автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Совершенствование системы электроснабжения летательных аппаратов на основе разработки аксиальных электромагнитных преобразователей энергии

□03068229

На правах рукописи

Гуйдалаев Мамми Гамзатович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТКИ АКСИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

ЭНЕРГИИ

Специальность 05.09.03 - «Электротехнические комплексы и системы»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар-2007

003068229

Работа выполнена в Краснодарском высшем военном авиационном училище летчиков (военном институте) им. А.К. Серова

Научный руководитель: заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор Гайтов Борис Хамидович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Атрощенко Валерий Александрович

кандидат технических наук, доцент Рябчун Илья Петрович

Ведущая организация: ОАО Концерн «Кизлярский электромеханический завод», г. Кизляр

Защита диссертации состоится « 15 » мая 2007 г. в 14ш на заседании диссертационного совета Д 212.100.06

в Кубанском государственном технологическом университете (350000, г. Краснодар, ул. Старокубанская, 88/4, ауд. 410).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах прошу направлять но адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2а, КубГТУ, ученому

секретарю.

Автореферат разослан «6» апреля 2007г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.100.06,

к.т.н., доцент Л.Е. Копелевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современные военно-воздушные силы оснащены высокоэффективными летательными аппаратами (ЛА), позволяющими решать широкий круг сложных, непрерывно усложняющихся и расширяющихся боевых задач. Это обуславливает необходимость непрерывного совершенствования как самих ЛА, так и их бортового, в первую очередь - электроэнергетического оборудования. В свою очередь, последнее приводит к росту числа и мощности бортовых источников, преобразователей, регуляторов и потребителей электрической энергии, повышению требований к надежности электроснабжения ЛА электроэнергией высокого качества постоянным и переменным токами.

На современных тяжелых самолетах установленная мощность бортовых источников электроэнергии достигает 300... 500 кВ А, а качество и надежность функционирования систем электроснабжения в значительной степени влияет на безопасность полетов и выполнение полетного задания.

Однако вместе с ростом мощностей и количества авиационных генераторов переменного тока в ЛА появились, как неминуемое следствие, в подобных случаях, не менее серьезные проблемы, основной из которых является проблема синхронизации параллельно работающих синхронных генераторов (СГ). В настоящее время подобная синхронизация осуществляется методом автоматической синхронизации параллельно работающих синхронных генераторов, что естественно имеет затяжной характер и ощутимые скачки тока и напряжения в период синхронизации.

В настоящей работе предлагается отличный от принятого, более эффективный и непрерывно работающий способ синхронизации параллельно работающих авиационных СГ, с одновременным исключением из системы электроснабжения ЛА малонадежных генераторов постоянного тока и разработкой соответствующих индукционных регуляторов и фазорегуляторов.

Реализация подобного технического решения в силу своей новизны и важности для совершенствования систем электроснабжения (СЭС) самолетов является предметом самостоятельных и серьезных исследований, чему и посвящена настоящая работа.

Цель работы. Целью работы является разработка и математическое моделирование аксиальных индукционных и фазо-регуляторов, а также аксиальных многофазных трансформаторов с улучшенными эксплуатационно-техническими характеристиками для совершенствования системы электроснабжения летательных аппаратов.

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

- обоснована целесообразность и показана перспективность разработки для СЭС ЛА аксиальных индукционных регуляторов (АИР) и аксиальных фазорегуляторов (АФР) взамен широко распространенных регуляторов радиальной конструкции;

- выявлены недостатки существующих способов и технических средств обеспечения синхронизации параллельно работающих авиационных синхронных генераторов в СЭС ЛА;

- обоснована возможность и схемно разработана новая система электроснабжения ЛА постоянным током на базе разработанных аксиальных многофазных трансформаторов с вращающимся магнитным полем (АМТВП);

- разработаны инженерная методика расчета и конструкции АИР и АФР;

- выполнено математическое моделирование электромагнитных и электромеханических переходных процессов в АФР и АИР.

Методы исследования. В теоретических исследованиях автором использована теория обобщенного электромеханического преобразователя энергии, аппарата матричного анализа электрических машин (ЭМ), теория электромагнитного поля и метод синтеза ЭМ. Поставленные задачи решены аналитическим и экспериментальным методами с использованием, в необходимых случаях, теории матриц и функционального анализа, метода решения систем нелинейных алгебраических уравнений, систем обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных, интегральных уравнений, теории планирования эксперимента в электромеханике.

Научная новизна. В работе решен комплекс теоретических вопросов построения системы электроснабжения ЛА на базе параллельно работающих синхронных генераторов (СГ), а именно:

- обоснована целесообразность и эффективность применения АФР для синхронизации параллельно работающих СГ;

- разработана математическая модель электромагнитных и электро- механических переходных процессов в аксиальных многофазных трансформаторах с вращающимся магнитным полем АМТВП;

- разработаны основы теории и ряд конструкций аксиальных индукционных и фазорегуляторов и АМТВП для совершенствования системы электроснабжения ЛА;

- обоснована возможность и разработана система электроснабжения ЛА постоянным током на базе разработанных АМТВП.

Практическая значимость. Работа имеет прикладной характер и решает задачу повышения эффективности синхронизагчн параллельно работающих синхронных авиационных генераторов, а также повышения надежности системы постоянного тока В связи с этим в работе поставлены и решены следующие практические вопросы:

- выполнеч анализ существующих систем авиационного электроснабжения на базе параллельно работающих синхронных генераторов;

- разработан способ синхронизации параллельно работающих СГ с помощью АФР;

- выявлены особенности и разработана методика расчета АИР и. как общего случая - сдвоенной конструкции (САИР);

- разработан ряда конструкций АИР и САИР, АФР и АМТВГ1, выгодно отличающихся от широко распространенных в практике аналогичных устройств;

- предложена электрическая схема системы электроснабжения переменным и постоянным токами тяжелого самолета военно-транспортной авиации на основе использования разработанных устройств;

- разработана принципиально новая схема синхронизации авиационных СГ на основе использования АФР.

Реализация результатов работы: научные и практические результаты работы использованы на Краснодарском авиаремонтном заводе при испытаниях и ремонте электрооборудования ЛА, в учебном процессе по курсу «Авиационная электротехника» в Краснодарском высшем военном авиационном училище летчиков (КВВАУЛ), в учебном процессе по курсам «Электрические машины» и «Электромеханика» в Кубанском государственном технологическом университете (КубГТУ).

Автор защищает:

- способ синхронизации параллельно работающих синхронных бортовых генераторов ЛА с помощью АФР;

- рациональную конструкцию и инженерную методику расчета АИР, САИР, АФР и АМТВП для систем электроснабжения ЛА;

- математические модели электромагнитных и электромеханических переходных процессов указанных ЭМПЭ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на третьей межвузовской научной конференции «Электромеханические преобразователи энергии - ЭМПЭ-04» (Краснодар, Кубанский государственный аграрный университет, 2004г.), на четвертой межвузовской конференции «Энерго- и ресурсосберегающие технологии и установки- ЮРНК-05» (Краснодар, Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков, 2005г.), на заседании кафедры Физики и Электротехники Краснодарского высшего

Физики и Электротехники Краснодарского высшего военного авиационного училища летчиков (Краснодар, 2006г.), на заседании кафедры Электротехники Кубанского государственного технологического университета (Краснодар, 2006 г), на Всероссийской межвузовской конференции «Электромеханические преобразователи энергии ЭМПЭ-07».

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 14 работ. В диссертационной работе использованы 10 патентов РФ, полученных научным руководителем д.т.н. проф. Гайтовым Б.Х. с учениками.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из ведения, четырех глав, заключения, списка литературы из 122 наименований и приложения. Общий объем работы 154 страницы машинописного текста, включая 42 рис. на 31 страницах, 2 таблиц и 2 приложений.

Краткое содержание работы

В первом разделе приведены общие сведения о структурах и режимах работы СЭС современных отечественных и зарубежных JIA, дан критический анализ этих структур и описаны различные возможные режимы работы СЭС ЛА,. обоснованы принципы организации и перспективы развития СЭС ЛА, сформулированы научные подходы к режимам работы и совершенствованию бортовых СЭС современных ЛА, описаны перспективные направления дальнейшего совершенствования СЭС ЛА.

Приведены особенности СЭС современных ЛА ВВС стран НАТО, основанных на использовании бесконтактных синхронных генераторов с вращающимися выпрямителями (подобные отечественным генераторам серии ГТ) с масляно-распылительной системой охлаждения. Описаны сведения и особенности построения СЭС и ее отдельных элементов, включая аварийные источники электроэнергии.

Приведены особенности эксплуатации войскового и капитального ремонтов СЭС ЛА. Выполнен анализ отказов в СЭС ЛА, выявлен их характер и показано, что на их долю приходится в среднем 8 % от общего числа отказов ЛА. Выполнено графическое представление с указанием количественной оценки конкретного вида отказа авиационных электрических машин (АЭМ) и элементов систем распределения энергии. Количественная картина распределения неисправностей ЛА военного назначения представлена на рисунке 1

неисправности л.4 (100%)

* 8%

ОТКАЗЫ СЭС

аоо«'«)

«50« 1

'50 У.

ОТКАШАЭМ (100%)

ОТКАЗЫ ЭСРЭ (100%)

Р 4 1 р у|ш (НИ

»30«/. «21 % «11,554 г 37,5 У. »15« «21% »23% «18«

Эгапр)-цбто» Подают ян» Кшт-10101 1 прочя РН АЗ* У ВСРЭ Предохр»-юнаи Проще мкяеята

Рисунок 1- Количественная картина распределения неисправностей в современных отечественных ЛА военного назначения: АЭМ - авиационные электрические ме1-шины; ЭСРЭ - элементы системы распределения энергии; РН - регуляторы напряжения; АЗ и У - автоматы защиты и управления; ВСРЭ - выключатели систем рнведеления электроэнергии. В настоящей работе поставлена задача изучить лее и предложить вариант научного решения вопроса синхронизации по фазе глубоко и равномерности по загрузке отдельных каналов многоканальных СЭС ЛА.

Поставленная цель достигнута путем использования аксиальных индукционных и фазорегуляторов (в том числе и сдвоенной конструкции), разработанных на уровне изобретений Заслуженным деятелем науки и техники РФ, д. т. н., профессором, Гайтовым Б. X. Особенностью и достоинством данных регуляторов является максимальное использование в них принципа магнитного наложения с целью минимизации массы и габаритов, что особенно важно для ЛА.

Во втором разделе приведены общие сведения и дан критический анализ конструкций и режимов работы известных (радиальной конструкции) индукционных и фазорегуляторов. Предложены новые аксиальные конструкции, выполненные на уровне изобретений индукционных и фазорегуляторов для совершенствования систем электроснабжения летательных аппаратов (Рис.2). АФР состоит из статора 5 с первичной трехфазной

обмоткой 6, ротора 3 с трехфазной обмоткой 4 и корпуса 7. Самотормозящаяся червячная передача, состоящая из винтового колеса 1 и червяка 2. Вал 8 винтового колеса закреплен в подшипниковых узлах 9 и 11 и жестко

связан с ротором посредством диска 10.

10 11 12 3

и

-тгг

10

ас

¡¡►-«'«яЦ

Ш

й:

-СП-

ТТ

9 6 7 6 5

Рисунок 2 - Конструкция аксиального фазорегулятора

АИР

На рисунке 3 представлена принципиальная эж^ктрическая схема

01

статор

ш 1 ш)

-< ----- и2 с *

" ^ ротор

к потребителю

Рисунок 3 - Принципиальная электрическая схема АИР

На рис. 4 представлена принципиальная схема синхронизации генераторов тяжелого самолета военно-транспортной авиации, имеющего четыре основных синхронных генератора и два генератора (постоянного и переменного тока), питаемых от вспомогательной силовой установки с помощью АФР.

»208/П5Б:

Рисунок 4 - Принципиальная электрическая схема синхронизации генератора тяжёлого военно-транспортного самолёта. СГ-1.....СГ-4 - синхронные генераторы

ЛА; ОВ-1, ..., ОВ-4 - обмотки возбуждения этих генераторов; АФР - аксиальный фазорегулятор; КК - контактные кольца фазорегулятора; УКФ - устройство коррекции фазы; СГ-ВСУ - синхронный генератор вспомогательной силовой установки.

Подробно изучены переходные режимы разработанных индукционных регуляторов аксиального типа. Обоснован и реализован переход к сдвоенным аксиальным индукционным регуляторам, выполнено преобразование их матричной модели к комплексному виду удобному для их дальнейших исследований. Уравнения напряжений индукционного регулятора в матричной форме имеют следующий вид:

~ил{р) рХАВ рХАС ' \(р)

ив(р) = ' рХВА пв +рХв рХВС X 'в(р) ; (1)

Рс(р)_ . рХсл рХСВ +рХС, 'с(р)_

им 'К+РХа РХ* рхас ' ~Цр)

иь(р) = рХьа Ъ+рХь рхъс X ш (2)

„ад. . А рхсъ К +рХс_ Мр\

Определители матриц (1) и (2) сопротивлений удобно отыскать по правилу Саррюса, приписав к ним справа два первых их столбца.

Решениями относительно изображений фазных токов матричных уравнений (1) и(2) являются выражения:

Ш =[ил(Р)ММ'+ив(р)М22(р)+ис(румм]■ т\ ■

(р)=Ра (Р)Щ 1(р)+иь (р)щ2(р)+ис(р)щ3(р)}: Цр); Ч (р) = [и(, (р)щх(р)+иь (р)щ,(р)+ис {р)щ2{р)]: Цр);'

Решение полученных выражений токов по (3) для индукционных регуляторов не представляет труда с использованием одной из современных систем моделирования.

Описанный выше ИР обладает существенным недостатком. Помимо изменения напряжения изменяется фаза выходного напряжения, что неприемлемо при использовании в бортовой сети ЛА. Кроме того такой регулятор создает большой некомпенсированный электромагнитный момент на роторе. Этих недостатков лишена конструкция САИР, в которой имеются две вторичные обмотки, поворачивающиеся относительно статора в противоположные стороны на одинаковые углы. Электрическая схема САИР представлена на рис.5

В результате смещение фазы отсутствует, а электромагнитный момент вторичных обмоток взаимно компенсируется. Следовательно, электромагнитный момент отсутствует.

Сдвоенный аксиальный индукционный регулятор представляет собой совокупность двух одиночных регуляторов, построенных на базе аксиальных асинхронных двигателей (ААД) с фазными роторами.

Конструктивное исполнение САИР на базе двух АД аксиального типа допускают выполнение их практически без воздушного зазора между статором и ротором каждого АД, что выгодно отличает их в энергетическом отношении от регуляторов обычной конструкции.

Сеть

С целью решения поставленной в данной работе задачи запишем в матричной форме операторные уравнения электрически соединенных между собой на взаимно обратный порядок чередования фаз (как сказано выше) двух аксиальных асинхронных двигателей с фазными роторами, первый ААД:

ш Х+рЪ рХАВ рХлс

ф) = рХВА рХвс X ф)

УсЫ. _р*СА р*СВ Ъ+рХс м

Ш ~Я+рХа РКь рКС т

4А = ръа Л X «М

<{р). рКО р^Ъ №

второй ААД (сопряженный):

~ЯА+рХл Рхан рхлс шп

и'с(р) = Рхсл рХсв Я+рХс X Ф)

_и'н{р)_ рхи ЯИ+рХн Рхвс

ш \+рХа рхаь рКс ш

<(р) - РКа РКь К+рХс X с(р)

4р) _рхы, *ь+рХь рХЬс _ т

где и'А ,и'в ,и'с - первичные напряжения каждого из двух индукционных регуляторов, составляющие, по существу, напряжение источника питания;

и"а, и"ь, и" - вторичные напряжения этих же регуляторов;

КА_ активные сопротивления первичных обмоток САИР; Яи, В.ь, - активные сопротивления вторичных обмоток САИР; XА, Xв, Xс - индуктивные сопротивления первичных обмоток; X д , X ь , X с - индуктивные сопротивления вторичных обмоток;

/, 1В , 1'с - первичные (статорные) токи САИР; г", г", - вторичные

(роторные) токи САИР.

В работе разработана конструкция аксиального многофазного трансформатора с вращающимся магнитным полем (АМТВП) с целью совершенствования современных систем постоянного тока на ЛА, осуществляемых с использованием генераторов постоянного тока. Показано, что подобные АМТВП в совокупности с многофазным двухполупериодным выпрямителем с успехом могут заменить используемые в настоящее время малонадёжные, дорогие и металлоёмкие генераторы постоянного тока.

Основными элементами АМТВП являются (см. рис. 6): внутренние аксиальные магнитопроводы 1 и 2, имеющие по две активные торцовые поверхности 3, 4, 11 и 12 с пазами, внутренние (9, 10) и боковые (13, 14) магнитопроводы, имеющие по одной активной торцовой поверхности 15, 16, 17 и 18 с пазами.

Рисунок 6 - Общий вид аксиального многофазного (т 12) трансформатора с вращающимся магнитным полем

Количество магнитопроводов с первичными обмотками и со вторичными обмотками кг определяется числом фаз выходного напряжения АМТВП тт и числом фаз вторичных обмоток т2 соотношениями , щ , к-, тпт . Применение разработанных АМТВП позволяет

Кг * Кл — —— = -

тг 1 2 1т2 существенно снизить коэффициент пульсации выпрямленного напряжения, приближая его к напряжению генераторов постоянного тока без каких-либо фильтров. Схема выпрямления выходного напряжения при использовании 9-фазного АМТВП, собранного на двух магнитопроводах, представлена на рис. 7.

При повышении числа фаз выходной обмотки трансформатора коэффициент пульсаций соответственно снижается, так как среднее значение выпрямленного напряжения при этом возрастает.

и т г я ■ п .

V 4 = Егт вш -'

Ж ТП 2

где ТП2 - число фаз выходной (вторичной) обмотки многофазного трансформатора.

м8<пз)в.400гц

,J Wi

Wj

IvJ v3 гУ I«r1V4

|VJ l£-1V6

1^*1 v7 Lfl vs

l^-J 1^-1 v9 ГЧ]

Г-J i^ivu гч1 1v1vi2

P^J ГЧГ

rvJ l^-ivu ГЧ1

Г-J V17 r-v] 1^1 vis

i'vj psj

U ' Ri ........... , ггг1---------------1 1-------------- , -

Рисунок 7 - Электрическая схема девятифазного АМТВП с двухполупериодным выпрямительным мостом

Заметим, что число фаз выходного напряжения Ш2 АМТВП не зависит от числа фаз W j первичной обмотки, что делает данный принцип умножения фаз универсальным и необыкновенно простым, а конструкция АМТВП имеет высокие значения энергетического показателя - 7] • cos <р и высокую надёжность работы, свойственную всем электромагнитным устройствам трансформаторного типа. Отметим, что ни один генератор постоянного тока равной мощности (даже с учётом того обстоятельства, что его cos <р = 1) не может обеспечить столь высокий энергетический показатель, не говоря уже о невысокой надёжности его работы, связанной с наличием щёточно-коллекторного узла.

В третьем разделе выполнен анализ различных методов исследования переходных процессов аксиальных электромагнитных устройств с целью обоснованного выбора наиболее приемлемого из них. На рис. 8

представлено суммарное правобегущее магнитное поле девятифазного АМТВП.

ЦА Ща Щ'А

Используя вышеприведенные аналитическую и графическую методики получения вращающегося магнитного поля, можно получить вращающееся поле «т» фазных аксиальных ТВП и других подобных электромагнитных устройств со сдвигом фаз, в общем случае, а = 2я/ш. При этом сумма лево бегущих полей будет ¡ыеть вид:

ш г

• = ^ + + + ^с-«) = 2Рт 8'п(г + а)' (7)

8> ^ Р: / ! \ / ! \

/v / \ Л- щг— •• •■« „ ^ | ч. х \> УГ . 1 V \ ж/ V \\ с---=

1-1 / *..... «г Л" N л_ v /я 1

*- - - - - -\37_-

....... 6 5 "■ 1 1 1 1 1 | \ \ 5,б

Рисунок 8 - Суммарное правобегущее магнитное поле девятифазного АМТВП

Построена базовая математическая модель ТВП-3/9 в заторможенной трехфазной системе координат а - р - у, к которой приведены все фазы и их параметры по первичной (трехфазной) и вторичной (девятифаз-ной) стороны ТВП-3/9. Пространственная электрическая модель ТВП - 3/9 в непреобразованной (естественной) системе координат представлена на рис. 9 Для случая исследования трехфазных электромагнитных объектов выбор трехфазной системы координат означает построение естественно К математической модели, а следовательно- получение реальных результатов, минуя прямое и обратное преобразования координат при заметном повышении точности результатов.

Рисунок 9 - Пространственная электрическая модель ТВП - 3/9 в непреобразован-ной (естественной) системе координат: 0 - угол между осями первичной -А и вторичной -1 осями обмоток; coi = dQ/dt - относительная угловая скорость вращения магнитного поля; ±а - угол поворота индукционного и фазорегулятора (для ТВП -3/9 а=0).

Здесь обозначено: U j, UI, U * - фазные напряжения трехфазной первичной цепи;

JVj, Wg , W¿! - число витков фаз первичной цепи; U[ ,UUI,..., UI - фазные напряжения девятифазной вторичной цепи;

W{, , ,..Ж/ - число витков фаз вторичной цепи;

В принятой индексации верхний индекс указывает на первичную (индекс -s) или вторичную (индекс -г) стороны ТВП - 3/9, а нижний - на порядок данной фазы в пределах первичной или вторичной стороны трансформатора.

> »^з> ■ • •» -потокосцепления фаз вторичной стороны ТВП -

3/9.

^А > » Ус ' потокосцепления фаз первичной стороны ТВП.

Правильный выбор системы координат определяет сложность получаемых дифференциальных уравнений, следовательно трудоемкость их решений и точность получаемых результатов. Двукратные преобразования уравнений соизмеримы по трудоемкости с масштабом упрощения модели до двухфазной. Поэтому нецелесообразен выбор двухфазной системы координат в случае исследования трехфазных электромагнитных объектов.

Дифференциальные уравнения напряжений ТВП - 3/9 при этом имеют вид:

и! - + <№ * / Л

иI = + ! Ж

и* = + ! л

игх = + ат;/л;

\ = К 2* 2 + /Л;

и; = Л¡Г, + 1Л\

и: = К 4*4 + / Л;

и; = + <п?5г

иг6 = К ¡К + (¡ч; /а;

и; = к + ¿ч*; / а-,

игъ = + ач;/Л;

и; = Я 9 /д + <т>; ¡ж.

Преобразуем уравнения напряжений ТВП-3/9) для непреобразо ванной системы координат (А-В-Си1-2-3-4-5-6-7-8-9)к уравнениям в преобразованной системе координат а - (3 - у. При этом учтем,

что в симметричном трансформаторе = = = Л5 и

~ л2 ~ д; ~ ••■= —

С учетом этого обстоятельства получим:

л/3

-Ц =Ц +{% -Ч£)соЦ

потокосцепления определяются выражениями:

^Щ-Щ-Щ+к ^+^)сойЮ-Ц4' +«)со£0-(4 +4)со20}

В (10) учтено, что индуктивности фаз статора и ротора по осям а - р - у равны между собой (отдельно по статору и отдельно по ротору),

т.е. Ьа = Ьр = 1?г = Ь' нЬпа = Ь"р = Ь"г = X" , все взаимные индуктивности приняты равными между собой. Получено выражение электромагнитной энергии, сосредоточенной в ТВП-3/9. Электромагнитная энергия, сконцентрированная в этом условном воздушном зазоре, определяется выражением:

(П)

где \ = 1,2,З,...^ - число контуров с током (обмоток) трансформатора.

М,

где р - число пар полюсов первичной обмотки ТВП-3/9; Ж,,-электромагнитная энергия, сосредоточенная в ТВП.

*ш=++Чй+им * 4*4+

++4?^+Т/|/ I

подставив выражение (13) в уравнение (12) и учитывая выражения пото-косцеплений (10), получили величину электромагнитного момента ТВП-

(13)

1 I 'ОГ1:

¿¡В + гр1г + V1« + аЬ + ^ + '

А

(14)

В четвертом разделе исследована динамика параллельной работы нескольких канале а систем электроснабжения ЛА.

Подобная схема включения на примера четырех синхронных генера-торовСГ! - СГ4 представлена на рис. 10

Рисунок 10 - Схема включения синхронных генераторов на параллельную работу

Параллельное включение синхронных генераторов осуществляется с помощью пассивного синхронизатора, принципиальная электрическая схема которого приведена на рис. 11

л1.*, и К1

Рисунок 11 - Принципиальная электрическая схема пассивного синхронизатора

При этом напряжение скольжения, представляющее собой огибающую амплитудных значений напряжений биения, определяется выражением:

и, = 2ия зт^г.* = 2ит виА (15)

2 2 На рис.12 представлен график изменения напряжения двух генераторов различных уровнях несовпадения частот. На рис.13 представлена принципиальная электрическая схема работы АФР в режиме синхрониза-

Рисунок 12 - Графики изменения результирующего напряжения двух генераторов при различных уровнях несовпадения частот

^сиихрошины

ины генератора

ABC ^ :>O8/0 15) В, Л00 Гц

Рисунок 13 - Принципиальная схема работы АФР в режиме синхронизатора

Выводы и рекомендации

Постановка задачи исследования закономерно вытекает из объективной необходимости развивать и совершенствовать электромеханическое оборудование современных ЛА и ставит своей целью повысить эффективность работы СЭС ЛА путем разработки новых электромеханических преобразователей энергии, а также преобразователей числа и сдвига фаз.

Выполненные в работе исследования позволили сформулировать следующие основные выводы по ней:

1. Показана эффективность использования АИР и АФР в мощных, многомоторных современных ЛА с целью обеспечения синфазности ряда параллельно включаемых синхронных генераторов, которая в настоящее время реализуется недостаточно эффективно с помощью активных или пассивных синхронизаторов, допускающих значительные величины напряжения биения до ± 10% от и частоты скольжения (± 5%) параллельно включаемых генераторов, что неизбежно приводит к значите ль-

ным уравнительным током. Предложена мнемосхема синхронизации генераторов ЛА на примере тяжёлого самолёта военно-транспортной авиации.

2. Рассмотрена возможность исключения из СЭС ЛА генераторов постоянного тока, как наименее надёжных силовых блоков, характеризуемых большим числом отказов - 70, 75%, против 29, 25% генераторов переменного тока. Взамен генераторов постоянного тока предложено использовать аксиальные многофазные трансформаторы с вращающимся магнитным полем ( АМТВП ) дополненные на выходе также многофазным (например - двенадцатифазным) выпрямителем. При этом показано, что выходное напряжение такого выпрямителя соответствует по качеству напряжению генераторов постоянного тока.

3. Получена кривая выпрямленного напряжения 12-фазного АМТВП и получена величина коэффициента пульсации выпрямленного напряжения Кп =0,018, в то время как аналогичный коэффициент трёхфазной двухполупериодной схемы выпрямления (схемы Ларионова) существенно хуже и равен К„=0,042.

4. Получена аналитическая интерпретация получения суммарного правобегущего синусоидального поля в ТВП-3/9, как суммы девяти пульсирующих полей отдельных фаз, поступающих на вход девятифазного двухполупериодного моста. При этом качество двухполупериодного выпрямленного девятифазного выходного напряжения характеризуется коэффициентом Кп = 1,02%, что вполне соответствует требованиям к качеству пульсации напряжения постоянного тока на ЛА (±2%).

5. Построена базовая математическая модель ТВП-3/9 в заторможенной трехфазной системе координат а - р - у, к которой приведены все фазы и их параметры по первичной (трехфазной) и вторичной (девятифаз-ной) стороны ТВП-3/9. При этом математическая модель электромагнитных процессов выражена через потокосцепления, индуктивности и взаимоиндуктивности, а уравнения электромеханических переходных процессов - через токи по осям а - р - у, что представляется наиболее удобным для всех случаев моделирования на ЭВМ. Получены соответствующие выражения для потокосцеплений всех фаз первичной и вторичной стороны, получена матрица преобразования при этом.

6. Усовершенствована схема параллельной работы синхронных генераторов в СЭС военно-транспортного самолета с использованием разработанного в данной работе АФР.

7. Разработана принципиальная электрическая схема работы АФР в режиме пассивного синхронизатора на примере самолета военно-транспортной авиации. В результате разработана ноаая электрическая

схема СЭС данного самолета, позволяющая поочередно синхронизировать каждый вновь включенный бортовой синхронный генератор с помощью разработанного АФР.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Гуйдалаев М.Г., Кашин Я.М., Шипалов В.И. Разработка аксиального индукционного регулятора напряжения на принципе магнитного совмещения. //Сб. трудов 3 межвуз. Науч. - техн. конф. - ЭМПЭ - 04, Т.2. -Краснодар, 2004. с. 132 - 135.

2. Гуйдалаев М.Г., Рябухин М.И., Терехов В.В. Авиационная энергосистема трёхфазного тока с двойным электромагнитным регулированием. //Сб. трудов 3 межвуз. науч. - техн. конф. - ЭМПП - 04. Т.2 - Краснодар, 2004. с. 141 -145.

3. Гуйдалаев М.Г. Сдвоенный индукционный регулятор для авиационной трёхфазной энергосистемы с двойным регулированием тока. //Сб. трудов 3 межвуз. науч. - техн. конф. - ЭМПЭ - 04. Т.2 - Краснодар, 2004. с. 151 - 154.

4. Гуйдалаев М.Г, Гайтова Т,Б. Преобразование матричной модели аксиального сдвоенного индукционного регулятора к комплексной модели. // Сб. трудов 4 межвуз. научн. - техн. конф. - ЮРНК - 05. Т. 1. - Краснодар, 2005. с. 182 - 189.

5. Гайтов Б.Х., Шипалов В.И, Гуйдалаев М.Г. Моделирование переходных процессов в аксиальном индукционном регуляторе.//Сб. трудов.З. межвуз. Науч. - техн. конф. - ЭМЭ-04. Т.2- Краснодар, 2004. с.202-205.

6. Гуйдалаев М.Г. Применение аксиальных индукционных регулу-торов напряжения на командных пунктах ВВС в качестве стабилизаторов напряжения. //Сб. трудов 4 межвуз. научн. - техн. конф. - ЮРНК - 05. Т.1. - Краснодар, 2005. с. 175 - 177.

7. Гайтов Б.Х., Гуйдалаев М.Г. Переходные режимы работы индукционных регуляторов аксиального типа. //Сб.тр. 4 межвуз. науч.- техн. конф.-ЮРНК-05. Т.1- Краснодар, 2005. с.177-182.

8. Гуйдалаев М.Г. Аксиальные индукционные и аксиальные фазорегуляторы для электрооборудования пищевой промышленности. «Известия высших учебных заведений. Пищевая технология». 2006г., №5.

9. Гайтов Б. X., Гуйдалаев М.Г. Системы электроснабжения летательных аппаратов на основе аксиальных фазорегуляторов. Энерго - и ресурсосберегающие технологии и установки «ВНК- 04» материалы 5-ой всероссийской научной конференции, том 1, Краснодар, КВВАУЛ, 2007

10. Гуйдалаев М.Г". Аксиальные многофазные трансформаторы для систем энергоснабжения летательных аппаратов. Энерго - и ресурсосберегающие технологии и установки «ВНК- 04» материалы 5-ой всероссийской научной конференции, том1, Краснодар, КВВАУЛ, 2007

11. Гуйдалаев М.Г, Кашин А,Я. Тонкошкуров И. Н. Системы преобразования и регулирования электроэнергии на летательных аппаратах. Энерго - и ресурсосберегающие технологии и установки «ВНК- 04» материалы 5-ой всероссийской научной конференции, том1, Краснодар, КВВАУЛ, 2007

12. Гуйдалаев М.Г., Ясьян Ю.Л. Инженерная методика расчета аксиальных индукционных и фазорегуляторов. Энерго -и ресурсосберегающие технологии и установки «ВНК- 04» материалы 5-ой всероссийской научной конференции, том 2, Краснодар, КВВАУЛ, 2007

13. Гуйдалаев М.Г, Кашин Я.М. Способы и технические средства обеспечения синхронизации параллельной работы генераторов переменного тока. Энерго -и ресурсосберегающие технологии и установки «ВНК- 04» материалы 5-ой всероссийской научной конференции, том2, Краснодар, КВВАУЛ, 2007

14. Гуйдалаев М.Г, Кашин Я.М. Системы электроснабжения переменным и постоянным токами тяжелого самолета Энерго - и ресурсосберегающие технологии и установки «ВНК- 04» материалы 5-ой всероссийской научной конференции, том 2, Краснодар, КВВАУЛ.

Типография КВВАУЛ 350005, Краснодар, ул. Дзержинского,135. Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков (военный институт) имени Героя Советского Союза А. К. Серова

Подписано в печать 06. 04. 2007 г. Формат 60х841/16 Печать трафаретная Усл.-печ. л 1,5

Изд № 92-07. Тираж 100 экз. Зак. 60-2007

Список сокращений и обозначений

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Общие сведения о структурах и режимах работы систем электроснабжения современных летательных аппаратов

1.2. Научные подходы к режимам работы и совершенствования бортовых СЭС

1.3. Особенности СЭС современных зарубежных ЛА

1.4. Особенности эксплуатации СЭС ЛА

1.5. Параллельные каналы генерирования энергии в ЛА. Формулировка задачи исследования

1.6. Выводы по разделу

2. РАЗРАБОТКА АКСИАЛЬНЫХ ФАЗОРЕГУЛЯТОРОВ И ИНДУКЦИОННЫХ РЕГУЛЯТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

2. 1. Общие сведения о конструкциях и режимах работы фазорегуляторов и индукционных регуляторов напряжения

2.2. Критический анализ фазорегуляторов и индукционных регуляторов напряжения радиального исполнения.

2.3. Обоснование конструкции аксиальных фазорегуляторов. Построение СЭС ЛА на их основе

2.5. Переход к сдвоенным аксиальным индукционным регуляторам. Преобразование их матричной модели к комплексному виду

2.6. Способ повышения качества постоянного тока с помощью АМТВП

2.7. Устройство и принцип работы аксиального многофазного трансформатора с вращающимся магнитным полем

2.8 Выводы по разделу

3.МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АКСИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЭНЕРГИИ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

3.1. Общие сведения по исследованию переходных процессов в электромагнитных преобразователях энергии

3.2. Анализ методов исследования переходных процессов электромагнитных преобразователей энергии

3.3. Гармонический анализ выходного напряжения многофазного трансформатора с вращающимся магнитным полем

3.4. Построение математической модели трансформатора с вращающимся магнитным полем ТВП - 3/

3.5. Преобразование математической модели АМТВП - 3/9.

3.6. Выводы по разделу 3 117 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

КАНАЛОВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

4.1. Общие сведения об организации и условиях параллельной работы генераторов в СЭС ЛА

4.2. Распределение нагрузки между параллельными каналами СЭС ЛА с помощью аксиальных регуляторов напряжения

4.3. Синхронизация генераторов переменного тока для параллельной работы в СЭС ЛА

4.4. Работа аксиального фазорегулятора в качестве пассивного синхронизатора

4.5. Выводы по разделу 4 142 Заключение 143 Литература 145 ПРИЛОЖЕНИЯ

Список сокращений и обозначений

АБ - аккумуляторная батарея; АГ - асинхронный генератор; АД - авиационный двигатель;

АДКЗ - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором; АДРМ - асинхронный двигатель регулируемой мощности; АИП - аварийный источник питания; АИР - аксиальный индукционный регулятор; АМТ - аксиальный многофазный трансформатор;

АМТВП - аксиальный многофазный трансформатор с вращающимся полем;

АМТ-ИР - аксиальный многофазный трансформатор индукционный регулятор;

АМТ-Ф - аксиальный многофазный трансформатор-фазорегулятор;

АО - авиационное оборудование;

АФР - аксиальный фазорегулятор;

БИЭ - бортовой источник электроэнергии;

БКО - бортовой комплекс обороны;

БКВ - блок конденсаторов возбуждения;

БКРМ - блок конденсаторов компенсации реактивной мощности;

БРЗУ - блок регулирования, защиты и управления;

БКШ - блок коммутации шин;

БПП - блок переключения питания;

ВА - военная авиация;

ВКА - выносная коробка привода агрегатов;

ВМГГ - вращающееся магнитное поле;

ВСУ - вспомогательная силовая установка;

ВТА - военно-транспортная авиация;

ВУ - выпрямительное устройство;

ГА - гражданская авиация;

Г~ Т - генератор переменного тока;

Г=Т - генератор постоянного тока;

ГП - гидравлический привод;

ДМР - дифференциально-минимальное реле;

PIP - индукционный регулятор;

ИРАК - индукционный регулятор аксиальной конструкции;

ИЭЭ - источник электрической энергии;

КК - контактные кольца;

КПД - коэффициент полезного действия;

КСА - коробка самолетных агрегатов;

КЩУ - контактно-щеточный узел;

JIA - летательный аппарат;

МГП - массогабаритные показатели;

МГУ - мотор-генераторная установка;

МДС - магнитодвижущая сила;

МГТС - машина постоянного тока;

НПЧ - непосредственный преобразователь частоты;

ОИП - основной источник питания;

ОЭМ - обобщенная электрическая машина;

ПГЛ - привод гидравлический лопаточный;

ППС - привод постоянной скорости;

ПЧ - преобразователь частоты;

ПЭ ~ - потребители энергии переменного тока;

ПЭ = - потребители энергии постоянного тока;

ПТС - преобразователь тока статический;

ПФ - преобразователь фаз;

РН - регулятор напряжения;

РУ - распределительное устройство;

САИР - сдвоенный аксиальный индукционный регулятор;

САЭ - система автономного электроснабжения;

СГ - синхронный генератор;

СГВВ - синхронный генератор с вращающимися выпрямителями;

СН - система навигации;

СПЧ - статический преобразователь частоты;

СУ - система управления;

СУВ - система управления вооружением;

СЭС - система электроснабжения самолета;

ТВП - трансформатор с вращающимся магнитным полем;

ТВУ - трансформаторно-выпрямительное устройство;

Т-Ф - трансформатор-регулятор;

ФК - фильтр конденсатор;

ФР - фазорегулятор;

ШП - шина питания;

ЦВТ - цифровая вычислительная техника;

ЦРУ - центральное распределительное устройство;

ЦСК - централизованные системы контроля;

ЭДС - электродвижущая сила;

ЭМ - электрическая машина;

ЭММ - электромагнитная муфта;

ЭМПЭ - электромеханический преобразователь энергии;

ЭП - электромагнитный преобразователь энергии;

ЭМР - электромеханический регулятор;

ЭМС - электромагнитная совместимость;

ЭМФ - электромашинный фазовращатель (фазорегулятор);

ЭТХ - эксплуатационно-технические характеристики;

ЭХГ - электротехнический регулятор.

Актуальность темы. Современные военно-воздушные силы оснащены высокоэффективными летательными аппаратами (JIA), позволяющими решать все более широкий круг непрерывно усложняющихся боевых задач. Это обуславливает необходимость непрерывного совершенствования, как самих ДА, так и их бортового оборудования, в первую очередь -электроэнергетического. При этом происходит рост числа и мощности бортовых источников, преобразователей, регуляторов и потребителей электрической энергии, постоянно повышаются требования к надежности электроснабжения JIA электроэнергией высокого качества постоянным и переменным током.

На современных тяжелых самолетах установленная мощность бортовых источников электроэнергии достигает 300. 500 кВА, а качество и надежность функционирования систем электроснабжения в значительной степени влияет на безопасность полетов и выполнение полетного задания.

Одним из методов повышения надежности электроснабжения JIA является резервирование основных источников питания. Поэтому согласно действующим требованиям в боевых JIA предусматривается не менее двух независимых систем (подсистем) электроснабжения. Для приемников, без которых невозможно обеспечить безопасность полетов ЛА, предусматривается двух- и даже трехкратное резервирование питания от основных источников, а также питание от специальных аварийных (резервных) источников питания [35,95,111 и др.].

Несмотря на это отказ основного источника электроэнергии ЛА в полете делает невозможным продолжение выполнения полетного задания. Поэтому, согласно Руководству по летной эксплуатации, единственной в такой ситуации задачей, становится обеспечение успешной посадки дорогостоящей боевой авиационной техники на ближайший аэродром в короткий временной интервал, составляющий 10-15 минут, с использованием аварийного источника питания

АИП). Это представляет определенные трудности и сопряжено с риском для экипажа.

Кроме того, АИП (аккумуляторная батарея) обеспечивает питанием только жизненно важные системы JIA, в то время как система управления вооружением (СУВ), бортовой комплекс обороны (БКО) не функционируют. В момент боевого соприкосновения с противником наступление ситуации отказа основного источника питания (ОИП) практически предопределяет исход поединка: вероятность поражения своего JIA резко увеличивается [27,35,89,111 и др.]. Отказ аварийного источника электропитания приводит к остановке авиационных двигателей (АД) и, как следствие этого, к катастрофе JIA.

В вопросах электроснабжения JIA большое значение имеет качество энергии генерируемой бортовым источником электроэнергии (БИЭ), характеризуемое стабильностью амплитуды и частоты вырабатываемого напряжения. Последнее определяет надежность, точность и ресурс работы потребителей электроэнергии: радиотехнического, специального и электрооборудования JIA.

Естественно, что в этих условиях поиск путей повышения надежности БИЭ JIA, улучшения его эксплуатационно-технических характеристик (ЭТХ), является актуальной и важной задачей в обеспечении безопасности полетов, усилении боевых качеств JIA.

В общем случае организация электроснабжения JIA зависит от множества факторов, к которым относятся назначение и тип JIA, требования к надежности электроснабжения, к типу и качеству электроэнергии и др. Поэтому на современных JIA для электроснабжения применяются различные комплексы устройств, предназначенные для производства, передачи и распределении электрической энергии. В настоящее время на JIA в качестве аварийных и резервных источников питания используются (помимо АБ, как сказано выше) электрогенераторы, приводимые во вращение от вспомогательной силовой установки или от выпускаемой в воздушный поток турбины (ветрянки).

Большой вклад в развитие современного электрооборудования JIA внесли

Бертинов А.И., Бобов К.С., Брускин Д.Э., Винокуров В.А., Конев Ю.И., Рунов К.Д., Синдеев И.М., Страхов С.В. и др.

Огромную роль в разработке и создании систем электроснабжения и их элементов для ДА сыграли научно-производственные коллективы, руководимые Голгофским Ф.И., Жарковым В.Д., Калугиным Б.Н., Левинских И.М., Островским B.JL, Федосовым А.Ф. и др.

На современных ДА все чаще в качестве основных источников питания используются трехфазные генераторы переменного тока.

Однако вместе с ростом мощности количества авиационных генераторов переменного тока в ДА возникли проблемы, основной из которых является необходимость синхронизации параллельно работающих синхронных генераторов (СГ). В настоящее время подобная синхронизация осуществляется методом автоматической синхронизации параллельно работающих синхронных генераторах. При этом возникают ощутимые скачки тока и напряжения в период синхронизации, а переходной процесс носит затяжной характер.

В настоящей работе предлагается отличный от принятого, более эффективный и непрерывно работающий способ синхронизации двух и более параллельно работающих авиационных СГ, с одновременным исключением из системы электроснабжения JIA малонадежных генераторов постоянного тока. Реализация подобного технического решения в силу своей новизны и важности для совершенствования систем электроснабжения самолетов (СЭС) является предметом самостоятельных и серьезных исследований, чему и посвящена настоящая работа. Необходимые для этого новые устройства изобретены и запатентованы под руководством заслуженного деятеля науки и техники РФ д.т.н. проф. Гайтовым Б.Х. К ним относятся: аксиальный индукционный регулятор напряжения, сдвоенный аксиальный индукционный регулятор напряжения, аксиальный фазорегулятор, аксиальный многофазный трансформатор.

Цель работы. Целью работы является разработка и математическое моделирование аксиальных индукционных и фазорегуляторов, а также аксиальных многофазных трансформаторов с улучшенными эксплуатационно-техническими характеристиками для совершенствования системы электроснабжения летательных аппаратов.

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

- обоснована целесообразность и показана перспективность разработки для СЭС ДА аксиальных индукционных и фазорегуляторов (АИР) и (АФР) взамен широко распространенных регуляторов радиальной конструкции;

- выявлены недостатки существующих способов и технических средств обеспечения синхронизации параллельно работающих авиационных синхронных генераторов в СЭС JIA;

- обоснована возможность и схемно разработана новая система электроснабжения J1A постоянным током на базе разработанных АМТВП;

-разработаны инженерная методика расчета и конструкции АИР и

АФР;

- выполнено математическое моделирование электромагнитных и электромеханических переходных процессов в АФР и АИР.

Методы исследования. В теоретических исследованиях автором использована теория обобщенного электромеханического преобразователя энергии, аппарата матричного анализа электрических машин (ЭМ), теория электромагнитного поля и метод синтеза ЭМ. Поставленные задачи решены аналитическим и экспериментальным методами с использованием, в необходимых случаях, теории матриц и функционального анализа, метода решения систем нелинейных алгебраических уравнений, систем обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных, интегральных уравнений, теории планирования эксперимента в электромеханике.

Научная новизна. В работе решен комплекс теоретических вопросов построения системы электроснабжения JLA на базе параллельно работающих синхронных генераторов (СГ), а именно:

- обоснована целесообразность и эффективность применения АФР для синхронизации параллельно работающих СГ;

- разработана математическая модель электромагнитных и электромеханических переходных процессов в аксиальных многофазных трансформаторах с вращающимся магнитным полем (АМТВП);

- разработаны основы теории и ряд конструкций аксиальных индукционных и фазорегуляторов и АМТВП для совершенствования системы электроснабжения JIA;

- обоснована возможность и разработана система электроснабжения ДА постоянным током на базе разработанных АМТВП.

Практическая значимость. Работа имеет прикладной характер и решает задачу повышения эффективности синхронизации параллельно работающих синхронных авиационных генераторов, а также повышения надежности системы постоянного тока. В связи с этим в работе поставлены и решены следующие практические вопросы:

- выполнен анализ существующих систем авиационного электроснабжения на базе параллельно работающих синхронных (СГ) генераторов;

- разработан способ синхронизации параллельно работающих СГ с помощью АФР;

- выявлены особенности и разработана методика расчета АИР и, как общего случая - сдвоенной конструкции (САИР);

- разработаны проекты ряда конструкций АИР и САИР, АФР и АМТВП, выгодно отличающихся от широко распространенных в практике аналогичных устройств;

- предложена электрическая схема системы электроснабжения переменным и постоянным токами тяжелого самолета военно-транспортной авиации на основе использования разработанных устройств;

- разработана принципиально новая схема синхронизации авиационных СГ на основе использования АФР.

Реализация результатов работы: Научные практические результаты работы использованы на Краснодарском авиаремонтном заводе при испытаниях и ремонте электрооборудования J1A, в учебном процессе по курсу «Авиационная электротехника» в Краснодарском военном авиационном институте (КВАИ), учебном процессе по курсам «Электрические машины» и «Электромеханика» в Кубанском Государственном Технологическом Университете (КубГТУ).

Автор защищает:

- способ электромашинной синхронизации параллельно работающих синхронных бортовых генераторов ЛА с помощью АФР;

- рациональную конструкцию и инженерную методику расчета АИР, САИР, АФР и АМТВП для систем электроснабжения ЛА;

- математические модели электромагнитных и электромеханических переходных процессов указанных ЭМПЭ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на третьей межвузовской научной конференции «Электромеханические преобразователи энергии - ЭМПЭ-04» (Краснодар, Кубанский Государственный Аграрный Университет 2004г.), на четвертой межвузовской конференции «Энерго- и ресурсосберегающие технологии и установки- ЮРНК-05» (Краснодар, Краснодарский военный авиационный институт 2005г.), на заседании кафедры Физики и электротехники Краснодарского военного авиационного института (Краснодар, 2006г.), на заседании кафедры Электротехники Кубанского Государственного Технологического Университета (Краснодар, 2006 г).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 8 работ. В диссертационной работе использованы 10 патентов РФ, полученных научным руководителем д.т.н. проф. Гайтовым Б.Х.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из ведения, четырех глав, заключения, списка литературы из 122 наименований и приложения. Общий объем работы 154 страниц машинописного текста, включая 42 рис. на 31 страницах , 2 таблицы и 2 приложения.

В первом разделе дан критический анализ современно состояния развития систем электроснабжения летательных аппаратов (ЛА) военного назначения и намечены пути обоснованного, технически возможного целесообразного пути совершенствования этих систем.

Во втором разделе приведены общие сведения и критический анализ конструкций и режимов работы известных (радиальной конструкции) индукционных и фазорегуляторов. Разработаны новые аксиальные конструкции, индукционных и фазорегуляторов для совершенствования систем электроснабжения летательных аппаратов, основанные на изобретениях проф. Гайтова Б.Х. Подробно изучены переходные режимы работы разработанных устройств. Обоснован и реализован переход к сдвоенным аксиальным индукционным регуляторам, выполнено преобразование их матричной модели к комплексному виду, удобному для дальнейших исследований динамических режимов работы этих устройств.

Разработана конструкция аксиального многофазного трансформатора с вращающимся магнитным полем (АМТВП), предназначенного для совершенствования современных систем постоянного тока на ЛА, путем исключения генераторов постоянного тока. Показано, что комплекс АМТВП в совокупности с многофазным двухполупериодным выпрямителем имеют лучшие показатели, чем используемые в настоящее время малонадёжные, дорогие и металлоёмкие генераторы постоянного тока.

В третьем разделе приведены сведения по различным методам исследования переходных процессов электротехнических и электромагнитных силовых устройств и на основе их анализа выбран метод математического моделирования с использованием обобщённой теории электромеханического преобразователя энергии (ЭМПЭ). Построена математическая модель девятифазного аксиального многофазно трансформатора с вращающимся магнитным полем (АМТВП-3/9) предназначенного для замены генераторов постоянного тока с присущими им недостатками, указанными выше.

В четвертом разделе исследована динамика параллельной работы нескольких каналов систем электроснабжения летательных аппаратов. Предложено и обосновано применение аксиального фазорегулятора (АФР) в качестве синхронизирующего узла, обеспечивающего параллельное включение нескольких синхронных генераторов в СЭС ЛА. Такое техническое решение исключает необходимость применения в авиации широко распространенных, сложных и малонадежных активных и пассивных синхронизаторов. Разработана и подробно описана схема электроснабжения тяжелого самолета военно-транспортной авиации с использованием АФР в качестве пассивного синхронизатора.

4.5. Выводы по разделу 4

1. В данном разделе приведены убедительные доводы того обстоятельства, что на современных отечественных и зарубежных JIA становится системой объединение нескольких каналов генерирования электроэнергии переменного тока с вытекающими отсюда вопросами обеспечения синхронизации ряда параллельно включенных генераторов.

2. Такое объединение нескольких каналов генерирования электроэнергии ставит своей задачей повышение надежности и обеспечение непрерывности питания всех потребителей ЛА при отказе отдельных каналов генерирования энергии, возможность уменьшения установленной мощности каждого генератора на 10-20%, а также улучшение качества электроэнергии при включении (отключении) электроприемников большой мощности.

3. Рассмотрены условия возникновения и расчета уравнительных токов между параллельно работающими каналами. Равномерность распределения нагрузки между параллельно работающими каналами реализовано по методу мнимостатических характеристик, согласно которому на вход k-го генератора подаются управляющие сигналы, пропорциональные соответственно реактивной и активной составляющих данного генератора, активной и реактивной составляющей тока нагрузки.

4. Усовершенствована схема параллельной работы синхронных генераторов в СЭС военно-транспортного самолета, и с использованием разработанного в данной работе АФР.

5. Разработана принципиальная электрическая схема работы АФР в режиме пассивного синхронизатора на примере самолета военно-транспортной авиации. В результате разработана новая электрическая схема СЭС данного самолета, позволяющая поочередно синхронизировать каждый вновь включенный бортовой синхронный генератор с помощью разработанного АФР.

Заключение

Постановка задачи исследования закономерно вытекает из объективной необходимости развивать и совершенствовать электромеханическое оборудование современных JIA и ставит своей целью повысить эффективность работы СЭС JIA путем разработки новых электромеханических преобразователей энергии, а также преобразователей числа и сдвига фаз.

Выполненные в работе исследования позволили сформулировать следующие основные выводы по ней:

1. Показана эффективность использования АИР и АФР в мощных, многомоторных современных ЛА с целью обеспечения синфазности ряда параллельно включаемых синхронных генераторов, которая в настоящее время реализуется недостаточно эффективно с помощью активных или пассивных синхронизаторов, допускающих значительные величины напряжения биения до ± 10% от UN и частоты скольжения (± 5%) параллельно включаемых генераторов, что неизбежно приводит к значительным уравнительным током. Предложена мнемосхема синхронизации генераторов JIA на примере тяжёлого самолёта военно-транспортной авиации.

2. Рассмотрена возможность исключения из СЭС JIA генераторов постоянного тока, как наименее надёжных силовых блоков, характеризуемых большим числом отказов - 70, 75%,против 29, 25% генераторов переменного тока. Взамен генераторов постоянного тока предложено использовать аксиальные многофазные трансформаторы с вращающимся магнитным полем ( АМТВП ) дополненные на выходе также многофазным (например -двенадцатифазным) выпрямителем. При этом показано, что выходное напряжение такого выпрямителя соответствует по качеству напряжению генераторов постоянного тока.

3. Получена кривая выпрямленного напряжения 12-фазного АМТВП и получена величина коэффициента пульсации выпрямленного напряжения Кп =0,018,в то время как аналогичный коэффициент трёхфазной двухполупериодной схемы выпрямления (схемы Ларионова) существенно хуже и равен Кп=0,042.

4. Получена аналитическая интерпретация получения суммарного правобегущего синусоидального поля в ТВП-3/9, как суммы девяти пульсирующих полей отдельных фаз, поступающих на вход девятифазного двухполупериодного моста. При этом качество двухполупериодного выпрямленного девятифазного выходного напряжения характеризуется коэффициентом Kn = 1,02%, что вполне соответствует требованиям к качеству пульсации напряжения постоянного тока на JLA (±2%).

5. Построена базовая математическая модель ТВП-3/9 в заторможенной трехфазной системе координат а - р - у, к которой приведены все фазы и их параметры по первичной (трехфазной) и вторичной (девятифазной) стороны ТВП-3/9. При этом математическая модель электромагнитных процессов выражена через потокосцепления, индуктивности и взаимоиндуктивности, а уравнения электромеханических переходных процессов - через токи по осям а - Р - у, что представляется наиболее удобным для всех случаев моделирования на ЭВМ. Получены соответствующие выражения для потокосцеплений всех фаз первичной и вторичной стороны, получена матрица преобразования при этом.

6. Усовершенствована схема параллельной работы синхронных генераторов в СЭС военно-транспортного самолета, с использованием разработанного в данной работе АФР.

7. Разработана принципиальная электрическая схема работы АФР в режиме пассивного синхронизатора на примере самолета военно-транспортной авиации. В результате разработана новая электрическая схема СЭС данного самолета, позволяющая поочередно синхронизировать каждый вновь включенный бортовой синхронный генератор с помощью разработанного АФР.

1. Аветисян Д.А. Основы автоматизированного проектирования электромеханических преобразователей.-М; Высш. школа, 1992.-240с.

2. Адкинс Б.А. Общая теория электрических машин. -.М.: Госэнергоиздат, 1960.-272 с.

3. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1971.-281 с.

4. Артамонов А. Т, Волков Н. П, Мартиросян С. Т. Фазовращатели с повышенным коэфицентом электрической редукции. Измерительная техника.-1975.-№11.с.28-29 .

5. Атрощенко В. А., Гайтов Б. X., Сингаевский Н. А., Жуков Ф. И., Гармонический анализ кривой МДС трансформатора с вращающимся магнитным полем.- Изв. вузов. Электромеханика, 1977г№1. 7.

6. Атрощенко В. А., Гайтов Б. X., Сингаевский Н. А., Суртаев Ю. А., Кашин Я. М. Многофазный агрегатированный трансформатор Сб. тезисов докл. Н-Т конференции Ракетных войск. 4.2- Краснодар-1977.-С.9 .

7. Ахметжанов А.А., Высокоточные системы передачи угла автоматических устройств. М.: Энергия, 1975. -278с.

8. Батоврин А. А. Погрешности электромашинного фазовращателя с вращающимся реверсируемым магнитным полем. В кн.: Точное приборостроение Межвузовский сборник. - JL: Изд-во ЛГУ, 1978, вып.№, с. 94-99.

9. Батоврин А.А. Электромашинные фазовращатели. Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1986,124 с.

10. Бертинов А. И., Мизюрин С. Р., Бочаров В. В. И др. Преспективы развития автономных систем генерирования переменного тока стабильной частоты. // Электричество.-1988.-№ 10.- с. 16-25

11. Вайнер Г. А Способы повышения точности фазовых угломерных систем. -Изв. Вузов. Электротехника, 1969,№6, с. 650-654.

12. Воскресенский Ю.Е., Давыдов П. Д., Дедаев Ю.Н. Авиационный электропровод. М.: ВИМО СССР, 1971 - 362с.

13. Вакулик Н.И., Синькевмч JLM. Электрооборудование самолёта СУ 27. Альбом схем и рисунков. - КВАИ, 1996. - 67с.

14. Гайтов Б.Х., Кашин Я.М. Индукционные регуляторы с аксиальным магнитопроводом. В сб. Современные компьютерные технологии обучения /Материалы 2-й научно-методической межвузовской конференции/ -Краснодар, КВВАУ, 1998. 51 с.

15. Гайтов Б.Х., Кашин Я.М., Коробейников Б.А. Проблема создания многофазных трансформаторов. Труды Краснодарского ВВАУ. - Краснодар, изд-во КВВАУ: 1997, вып. 3, с.69.

16. Гайтов Б.Х., Кашин Я.М. Разработка конструкции и энергетические соотношения в аксиальном фазо-регуляторе. В сб. Современные компьютерные технологии обучения /Материалы 2-й научно-методической межвузовской конференции/ Краснодар, КВВАУ, 1998. - 51с.

17. Гайтов Б.Х., Шипалов В.И., Гуйдалаев М.Г. Моделирование переходных процессов в аксиальном индукционном регуляторе.//Сб. тр.З межвуз. Науч. -техн. конф. ЭМЭ-04. Т.2- Краснодар, 2004. С.202-205.

18. Гайтов Б.Х., Гуйдалаев М.Г. Переходные режимы работы индукционных регуляторов аксиального типа. //Сб.тр. 4 межвуз. науч.- техн. конф.-ЮРНК-05. Т.1- Краснодар, 2005. С. 177-182.

19. Гайтов Б.Х Управляемые асинхронные двигатели с массивными многофункциональными роторами: Дис. докт. техн. наук. Краснодар, 1982. -469 с.

20. Гайтов Б.Х Управляемые двигатели-машины. М. Машиностроение, 1981. -183 с.

21. Гайтов Б.Х., Прасько Д.Г., Гайтова Т.Б. Разработка многофазных трансформаторов. //Электротехника. 20. - №8. - с.42-45.

22. Гайтов Б.Х., Кашин Я.М., Божко С.В., Рябчун И.П. Разработка конструкции и математическое моделирование аксиальных индукционных регуляторов напряжения для систем автоматического управления. //Электротехника. 2004. - №1. - с.60-64.

23. Гайтов Б.Х., Гайтова Т.Б, Кашин Я.М. Построение аксиальных многофазных трансформаторов и их практическое использование. //Электротехника. 22004. - №7. с. 36 - 42.

24. Гизатулин О.Ф., Кучеренко С.А. Электроснабжение летательных аппаратов. Учебное пособие. Выпуск 10. Альбом схем и рисунков. РВВАИУ, 1989. - 32с.

25. Горбатенко В.П., Кириллов Г.А., Сафрин Е.В. Авиационное оборудование самолёта СУ 25. - Учебное пособие. - КВАИ,2003. - с. 4 - 8.

26. Гогин Ю.А. Электрическое оборудование летательных аппаратов. М.: Воениздат МО СССР, 1960. - 360с.

27. Гуйдалаев М.Г., Кашин Я.М., Шипалов В.И. Разработка аксиального индукционного регулятора напряжения на принципе магнитного совмещения. //Сб. трудов 3 межвуз. Науч. техн. конф. - ЭМПЭ - 04. Т.2. - Краснодар, 2004. С. 132- 135.

28. Гуйдалаев М.Г., Рябухин М.И., Терехов В.В. Авиационная энергосистема трёхфазного тока с двойным электромагнитным регулированием. //Сб. трудов 3 межвуз. науч. техн. конф. - ЭМПП - 04. Т.2 - Краснодар, 2004. с. 141 - 145.

29. Сб. трудов 4 межвуз. научн. техн. конф. - ЮРНК - 05. Т. 1. - Краснодар,2005. с. 182- 189.

30. Гуйдалаев М. Г. Применение аксиальных индукционных регулуторов напряжения на командных пунктах ВВс в качестве стабилизаторов напряжения. //Сб. трудов 4 межвуз. научн. техн. конф. - ЮРНК - 05. Т. 1. - Краснодар, 2005. с. 175 - 177.

31. Гуйдалаев М.Г. Аксиальные индукционные регуляторы для электрооборудования пищевой промышленности . «Известия высших учебных заведений . Пищевая технология» 2006г.,№5.с.61-62.

32. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. М.: Энергия, 1980. -928 с.

33. Иванов-Смоленский А.В. Электромагнитные поля и процессы в электрических машинах и их физическое моделирование. М.: Энергия, 1969. -304 с.

34. Игнатов В.А., Вильданов К.Я. Торцевые асинхронные электродвигатели интегрального изготовления. М.: Энергоатомиздат, 1988,304 с.

35. Карабанов Д.Н., Дрейман В.А. Индукционный фазовращатель. //Изв. ВУЗов. Приборостроение. 1972, №10. - с.66 - 67.

36. Казовский Е.Я., Костенко М.П., Пань.-Цзи. Экспериментальное определение электромагнитных параметров асинхронных машин новыми методами. Изв.АН СССР, ОТН "Энергетика и автоматика", 1960, № 6, с.86-91.

37. Казовский Е.Я. Переходные процессы в электрических машинах переменного тока. М.: Изд АН СССР., 1962. - 624с.

38. Кашин Я.М. Вопросы теории, разработка конструкции и математическое моделирование аксиального многофазного трансформатора фазо-регулятора : Дис.канд. техн. наук. - Краснодар, 1999. - 173 с.

39. Климов Н.С. Пути создания многофазных трансформаторов и генераторов-трансформаторов. Электричество, 1958, № 8, с. 50-54.

40. Копылов И.П. Математическое моднлирование электрических машин. -М.: Высш. шк., 2001. 327с.

41. Копылов И.П., Амбарцумова Т.Т. Влияние вихревых токов ротора на динамические характеристики асинхронных машин. Электротехника, 1976, № И, с.20-23.

42. Копылов И.П., Беспалов В.Я. Мамедов Ф.А., Терехова Н.А. Обобщенный подход к анализу несимметричных переходных режимов асинхронных мапган.-Изв. ВУЗов "Энергетика", 1966, № 10, с. 1-8.

43. Копылов И.П., Клоков Б.К., Морозкин В.П., Токарев Б.Ф. Проектирование электрических машин. М.:Энергоатомиздат, 1993,464 с.

44. Копылов И.П., Мамедов Ф.А., Беспалов В .Я. Математическое моделирование асинхронных электрических машин М.: Энергия, 1969. - 95 с.

45. Копылов И.П., Маринин Ю.С. Тороидальные двигатели. М.-Энергия 1971. -95 с.

46. Коробейников Б.А., Суртаев Ю.А., Терехов В.В. и др. Результаты исследования работы аксиальной электрической машины в заторможенном режиме. Труды 11-й НТК "Электроприводы переменного тока". -Екатеринбург, 1998, с.68-71.

47. Косинский А.В., Рубина В.Б. Анализ индуктивного преобразователя угла в код. Труды МЭМ, вып. 26. - М.: 1972. - с. 4 -11.

48. Косинский А.В., Рубина В.Б. Индуктивный фазовращатель с однофазным питанием. Труды МИЭМ, вып. 7. - М.: 1969. - с. 271 - 288.

49. Косинский А.В., Рубина В.Б. Исследование статистической точности индуктивного фазовращателя. Труды МИЭМ, вып. 7. - М.: 1969. - с. 289 - 297.

50. Костенко М.П., Пиотровский J1.M. Электрические машины. М.: JL: Энергия, 1965, ч.2, 701 с.

51. Крон Г. Тензорный анализ сетей. М.: Советское радио, 1978.

52. Курчавый В.А. К анализу погрешностей однофазного фазовращателя. -Изв. вузов. Приборостроение, 1976, № 7, с. 50-54.

53. Левин Н.Н. Якушков А.В. Математическая модель двухзвенного полупроводникового преобразователя на базе многофазного трансформатора. -Изв. АИ Латв. ССР. Сер. физ. и техн. Наук, 1989, № 1.

54. Ловитт У.В. Линейные интегральные уравнения. М.: Гостехиздат, 1957. -266 с.

55. Мурыгин А.И. Магнитное поле и геометрия пакета торцевого якоря при холостом ходе // Бесконтактные электрические машины /Сб. статей. Рига: Зинатне, 1971. Вып. X. - с. 141-150

56. Мурыгин А.И. Метод упрощенного исследования магнитных полей в якоре и воздушном зазоре торцевых бесконтактных машин// Бесконтактные электрические машины/ Сб. статей. Рига: Зинатне, 1970. Вып. IX. - с. 309 -316

57. Мурыгин А.И. Предварительный выбор основных размеров якоря торцевых бесконтактных синхронных машин// Бесконтактные электрические машины/ Сб. статей. Рига: Зинатне, 1972. Вып. IX. - с. 273 - 284

58. Никитин Б.А., Вакуленко П.В. Определение сил магнитного притяжения в асинхронных торцевых двигателях с помощью ЦВМ. /Проблемы технической электродинамики: Респ.межвед.сб. Киев, 1971, вып.27, с.40-46.

59. Надточий И.В., Юркевичюс С.П. Авиационное оборудование самолёта СУ -27 и его летная Эксплуатация. Учебное пособие. - ИВВАИУ, 1993. - 6с.

60. Нейман Л.Р., Калантаров П.Л. Теоретические основы электротехники, ч. 3 « Теория электромагнитного поля ». - М.: Госэнергоиздат, 1959. - 231с.

61. Памфилов Р.К. Динамический режим работы фазовращателей и вращающихся трансформаторов. //Электричество, 1964, №10, с. 3 9.

62. Памфилов Р.К. Погрешности трансформаторной дистанционной передачи угла при эллиптической неравномерности магнитной проводимости роторов сельсинов. Приборы и системы управления, 1968, № 7, с. 21-23.

63. Памфилов Р.К. Принципы построения измерителей рассогласования следящих систем. М.: Энергия, 1973. - 112 с.

64. Памфилов Р.К. Измерение нессиметрии многофазной системы напряжений. //Электричество. 1966. - №1. - с. 47 - 50.

65. Патент №109963 (а.с. СССР) 1957. Бюл. №12. Индукционный фазовращатель. //Батоврин А. А.

66. Патент №119928 (а.с. СССР). 1959. Бюл. №10 Индукционный фазовращатель. // Батоврин А.А., Галич Н.П.

67. Патент №220363 (а.с. СССР). 1968. Бюл. №20. Фазовращающее устройство. //Строкач С.Н.

68. Патент № 279371 (а.с. СССР). 1970. Бюл. №26. Фазовращатель. //Сафонов С.Н.

69. Патент № 324494 (а.с. СССР). 1971. Бюл. №2. Датчик угловых перемещений. //Андронов А.А., Щитова A.M.

70. Патент № 376857 (а.с. СССР). 1973. Бюл. №17. Фазовращатель. //Артюхов Е.А., Луксанов М.П., Мартынов В.В.

71. Патент № 458930 (а.с. СССР). 1973. Бюл. 32. Индукционный фазовращатель. //Батоврин А.А., Галич Н.П., Даувальдер О.А., Попов Г.Г.

72. Патент № 471597 (а.с. СССР). 1957. Бюл. №19. Фазовращатель //Арпохов Е.А., Мартышев В.В.

73. Патент № 543102 (а.с. СССР). 1977. Бюл. №2. Индукционный фазовращатель. //Батоврин А. А, Ковалёв Р.Н., Куницкий В.Г.

74. Патант РФ № 2082245. 1997. Бюл. №17. Многофазный трансформатор. //Н.А Сингаевский, Б.Х. Гайтов и др.

75. Патент РФ № 2115186. 1998. Бюл. №19. Многофазный трансформатор. //В.А. Атрощенко, Б.Х. Гайтов и др.

76. Патент РФ № 2125312. 1999. Бюл. №2. Многофазный трансформатор. //Н.Д. Сингаевский, Б.Х. Гайтов и др.

77. Патент РФ № 2125749. 1999. Бюл. №3 Многофазный атрегатированный трансформатор. //Гайтов Б.Х., Атрощенко В.А. и др.

78. Патент РФ № 2139586. 1999. Бюл. №28 Многофазный трансформатор-фазо-регулятор. //Гайтов Б.Х., Кашин и др.

79. Патент РФ № 2168785. 200. Бюл. №5 Аксиальный индукционный регулятор. //Гайтов Б.Х, Кашин Я.М. и др.

80. Патент РФ № 217. 2001. Бюл. № 1. Сдвоенный аксиальный индукционный регулятор. //Гайтов Б.Х. и др.

81. Патент РФ № 2181512. 2002. Бюл. № 11. Многофазный трансформатор. //Гайтов Б.Х., Кашин Я.М., Гайтова Т.Б.

82. Патент РФ № 23537 на полезную модель. 2002. Бюл. № 17. //Гайтов Б.Х., Кашин Я.М., Гайова Т.Б.

83. Патент РФ № 29624 на полезную моднль. 2003. Бюл. № 14. //Гайтов Б.Х. и др.

84. Проектирование электрических машин/ И.П. Копылов, Ф.А. Горяинов, Б.К. Клоков и др.; Под ред. И.П. Копылова. М.: Энергия. 1980. - 496 с.

85. Руденко В.Г. Разработка источника электроэнергии переменного тока с улучшенными эксплуатационно-техническими характеристиками для систем электроснабжения летательных аппаратов: Диссертация канд. техн. наук. Краснодар, 2004. 163с.

86. Справочные данные по самолёту СУ 27. Выпуск 7200. Секретно. Инв. № 5477/р, О - 0435,2003. -152 с.

87. Специальные электрические машины. Источники и преобразователи энергии, В 2-х кн./А.И.Бертинов, Д.А.Бут, С.Р.Мирюзин и др.; Под редакцией Б.Л.Алиевского. -М.: Энергоатомиздат, 1990. 392 с.

88. Стрельцов И.П. Математическое моделирование полей в электрических машинах с применением обобщенных рядов Фурье: Дис. докт. техн. наук. Новочеркасск, 1995.

89. Терехов В.В., Жуков Ф.И., Майоров А.П., Перепелица К.В. Конструктивные схемы ТВП (Сборник тезисов докладов на 5 научно-технической конференции Ракетных войск. Часть 2) Краснодар - 1997 - 14 с.

90. Трещев И.И. Электромеханические процессы в машинах переменного тока. JL: Энергия, 1980. - 344.

91. Тимашёв С.В., Кузьмин М.А., Чилин Ю.Н. Оптимизация энегетических систем орбитальных пилотируемых станций. М.: Машиностроение, 1986. -232с.

92. Торопцев Н.Д. Авиационные асинхронные генераторы. М.: Транспорт, 1970. - 224с.

93. Торопцев Н.Д. Асинхронные генераторы автономных систем. М.: Знак, 1997. - 288с.

94. Торопцев Н.Д. Авиационные электрические машины. И.: РИО Мин-во гражд. Авиации СССР. 1969. - 127с.

95. Универсальный метод расчета электромагнитных процессов в электрических машинах / А.В. Иванов-Смоленский, Ю.А. Абрамкин, А.И. Власов, В.В. Кузнецов; Под ред. А.В. Иванова-Смоленского. М.: Энергоатомиздат, 1986.-216 с.

96. Хабигер Э. Электромагнитная совместимость. Основы ее обеспечения в технике: пер. с нем./ И.П. Кужекин; под ред. Б.К. Максимова. М.: Энергоатомиздат, 1995. - 190 с.

97. Харченко В.В., Ковалёв В.В. Основы авиационной техники и радиоэлектроники. Часть 1. М.: Военное изд-во, 1986. - 241с.

98. Хрущев В.В. Электрические машины систем автоматики. Л.: Энергоатомиздат, 1985.

99. Цифровые системы управления электроприводами /А.А.Батоврин, П.Г.Дашевский, В.Д.Лебедев и др. Л.: Энергия, 1977. - 256 с.

100. Цифровые следящие системы судовой автоматики /А.А.Батоврин, П.Г.Дашевский, В.ДЛебедев и др. Л.: Судостроение, 1972. - 448 с.

101. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода,- М.: Энергоиздат, 1981.- 576с.

102. Шадрин В.Н. Фазовращатели фазовых систем программного управления. Изв. вузов. Электромеханика, 1964, №11, с. 1381-1385.

103. Шиллинг В. Схемы выпрямителей, инверторов и преобразователей частоты. М.: Госэнергоиздат, 1950. - 321 с.

104. Шуваев Ю В. Новые схемы многофазных выпрямителей. Вопросы радиоэлектроники. Сер. Общетехническая, 1975, № 1, с.79 - 90.

105. Шуйский В.П. Расчет электрических машин (перевод с немецкого) М.: Энергия, 1968. - 160 с.

106. Электромеханические преобразователи угла с электрической редукцией /Под ред. А.А. Ахметжанова. М.: Энергия, 1978. - 224 с.

107. Электроснабжение летательных аппаратов. /Под ред. Н.С. Лахтадыря. -Рига.: РИО РВВАИУ им. Я. Алканса, 1989. 596с.

108. Bathe К.J., WilsonEJ., Namerical Methods in Finite Element Analysis, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1976.

109. Carter F.W. The Magnetic Field of Dinamo-Electric Machine// Journal I.E.E.-November.-1926.-Vol.64.-P. 1115-1138.

110. Сое R.T. and Taylor H.W. Some Problems in Electrical Machine Design Involving Elliplic Functions// Philosophical Magazine.-1928.-Vol.6-p.l00-145.

111. Couront R. Variational method for the solution of problems of equilibrium and vibrations bull of the Amer Math Soc, 1943.

112. Kreyzing E., Advenced Engineering Matematics Wiley, New York, 1962.

113. Morath E. Carterischer Factor fur groJ3e Luftspaltlangen Electrotechnik und Maschinenbau.-1968.-№ 10.-P.448-456.

114. Morath E. Contraction Factors for Shallov Maschine Slots// Wiss. Z. Electrotechnik.-1971 .-№ 17-2/3 .-P.69-84.

115. Norrie D.H., de Vries G., The Finite Element Metod- Fundamentals and Applications, Academic Press. New York, 1973.

116. Thompson E.H., Algebra of Matrices, Adam Hilger, London, 1969.

117. Zienkiewicz O.C., Cheund Y.K., Finite elements in the solution of field problems, The Engineer, pp. 507-510 (September 1965).

118. Prog, of the 25 th Intersociety Energy Eng. Conf., Reno, Nev., August 12-17, 1990, Vol. 1 /Ed. Nelson Paul. - New - York.