 88, 152, 195 и др.] свидетельствуют, что первые из них имеют большие массогаба-ритные показатели. Поэтому снижение массогабаритных показателей ЭМ постоянного и выпрямленного напряжения может быть обеспечено [88, 183] форсированным управлением их обмотками.

Клапанные электромагнитные системы нашли применение в качестве основы приводов коммутационных электрических аппаратов (КЭА) (рис.2) [120, 183, 192 и др.].

Анализу и расчету схем выпрямленного питания обмоток ЭМ уделено внимание в работах Алымкулова К.А., Буля Б.К., Гордона A.B., Дзюбана B.C., Ду-дарева JI.E., Завьялова В.И., Зборовского И.А., Клименко Б.В., Колпахчья-на П.Г., Комара В.Г., Котляревского А.П., Маевского O.A., Свинцова Г.П., Сли-винской А.Г. и других. Существующие методики применяются для решения ограниченного ряда задач [221], предлагаются решения, допускающие ограничения [61, 62, 64, 70, 96, 100, 104, 122, 190, 209, 223], сужающие область использования, предлагаются подходы к решению, но не даются конкретные методики [86, 204] и др.

Особенности расчета различных магнитных систем (MC) и оценка влияния на электромагнитные характеристики геометрии MC подробно рассмотрены в трудах Афанасьева A.A., Бугаева Г.А., Буля Б.К., Буля О.Б., Виттенберга М.И., Демирчяна К.С., Иванова-Смоленского A.B., Кузнецова В.А., Курбатова П.А., Лобова Б.Н., Любчика М.А., Михайлова Н.М., Никитенко А.Г., Нестерина В.А, Павленко A.B., Пеккера И.И., Свинцова Г.П., Софронова Ю.В. Шоффы В.Н. и других [7, 22, 23, 26, 34, 58, 60, 75, 104, 106, 107, 111, 129, 146-148, 175, 172, 180, 199, 218 и др.].

Существенная трудоемкость вычислений, накладываемые ограничения, погрешности предлагаемых методик расчета и проектирования обусловлены отсутствием обобщенного математического описания электромагнитных, тепловых характеристик ЭМ в форме, устанавливающей непосредственную связь названных характеристик с геометрическими соразмерностями в MC и магнитным состоянием её ферромагнитных элементов. Магнитодвижущая сила (МДС) обмоток ЭМ и развиваемые усилия и моменты изменяются в широких пределах, что затрудняет их математическое описание в традиционной форме представления кривых намагничивания и нагрузочных характеристик при нелинейной MC.

Вопросы оптимизационных расчетов ЭМ проработаны в трудах Бугаева Г.А., Витенберга М.И., Гордона A.B., Гурницкого В.Н., Карасева В.А., Кур-носова A.B., Лобова Б.Н., Любчика М.А., Могилевского Г.В., Никитенко А.Г., Павленко A.B., Руссовой Н.В., Свинцова Г.П., Сливинской А.Г., Шоффы В.Н. и других ученых [19, 38, 52, 108, 120, 125, 129, 132 и др.]. Однако все методики содержат те или иные ограничения и допущения, либо требуют значительных затрат времени на расчеты.

При разработке коммутационных аппаратов на основе клапанной MC наибольшее применение находят методики проектного расчета [19, 34, 38, 120, 129, 132, 218]. Простой и наглядной является методика проектного расчета, базирующаяся на основе конструктивного фактора [38], предложенного Г. Ротерсом [38, 129, 132]. Однако она обоснованно применима при условной полезной работе 0,6 кг-см, при превышении температуры нагрева 70 °С в длительном режиме работы аппарата. Реальные условия функционирования могут существенно отличаться от названных. где ж

Рис.2. Серийные аппараты с клапанным электромагнитом (контакторы: а- МК1, б -КПВ-604, в -КТП-6, г - КТ 6600, реле: д -РПУ-3, е - РЭВ-200, ж - КЭ16)

Анализ известных публикаций, возросшие возможности электронно-вычислительной техники, а также развитие методов обобщенного описания функциональных характеристик ЭМ позволяют сделать вывод о возможности и необходимости разработки усовершенствованных методик проектного расчета МС КЭА, обеспечивающих их эффективное функционирование, удобство использования результатов синтеза, достаточную их точность и минимальные трудозатраты на их получение.

Цель работы: разработка и усовершенствование методик проектного расчета ресурсо- и энергосберегающих клапанных приводных электромагнитов на основе их обобщенных математических моделей, полученных в результате теоретических и экспериментальных исследований.

Задачи исследований:

5. Расчетное моделирование проводимости путей магнитного потока в немагнитном промежутке между сердечником и скобой магнитопровода клапанной магнитной системы.

7. Разработка методики проектного расчета по частным критериям оптимальности клапанных электромагнитов, работающих в длительном режиме.

Методы исследований. В работе использованы методы теории электрических аппаратов; методы теории подобия и планирования эксперимента; методы интегрального и дифференциального исчисления; методы теории цепей (узловых потенциалов); численные методы решения систем уравнений; методы обработки экспериментальных данных, включая программу MicroCAL Origin [227]; методы компьютерного моделирования, использование встроенных алгоритмов математического программного обеспечения MathCAD [87], программы для моделирования работы электрических цепей Micro-CAP [4].

- проверкой полученных результатов на реальных конструкциях аппаратов;

- сопоставлением полученных результатов с исследованиями, изложенными в научной литературе;

Новизна научных результатов:

2. Предложена усовершенствованная инженерная методика проектного расчета клапанных электромагнитов постоянного напряжения, учитывающая влияние тепловых и механических характеристик, изменяющихся в широких пределах, а также режима их работы.

4. Разработаны и усовершенствованы алгоритм и методики проектного расчета клапанных электромагнитов в схемах форсированного управления с балластным резистором, учитывающих условия надежного срабатывания и возврата якоря электромагнита, регламентированные ГОСТ 2491-82, с учетом допустимых условий нагрева обмотки и элементов схемы управления.

Практическая ценность

Разработанные эффективные методики и алгоритмы расчета оптимальных электромагнитов позволяют при создании современных электромагнитных аппаратов сократить время на их проектирование и повысить качество разрабатываемых аппаратов, в том числе обеспечивая ресурсо- и энергосбережение.

Реализация результатов работы

Алгоритмы и методики использованы в разработках серий контакторов КЭ16 на токи 10, 25, 63, 100 А на предприятиях: ОАО «Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт ре-лестроения с опытным производством» (ВНИИР), ЗАО «Чебоксарский электроаппаратный завод» (ЧЭАЗ) и отражены в актах внедрения.

Результаты диссертационной работы используются при выполнении НИР «Разработка и исследование ресурсо- и энергосберегающих приводов для электрических аппаратов», выполняемой в рамках тематического плана научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова», проводимых по заданию Министерства образования и науки РФ.

Основные положения, которые выносятся на защиту:

1. Математические модели характерных значений токов в однофазных схемах выпрямленного питания электромагнитов в виде критериальных зависимостей;

2. Результаты оптимизации диаметра цилиндрического полюсного наконечника клапанного электромагнита, обеспечивающего максимальный электромагнитный момент;

5. Алгоритм и результаты расчета в виде полиномиальных зависимостей оптимальных соразмерностей в магнитной системе клапанных электромагнитов постоянного напряжения, работающих в длительном режиме в широком диапазоне варьирования исходных данных проектирования.

Апробация работы

12 блемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии», г.Тольятти, 2009 г.; Международной молодежной научной конференции «XVII Туполевские чтения», г.Казань, 2010 г.; 13th International conference on electromechanics, elec-trotechnology, electromaterials and components, г.Алушта, 2010 г.; VII Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике», г.Чебоксары, 2010 г.;

Публикации

По теме диссертации опубликована 21 печатная работа, в том числе 9 тезисов докладов на конференциях, 8 статей, 4 патента на полезную модель.

Направлены в печать: 1. Обобщенные экспериментальные статические нагрузочные характеристики клапанных электромагнитов постоянного тока с круглыми полюсными наконечниками. Расчет оптимального диаметра полюсного наконечника и обмоточных данных // Электротехника. Приказщиков A.B. и др.

2. К расчету оптимальных клапанных электромагнитов постоянного напряжения с круглыми полюсными наконечниками// Известия института инженерной физики. Приказщиков A.B. и др.

Структура и объем работы

Заключение диссертация на тему "Моделирование клапанных электромагнитов и усовершенствование методик их проектного расчета"

Выводы по четвертой главе

1. Предлагаемая методика синтеза оптимальных клапанных электромагнитов с круглыми полюсными наконечниками, базирующиеся на обобщенной экспериментальной нагрузочной характеристике, позволяет минимизировать количество произвольно принимаемых поправочных коэффициентов и кратно-стей, повышая достоверность результатов проектного расчета.

2. Установленные полиномиальные зависимости оптимальных основных соразмерностей в магнитной системе, обеспечивающие минимум суммарной массы стали и меди, установочной площади, а также потребляемой мощности от исходных данных проектирования, существенно сокращают затраты на синтез и разработку. Показано, что оптимальные соразмерности в магнитной системе изменяются гораздо в более узких диапазонах, чем её абсолютные размеры; исключение составляет относительный рабочий воздушный зазор, существенно зависящий от исходных данных проектирования. Кратность оптимального диаметра полюсного наконечника в области проведенного вычислительного эксперимента практически остается постоянной, равной 1,82. Магнитные системы в рассмотренной области исходных данных проектирования при длительном режиме работы близки к линейным.

3. В исследованной области исходных данных проектирования на минимум установочной площади магнитная система клапанного электромагнита является нелинейной.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научно-практические результаты, полученные и обоснованные в работе, сводятся к следующему:

Библиография Приказщиков, Александр Викторович, диссертация по теме Электромеханика и электрические аппараты

1. Александров Г.Н. Проектирование электрических аппаратов: учебник для вузов / Г.Н. Александров, В.В. Борисов, Г.С. Каплан и др.. Я. : Энергоатомиз-дат. JIe-нингр. отд-ние, 1985. 448 с.

2. Алымкулов К.А. Расчет переходных процессов в однофазной мостовой выпрямительной схеме с предвключенной емкостью / К.А. Алымкулов, H.A. Бауков, Б.К. Буль, Н.П. Грушевая, Э.М. Гусельников // Электротехника. 1979. №9. С. 17-19.

3. Амелин С.А. Модификация модели Джилса-Атертона для учета частотных свойств ферромагнетиков / С.А. Амелин, A.A. Новиков, К.Н. Строев, H.H. Строев // Электричество. 1995. № 11. С. 60-63.

4. Амелина М.А., Амелин С.А. Программа схемотехнического моделирования Micro-Cap 8. M. : Горячая линия-Телеком, 2007. 464 с.

5. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Устройство для измерения активной мощности в трехфазных сетях несинусоидального напряжения // Электротехника. 2004. № 12. С. 14-17.

6. Афанасьев A.A., Нестерин В.А., Воробьев А.Н. Расчет намагничивания постоянных магнитов электродвигателя методом сопряжения конформных отображений // Электричество. 1993. № 10. С. 37-43

7. Байбузов A.B., Букашев Ф.И. Принципы проектирования электромагнитных клапанов с форсированным электромагнитом // Вестник Новгородского государственного университета. 2009. № 50. С. 51-52.

8. Баранов П.Р., Гринберг B.C. Выбор схемы включения двухобмоточного электромагнита // Электричество. 1986. № 4. С. 47-49.

9. Баронский A.B. Определение коэффициента пульсации выпрямленного тока и выпрямленного напряжения // Электротехника. 1970. № 8. С. 46-47.

10. Белокопытов C.JI. Решение многокритериальной задачи рационального выбора схем форсировки срабатывания электромагнитов / C.JL Белокопытов,

11. Н.Б. Тушканов, H.A. Деревянкина, О.Б. Плахотин // Известия высших учебных заведений. Северо-кавказский регион. Технические науки. 2006. № 3. С.49-51.

12. Беляев B.JI. Особенности работы и конструкций многоамперных электрических аппаратов: учеб. пособие / B.J1. Беляев. СПб. : СЗТУ, 2005. 274 с.

13. Бойков H.A., Панасюк A.B. Взрывозащищенные приборы газового контроля и перспективы их развития // Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты низкого напряжения. 1978. Вып. 5 72. С. 6-7.

14. Бочкарев И.В. Математическое описание квазиустановйвшегося режима работы электромеханических тормозных устройств // Электротехника. 2001. № 3. С.33-36.

15. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М. : Наука, 1981. 720 с.

16. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М. : Наука, 1964. 608 с.

17. Бугаев Г.А. Расчет основных размеров клапанных электромагнитов постоянного тока // Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты низкого напряжения. 1981. Вып. 697. С. 10-11.

18. Бугаев Г.А. Сопоставление электромагнитов постоянного и переменного токаИ Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты низкого напряжения. 1982. Вып. 6 (193). С. 18-19.

19. Бугаев Г. А., Михайлов Н.М. К расчету электромагнита переменного тока / Тр. ВНИИР. Низковольтная аппаратура. Чебоксары, 1974. Вып.З. С. 105109.

20. Бугаев Г.А., Пушкарев JI.A. Экспериментальное сопоставление клапанных электромагнитов постоянного тока // Низковольтная аппаратура (разработка и исследование). 1968. Вып. 1. С. 56-68.

21. Буль Б. К. Основы теории и расчета магнитных цепей: монография / Б. К. Буль. М. : Энергия, 1964. 464 с.

22. Буль Б.К. Основы теории электрических аппаратов / Б.К. Буль, Г.В. Бут-кевич, А.Г. Годжелло и др.. М. : Высш. шк., 1970. 600 с.

23. Буль О.Б. Компьютерные программы расчета и анализа магнитных систем // Электротехника. 2006. № 12. С. 50-55.

24. Буль О.Б. Методы расчета магнитных систем электрических аппаратов: Магнитные цепи, поля и программа FEMM: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / О.Б. Буль. М. : Издательский центр «Академия», 2005. 336 с.

25. Буль О.Б. Погрешности расчета электромагнита с помощью программ ANSYS и FEMM // Электричество. 2006. № 7. С. 31-43.

26. Буль О.Б. Простейшие методы расчета магнитных проводимостей // Электротехника. 2007. № 1. С. 17-24.

27. Буль О.Б. Сравнение инженерных методов расчета магнитных цепей и полей электромагнитов // Электротехника. 2007. № 7. С. 42-48.

28. Буткевич Г.В. Задачник по электрическим аппаратам: учеб. пособие для вузов по спец. «Электрические аппараты» / Г.В. Буткевич, В.Г. Дегтярь, А.Г. Сливинская. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Высшая школа, 1987. 232 с.

29. Буткевич Г.В. Основы теории электрических аппаратов: учеб. пособие для электротехнич. специальностей вузов / под ред. Г.В. Буткевича. М. : Высшая школа, 1970. 600 с.

30. Бычков Л.П., Кузебных Н.И. Гармонический состав силы электромагнита с одной обмоткой и мостовой схемой выпрямления // Труды Алтайского политех. института. Электрические аппараты. 1975. Вып. 42. С. 33-37.

31. Веников В.А. Теория подобия и моделирования. М. : Высшая школа, 1976. 479 с.

32. Витенберг М.И. Расчет электромагнитных реле для аппаратуры автоматики и связи. M.-JI. : Энергия, 1966. 424 с.

33. Гаранин А.Ю. Расчет тягового усилия электромагнита постоянного тока / А.Ю. Гаранин, Е.В. Силаева, O.A. Шлегель, В.Н. Попенко // Электротехника. 2003. №2. С. 55-57.

34. Глухенький Г.Г., Кычкин В.Ф., Свинцов Г.П. К расчету магнитной проводимости зазора между цилиндрическим полюсным наконечником и плоским поворотным якорем // Электротехника. 1998. № 4. С. 31-36.

35. Горбатенко Н.И., Гречихин В.В. Комбинированный метод магнитных цепей и граничных элементов для определения магнитных характеристик материалов изделий // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2000. № 1.С. 15-20.

36. Гордон A.B., Сливинская А.Г. Электромагниты постоянного тока. M.-JI. : Госэнергоиздат, 1960. 447 с.

37. ГОСТ 11036-75.Сталь сортовая электротехническая нелегированная. Технические условия. М. : ИПК Изд-во стандартов, 1993. 9 с.

38. Гревцов В.Н. К оценке форсированного включения электромагнитных аппаратов постоянного тока / В.Н. Гревцов, А.Г. Никитенко, В.П. Гринченков, Е.А. Дроздова // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1992. № 4. С. 65-68.

39. Гринберг B.C. Выбор схемы включения двухобмоточного электромагнита // Электричество. 1982. № 10. С. 45-49.

40. Гринберг B.C. Идентичность характеристик электромагнита в двух известных типах схем форсировки // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1990. № 1. С. 101-104.

41. Гринберг B.C. Оценки эффективности конструкций катушек двухобмоточного электромагнита // Электротехника. 1989. № 4. С. 74-75.

42. Гринберг B.C. Оценки эффективности применения шунтирующих диодов в схемах включения двухобмоточных электромагнитов // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1989. № 4. С. 79-83.

43. Гринберг B.C. Усовершенствование схемы включения двухобмоточных электромагнитов // Электричество. 1991. № 9. С. 25-31.

44. Гринберг B.C., Гусельников Э.М., Кононенко Е.В. Время трогания двухобмоточных электромагнитов с параллельным включением обмоток // Электричество. 1974. № 8. С. 48-53.

45. Гринберг B.C., Гусельников Э.М., Кононенко Е.В. Выбор схемы форси-ровки электромагнита при большой частоте включения // Электротехника. 1974. № 8. С. 55-57.

46. Гринберг B.C., Гусельникова Э.М., Соленков В.В. Выбор схемы форси-ровки электромагнита по условиям работы шунтирующих контактов // Электричество. 1978. № 8. С. 57-62.

47. Гринберг B.C., Собко Э.И. Включение двухобмоточных электромагнитов со стабилитроном и резистором // Электротехника. 1989. № 10. С. 30-35.

48. Гринберг B.C., Собко Э.И. Усовершенствование схемы включения двух-обмоточного электромагнита с диодом // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1988. № 10. С. 82-85.

49. Гринберг B.C., Собко Э.И. Усовершенствование схем форсировки электромагнита с токоограничивающим резистором, шунтируемым конденсатором // Электричество. 1988. № 5. С. 42-47.

50. Гурницкий В. Н. Динамические характеристики электромагнитов постоянного тока. Барнаул: Алтайское книжное издательство, 1968. 55 с.

51. Гурский Е.И. Руководство к решению задач по высшей математике: учеб. пособие / Е.И. Гурский, В.П. Домашов, В.К. Кравцов. М. : Высшая школа, 1990. Ч. 1.349 с.;Ч. 2. 530 с.

52. Гусев О.А., Нечаев А.Г., Резчикова Н.С. Формирование импульсов с плоской вершиной в электромагнитах // Электричество. 1971. № 11. С. 80-81.

53. Данилевич О.И. Анализ электромагнитных процессов в однофазном од-нотактном выпрямителе // Электричество. 1980. № 10. С. 41-46.

54. Данилов JI.B. К расчету переходных процессов в схемах с вентилями // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1967. № 9. С. 953-963.

55. Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники: учебник для вузов / К.С. Демирчян, JI.P. Нейман, Н.В. Коровкин, B.JI. Чечурин. 4-е изд. СПб.: Питер, 2003. Т. 1. 443 е.; Т. 2. 570 е.; Т. 3. 374 с.

56. Демирчян К.С., Чечурин В. JL Машинные расчеты электромагнитных полей. М. : Высш. шк., 1986. 240 с.

57. Денисов А.А., Шалыгин И.В. Схема управления электромагнитом с помощью управляемых кремниевых вентилей // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1965. № 9. С. 1012-1021.

58. Дергачев П.А. Синтез оптимальных структур источников магнитного поля электротехнических структур : автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук : 05.09.01 / П.А. Дергачев. М., 2010. 20 с.

59. Джус И.Н. Расчет цепей с несинусоидальными токами // Электричество. 2004. № 9. С. 65-66.

60. Джус Н.И. Приближенные формулы для расчета углов коммутации выпрямителя // Промышленная энергетика. 1998. № 3. С. 35.

61. Дзежбицкий С., Вальчук Е. Токоограничивающие выключатели переменного тока: пер. с польск. JI. : Энергоиздат, Ленингр. отд-ние, 1982. 116 с.

62. Дзюбан B.C., Котляревский А.П. Исследование схем с индуктивной нагрузкой, зашунтированной вентилем // Электротехника. 1972. № 2. С. 6-9.

63. Дзюбан B.C., Котляревский А.П. Режимы работы тиристорных схем управления электромагнитами контакторов // Электротехника. 1974. № 8. С. 2226.

64. Дубровин М.А., Козелов Г.Д., Севрюгов A.B. Расчет переходных процессов в мостовом преобразователе с анодными насыщающимися дросселями // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1973. № 10. С. 10741079.

65. Дударев J1.E., Савченко В.М. Расчет среднего тока в нагрузке выпрямительного моста при наличии предвключенного активного сопротивления // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1965. № 12. С. 1398-1404.

66. Завьялов В.И. Методологические вопросы анализа вентильных цепей // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1987. № 11. С. 105110.

67. Запорожец Г.И. Руководство к решению задач по математическому анализу. М. : Высшая школа, 1964. 464 с.

68. Зборовский И.А., Янко-Триницкий A.A. Аналитический метод исследования и особенности переходных процессов в однофазной мостовой выпрямительной схеме // Электричество. 1966. № 8. С. 14-18.

69. Здрок А.Г., Смирнов Г.П. Работа дросселя насыщения с полупроводниковым выпрямителем и активной нагрузкой // Электричество. 1956. № 10. С. 4447.

70. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М. : Наука, 1976. 399 с.

71. Зиновьев Г.С. Прямой метод расчета мощностей в цепях с вентильными преобразователями // Электричество. 1989. № 6. С. 70-75.

72. Иванов-Смоленский A.B., Кузнецов В.А. Метод расчета магнитных полей с учетом трехмерной неоднородности сердечников электрических машин // Электричество. 2005. №11. С.2-7.

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

74. Кадыков В.К. К выбору диаметра полюсного наконечника клапанной магнитной системы постоянного тока / В.К. Кадыков, A.B. Кузьмин, Н.В. Рус-сова, Г.П. Свинцов // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2009. № з. С. 63-68.

75. Кадыков В.К. К синтезу оптимальных приводных электромагнитов контакторов для низковольтных комплектных устройств / В.К. Кадыков, Н.В. Рус-сова, Г.П. Свинцов // сборник докладов VII симпозиума «Электротехника 2010». Т. 2. С. 237-240.

76. Казаков JI.A. Выбор конструктивного типа и формы стопа электромагнитов постоянного тока // Электротехника. 1970. № 11. С. 42-46.

77. Казаков J1.A. Учет потерь магнитодвижущей силы в электромагнитах постоянного тока // Электротехника. 1972. № 4. С. 44-49.

78. Калугин С.П., Балабин В.Н. К вопросу о предельно достижимых характеристиках силовых электромагнитов // Прикладная физика. 2005. № 5. С. 130136.

79. Карасев В.А. Расчет динамических режимов электромагнитов // Электричество. 1964. № 1. С. 39-44.

80. Кене Ю.А., Жураховский A.B. Реактивная мощность в нелинейных электрических цепях при периодических несинусоидальных режимах // Электричество. 1998. № 7. С. 55-62.

81. Киреев A.B., Крамсков С.А. Моделирование электромагнитных процессов в вентильно-индукторном электроприводе в математической системе MATHCAD // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2003. № 1.С. 42-46.

82. Кирьянов Д.В. Mathcad 12. СПб. : издательство «БХВ-Петербург», 2005. 576 с.

83. Клименко Б.В. Форсированные электромагнитные системы. М. : Энерго-атомиздат, 1989. 160 с.

84. Клименко Б.В., Бер Г.Ш. Устройство форсированного включения двух-обмоточного электромагнита // Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты низкого напряжения. 1980. Вып. 4 89. С. 13-15.

85. Клименко Б.В. Сопоставление систем форсированного управления с пусковыми обмотками / Б.В. Клименко, Г.Ш. Бер, Е.В. Качанов, В.И. Раствор-цев // Вестник Харьковского политехнического ин-та. 1988. № 255. С. 29-30.

86. Клименко Б.В., Чепелюк A.A. Электрические схемы питания электромагнитных систем с залипанием в контакторах переменного тока // Вюник НТУ «ХГП». 2001. № 16. С. 93-96.

87. Клоков Б.К. Картина поля рассеяния в воздушном зазоре электрической машины // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1963. № 10. С. 1199-1211.

88. Кобленц М.Г. Выбор оптимальных соотношений меди и стали в аппаратах постоянного тока // Вестник электропромышленности. 1961. № 11. С. 46-50.

89. Колесников В.М. О соотношении мощностей в схемах выпрямления электрического тока// Электричество. 1966. № 2. С. 73-74.

90. Колонтаев A.C. Компьютерное моделирование электромеханических систем: учеб. пособие / A.C. Колонтаев, С.И. Маслов, Т.Н. Маслова. М. : Издательство МЭИ, 1996. 95 с.

91. Колпахчьян П.Г. Математическое моделирование процессов в полупроводниковых преобразователях / П.Г. Колпахчьян, A.A. Зарифьян, А.Г. Ники-тенко, Б.И. Хоменко // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1997. № 4-5. С. 50-52.

92. Комар В.Г. Работа полупроводниковых выпрямителей в цепях управления. M.-JL : Госэнергоиздат, 1952. 256 с.

93. Контакторы электромагнитные серии КЭ16: руководство по эксплуатации / ООО «ВНИИР-Прогресс». Чебоксары, 2007. 50 с. ГЛЦИ.644135.008 РЭ.

94. Корис Р. Справочник инженера-схемотехника / Р. Корис, X. Шмидт-Вальтер. М. : Техносфера, 2006. 608 с.

95. Коршунов А.И. Источник постоянного напряжения с полууправляемым выпрямителем и реактором на стороне переменного тока // Электричество. 2001. № 12. С. 49-54.

96. Костицына К.В. Расчет электромеханических характеристик поляризованных электромагнитов с параллельной магнитной цепью // Электротехника. 1970. № 11. С. 40-42.

97. Коц Б.Э. Анализ величины тягового усилия двухобмоточного электромагнита / Б.Э. Коц // Труды Саратовского политехнического института. Саратов: Изд-во «Коммунист», 1967. №23. С. 259-267.

98. Коц Б.Э. Электромагниты постоянного тока с форсировкой. М. : Энергия, 1973. 80 с.

99. Кузнецов В.А., Федотов А.И., Каримов P.P. Метод расчета переходных процессов в выпрямительной нагрузке по эквивалентным уравнениям // Электричество. 2001. № 3. С. 25-32.

100. Кузнецов P.C. Аппараты распределения электрической энергии на на-,пряжение до 1000 В. Изд. 3-е, перераб. и доп. М. : Энергия, 1970. 543 с.

101. Курбатов П.А., Аринчин С.А. Численный расчет электромагнитных полей. М. : Энергоатомиздат, 1984. 168 с.

102. Курбатов П.А., Курбатов Ю.В. Автоматизация проектирования систем с постоянными магнитами // Электротехника. 1999. № 9. С. 23-27.

103. Лысов Н.Е., Курносов A.B. Об оптимальных геометрических соотношениях основных размеров электромагнитов постоянного тока // Электричество. 1965. т. С. 33-35.

104. Левченко Э.А. Форсировка электромагнитов // Электротехника. 1967. № 2. С. 60-62.

105. Липай Б.Р. Компьютерные модели электромеханических систем: учеб. пособие / Б.Р. Липай, С.И. Малов. М. : Издательство МЭИ, 2002. 80 с.

106. Лобов Б.Н. Методы, модели и алгоритмы автоматизированного проектирования оптимальных электромагнитных аппаратов: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора техн. наук : 05.09.01 / Б.Н. Лобов. Новочеркасск, 2010. 36 с.

107. Лобов Б.Н. Оптимизация электромагнитов переменного тока с втяжным якорем и стопом // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2002. № 2. С. 23-27.

108. Лобов Б.Н. Системный подход к проектированию электромагнитного аппарата // Известия высших учебных заведений. Северо-кавказский регион. Технические науки. 2010. № 1. С. 64-66.

109. Лобов Б.Н., Белокопытов С.Л., Деревянкин H.A. Методика рационального выбора варианта построения электрического аппарата по многим критериям // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2005. № 3-4. С. 55-61.

110. Лобов Б.Н., Мацупин Г.П., Плахотин О.Б. Выбор схем форсированного питания электромагнитов // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2004. № 1. С. 67.

111. Лобов Б.Н., Мацупин Г.П., Палий В.Я. Устройство форсированного включения электромагнитного привода // Вестник ВЭлНИИ. Новочеркасск. 2006. №3(52). С. 102-110.

112. Лобов Б.Н., Плахотин О.Б. Оптимизация электромагнитного механизма по статическим и динамическим показателям качества // Известия высших учебных заведений. Северо-кавказский регион. Технические науки. 2006. № 1. С. 33-37.

113. Лоторейчук Е.А. Теоретические основы электротехники: учебник. М. : ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006. 316 с.

114. Любчик М.А. Определение проводимости рабочего зазора электромагнитов постоянного тока с внешним поворотным якорем // Вестник электропромышленности. 1963. № 6. С. 69-73.

115. Любчик М.А. Силовые электромагниты аппаратов и устройств автоматики постоянного тока (Расчет и элементы проектирования). М. : Энергия, 1968. 158 с.

116. Маевский O.A. Определение энергетических соотношений и составляющих полной мощности в вентильных преобразовательных установках // Электричество. 1965. № 3. С. 7-14.

117. Маевский O.A. Расчет электромагнитных процессов в выпрямительных устройствах при помощи промежуточной функции // Электричество. 1964. № 5. С. 41-46.

118. Мартынов В.А. Анализ динамических режимов индуктивных электромеханических устройств // Электричество. 1995. № 3. С. 46-51.

119. Мерабишвили П.Ф., Вадачкория Г.В. Анализ динамики однофазных мостовых выпрямителей при синусоидальном токе на входе // Электричество. 1992. № 2. С. 30-35.

120. Могилевский Г.В. Применение теории подобия к проектированию электромагнитов // Вестник электропромышленности. 1959. № 4. С. 34-38.

121. Нежданов В.Т., Елисеев Л.Н. Электромагниты постоянного тока с фор-сировкой // Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты низкого напряжения. 1978. Вып. 5 72. С. 5-6.

122. Нейман В.Ю., Петрова A.A. Сравнение способов форсировки импульсных линейных электромагнитных двигателей // Электротехника. 2007. № 9. С. 47-49.

123. Нестеров Г.Г. Пакет программ для расчета и проектирования электрических аппаратов на ЭВМ : метод, пособие по курсу «Электрические и электронные аппараты» / Г.Г. Нестеров, Т.Н. Дильдина, Ю.С. Коробков, Е.В. Таланов. М. : Издательство МЭИ, 1997. 100 с.

124. Никитенко А.Г. Автоматизированное проектирование электрических аппаратов: учеб. пособ. для вузов / А.Г. Никитенко. М. : Высшая школа, 1983. 192 с.

125. Никитенко А.Г. Информатика и компьютерное моделирование в элек-троаппаратостроении: учеб. пособие для вузов / А.Г. Никитенко, И.И. Левченко, В.П. Гринченков и др.. М. : Высшая школа, 1999. 375 с.

126. Никитенко А.Г. О выборе расчетных значений индукции при проектировании электромагнитов постоянного тока // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1974. № 3. С. 278-284.

127. Никитенко А.Г. Проектирование оптимальных электромагнитных механизмов. М. : Энергия, 1974. 136 с.

128. Никитенко А.Г., Бахвалов Ю.А., Щербаков В.Г. Аналитический обзор методов расчета магнитных полей электрических аппаратов // Электротехника. 1997. № 1.С. 15-19.

129. Никитенко А.Г., Гринченков В.П., Иванченко А.Н. Программирование и применение ЭВМ в расчетах электрических аппаратов. М. : Высшая школа, 1990. 232 с.

130. Никитенко А.Г., Пеккер И.И. Расчет электромагнитных механизмов на вычислительных машинах. М.: Энергоатомиздат, 1985. 215 с.

131. Никитин A.A. Элементы электронных электрических аппаратов: учеб. пособие / A.A. Никитин, М.А. Шамис. Чебоксары: Изд-во Чуваш, университета, 2004. 483 с.

132. Николаев H.H. Методы вычислений в задачах электроаппаратострое-ния: лабораторный практикум / H.H. Николаев, В.А. Костерин. Чебоксары : Изд-во Чуваш, университета, 1992. 88 с.

133. Нитусов Ю.Е. Схема для увеличения начального тягового усилия электромагнита // Электричество. 1963. № 4. С. 58-60.

134. Новиков A.A., Амелин С.А. Экспериментальное исследование параметров модели перемагничивания ферромагнетиков Джилса-Атертона // Электричество. 1995. № 9. С. 46-51.

135. Павленко A.B. К расчету динамических характеристик электромагнитных механизмов с индуктивно связанными катушками // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1998. № 5-6. С. 67-70.

136. Павленко A.B. Обобщенная математическая модель для расчета нестационарных магнитных полей и динамических характеристик электромагнитных механизмов // Электричество. 2002. № 7. С. 49-53.

137. Пат. 102859 РФ, № 2010143383/07. Блок питания и защиты / К.Ю. Кутарев, A.B. Приказщиков, Е.В. Сагарадзе, И.П. Иванов, Е.В. Самарин, В.Н. Ерова ; заявл. 22.10.2010 ; опубл. 10.03.2011.

138. Пат. 2249271 РФ, № 2002125611/09. Устройство форсированного управления электромагнитом / И. 3. Ахазов, Г. П. Свинцов, Н. В. Руссова ; заявл. 25.09.2002 ; опубл. 27.03.2005, Бюл. №9. 5 с.

139. Пеккер И.И. Безразмерные характеристики для расчета броневого электромагнита, работающего в кратковременном режиме // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1959. № 2. С. 45-47.

140. Пеккер И.И. Расчет силы тяги броневых электромагнитов с плоским торцом сердечника // Вестник электропромышленности. 1962. № 5. С. 69-71.

141. Пеккер И.И. Физическое моделирование электромагнитных механизмов. М. : Энергия, 1969. 64 с.

142. Пик Р., Уэйгар Г. Расчет коммутационных реле. M.-JI. : Госэнергоиздат, 1961. 584 с.

143. Приказщиков A.B. Алгоритм синтеза клапанного электромагнита постоянного напряжения минимальной установочной площади// Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. 2011. № 5.С. 10-13.

144. Приказщиков A.B. Электромагнитный расчет схемы форсированного управления с предвключенным активным сопротивлением / A.B. Приказщиков, Г.П. Свинцов // Сборник научных трудов молодых ученых и специалистов. Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 2006. С. 89-90.

145. Приказщиков A.B., Приказщикова Ю.В. Расчет параметров одной схемы форсированного управления электромагнитами // Труды Академии электротехнических наук Чувашской Республики. 2006. № 2. С. 55-57.

146. Приказщиков A.B., Руссова Н.В., Свинцов Г.П. К проектному расчету клапанных электромагнитов постоянного напряжения с круглыми полюсными наконечниками // Труды Академии электротехнических наук Чувашской Республики. 2009. № 1. С. 59-66.

147. Приказщикова Ю.В. Моделирование статических электромагнитных характеристик цилиндрического втяжного электромагнита с полюсным наконечником: дис. . магистра техн. наук. Чебоксары. 2007. 128 с.

148. Разевиг В.Д. Система проектирования OrCAD 9.2. M. : СОЛОН-Р, 2003. 528 с.

149. Рама Редди С. Основы силовой электроники. М. : Техносфера, 2006. 288с.

150. Резник С.Д. Как защитить свою диссертация: практическое пособие. 3-е изд., перераб. и доп. М. : ИНФРА-М, 2012. 347 с.

151. Рогачиков Ю.М. Расчет магнитного поля статоров установок электромагнитного перемешивания стали // Электричество. 2007. № 7. С. 53-59.

152. Родштейн JI.А. Электрические аппараты: учебник для техникумов / Л.А. Родштейн. 2-е изд., перераб. и доп. Л. : Энергия, Ленингр. отд-ние, 1971. 392 с.

153. Родькин Д.И. Декомпозиция составляющих мощности полигармонических сигналов // Электротехника. 2003. № 3. С. 34-37.

154. Родькин Д.И., Бялобржеский A.B., Ломонос А.И. Показатели энергопроцессов в сети с полигармоническим напряжением и током // Электротехника. 2004. №6. С. 37-41.

155. Розанов Ю.К. Электрические и электронные аппараты: учебник для вузов / под ред. Ю.К. Розанова. 2-е изд., испр. и доп. М. : Информэлектро, 2001. 420 с.

156. Руссова Н. В. Моделирование и синтез симметричных двухкатушечных П-образных электромагнитов постоянного и выпрямленного напряжения: автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук : 05.09.01 / Н.В. Руссова. Чебоксары, 2005. 20 с.

157. Руссова Н. В. Моделирование и синтез симметричных двухкатушечных П-образных электромагнитов постоянного и выпрямленного напряжения: диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук : 05.09.01 / Н.В. Руссова. Чебоксары, 2005. 139 с.

158. Руссова Н.В., Софронов Ю.В. К расчету геометрических размеров обмотки электромагнитных аппаратов постоянного тока // Труды Академии электротехнических наук Чувашской Республики. 2003. № 4. С. 62-66.

159. Руссова Н.В. Моделирование и синтез П-образных электромагнитов постоянного тока и напряжения: учеб. пособие / Н.В. Руссова, Г.П. Свинцов. Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 2003. 228 с.

160. Руссова Н.В., Свинцов Г.П. Экспериментальные обобщенные электромагнитные характеристики П-образных двухкатушечных электромагнитов постоянного тока с внешним прямоходовым якорем // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1998. № 5. С. 5-6.

161. Руссова Н.В., Свинцов Г.П., Шоффа В.Н. Синтез оптимальных симметричных П-образных двухкатушечных электромагнитов постоянного напряжения с призматическими сердечниками при повторно-кратковременном режиме работы // Электротехника. 2002. № 2. С. 55-60.

162. Сагарадзе Е.В., Свинцов Г.П. К анализу трехфазной четырехдиодной схемы выпрямления для питания обмоток электромагнитных механизмов // Электротехника. 2001. № 2. С. 48-50.

163. Сахаров П.В. Проектирование электрических аппаратов (общие вопросы проектирования): учеб. пособие для студентов электротехнических вузов / П.В. Сахаров. М. : Энергия, 1971. 560 с.

164. Свинцов Г.П. Моделирование и оптимизация электромагнитных приводов электрических аппаратов : автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора техн. наук : 05.09.01 / Г.П. Свинцов. М., 2001. 40 с.

165. Свинцов Г.П. Моделирование и оптимизация электромагнитных приводов электрических аппаратов : диссертация на соискание ученой степени д-ра техн. наук : 05.09.01 / Г.П. Свинцов. Чебоксары, 2001. 455 с.

166. Свинцов Г.П. Расчет магнитных проводимостей рабочих воздушных зазоров электромагнитов: метод, указания к курсовым, дипломным работам и проектам / Г.П. Свинцов. Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 1990, 32 с.

167. Свинцов Г.П. Электромагнитные контакторы и пускатели: учеб. пособие / Г.П. Свинцов. Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 1997. 260 с.

168. Свинцов Г.П. Расчет геометрии электромагнитов на ЭВМ: метод, указания к курсовым, дипломным проектам и работам / Г.П. Свинцов, Ю.В. Соф-ронов. Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 1989. 32 с.

169. A.c. 773778 СССР. МКИ Н01Н47/04. Устройство для форсированного включения электромагнита / Г.П. Свинцов, А.Г. Сливинская, Ю.В. Софронов. № 2720770; опубл. 23.10.80, Бюл. № 39.

170. A.c. 881882 СССР. МКИ H01F7/18. Устройство для форсированного включения электромагнита с двумя полуобмотками / Г.П. Свинцов, А.Г. Сливинская, Ю.В. Софронов. № 2892172; опубл. 15.11.81, Бюл. №42.

171. A.c. 900323 СССР. MKHH01F7/18, Н01Н47/32. Устройство для управления электромагнитом / Г.П. Свинцов, Ю.В. Софронов, В.Г. Григорьев. № 2890739; опубл. 23.01.82, Бюл. № 3.

172. A.c. 951458 СССР. МКИ Н01Н47/32. Устройство для управления электромагнитами / Г.П. Свинцов, Ю.В. Софронов, В.Г. Григорьев. № 3241038; опубл. 15.08.82, Бюл. № 30.

173. Семенченко И.Г. О критерии оценки энергетического процесса в цепи с вентилями // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1982. № 4. С. 496-499.

174. Семенчук A.B., Поповский М.В. Метод приближенного расчета переходных процессов выпрямителя // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1997. № 3. С. 79-80.

175. Сидоров О.Ю., Сарапулов Ф.Н. Особенности исследования линейного асинхронного двигателя методом конечных элементов // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2010. № 1. С. 17-20.

176. Сливинская А.Г. Электромагниты и постоянные магниты. М. : Энергия, 1972. 248 с.

177. Сливинская А.Г., Гордон A.B. Электромагниты со встроенными выпрямителями. М. : Энергия, 1970. 64 с.

178. Сливинская А.Г., Коц Б.Э. Сравнение некоторых схем форсировки электромагнитов по времени трогания // Электротехника. 1971. № 9. С. 49-50.

179. Сливинская А.Г., Свинцов Г.П., Софронов Ю.В. Анализ и оценка схем питания обмоток электромагнитов // Электрические машины и аппараты. 1980. Вып. 7.

180. Смирнов Ю.В. Критерии неравномерности температурного поля в катушках электромагнитных устройств // Электротехника. 1975. № 11. С. 41-45.

181. Сокол Е.И. Улучшение показателей и характеристик однофазных полупроводниковых преобразователей переменного напряжения / Е.И. Сокол, И.П. Архиереев, A.B. Кипенский, Е.И. Король // Электротехника. 2003. № 3. С. 6669.

182. Сотсков Б.С. Основы расчета и проектирования электромеханических элементов автоматических и телемеханических устройств. M.-JI. : Энергия, 1965. 576 с.

183. Софронов Ю.В. Проектирование электромеханических аппаратов автоматики: учеб. пособие / Ю.В. Софронов, Г.П. Свинцов, H.H. Николаев. Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 1986. 88 с.

184. Софронов Ю.В. К расчету удельной проводимости рассеяния двухоб-моточных электромагнитов / Ю.В. Софронов, С.А. Черемухина // Межвузовский сборник «Электрические машины и аппараты». Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 1980. С. 97-100.

185. Софронов Ю. В., Свинцов Г.П. Исследование одной схемы выпрямления для электромагнитных механизмов // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1978. №2. С. 213-215.

186. A.c. 600632 СССР. МКИ Н01Н47/00. Электромагнит со встроенным выпрямителем / Ю.В. Софронов, Г.П. Свинцов. № 2421070; опубл. 30.03.78, Бюл. № 12.

187. A.c. 733044 СССР. МКИ Н01Н47/32. Устройство для форсированного включения электромагнита / Ю.В. Софронов, Г.П. Свинцов. № 2619119; опубл. 05.05.80, Бюл. № 17.

188. Старобин Б.Я. К расчету переходных процессов при некоторых импульсных воздействиях // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1986. № 11. С. 24-29.

189. Таев И.С. Электрические аппараты автоматики и управления: учеб. пособие для втузов / И.С. Таев. М. : Высшая школа, 1975. 224 с.

190. Таев И.С. Электрические аппараты управления: учеб. пособие для втузов / И.С. Таев. М. : Высшая школа, 1969. 445 с.

191. Турчак Л.И. Основы численных методов: учеб. пособие / Л.И. Турчак. М. : Наука, 1987. 286 с.

192. Федотов А.И., Каримов P.P. Метод мгновенных коммутаций токов для расчета переходных процессов в выпрямительной нагрузке // Электротехника. 2000. № 8. С. 36-39.

193. Федотов А.И., Федотов Е.А., Чернова Н.В. Схемы замещения вентильных преобразователей для расчета гармоник тока и напряжения // Электричество. 2007. № 4. С. 50-56.

194. Ху Цзя-яо, Шубенко В.А. Переходный процесс в выпрямительной цепи с активно-индуктивной нагрузкой и предвключенным сопротивлением // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1960. № 5. С. 77-86.

195. Цицикян Г.Н. Работы Кваде и некоторые замечания по понятиям электрической мощности // Электричество. 2000. № 8. С. 34-41.

196. Чунихин А.А. Электрические аппараты. Общий курс: учебник для электротехнических и электроэнергетических вузов / А.А. Чунихин. 3-е изд., пере-раб. и доп. М. : Энергоатомиздат, 1988. 720 с.

197. Шкарупин А.Я., Никитенко Ю.А. Простой метод расчета переходных процессов в идеальных управляемых выпрямителях // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1998. № 4. С. 27-29.

198. Шлегель О.А. Учет вихревых токов при расчете динамических характеристик электромагнита постоянного тока / О.А. Шлегель, Б.М. Горшков, А.Ю. Гаранин, В.Н. Попенко // Электротехника. 2003. № 2. С. 51-54.

199. Шоффа В.Н. Анализ полей магнитных систем электрических аппаратов: учеб. пособие по курсам «Электромагнитные явления в электрических аппаратах» и «Электромеханические аппараты автоматики и управления» / В.Н. Шоффа. М. : Изд-во МЭИ, 1994. 112 с.

200. Шоффа В.Н. Методы расчета магнитных систем постоянного тока: метод. рук. для практ. занятий по курсу «Методы расчета магнит, систем электр. аппаратов» / В.Н. Шоффа. М. : Изд-во МЭИ, 1998. 40 с.

201. Шоффа В.Н. Проектный метод расчета электромагнитов постоянного тока клапанного типа // Электротехника. 1968. № 5. С. 41-45.

202. Щербаков А.В., Калинин В.Г., Стручков С.С. Исследование импульсных характеристик диодов // Электричество. 2004. № 7. С. 59-63.

203. Щуцкий В.И., Дзюбан B.C., Житников В.К. Расчет схем управления контакторами со встречновключенными диодами // Электротехника. 1981. № 12. С. 35-37.

204. Якубовский В.Я. Основы теории двухфазной мостовой схемы преобразования тока // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 1966. № 1.С. 8-19.

205. Янгиров И.Ф. Расчет переходных процессов в индуктивных цепях с полупроводниковыми выпрямителями // Электричество. 2007. № 6. С. 65-67.

206. Chen D., Liu Y., Tong W. Dynamic characteristic analysis and optimization for the energy-saving and bounce-reducing double-coil contactor // IEICE Transactions on Electronics. 2006. Vol. E89-C. № 8. С. 1194-1200.

207. Meeker D. Finite Element Method Magnetics. User's Manual. Version 4.2; October 16, 2010 (dmeeker@ieee.org). URL: http://www.femm.info/Archives/doc/manual42.pdf (дата обращения: 25.06.2011).

208. OriginLab Origin and OriginPro - Data Analysis and Graphing Software. URL: http://www.originlab.com/ (дата обращения: 25.06.2011).

209. Rong M. Static and Dynamic Analisis for contacor with a new type of permanent magnet actuator / M. Rong, J. Lou, Y. Liu, J. Li // IEICE Transactions on Electronics. 2006. Vol. E89-C. № 8. C. 1210-1216.

210. Материал по стали 10895 // Свободная энциклопедия «Википедия». URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Cтaль10895 (дата обращения: 25.06.2011).

211. Колесников А. Разговоры об энергонеэффективности России // flime сообщество: красочно и понятно об экономических явлениях. 2009. URL: http://flime.ru/articles/48 (дата обращения: 25.06.2011).

212. Обозначение основных сокращений

213. ВВП внутренний валовый продукт;

214. КНМС кривая намагничивания магнитной системы;1. КЭ конечный элемент;1. КФ конструктивный фактор;1. МДС магнитодвижущая сила;1. МС магнитная система;1. МЦ магнитная цепь;

215. ОЦКП ортогональный центрально-композиционный план;

216. ПО программное обеспечение;1. СВ схема выпрямления;

217. СВП схемя выпрямления питания;

218. СНХ статическая нагрузочная характеристика;

219. СТХ статическая тяговая характеристика;

220. СФУ схема форсированного управления;

221. КЭА коммутационный электрический аппарат;1. ЭДС электродвижущая сила;1. ЭМ электромагнит.

Похожие работы

Электротехника
05.09.00