Электрические машины с малоотходным магнитопроводом: Разработка основ теории электромагнит. расчета, мат. моделей, программ и конструкций тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.01, доктор технических наук Грюнер, Аркадий Иванович

• Грюнер, Аркадий Иванович
• доктор технических наук
• 1992

Оглавление диссертации доктор технических наук Грюнер, Аркадий Иванович

Настоящая работа выполнена в Отраслевой научно-исследовательской лаборатории машин постоянного тока и электромашинных преобразователей частоты ОЛМПТ и ЭПЧ при кафедре ТОЭ Красноярского политехнического института и является логическим обобщением комплексных научно-практических исследований электрических машин с малоотходными магнитопроводами, прессованными и пшхтоваяно-мас-сивными роторными системами, проводимых под руководством автора его учениками, коллегами и сотрудниками в ОЛМПТ и ЭПЧ по планам хоздоговорных и госбюджетных НИР в период с 1970 г. по настоящее время.

Целенаправленной деятельности ОЛМПТ и ЭПЧ, росту ее научного потенциала способствовали многолетние научно-технические связи с НИИ завода "Электромашина", г.Прокопьевск, а также научные труды ученых СНГ Л.Р0Неймана, А.И.Бертинова, Е.П.Бойко, А.И.Вольдека, Э.М.Гусельникова, К.С.Демирчяна, Я„Б.Данилевича, В.В.Домбровско-го, А.В.Иванова-Смоленского, В.А.Игнатова, А.И.Инкина, В.М*Казан-ского, И.П.Копылова, А.Э.Кравчика, А.ИЛищенко, Г.Н.Петрова, В.И.Постникова, В.И.Радина, Г.А.Сипайлова, Т.Г.Сорокера» Ф.Н,Са-рапулова, А.А.Терзяна, Ф.М.Юферова, А.И.Яковлева и др.

Автор считает своим приятным долгом выразить благодарность заведующему кафедрой ТОЭ, профессору, канд.техн. наук Ю.С.Перфильеву, а также коллегам, ученикам и сотрудникам кафедры ТОЭ Красноярского политехнического института за поддержку, помощь и полезные обсувдения рассматриваемых в диссертационной работе вопросов.

СОДЕРЖАНИЕ

Основные условные обозначения .Р

ВВЕДЕНИЕ. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ТЕОРИИ И РАЗРАБОТКЕ ИНДУКЦИОННЫХ МАШИН С ММ00ТХ01НЫМИ МАГНИТОПРОВОДАМИ.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

В,1. Особенности и основные направления конструктивного развития индукционных машин с нетрадиционными магнитопроводами.И

В.2. Разработка теории анализа электромагнитных процессов в электрических машинах с нетрадиционными магнитопроводами.

В.З. Задачи исследования и пути их решения. Основные положения диссертации.

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ И ПАРАМЕТРЫ АСИНХРОННЫХ МАШИН С МАГНИТ0ПР0В0Д0М ИЗ МАТЕРИАЛОВ С НИЗКИМИ МАГНИТНЫМИ

СВОЙСТВАМИ.

1„1. Общие сведения и положения метода расчета.

1.2. Расчетная модель шихтованного короткозамкнутого ротора и основные интегральные соотношения.

1.3, Распространение электромагнитной волны в дискретном зубцово-пазовом слое короткозамкнутого ротора.

1*4. Расчет электрических параметров стержней шихтованного короткозамкнутого ротора с учетом магнитной проницаемости сердечника.

1*5. Приведенные электрические параметры стержней короткозамкнутой клетки с учетом магнитной цепи Ротора.

1.6. Коэффициенты изменения активного и индуктивного сопротивлений стержня ротора, приведенного к обмотке статора.

1.7. Электромагнитное поле и электрические параметры короткозамкнутого ротора со ступенчатой формой

1.8. Диаграмма относительных сопротивлений шихтованного короткозамкнутого ротора.

1.9. Синтез магнитной схемы замещения зубцово-пазового слоя короткозамкнутого ротора.ПР

1.10.Вихревые токи в статорных обмотках, расположенных в пазах магнитопроводов с пониженной магнитной проницаемостью.

Выводы по главе 1.

2. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ И ПАРАМЕТРЫ К0Р0ТК03АМКНУТЖ

РОТОРОВ СПЕЦИАЛЬНОГО КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ.

2*1. Основные направления конструктивного развития роторов электрических машин переменного тока.

2.2„ Электромагнитное поле в активном объеме ротора с технологическим зазором между зубцами и ярмом сердечника

2.3«, Комплексное электрическое сопротивление ротора с технологическим зазором и шихтованным ярмом

2.4. Электромагнитное поле и электрических параметров короткозамкнутого ротора с ферромагнитным бандажем

2«5. Электромагнитное поле в прямоугольном проводнике, расположенном в полузакрытом пазу ротора . . Л

2,6. Комплексное сопротивление стержня в полузакрытом пазу ротора

2.7. Расчет приведенного электрического сопротивления роторных стержней произвольной конфигурации.2ПВ

Выводы по главе 2.22П

3. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ И РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННЫХ. ДВИГАТЕЛЕЙ С ШИХТОВАННЫМ К0Р0ТК03АМКНУТЫМ РОТОРОМ

3.1. Комплексное электрическое сопротивление ротора в области малых скольжений 22^

3.2. Критические параметры зубцово-пазового слоя ротора 232 3.3«, Критические параметры шихтованного короткозамкнутого ротора.

3.4. Схемы замещения асинхронной машины с насыщенным магнит опрово дом.

3.5. Электромеханические характеристики машин с насыщенным магнит опрово дом.2^

3.6. Электрические параметры и рабочие характеристики частотно-регулируемых асинхронных двигателей .27 п

3.7. Высшие гармоники магнитного поля в асинхронных машинах с маломагнитным магнитопроводом.2Р

Выводы по главе 3.

4. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ И ПАРАМЕТРЫ ИЖТОВАННО-МАССИВНЫХ К0Р0ТК03АМКНУТЫХ РОТОРОВ. .'.

4.1. Общие сведения

4.2. Электромагнитное поле в зубцово-пазовом слое массивного короткозамкнутого ротора при резко выраженном поверхностном эффекте . 2°

4.3. Комплексное электрическое сопротивление массивного короткозамкнутого ротора при сильном скин-эффекте

4.4. Электромагнитное поле в зубцово-пазовом слое массивного короткозамкнутого ротора при слабом скин-эффекте 32 ~

4.5, Комплексное электрическое сопротивление массивного короткозамкнутого ротора при слабом скин-эффекте.ЗЗР

4.6. Критические параметры и рабочие характеристики асинхронного двигателя с массивным короткозамкнутым ротором

4.7. Электромагнитные параметры асинхронных машин с беспазовым многослойным ротором.

4.8. Электрические параметры асинхронного двигателя с ферромагнитным полым ротором .З^Р

Выводы по главе 4. .37Р

5е ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ МАГНИТНЫЕ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН.

5.1. Общие замечания

5.2. Синтез типовых магнитных В-Н схем замещения электрических машин (декартовые координаты).

5.3. Синтез типовых магнитных В-Н схем замещения электрических машин (цилиндрические координаты^) .-39Р

5.3.1. Параметры В-Н звена активной зубцовой зоны статора.

5.3.2. Параметры цилиндрического шихтованного ярма

5.3.3. Параметры цилиндрического зубцово-пазового слоя ротора

5.3.4. Параметры массивного вала асинхронного двигателя4 ПР 5.4. Практическая реализация магнитных дифференциальных схем замещения

5.4.1. Применение магнитных схем замещения для расчета электродинамических сил в индукционных электрических машинах.

5.4.2. Применение магнитных схем замещения для расчета.41? коэффициента демпфирования в машинах постоянного тока

Выводы по главе 5 .42?

6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ С ШИХТОВАШО-ЖССИВНЫМИ

МАГШТОПРОВОДАМИ (Разработки и эксперимент).42Р

6.1. Электромашинные преобразователи частоты специального применения.

6*2. Двухскоростные бигармонические асинхронные электродвигатели.

6.3. Встроенные асинхронные двигатели для производственных механизмов и сложной бытовой техники.

6.4. Электрические машины с демпферами пульсации Магнитного потока.

Выводы по главе 6.4Я

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электрические машины с малоотходным магнитопроводом: Разработка основ теории электромагнит. расчета, мат. моделей, программ и конструкций»

ВЛ. Особенности и основные направления конструктивного развития электрических машин с нетрадиционными магнитопроводами

Развитие электромашиностроения как ведущей отрасли народного хозяйства характеризуется непрерывным повышением технического уровня, снижением материалоемкости, ростом электромагнитных нагрузок и применением новых электротехнических материалов в электрических машинах, среди которых особое место занимают асинхронные двигатели. Последние отличаются большим разнообразием конструктивного исполнения, общепромышленного и специального целевого назначения, например, электродвигатели для работы в химически активных и агрессивных средах, двигатели-вентиляторы, электродвигатели для бытовой техники и сверхвысокоскоростной обработки металлов, малоинерционные силовые исполнительные двигатели и специальные электродвигатели для электромашинных преобразователей частоты. Все более широкое применение находят встроенные двигатели с внешним ротором и электродвигатели торцевого исполнения.

Асинхронные электродвигатели потребляют во всем мире около половины вырабатываемой электроэнергии, что объясняется простотой конструкции, технологичностью изготовления, надежностью и высокими энергетическими показателями. Наибольший вклад в разработку и внедрение трехфазных асинхронных двигателей внес М.Доливо-Добровольский, предложивший в 1889 г. конструкции статора и короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя, которые по настоящее время практически не претерпели принципиальных изменений, несмотря на непрерывное совершенствование конструкции и технологии их изготовления.

Как альтернатива короткозамкнутому ротору М.Доливо-Добро-вольским был предложен массивный гладкий ферромагнитный ротор, который обеспечивая двигателю более высокий пусковой момент при меньшем пусковом токе, однако уступал по энергетическим показателям. Две конструкции роторов до настоящего времени: шихтованный и массивный являются базовыми конструкциями роторов асинхронных двигателей, привлекающими внимание специалистов во всем мире. Задача обеспечения высоких энергетических показателей при заданном пусковом моменте асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором была решена в начале 20 столетия. Первые конструкции глубокопазных роторов предложены М.Гобартом в 1912 г. и в настоящее время они широко используются в асинхронных электродвигателях. Еще в 1893 г. М.Доливо-Добровольский предложил конструкцию ротора с двойной беличьей клеткой. Однако это предложение не могло в то время найти практическое применение. В 1898г. М.Бушеро показал, что для получения заданных пусковых характеристик асинхронного двигателя необходимо ротора изготавливать многоклеточными, но практически достаточно ограничиться двумя клетками. В 1926 г. К.Шенфер исследовал асинхронный двигатель с массивным ротором и показал, что энергетические показатели двигателя можно улучшить путем фрезерования на поверхности ротора аксиальных канавок. В настоящее время асинхронные двигатели с массивными роторами и их разновидностями / 159 / применяются как двигатели специального назначения для работы в агрессивных средах, а также как управляемые и сверхвысокоскоростные электродвигатели.

Первая единая всесоюзная серия асинхронных двигателей общего назначения мощностью до 100 кВт А, АО была разработана в 1946-1949 г.г. В 1958-1960 г.г. разработана вторая серия А2,А02 В семидесятые годы разработана и внедрена серия дд. В восьмидесятых годах Интерэлектро была разработана новая унифицированная серия асинхронных двигателей АИ, предназначенная для применения во всех странах Восточной Европы. Эти машины отличаются повышенной надежностью и перегрузочной способностью, лучшими массо-габаритными и энергетическими показателями по сравнению с машинами серии 4А. Достигнуто это за счет улучшения свойств электротехнических материалов, совершенствования конструкций и технологии изготовления двигателей и интенсификации их охлаждения. Значительный вклад в разработку единых серий асинхронных двигателей общепромышленного применения внесли Э.Гусельников, Э.Кравчук, Б.Кузнецов, В.Радин, Т.Сорокер, Э.Стрельбицкий и др.

Требование к дальнейшему повышению технического уровня электрических машин обуславливает необходимость снижения материалоемкости за счет увеличения электромагнитных нагрузок, повышения энергоемкости, увеличения ресурса, внедрения малоотходной и безотходной технологии производства. Многолетняя устойчивость классической конструкции низковольных асинхронных двигателей определяется рядом принципиальных достоинств: механическая жесткость сердечника, технологичность изготовления шихтованного магнитопровода, обмотки статора и ротора, отсутствие скользящего контакта. Однако консерватизм конструкции асинхронного двигателя не позволяет устранить ряд недостатков, основными из которых следует считать неизбежные технологические отходы электротехнической стали до 80% от заготовительного веса и малый коэффициент заполнения паза при всыпных обмотках.

Поскольку снижение расхода электротехнической стали при производстве асинхронных машин является важной задачей электромашиностроения, в последнее время достаточно серьезное внимание уделяется разработке следующих традиционных и нетрадиционных конструкций асинхронных машин /13,20,133,138,230/:

Машины с малоотходными шихтованными магнитопроводами. В ФРГ и СССР (Новосибирский электротехнический институт, ОЛЭМНк) предложено магнитопровод статора набирать из штампованных листов электротехнической стали, имеющих квадратный внешний контур, но с уменьшенной спинкой. Основная особенность этой конструкции заключается в том, что каждый последующий лист повернут относительно предыдущего на определенный угол вокруг оси машины. Взаимный сдвиг статорных листов образует своеобразный радиатор с развитой поверхностью охлаждения. Благодаря сдвигу листов выравнивается магнитное сопротивление ярма вдоль полюсного деления. В ЦНШ1АТЭМА Харьковского авиационного института разработана конструкция магнитопровода, в которой статорные листы вырубают прямоугольной или шестиугольной формы вплоть до дна паза, а недостающие до окружности части листа в виде сегментов выштам-повывают у краев полосы рулонной электротехнической стали. Такая конструкция позволяет экономить до 15% электротехнической стали.

Машины с цельнопрессованными и литыми магнитопроводами. Магнитопроводы изготавливают из железных порошков, которые получают, например, методом восстановления ПЖ2М2 , распылением ПЖС1 , электролитическим методом ПЖЭ /230/. Вследствие более низких магнитных свойств сердечника они потребляют больший ток и имеют меньшие КПД и Сов (Р . Относительная магнитная проницаемость прессованных магнитопроводов изменяется от нескольких десятков до нескольких сот единиц. Наилучшие магнитные свойства имеют пресс-изделия из порошка ПЖЭ, получаемые при усилии прес

Рис.ВЛ.1. Классификация малоотходных магнитопроводов электрических машин сования 1,5 Ша, однако удельные потери в них в 3-4 раза выше, чем у электротехнической стали марки 2013. Магнитные свойства прессованных изделий могут быть улучшены путем магнитной обработки смеси порошков железа. Так магнитная проницаемость образца без магнитной обработки составила ¡Хт = 46, а после магнитной обработки увеличилась до /Лг= 104, т.е. в 2,26 раза в направлении магнитного поля и уменьшилась до = 25 в поперечном направлении. Еще более высокие результаты могут быть получены при термо-магнитной обработке изделий. Практический интерес представляет безотходная технология изготовления двухслойных массивных роторов /168/, для которых используются материалы с достаточно малыми значениями и ^ , например, железомедные сплавы марки СМ. Изменением содержания различных легирующих элементов достигается изменение этих свойств в широких пределах. Вследствие неустойчивости электромагнитных характеристик сплавов СМ ведутся работы по изготовлению роторов прессованием металлических порошков, что снижает стоимость деталей на 30-60%' /168/. В /230/ установлена возможность использования ферромагнитного порошка из электротехнических сталей 21 48), что позволяет утилизировать отходы из этих сталей при производстве электрических машин.

Машины с шихтованно-прессованными магнитопроводами /230/. Магнитопровод набирают из листов с обычными пазами, имеющих квадратный или шестиугольный внешний контур с уменьшенной спинкой , а затем опрессовывают смесью ферромагнитных порошков и волокн. Для шихтованно-прессованных магнитопроводов кривые намагничивания и потерь занимают промежуточные значения между магнитопроводами из магнитодиэлектрика и составных шихтованных магнитопроводов из электротехнической стали.

Машины с витым магнитопроводом. Первые конструкции витых магнитопроводов предложены фирмами США " WestitlAouSe " и "General Etzctnc" еще в 30-х годах. Сущность предложения состоит в спиральном сердечнике зубчатого статора, навиваемом на ребро из ленточной стали с предварительно вырубленными пазами. Данные предложения положили начало конструктивно-технологическому развитию активной части асинхронных машин. В СССР разработки нетрадиционных асинхронных машин с витым магнитопроводом ведутся в следующих направлениях /138/:

- составные магнитопроводы с витой спинкой и продольной или поперечной шихтовкой зубцового слоя (г.Новосибирск, нэти);

- составные магнитопроводы с витой спинкой и гофрированной зуб-цово-пазовой зоной ^г,Владимир, ВНИПТИЭМ , г.Москва, МЭИ);

- дельные магнитопроводы из ферромагнитной ленты с пазами, свернутой на ребро в спираль (г.Томск , СКВ ПО "Сибэлектромотор^.

Каждая из названных конструкций имеет свои достоинства и недостатки. Главным фактором, сдерживающим внедрение их в произ водство, является отличие технологий их изготовления от традиционной на электромашиностроительных заводах, что обуславливает необходимость смены имеющегося оборудования. Общим для всех указанных конструкций является увеличение по сравнению с классической конструкцией асинхронного двигателя магнитного сопротивления сердечника. В первых двух конструкциях это происходит из-за неизбежных дополнительных технологических зазоров, а в третей - из-за ухудшения магнитных свойств стали при намотке ее на ребро. Однако эти недостатки полностью компенсируются экономией электротехнической стали. В первом и втором варианте полностью реализуется безотходная конструкция магнитопровода, в третьем - малоотходная конструкция, в которой коэффициент использования электротехнической стали равен 0,9. Это свидетельствует, что работы в указанных направлениях перспективны, что поиск новых конструктивных решений продолжает оставаться по-прежнему-актуальным. Классификация магнитоировоцов приведена на рис.ВЛЛ.

В.2* Разработка теории анализа электромагнитных процессов в электрических машинах с нетрадиционными магнитопроводами

Первоначальные положения классической теории электрических машин разработаны в трудах Б.Апарова, М.Костенко, Г.Петрова, И.Постникова, Р.Рихтера, К.Шенфера, А.Фильда. Были созданы общая теория и инженерные методики проектирования, которые не утратили актуальности и в настоящее время в практической деятельности инженеров-проектировщиков. Эти методики отличает удобство практического использования, небольшая трудоемкость вычислительных операций при обеспечении необходимой достоверности результатов расчета, наглядность электромагнитного процесса.

Дальнейшее совершенствование теории индукционных электрических машин характеризуется применением теории электромагнитного поля, а также оптимизационных методов, средств вычислительной техники и САПР. В развитии теории асинхронных машин важную роль сыграли работы А.Вольдека, Д.Бута, Я.Данилевича, К.Демирчя-на, В.Домбровского, А.Иванова-Смсшенского, И.Копылова, В.Кузнецова, Е.Лопухиной, Г.Сипайлова, А.Терзяна, К.Хорькова, Ф.Юферова и др.

Несмотря на многочисленные работы по исследованию электромагнитных процессов в активном объеме асинхронного двигателя на базе решения уравнений Максвелла /2,11,14,16,23,124,134,139,174, 183,196,205,206,224/ из-за большого объема вычислительных операций до сих пор основным методом анализа стационарных электромагнитных процессов остается метод электрических схем замещения, составляющий основу традиционной теории электрических машин /1,9,10,24,30,118,125,126,131,133,150,154,155,179,186,187,229/.

В общеизвестной Т-образной схеме замещения, используемой при анализе индукционных электрических машин приняты следующие положения: первичные параметры Г/ , - определяют активное и индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора; вторичные параметры У^/ 3 » - учитывают приведенные к обмотке статора активное и индуктивное сопротивление обмотки ротора при условии бесконечно большой магнитной проницаемости сердечника ротора; реактивное сопротивление ветви намагничивания X^ характеризует магнитное сопротивление магнитной цепи асинхронной машины основному магнитному потоку и определяется из расчета режима идеального холостого хода. Такая математическая модель позволяет свести анализ электромагнитного процесса в асинхронном двигателе к расчету сравнительно элементарной электрической цешт с одним переменным параметром, эквивалентирующим нагрузку на валу машины /131,187/. Расчет эквивалентных электрических параметров глубокопазных роторов базируется на работах А.Фильда (1905 г.) и Ф.Эвде (1908 г.) /160,253,254/, в которых приведен расчет электромагнитного поля в стержне, расположенном в прямоугольном пазу, при условии бесконечно большой магнитной проницаемости сердечника и впервые определены выражения коэффициентов увеличения активного сопротивления Кг и уменьшения индуктивного сопротивления стержня в пазу ¡{х , которые широко используются в известных методиках расчета параметров электрических машин и трансформаторов. Коэффициенты Кг и учитывают только электрический поверхностный эффект, обусловленный вихревыми токами, и в области малых скольжений принимают единичные значения. Такой результат обеспечивает удовлетворительную точность расчета параметров при значении относительной магнитной проницаемости сердечника jLLr 150 * 200 . Указанное обстоятельство в одинаковой мере относится и к зависимостям приведенных электрических параметров ротора {f^j5} 0С2' - £on$~t) , соответствующим идеальному ротору (jUr = оо) . В настоящей работе получены выражения коэффициентов и Кх(£) с учетом влияния магнитопровода и поверхностного электрического эффекта в стержнях ротора и показано, что в области малых скольжений преобладающее влияние на коэффициенты Кг и Кх оказывает магнитопровод ротора. Также установлено, что при использовании магнитопроводов из материалов с низкими магнитными свойствами электрические параметры Г2 (S) и имеют более сложную зависимость от скольжения /107/.

Поскольку форма и размеры паза ротора оказывают большое влияние на пусковые и рабочие характеристики асинхронных машин, начиная с М.Доливо-Добровольского, которому принадлежат первые оригинальные конструкции короткозамкнутых роторов, многими учеными предложены самые разнообразные формы пазов, однако на практике наибольшее. Вопросам расчета электрических параметров короткозамкнутых роторов посвящено довольно большое количество работ. Отметим лишь наиболее известные монографии /11,14,119, 120,124,160,180,196,213/, в которых изложены методы расчета и приведены формулы для определения электрических параметров роторов с различной формой паза. Расчет параметров стержней произвольной симметричной конфигурации разработан в работах Б.Клоко-ва, В.Фисенко, В.Цуканова /143,144/. Принятая математическая модель асинхронной машины вынуждала исследователей искусственно раздельно учитывать влияния вытеснения тока (по коэффициентам Кг и Кх) и насыщения магнитопровода от магнитного потока рассеяния на электрические параметры ротора, что, естественно, позволяло получить лишь приближенный характер электромагнитного процесса в активном объеме ротора и исключало возможность исследовать влияние указанных факторов друг на друга. Отметим, что такой подход исключает возможность исследование влияния основного магнитного потока на приведенные электрические параметры ротора. Вместе с тем, принятая математическая модель успешно используется при расчетах традиционных асинхронных машин и обеспечивает хорошее совпадение опытных и расчетных данных параметров электродвигателей.

Вопросы влияния насыщения от потоков рассеяния на индуктивные параметры электродвигателя рассмотрены в работах Т.Сорокера и ЭДравчика /9,198/, Л.Горелика /31/, а также Б.Чалмерса и Р.Додгсона /249/. Влияние насыщения ротора от основного магнитного потока на индуктивное сопротивление ротора впервые было изучено Г.Петровым в 1948 г. /175/, а затем И.Коноваловым /149/. В результате аппроксимации экспериментальных кривых Г.Петров предложил аналитическую функциональную зависимость приведенного индуктивного сопротивления ротора от скольжения с учетом влияния магнитной системы ротора. Полученные результаты хорошо подтвердились при исследовании короткозамкнутых роторов, магнито-проводы которых выполнены из материала с низкой магнитной проницаемостью. Длительное время указанные работы не имели теоретического подтверждения и не получили дальнейшего научного развития. Это обстоятельство объясняется следующими причинами. Результаты Г.Петрова намного опередили свое время. В рамках традиционной теории асинхронных машин невозможно объяснить, а также подтвердить расчетным путем предложенные аппроксимирующие закономерности, поскольку они вступают в противоречие с основополагающим допущением общеизвестной теории о бесконечно большой магнитной проницаемости сердечника ротора. Во-вторых, в работе /175/ Г.Петров исследует изменение индуктивного сопротивления рассеяния ротора от влияния магнитных потоков рассеяния, которое по своей физической сущности в рамках классической теории не может изменяться в таком широком диапазоне. В действительности Г.Петров впервые установил закономерность изменения полного приведенного к обмотке статора индуктивного сопротивления ротора от скольжения с учетом основного магнитного потока и магнитного потока рассеяния, т.е. с учетом влияния конечной величины магнитной проницаемости сердечника ротора на его приведенное реактивное сопротивление. Теоретическое подтверждение и дальнейшее развитие замечательных идей Г.Петрова было получено сорок лет спустя в работах автора /103,107/.

Шестидесятые годы 20 столетия ознаменовались бурным развитием теории индукционных электрических машин, в частности, асинхронных электродвигателей, что связано с внедрением новых технологий производства и новых нетрадиционных электрических машин. Широкое применение получили аналитические и численные математические методы. Интенсивно внедряются методы и средства вычислительной техники. К наиболее значительным теоретическим работам в области электромагнитного расчета полей и параметров асинхронных машин указанного периода относятся труды Е.Брынского, Я.Данилевича, В.Яковлева /14/, В.Домбровского /124/, А.Иванова-Смоленского /129/, В.Казанского, А.Инкина /139/, В.Острейко /174/, И.Постникова /181/ В.Постникова /183/, Е.Мишкина /261/, Е.Фримана /256/ и др.

К настоящему времени усилиями отечественных и зарубежных ученых разработаны основные положения полевой теории электрических машин, позволяющей выполнить расчеты единого электромагнитного поля во всех активных областях машины. Все характерные области (ярмо, зазор, зубцово-пазовый слой) заменяются эквивалентными сплошными магнитно- и электрически-анизотропными средами. Для каждой среды решаются уравнения Максвелла и с учетом граничных условий определяются законы изменения векторов электромагнитного поля. После этого переходят к интегральным электромеханическим характеристикам электрической машины. Определение векторов электромагнитного поля облегчается, если активный объем заменить каскадной схемой замещения, что может быть достаточно строго осуществлено на основании следствия теоремы Умова-Пойтин-га, доказанного А.Инкиным /134/. Основные положения полевой теории электрических машин представлены в работах /124/, /139/, /174/,/181/ /183/, /256/, /261/. Вместе с тем, полевая теория не позволяет оценить влияние дискретности зубцово-пазовых структур на электрические параметры машины, корректно рассчитать электромагнитное поле в воздушном зазоре с учетом двухсторонней зубчатости. В последнее время все большее признание получает разработанный А.Ивановым-Смоленским /128/ эффективный метод расчета электрических машин с явно выраженными зубцовыми структурами статора и ротора, получивший название метода проводимостей зубцовых контуров (МПЗК). Этот метод в отличие от полевой теории электрических машин с высокой степенью достоверности учитывает наибольшее количество 'факторов, влияющих на процессы преобразования электромагнитной энергии, позволяет решать весьма сложные задачи теории электрических машин и производить расчеты установившихся и переходных режимов по сравнительно простым и универсальным алгоритмам.

Практически независимо от теории шихтованных короткозамкну-тых роторов развивалась теория массивных роторов,в которой уже в 1929 г., начиная с работ И.Брука, успешно использовались методы теории переменного электромагнитного поля. Решающее значение в создании нелинейной теории массивных роторов имела монография Л.Неймана /170/, посвященная исследованию поверхностного эффекта в нелинейных ферромагнитных средах. В дальнейшем развитии теории массивных роторов сформировалось два направления: полевой метод и метод магнитных схем замещения. Основные положения полевого метода разработаны И.Постниковым /183/, а второе направление получило развитие в монографии В.Куцевалова /159/. При исследовании массивных роторов успешно используются аналитические и численные методы расчета электрических параметров и рабочих характеристик /16,28,142,159 и др./. Все большее применение в последнее время в асинхронных машинах находят зубчатые ферромагнитные роторы, обеспечивающие электродвигателю большую габаритную мощность, более высокие энергетические показатели КПД, CüS^ • Задача расчета электромагнитного поля в зубчатом массиве заданной конфигурации отличается значительной сложностью. Наиболее полно массивные ферромагнитные ротора исследованы В.Постниковым /183/ на основе полевой теории электрических машин. Не менее эффективный метод исследования массивных гладких и зубчатых ферромагнитных роторов предложен в работе А.Лищенко»

B.Лесника /162/. Авторами изложены результаты электромагнитного расчета параметров зубчатых структур массивного ротора, приведены результаты оптимизации активной и концевой зон массивного ферромагнитного ротора, позволяющей значительно улучшить энергетические показатели асинхронных машин с массивными роторами.

Менее изученными являются массивные короткозамкнутые ротора, в разработке теории которых преобладает численный эксперимент в работах Е.Брынского, Я.Данилевича и В.Яковлева /14/ и

C.Поклонова /178/. Аналитическое исследование массивных коротко-замкнутых роторов представлено в работах И„Постникова, В.Асан-баева, В.Саратова /7,184/. Исследование рабочего режима асинхронного двигателя с массивным короткозамкнутым ротором в /178/ предложено проводить по электрическим схемам замещения шихтованного короткозамкнутого ротора, что может привести к значительным погрешностям расчета. Более высокую точность расчета электромеханических характеристик обеспечивают электрические схемы замещения асинхронного двигателя с массивным короткозамкнутым ротором, приведенные в работе /46/.

Перспективным направлением развития электропривода является сближение приводного электродвигателя с производственным механизмом и вытеснение промежуточных передач, так как механические передаточные звенья не только увеличивают массогабарит-ные характеристики машин, ненадежны и недолговечны в работе, но и снижают коэффициент полезного действия привода, создают дополнительные шумы и вибрации, требуют повышенных материальных затрат и эксплуатационных расходов. В связи с этим весьма актуальным является разработка и исследование электроприводов, допускающих непосредственное соединение электродвигателя и рабочего органа машины или их полное совмещение. Указанным требованиям удовлетворяют в большей степени нетрадиционные конструкции асин О О -ГЛ хронных двигателеи с внешним ротором и торцевой конструкции. В двигателе с внешним ротором последний может выполнять функции рабочего органа ( барабана, диска, колеса и т.д.) промышленного механизма /15/. Торцевые асинхронные двигатели применяются для различных приводов промышленного и бытового назначения, в том числе для привода автомобильных исполнительных двигателей, бытовых и промышленных вентиляторов, воздушных кондиционеров, устройств, работающих в агрессивных средах, исполнительных механизмов точных станков и др. /133/. Теоретические аспекты, связанные с разработкой двигателей с внешним ротором рассмотрены в работе Г.Влюмина /15/,а вопросы расчета, проектирования и технологии изготовления торцевых асинхронных двигателей представлены в монографии В.Игнатова и К.Вильданова /133/. Материалоемкость нетрадиционных электрических машин может быть существенно снижена благодаря использованию малоотходных и безотходных технологий и изготовлению магнитопроводов методами порошковой металлургии. Однако в связи со снижением магнитных свойств сердечников возникает необходимость разработки уточненной методики расчета электромеханических характеристик асинхронных машин, учитывающей влияние магнитопровода на электромеханической преобразование энергии в активном объеме электрической машины.

Анализ теоретических и экспериментальных работ отечественных и зарубежных ученых свидетельствует о том, что создан фундамент для разработки обобщенной теории стационарных электромагнитных процессов асинхронных электрических машин с прессованными шихтованными и литыми массивными короткозамкнутыми роторами. Принятие бесконечно большой магнитной проницаемости магнитопровода в направлении, нормальном к активной поверхности роторов приводило к двум идеализированным схемам замещения роторовнесмотря на общность электромагнитных процессов, возникающих в обоих роторах. При исследовании роторов, содержащих магнитопровода с низкими магнитными свойствами, указанное допущение приводит к существенной погрешности расчета и поэтому актуальной задачей проектирования является разработка уточненной методики расчета асинхронных машин, учитывающей магнитные свойства магнитопровода.

В.З. Задачи исследования и пути их решения. шихтованного и массивного

Основные положения диссертации

Целью диссертационной работы является разработка теоретических положений, математических и программных средств обеспечения электромагнитных расчетов индукционных электрических машин, еТ7 содержащих магнитопроводы из материала с низкими магнитными свойствами - одного из перспективных направлений в электромашиностроении.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. На единой основе выполнено теоретическое исследование закономерностей электромагнитного процесса в индукционных электрических машинах с низкомагнитным магнитопроводом, шихтованными и прессованными глубокопазными, литыми и массивными короткозамк-нутыми, полыми ферромагнитными и комбинированными роторами.

2. Разработана обобщенная теория электромагнитного расчета пусковых режимов асинхронных машин с прессованным статором, шихтованными, прессованными, литыми и массивными короткозамкнутыми роторами.

3. Синтезирована универсальная электрическая схема замещения асинхронных машин с маломагнитным статором, прессованными и литыми короткозамкнутыми роторами в режиме малых скольжений.

4. Предложен и реализован способ ступенчатого регулирования скорости асинхронного двигателя, разработаны, спроектированы и находятся на стадии промышленного освоения асинхронные двигатели специального назначения с улучшенными технико-экономическими показателями.

К числу основных положений и новых результатов исследований, которые содержатся в диссертации и выносятся автором на защиту, относятся следующие:

- теоретические положения и метод электромагнитного расчета дискретной структуры зубцово-пазового слоя электрической машины, содержащей маломагнитный магнитопровод из материала с низкими магнитными свойствами, анализ распространения электромагнитной волны в зубчатом магнитопроводе;

- "магнитный эффект "низко, магнитного магнитопровода, обусловленный конечной магнитной проницаемостью сердечника, зависящий от числа пазов ротора на полюс электрической машины,и его влияние на электромагнитный процесс и электрические параметры обмотки статора и короткозамкнутого ротора асинхронного электродвигателя;

- методика расчета коэффициентов изменения активного и индуктивного сопротивлении стержней в пазах шихтованного и массивного короткозамкнутого ротора с учетом влияния вихревых токов в стержнях и зубцах, а также конечных магнитных проницаемостей зубцов по продольной и поперечной оси и ярма ротора;

- обоснование нелинейной связи между электрическими параметрами ротора и его приведенными к обмотке статора параметрами при конечной магнитной проницаемости сердечника и расчет коэффициентов изменения активного и индуктивного сопротивлений стержней в пазах шихтованного или массивного ротора, приведенных к обмотке статора;

- способ улучшения пусковых характеристик асинхронных двигателей при ограниченной высоте зубцово-пазового слоя и расчет электрических параметров ротора с полузакрытыми несимметричными пазами, а также расчет параметров ротора с произвольной симметричной формой пазов и зубцов с учетом изменения электропроводности стержня и магнитной проницаемости зубцов по высоте зубцово--пазового слоя;

- методика расчета многослойных статорных обмоток электрических машин переменного токае низкомагнитным магнитопроводом и определение коэффициентов изменения активного и индуктивного сопротивлений обмотки в пазовой области с учетом вихревых токов в обмотке и магнитной проницаемости сердечника статора;

- функциональные зависимости от скольжения приведенных к обмотке статора активного и индуктивного сопротивлений коротко-замкнутого ротора в области малых скольжений ротора, содержащего магнитопровод из прессованного или литого магнитного материала и расчет критических скольжений приведенного активного сопротивления и фазового угла вторичного тока асинхронной машины;

- теорема о критических скольжениях, устанавливающая связь между критическими скольжениями приведенного активного сопротивления, фазового угла вторичного тока и электромагнитного момента асинхронной машины с маломагнитным ротором;

- универсальная электрическая схема замещения асинхронного двигателя с шихтованным или массивным короткозамкнутым ротором и обобщенная методика расчета электромеханических характеристик асинхронной машины;

- способ ступенчатого регулирования частоты вращения и би-гармонический двух скоростной асинхронный двигатель для его реализации, а также результаты исследований электромашинных преобразователей частоты торцевого исполнения, асинхронных двигателей-вентиляторов с внешним ротором и торцевого исполнения, бигармо-нических асинхронных двигателей и научно-обоснованные рекомендации по их проектированию.

Сформулированные в работе концепции и теоретические обобщения электромагнитных расчетов асинхронных машин с маломагнитным магнитопроводом и роторами различного конструктивного исполнения позволили решить крупную научную проблему по созданию единого математического описания электромагнитного процесса, расчета электрических параметров и синтеза универсальной схемы замещения - основы для научного прогнозирования и технико-экономического обоснования конструкторско-технологических мероприятий по применению новых материалов при разработке асинхронных двигателей общепромышленного и специального назначения.

На базе этих расчетов разработаны инженерные методики и программы расчета на ЭВМ электрических параметров и электромеханических характеристик асинхронных двигателей с роторами различного конструктивного исполнения шихтованные или прессованные глубокопазные, массивные или литые короткозамкнутые, малоинерционные короткозамкнутые, полые ферромагнитные и немагнитные ротора . Программы расчета использовались также при расчетах параметров синхронных машин и машин постоянного тока с демпферами пульсации магнитного потока. Полученные методики, учитывающие магнитные и электропроводные свойства магнитопровода, а также конструктивные особенности различных зон электрической машины, хорошо согласуются с результатами эксперимента.

В процессе работы над диссертацией в "Отраслевой научно-исследовательской лаборатории машин постоянного тока и электромашинных преобразователей частоты" (олмПТиЭПч) Красноярского политехнического института при научном руководстве автора и его непосредственном участии полученные научные результаты, а также разработанные математические и программные средства обеспечения внедрены в практику научно-исследовательских работ НИИ АНПО "Электромашина", г.Прокопьевск и ряда КБ и предприятий страны.

Основные результаты и выводы диссертационной работы использованы при

- разработках экспериментальных образцов отрезка серии торцевых электромашинных преобразователей частоты мощностью

1 + 20 кВт;

- разработках и научных обоснованиях инженерных методов расчета торцевых встроенных асинхронных двигателей-вентиляторов для охлаждения регулируемых машин постоянного тока серии 2П;

- разработках цилиндрических высокоиспользованных асинхронных двигателей с распределенными обмоточными структурами и улучшенными виброакустическими характеристиками для электромашинных преобразователей АТТ-1-400, АТТ-8-400, АТТ-50-400;

- разработках встроенных асинхронных двигателей с внешним ротором для независимой вентиляции электромашинного преобразователя АТТ-50-400 с двухконтурной системой охлаждения и пониженным уровнем аэродинамического шума;

- разработках асинхронных двигателей с бандажированным коротко замкнутым ротором и улучшенными виброакустическими характеристиками;

- разработках и научном обосновании инженерных методов проектирования сверхвысокоскоростных силовых асинхронных двигателей для электрошпинделей фрезерных станков;

- разработках'машин постоянного тока с улучшенными виброакустическими и маесогабаритными показателями с использованием демпферов пульсации магнитного потока;

- разработках бигармонических двухскоростных асинхронных двигателей и способа ступенчатого регулирования частоты вращения электродвигателя, использующего две пространственные гармоники магнитного поля»

Основаниями для проведения комплекса НИР, выполняемых в ОЛМПТиЭПЧ являются:

- постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 29.06.80 № 484-156;

- приказ Министерства -электротехнической промышленности и Министерства высшего и среднего специального образования РСФСР от 11.07.81 №403/442 об организации научно-исследовательской лаборатории электрических машин постоянного тока и электромашинных преобразователей частоты ОЛШТиЭПЧ при Красноярском политехническом институте;

- Постановление ГКНТ при Совете Министров СССР М88 от 18.04.74;

- решение секции "Электрические машины" ТЭС ЕЛО "Союзэлек-тротяжмаш" от 02.07.81;

- перспективные и годовые планы работы ОЛМПТиЭПЧ;

- тематические планы заказчика НИИ АНПО "Электромашина", г.Прокопьевск .

Основные положения диссертационной работы докладывались автором и получили одобрение на:

- 3 Международном симпозиуме по теоретической электротехнике (Москва, 1985 г.) ;

- 1 Всесоюзной конференции по теоретической электротехнике (Ташкент, 1987 г.) ;

- 2 Всесоюзной конференции по теоретической электротехнике (Винница, 1991 г.) ;

- 5 Всесоюзной научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития производства низковольтных асинхронных электродвигателей (^Владимир, 1980 г.^ ;

- 6 Всесоюзной научно-технической конференции "Перспективы развития производства асинхронных двигателей в свете решений 26 съезда КПСС (Владимир, 1982 г.) ;

- Всесоюзном межотраслевом научно-техническом семинаре "Повышение энергетических характеристик и снижение расхода материалов асинхронных двигателей низкого напряжения ^Владимир,1973г.,

- 7 Всесоюзной научно-технической конференции "Состояние и перспективы совершенствования, разработки и производства асинхронных двигателей (Владимир, 1985 г.) ;

- 5 Всесоюзной научно-технической конференции "Динамические режимы работы электрических машин и электроприводов" ^Каунас, 1988 г.) ;

- Всесоюзной научно-технической конференции с международным участием "Современные проблемы электромеханики" (^Москва, 1989г.) ;

- Республиканской научно-технической конференции "Перспективы развития электромашиностроения на Украине" ( Харьков, 1988г.);

- Республиканской научно-технической конференции "Электромеханические преобразователи и машино-вентильные системы ( Томск, 1991 г.) ;

- 10 Всесоюзной научно-технической конференции "Интеллектуальные электродвигатели и экономия электроэнергии" (Суздаль, 1991 г.) ;

- Межвузовской научно-технической конференции по электрическим машинам ^Каунас, 1969 г.) ;

- Краевых научно-технических конференциях "Автоматизация электроприводов и оптимизация режимов потребления" (Красноярск, 1977-1991г.г.) ;

- научно-технических конференциях "Устройства и системы автоматики автономных объектов" (Красноярск, 1987 и 1990 г.) ;

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, выводов по работе , списка литературы и приложения.

Заключение диссертации по теме «Электромеханика и электрические аппараты», Грюнер, Аркадий Иванович

Выводы по главе 6

В результате экспериментальных исследований электрических машин с шихтованно-массивными роторными системами установлено:

1. Использование шихтованно-массивных роторных систем в торцевых электромашинных преобразователях позволило разработать отрезок серии (і 4- 20 кВт) с улучшенными массогабаритными показателями. В торцевом преобразователе ПТТТ-1-400-1 по сравнению с серийным преобразователем ПТ0-1-400-1 снижена масса преобразователя на 30%, уменьшена аксиальная длина корпуса на 33% при увеличении диаметра на 16,6%. Расход обмоточной меди уменьшен на 19%, электротехнической стали - на 47%.

2. На базе шихтованной магнитной системы двухполюсного асинхронного двигателя путем соответствующего выполнения обмоточных структур выполнен бигармонический двухскоростной электродвигатель, рабочими гармониками которого являются первая и вторая гармоническая магнитного поля. Основными преимуществами бигармонического двигателя является простоте изготовления обмотки статора и обеспечение двух скоростей вращения путем изменения чередования фаз напряжения на зажимах электродвигателя.

3. Исследованы четыре шихтованно-массивных систем коротко-замкнутых роторов на экспериментальных образцах асинхронных двигателей: ротор с шихтованным сердечником; ротор с шихтованными зубцами и массивным ярмом; ротор с шихтованными зубцами и двухслойным шихтованно-массивным ярмом; ротор с массивным сердечником. В результате расчетов и экспериментальных исследований установлено: ротор с шихтованным сердечником по сравнению с другими роторами обеспечивает двигателю больший пусковой момент, а также более высокие КПД и коэффициент мощности, однако более мягкую механическую характеристику, с ростом нагрузки различие в КПД становится незначительным; ротор с двухслойным ярмом по сравнению с массивным коротко-замкнутым ротором и ротором с массивным ярмом обеспечивает двигателю более высокие КПД и коэффициент мощности, больший пусковой момент и более мягкую механическую характеристику; ротор с массивным ярмом по сравнению с массивным короткозамк-нутым ротором обеспечивает более высокие КПД и коэффициент мощности, больший пусковой момент, но более мягкую механическую характеристику; ротор с массивным сердечником обеспечивает двигателю наиболее жесткую механическую характеристику, однако меньший пусковой момент и более низкие энергетические показатели особенно в области малых нагрузок; ротора« шихтованным сердечником и двухслойным ярмом близки друг к другу по энергетическим показателям, наиболее технологичны в изготовлении; кроме того, ротор с двухслойным ярмом обеспечивает экономию электротехнической стали по сравнению с шихтованным сердечником; сравнение опытных и расчетных зависимостей свидетельствует о возможности применения предложенных методик для расчета асинхронных двигателей с различными конструктивными исполнениями роторов.

4. Проведенные исследования электрических машин с демпферами пульсации магнитного потока показали, что виброакустические характеристики машин постоянного тока могут быть существенно улучшены путем установки двухслойных демпферов пульсации магнитного потока на полюсных наконечниках, либо путем бандашрования якоря ферромагнитной лентой или проволокой. Виброакустические характеристики асинхронных двигателей могут быть улучшены путем установки на активной поверхности ротора с полузакрытыми пазами бандажа из ферромагнитной проволоки или ленты.

ЛР5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящая работа решает научную проблему комплексных расчет-но-теоретических исследований электромагнитных полей, электрических параметров и электромеханических характеристик асинхронных машин с маломагнитным сердечником. Решение этой проблемы включает в себя в качестве методологической основы разработку математических моделей электромагнитного расчета дискретных структур зубцово-пазовых областей магнитопровода асинхронных двигателей. Основные положения выполненных научных разработок имеют и самостоятельное значение, поскольку могут быть использованы для исследования электрических параметров и электромагнитных процессов в электрических машинах других типов и модификаций (синхронных, генераторов, машин постоянного тока и др.) .Выполненные расчетно-теоретические исследования направлены на выявление общих закономерностей и специфических особенностей влияния маг нитопро вода ротора на электрические параметры и электромеханические характеристики асинхронного электродвигателя. Результаты исследований представляют научную основу для электромагнитного расчета, прогнозирования и технико-экономических обоснований применения магнитных материалов с низкими магнитными свойствами при изготовлении магнитопроводов, также оценки влияния насыщения магнитопровода и новых- конструкторско-технологиче.ских ме-рориятий при реализации малоотходных образцов электрических машин. Основные положения и выводы диссертационной работы заключаются в следующем.

1. Предложена и реализована математическая модель короткозамк-нутого ротора с маломагнитным магнитопроводом в виде магнитного многополюсника с распределенными по высоте зубца параметрами, число полюсов которого равно количеству зубцов ротора.

2. Установлено, что на затухание электромагнитной волны в дискретном зубдово-пазовом слое ротора кроме известных факторов оказывает влияние магнитная проницаемость зубцов в зависимости, от количества пазов ротора на полюс АД. Наиболее сильно это проявляется в области малых скольжений и в многополюсных электродвигателях.

3. Получены аналитически© выражения коэффициентов изменения активного и индуктивного сопротивлений стержня в пазу шихтованного ротора, которые учитывают одновременно скин-эффект, обусловленный вихревыми токами в стержнях и магнитный эффект, обусловленный влиянием магнитопровода ротора. Показано, что магнитный эффект также как и скин-эффект обуславливает увеличение активного и уменьшение индуктивного сопротивления стержня. Наибольшее влияние скин-эффекта проявляется в пусковом режиме, а влияние магнитного эффекта - во всем диапозоне скольжений и особенно сильно в режиме малых скольжений. ""становлено, что магнитный эффект проявляется тем сильней, чем меньше магнитная проницаемость магнитопровода ротора.

4* Показано, что магнитный эффект, обусловленный конечным сопротивлением магнитопровода, нарушает линейную связь между электрическими параметрами ротора и его параметрами, приведенными к обмотке статора. Это явление сильно проявляется в области малых скольжений и практически исчезает при больших скольжениях ротора. С уменьшением частоты скольжения ротора наблюдается уменьшение приведенного активного и увеличение приведенного индуктивного сопротивлений маломагнитного ротора.

5. Установлено, что в статорных обмотках при промышленной частоте электрический поверхностный эффект, обусловленный вихревыми токами в проводниках, значительно превосходит магнитный эффект, обусловленный конечной магнитной проницаемостью сердечника и поэтому влияние магнитного эффекта на электрические параметры статора несущественно.

6. Получены аналитические выражения, коэффициентов изменения активного и индуктивного сопротивлений стержня в пазу ротора с технологическим зазором между зубцами иярмом. Показано, что с ростом технологического зазора усиливается магнитный эффект, приводящий к увеличению активного и уменьшению индуктивного сопротивлений стержня независимо от скольжения ротора.

7. Разработана универсальная методика расчета приведенных к обмотке, статора электрических параметров ротора с пазами произвольной симметричной конфигурации, которая учитывает как изменение электропроводности материала и ширины стержня по высоте его, так и изменение ширины и магнитной проницаемости зубца ротора по высоте его.

8. Проведен анализ двухмерного электромагнитного поля в стержне, расположенном в полузакрытом несимметричном пазу ротора. Установлено, что при ограниченной высоте паза можно достичь существенного увеличения сопротивления стержня в пусковом режиме, применяя на роторе полузакрытые несимметричные пазы.

9. Показано, что расчет электромеханических характеристик высокоиспользованных асинхронных, двигателей с маломагнитным корот-козамкнутым ротором целесообразно провощить с использованием универсальных интегральных Т- и Г-образных электрических схем замещения.

10. Установлено, что магнитный эффект магнитопровода ротора обуславливает два критических скольжения ротора: критическое скольжение приведенного активного сопротивления и критическое скольжение фазового угла вторичного тока, которые полностью определяют характер изменения приведенного комплексного электрического сопротивления ротора в функции скольжения.

11. Критические скольжения ротора учитывают влияние насыщения зубцов и ярма ротора, а также наличие технологического зазора между зубцами и ярмом ротора. Доказана теорема о критических скольжениях асинхронного двигателя, расширяющая возможности проектировщика при решении задач анализа и синтеза асинхронных двигателей с заданными техническими условиями.

12. Исследованы электромагнитные процессы в массивном коротко-замкнутом роторе, предложены расчетные выражения для определения электрических параметров, критических скольжений и электромеханических характеристик асинхронного электродвигателя.

13. Установлены общие закономерности электромагнитного расчета маломагнитных и массивных коротко замкнутых, полых ферромагнитных и немагнитных, а также массивных роторов в стационарном режиме. Для указанных типов роторов в режиме малых скольжений предложены единые расчетные формулы электромагнитных параметров и синтезирована универсальная Т-образная схема замещения асинхронного двигателя, реализованы общие расчетные формулы для механической мощности, электрического тока и электромагнитного момента.

14. Получены функциональные выражения и типовые дифференциальные магнитные схемы замещения для исследования двухмерного магнитного поля в различных конструктивных зонах магнитопровода электрических машин в декартовой и цилиндрической системах координат.Представленные выражения позволяют по простому алгоритму производить расчет электродинамических сил, возникающих в магнитопроводе на границах раздела сред.

15. Предложен и реализован новый способ регулирования частоты вращения асинхронного двигателя, на основе, которого разработан би-гармонический асинхронный электродвигатель. Созданы конструкции электрических машин специального применения, в том числе с малоотходным магнитопроводом, различного конструктивного исполнения с улучшенными массогабаритными, и технико-экономическими показателями. Конструкции машин разработаны при непосредственном участии автора и защищены авторскими свидетельствами.

На основе реферируемой работы созданы методики и программы расчета электромагнитных параметров на ЭВМ новых конструкций машин, спроектированных и изготовленных в ОЛ МПТ и ЭПЧ. Основные результаты научных исследований, отраженные в .диссертации, используются в учебном процессе КрПИ.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Грюнер, Аркадий Иванович, 1992 год

1. Автоматизированное проектирование электрических машин: Учебное пособие /Ю.Б.Бородулин, В.С.Мостейкис, Г.В.Попов, В.П. Шишкин; Под ред. Ю.Б.Бородулина. -М.: Высш.шк,, 1989. - 280 с.

2. Расчет электромагнитных полей в электрических машинах /И.Б.Альтшулер, П.Я.Карташевский, А.Л.Лившиц, М.Б.Файнштейн, -М.: Энергия, 1969. 88 с.

3. Альпер Н.Я., Терзян A.A. Индукторные генераторы. М.: Энергия, 1970. - 192 с.

4. Анре Анго. Математика для электро- и радиоинженеров. -М.: Наука, 1965. 780 с.

5. Апсит В.В. Общие принципы и возможные практические пути исследования и расчет магнитных, полей в электрических машинах. -Рига: Зинатне, 1971. 58 с.

6. Апсит В.В., Дикин Ю.И., Лапшин В.К. Методика расчета плоского магнитного поля в поперечном сечении электрической машины. Доклад на научной конференции по теоретическим и электрофизическим проблемам электроэнергетики. Рига: Зинатне, 1975. -55 с.

7. Асанбаев В.Н., Безуглый Г.Б., Остапчук Л.Б. К выбору геометрии массивного ротора с беличьей клеткой //Проблемы технической электродинамики. Киев: Наукова думка, 1974. Вып.46,1. С. 7-41.

8. Астахов H.H., Малышев B.C., Овчаренко Н.Я. Математическое моделирование вибрации асинхронных машин, Кишенев: Штиинца, 1987. - 146 с.

9. Асинхронные машины общего назначения /Е.П.Бойко, Ю.В.Га-инцев, Ю.М.Ковалев и др.; Под ред. В.М.Петрова и А.Э.Кравчика.1. М,: Энергия, 1980. 488 с.

10. Булгаков A.A. Частотное управление асинхронными двигателями. М.: Энергоиздат, 1982. - 216 с.

11. Баклин B.C., Хорьков К.А. Специальный курс электрических машин. Томск: ИШ, 1980. - 96 с.

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

13. Бойко Е.П* Расчет магнитной цепи и электромагнитных сил в асинхронных двигателях с малоотходным магнитопроводом //Электротехника. 1986. - № 1. - С.59-62.

14. Брынский Е.А., Данилевич Я.Б., Яковлев В.И. Электромагнитные поля в электрических машинах. JI.: Энергия, 1979.-176 с,

15. Блюмин Г.З. Двигатели с внешним ротором для высокоскоростного электропривода. М.: Энергия, 1977. - 152 с.

16. Бут Д.Ао Анализ и расчет асинхронных машин на основе одномерных уравнений электромагнитного поля //Электричество. -1986. 1 6,- С.20-28.

17. Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины. М,: Высш.шк., 1985. - 225 с.

18. Важнов А.И,, Гордон И.А., Гофман И.А. Расчет трехмерного электромагнитного поля //Электричество. 1976. - М. - С.24-28.

19. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока. Л.: Энергия, 1980. - 256 с.

20. Веселовский О.Н., Давыдов В.В. Самотормозящийся линейный асинхронный двигатель для транспортных средств //Электрические машины с малоотходным магнитопроводом и нетрадиционными обмоточными структурами. Новосибирск: НЭТИ, 1985. - С.137-143.

21. Виноградов Н.В. Производство электрических машин, М.: ГЭИ, 1961» - 320 с.

22. Вишникин А.И., Халиль Осама М. Некоторые вопросы моделирования асинхронного электродвигателя с глубокопазным ротором на АВМ //"Проблемы технической электродинамики". Респ. межвед. сб. 1974. Вып.46, С.103-105.

23. Вольдек А.И, Магнитное поле в воздушном зазоре асинхронных машин //Тр. ЛИИ им.М.И.Калинина. 1953. - №3. - С.60-80.

24. Вольдек А^И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978. - 832 с.

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

26. Гаинцев Ю.В. Таблица для выбора числа пазов ротора асинхронного двигателя //Электротехника. 1979. - №10. - С.9-11.

27. Геллер Б., Гамата В» Дополнительные поля, моменты и потери мощности в асинхронных машинах. М.-Л,: Энергия, 1964, -264 с.

28. Глухиевский Л.И., Костив А.П. Расчет магнитного поля асинхронной машины с массивным ротором. Львов: Вища шк., 1983. - 128 с.

29. А.с. 1391369 СССР, МКИ Н 01 Г 41/04. Трансформатор /А.И.Грюнер, Ю.П.Допов, А.Ю.Южанников, Е.Ю.Лохмакова СССР -3 е.: ил.

30. Гольдберг О.Д., Гурин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин. М.: Высш.шк., 1984. - 431 с.

31. Горелик Л.В, Расчет параметров короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя в пусковых режимах //Электротехника. -1979. № 7. - С,24-25.

32. Гринберг Г.А» Избранные вопросы математической теории электрических и магнитных явлений. М.-Л.: Изд-во Акад.наук СССР, 1948. 727 с.

33. Грюнер А.И. Исследование короткозамкнутых роторов торцевых асинхронных двигателей: Дис. . канд.техн.наук /Новосибирск, 1970. 173 с.

34. Грюнер А.И. Асинхронный двигатель с полым ротором и плавающим ярмом //Сб. Автоматизация электроприводов и оптимизация режимов электропотребления. Красноярск: КИИ, 1967. - С. 96103.

35. Грюнер А.И», Казанский В.М. Возможность увеличения единичной мощности и быстродействия исполнительных асинхронных двигателей //Автоматизация производственных процессов. Труды НЭТИ.- Вып.5. Новосибирск, 1967. - С.111-115.

36. A.c. 223891 СССР, МКИ Н02К. Короткозамкнутых ротор. /В.М.Казанский, А.И.Грюнер, В.М.Британчук и В.Н.Зонов СССР .- 3 с.: ил.

37. Грюнер А.И. Определение комплексного магнитного сопротивления массивного ротора асинхронного двигателя //Автоматизация производственных процессов. Труды НЭТИ, Вып.6. - Новосибирск, 1969. - С.189-195.

38. Грюнер А.И., Инкин А.И., Шейнин A.M. Расчет параметров стержней массивного ротора с короткозамкнутой клеткой //Сб. Асинхронные электромикромашины* Каунас : КИИ, 1969. - С.140-144.

39. Грюнер А,И. Определение коэффициента воздушного зазора в торцевых электрических машинах //Сб. Автоматизация электроприводов и оптимизация режимов электропотребления. Красноярск: КрПИ, 1972. - С.106-112.

40. Грюнер А.И., Собачинский JI.K. Электромагнитное поле полого ферромагнитного ротора с ярмом //Сб. Автоматизация электроприводов и оптимизация режимов электропотребления. Красноярск:1. КрПИ, 1972. СЛ13-119.

41. A.c. 425270 СССР, МКИ Н02К 9/04. Электрическая машина /В.М.Казанский, А.И.Грюнер, JI.К,Собачинский, Ю.М.Грудинов СССР -2 с.: ил.

42. Грюнер А»И», Грудинов Ю.М., Собачинский Л.К. О расчете коэффициента рассеяния паза с технологическим зазором //Сб. Оптимизация режимов работы электроприводов и электроснабжения. -Красноярск: КрПИ, 1973. С.174-177.

43. Грюнер А.И., Шаповалов В.А. К расчету параметров глубо-копазного массивного ротора с клеткой //Сб. Оптимизация режимов работы электроприводов и электроснабжения. — Красноярск: КрПИ, 1973. СЛ78-181.

44. Грюнер А,И., Казанский В.М, Эквивалентные электрические параметры и схемы замещения массивного короткозамкнутого ротора //Электричество. 1973. - №2. - С.86-87.

45. Грюнер А.И», Собачинский Л.К. Об использовании торцевых беспазовых двигателей для независимой вентиляции электрических машин //Сб. Электрические беспазовые машины переменного тока. Вып.4. Новосибирск: НЭТИ, 1973. - С.25-28.

46. Грюнер А.И., Собачинский Л.К«, Грудинов Ю.М,, Шаповалов В.А* Электрический двигатель-вентилятор. ЦНТИ. Информлисток № 225-73. Красноярск, 1973. - 2 с.

47. Грюнер А.И., Собачинский Л.К. Встроенный двигатель-вентилятор для электрических машин с широким диапазоном регулирования скорости вращения. М., 1974, - 12 с. - Деп, в ОВНИИЭМ476.74»

48. Грюнер а,И., Шаповалов В»А. Дифференциальные параметры асинхронного двигателя с внешним ротором и беспазовым статором //Сб. Оптимизация режимов работы электроприводов• Красноярск: КрПИ, 1974. - С.172—177.

49. Грюнер А.И., Шаповалов В.А. Элементы электромагнитного расчета асинхронных двигателей с внешним ротором и беспазовым статором //Сб. Оптимизация режимов работы электроприводов, -Красноярск: КрПИ, 1974. СЛ78-182.

50. Грюнер а.И., Собачинский Л.К. О возможности улучшения энергетических показателей торцевых двигателей-вентиляторов //Сб. Оптимизация режимов работы электроприводов. Красноярск: КрПИ, 1974. - С.183-188.

51. Грюнер А.И,, Собачинский Л.К. Возможность уменьшения габаритов электрических машин с независимой вентиляцией //Электротехническая промышленность. Серия "Электрические машины". М., 1974, вып.10 44 * С.27-28.

52. A.c. 462255 СССР, МКИ Н02К 17/02. Торцевая электрическая машина /В»М.Казанский, И.А.Волкомирский, А.И.Грюнер, Л.К.Со-бачинский СССР .-2с.: ил.

53. A.c. 462247 СССР, МКИ Н02К 1/12. Беспазовый статор электрической машины /В.М.Казанский, А.И.Грюнер, В.А.Шаповалов1. СССР .-2с.: ил.

54. A.c. 1332466 СССР, МКИ Н02К 11/00. Способ измерения динамического эксцентриситета электрической машины /Н.В.Вакше-ев, А.И.Грюнер, Л.К.Собачинский, Г.А.Доронина СССР , 3 с,: ил.

55. Грюнер А.И., Халезин Ю.Б. Анализ и синтез электромагнитных полей. Красноярск: КрПИ, 1990. - 36 с.

56. Грюнер А.И., Кинев E.G.» Киршина М.Л., Силин Л.ФЛ

57. К вопросу автоматизированного проектирования асинхронных корот-козамкнутых электродвигателей //Автоматизация проектирования в энергетике и электротехники: Сб. тр. Х1У научно-методического семинара, г. Ташкент, окт. 1990» Иваново, 1990. - С. 10«,

58. Грюнер А. И, Электрические параметры глубокопазного ротора многофазного асинхронного двигателя //Сб. Элементы и устройства автоматики. Красноярск: КрПИ, 1982. - C,125~13Qn

59. Грюнер А.И. Электромагнитные параметры глубокопазного короткозамкнутого ротора //Краевая научно-техническая конференция "Автоматизация электроприводов и оптимизация режимов электропотребления". Тез докл. Красноярск, 198СЦ - С.17-18.

60. Грюнер А,И,, Собачинский Л.К. Бигармонический асинхронный двигатель на две частоты вращения //Краевая научно-техническая конференция "Автоматизация электроприводов и оптимизация режимов электропотребления". Тез .докл. Красноярск, 1980. - С.4-5.

61. Грюнер А.И. Электромагнитное поле и параметры шихтован« ного глубокопазного ротора //В сб. Перспективы развития производства асинхронных двигателей в свете решений 26 съезда КПСС",- Владимир: ВНШТИЭМ, 1983. С.67-71.

62. Грюнер А.И., Тимофеев В.Н. Оптимизация расчета параметров асинхронных короткозамкнутых двигателей //В сб. Оптимизация режимов работы систем электроприводов. ~ Красноярск: Kpffii, 1983.- С.99-103о

63. Грюнер Тимофеев В.Н. Электромагнитное поле в прямоугольном проводнике, расположенном в полузакрытом пазу //В сб. Сложные электромагнитные поля и электрические цеди* Уфа: УАИ, 1983. - С.22-25.

64. Методы анализа электрических и магнитных полей. Учеб. пособие /А.И.Грюнер, Ю^С.Перфильев, Л.К.Собачинский, Ю.Б.Халеsзин. Красноярск: Изд-во Красноярск, ун-та, 1984. - 208 с.

65. Грюнер А.И. Синтез типовых звеньев магнитной схемы замещения электрической машины //В сб.Оптимизация режимов работы систем электроприводов. Красноярск: КрПИ, 1984. - С.119-123.

66. Грюнер А.И. Электромагнитное поле и параметры проводника с током в пазу электрической машины с учетом магнитной проницаемости стали //3 Международный симпозиум по теоретической электротехнике. Тез.докл. Т.2. М.: МЭИ, 1985. - С.132-133.

67. Грюнер А.И., Кинев Е.С., Китаев Ю.Н. Синтез интегральных схемы замещения асинхронного двигателя с насыщенным корот-козамкнутым ротором //В сб. Оптимизация режимов работы систем электроприводов. Красноярск: КрПИ, 1986. - С.85-88.

68. Грюнер А.И., Кинев Е.С., Марков Ю.И. Расчет электрических параметров короткозамкнутых роторов с закрытыми пазами //Краевая научно-техническая конференция "Устройства и системы автоматики автономных объектов". Тез.докл. Красноярск, 1987. -С. 9-10.

69. Грюнер А.И«, Влияние магнитной цепи ротора на его интегральные характеристики //В сб. Оптимизация режимов работы систем электроприводов. Красноярск: КрПИ, 1988. - С.109-111.

70. Грюнер А.И. Влияние насыщения и поверхностного эффекта на электрические параметры глубокопазного ротора //Электричество. 1988. - МО, - С.69-72.

71. A.c. 780785 СССР. МКИ Н02К 47/20, Н02К 7/04. Электромашинный преобразователь частоты /А.И.Грюнер, Л.К.Собачинский, ИоА.Волкомирский, В.М.Грук СССР * 3 с„: ил.

72. Грюнер А.И. Анализ вибровозмущающих сил высших гармонических электромагнитного поля в асинхронных электродвигателях. //Виброакустика электрических машин. Сборник научных трудов МЭИ №202. М. 1989. - С.71-75.

73. Грюнер А.И. Аналитический расчет параметров силового малоинерционного асинхронного двигателя //Всесоюзная научно-техническая конференция "Современные проблемы электромеханики". Тез.докл. 4.1. М.: МЭИ: 1989. - С,171-172.

74. A.c. 847874 СССР, МКИ Н02К 9/04. Электромашинный преобразователь частоты /А.И.Грюнер, Л.К.Собачинский, И.А.Волкомирский, В.М.Грук СССР . 3 с,: ил.

75. A.c. 1421216 СССР, МКИ Н02К 1-14 Электрическая машина постоянного тока /А.И.Грюнер, В.А.Шаповалов, В.А.Павлов, Ю.И. Марков СССР . 2 е.: ил.

76. Грюнер А.И. Влияние магнитной цепи на электрические параметры короткозамкнутого ротора с глубокими пазами //Электричество. 1990. - №9. - С.74-76.

77. Грюнер А.И., Собачинский Л.К. Синтез схемы замещения асинхронного двигателя с полым ферромагнитным ротором // В сб. Оптимизация режимов работы систем электроприводов, Красноярск: КрПИ, 1990. - С.121-124.

78. Грюнер А.И. Электрические параметры короткозамкнутых роторов асинхронных машин с нетрадиционным магнитопроводом //Электричество. 1991. - №2. - С.71-73.

79. Грюнер А.И.Дифференциальные магнитные схемы замещения многомлойных анизотропных сред //Известия ВУЗ. Электромеханика. 1991. - №8. - С.47-49.

80. Гурин II.С., Кузнецов В.И. Проектирование серий электрических машин. М.: Энергия, 1978. 479 с.

81. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. « М.: Наука, 1983, 176 с.

82. А.с. 1734167 СССР, МКИ Н02К 9/04. Электрическая машина /Л.К.Собачинский, А.И.Грюнер СССР .-3 е.: илл.

83. Динамика управляемого электромеханического привода с асинхронными двигателями /Вейц В.Л., Вербовой П,Ф., Кочура А.Е,, Куценко Б.Н. Киев: Наук, думка* 1988. - 272 с.

84. Домбровский В.В, Справочное пособие по расчету электромагнитного поля в электрических машинах, Л.: Энергоатомиз-дат, 1983. - 256 с.

85. Домбровский В,В., Хуторецкий Г.Н. Основы проектирования электрических машин переменного тока.-Л.: Энергия,1974-504 с.

86. Домбровский В.Во, Зайчик В.М. Асинхронные машины: Теория, расчет, элементы проектирования. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр.отделение. 1990. - 368 с.

87. Загорский А.Е. Электродвигатели переменной частоты. -М.: Энергия, 1975. 152 с.

88. Универсальный метод расчета электромагнитных процессов в электрических машинах /А.В.Иванов-Смоленский, Ю.В.Абрамкин, А.И.Власов, В.А.Кузнецов; Под ред. А.В.Иванова-Смоленского.

89. М.: Энергоатомиздат, 1986. 216 с.

90. Иванов-Смоленский A.B. Электромагнитные поля и процессы в электрических машинах и их физическое моделирование. М.: Энергия, 1969. - 304 с.

91. Иванов-Смоленский A.B., Мнацаканян М.С. Аналитический метод расчета магнитного поля в воздушном зазоре электрических машин с односторонней зубчатостью //Электричество. 1972. -Ш. - С.57-60.

92. Иванов-Смоленский A.B. Электрические машины. М.: Энергия, 1980. - 929 с.

93. Иванов-Смоленский A.B. Электромагнитные силы и преобразование энергии в электрических машинах. М.: Высш.шк., 1989. - 312 с.

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

95. Инкин А.И. Схемная аппроксимация линейных сред, находящихся под воздействием электромагнитного поля //Электричество, 1975. №4. - С.64-67.

96. Инкин А.И., Литвинов Б.В. Синтез каскадных схем замещения индукционных электрических машин на базе типовых Е-Н четырехполюсников //Электротехника. 1977. - М. - С.29-34.

97. Казанский B.M., Грюнер А.И., Британчук В.ГЛ., Зонов

98. B.Н. Метод определения параметров торцевого комбинированного ротора //Асинхронные электромикромашины. Каунас: КЕМ.- 1969.1. C.207—211.

99. Казанский В.М., Инкин А.И., Грюнер А.И. Коэффициент рассеяния паза с технологическим зазором. В кн.: Асинхронные электромикромашины. - Каунас; КИИ, 1969, - С.230-232.

100. Казанский В.М. Конструктивное развитие асинхронных машин с малоотходным магнитолроводом //Электрические машины с малоотходным магнитопроводом и нетрадиционными обмоточными структурами. Новосибирск: НЭТИ, 1985. - С.7-25.

101. Казанский В.М., Инкин А.И. Электромагнитная модель и элементы теории асинхронной машины //Асинхронные микромашины,-Каунас: КПИ, 1969. С.217-229.

102. Казовский Е.Я., Лернер Л.Г., Синельников A.B. Синтез схем замещения электрических машин переменного тока по переходным процессам и частотным характеристикам //Электротехника.-1979. №5. - С.6-13.

103. Канарский Э.Г. Специальные вопросы расчета и исследования синхронных машин с массивным ротором. М.- Л.: Наука, 1965. - 104 с.

104. Кашарский Э.Г. и др. Потери и нагрев в массивных роторах синхронных машин /Э.Г,Кашарский, Н.Б.Чемоданова, A.C. Шапиро. Л.: Наука, 1968. - 200 с.

105. Клоков Б,К. Фисенко В.Г., Цуканов В.Н. Расчет на ЭВМ вытеснения тока в стержнях сложной формы //Труды МЭИ. Вып.410. М.: МЭИ, 1979. С.14-17.

106. Клоков Б.К. Расчет вытеснения токов в стержнях произвольной конфигурации //Электротехника. 1969. - Ш. - С.48-51.

107. Кожевников В.А., Копылов И.П. Развитие теории и конструкции машин постоянного тока. Л.: Наука; 1985. - 147 с.

108. Коломейцев Л.Ф., Ротыч Р.В., Долготеев а.Г. Расчет поля воздушного зазора асинхронной машины с учетом двухсторонней зубчатости //Электромеханика. 1974. - М. - С.48-55.

109. Коник Б.Е. Исследования магнитного поля в воздушном зазоре электрической машины с двухсторонней зубчатостью сердечников методом скалярного магнитного потенциала //Электричество. 1976. - №2. - С.37-42.

110. Кононенко Е.В. и др. Электрические машины /Е.В.Коно-ненко, Г.А.Сипайлов, К.А.Харьков. М.: Высш.шк., 1975. - 279 с.

111. Коновалов И.И. Аналитическое исследование характеристик асинхронных двигателей с учетом насыщения //Электричество.-1951. №6. - С.16-21.

112. Копылов И.П. Электрические машины. М.: Энергоатом-издат, 1986. - 360 с.

113. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. М.: Высш.шк., 1987. - 248 с.

114. Копылов И.П., Голубович А.И., Амбарцумова Т.Т. Моделирование двухклеточного асинхронного двигателя. Труды МЭИ. Вып.196/4. М.: МЭИ, 1974. - С.35-39.

115. Костив А.П., Плахтына Е.Г., Фильц Р.В. Математическая модель насыщенной асинхронной машины для исследования процессов при несимметрии в цепи статора //Электромашиностроение и электрооборудование. Киев. - Вып.26. 1978. - С.109-118.

116. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины.-Иг л.: ГЭИ, 1958. 4.2. 651 с.

117. Костенко M.II. Электрические машины. Спец.часть. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1949. - 712 с.

118. Кравченко А.H. Краевые характеристики в задачах электродинамики. Киев: Наук.думка, 1989. - 224 с.

119. Крон Г. Исследование сложных систем по частям диа-коптика. - М.: Наука, 1972. - 544 с.

120. Кузовлева Ф.Я., Пеккер И.И. Аппроксимация кривых намагничивания при расчетах на ЭЦВМ //Электромеханика. 1965. -С.39-40.

121. Куцевалов В.М. Вопросы теории и расчета асинхронных машин с массивными роторами, М.-Л.: Энергия, 1966. - 304 с.

122. Ламмеранер Й., Штафль М. Вихревые токи. М.-Л.: Энергия, 1967. - 208 с.

123. Лернер Л.Г., Синельников A.B. Синтез схем замещения для расчета ряда переходных и установившихся процессов синхронных и асинхронных машин // Электротехника. 1975. - J§9. —1. С.35-37.

124. Лшценко А.И., Лесник В.А, Асинхронные машины с массивным ферромагнитным ротором. Киев: Наук.думка, 1984. - 168 с.

125. Лопухина Ё.М. Асинхронные исполнительные микродвигатели для систем автоматики. М.-: Высш.шк., 1988. - 328 с.

126. Лютер P.A. Расчет синхронных машин. Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1979. - 272 с.

127. Данилевич Я.Б., Левин В.И. Активное и индуктивное сопротивление стержня ротора бутылочного сечения //Исследование турбо- и гидрогенераторов. Л.: Наука, 1976. С.31-36.

128. Математическое и программное обеспечение проектирования малошумных асинхронных двигателей /П.Г.Билинкис, Ю.П.Кось-кин, М.А.Непомнящий, Ю.И.Сепп; Под ред.В.И.Загрядского. Кишинев: Штиинца, 1987.- 242 с.

129. Мишуров В.К., Страдомский Ю.И. Расчет магнитных полей в электрических машинах.-Иваново: ИЭЙ им.В.И.Ленина,1974.-94 с.

130. Могильников B.C. и др. Асинхронные двигатели с двухслойным ротором /В.С.Могильников, А.М.Олейников, А.Н.Стрельников. М.: Энергия, 1983. 147 с.

131. Мордвинов Ю.В., Елъченко Е.М., Котова В.М. К учету насыщения от полей рассеяния асинхронных двигателей //Труды ВНИИЭМ. М.: 1976, - М5. - С.62-78.

132. Нейман Л.Р. Поверхностный эффект в ферромагнитных телах. I.: Госэнергожздат, 1949. - 190 с.

133. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники, т.1. М.-Л.: Энергия, 1966. - 407 с.

134. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники, т.2. — М. -Л.: Энергия, 1966. 502 с.

135. Новик Я.И. Расчет магнитного поля полузакрытого паза методом конечных элементов //Бесконтактные электрические машины. Рига, Зинатне, 1976, - .115. - С.47-52.

136. Острейко В.Н. Расчет электромагнитных полей в многослойных средах. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981. - 152 с.

137. Петров Г.Н. Влияние насыщения на характеристики асинхронных машин //Электричество. 1948. - М2. - С.57-59.

138. Пиотровский Л.М. Геометрическое место токов асинхронной машины с переменным насыщением стали //Электричество. -1964. №2. - С.18-19.

139. Плахтына Е.Г. Математическое моделирование электрома-шиновентильных систем. Львов: Вища шк. Изд-во Львовск. гос. ун-та, 1986. - 162 с.

140. Поклонов С.В. Асинхронные двигатели герметичных электронасосов. -Л.: Энергоатомиздат« Ленингр. отд-ние, 1987.64 с.

141. Постников И.М. Проектирование электрических машин. Киев: Гостехиздат УССР, 1960. 910 с.180о Постников И.M. Обобщенная теория и переходные процессы электрических машин. М.: Высш.шк., 1975. - 319 с.

142. Постников И.М., Безусый Л.Г, Расчет бегущего электромагнитного поля в многослойных средах //Изв. АН COOP. Энергетика и транспорт. 1979. - №6. - С.92-99.

143. Постников И.М. Вихревые токи в синхронных и асинхронных машинах с массивными роторами //Электричество. 1958. - МО.- С.7-13.

144. Постников В.И. Волновые параметры массивно-роторных электрических машин. Киев: Наукова думка, 1986. 181 с.

145. Постников И.М., Асанбаев В.Н., Саратов В.А. Схемы замещения и параметры электрической машины переменного тока с массивным обмотанным ротором //Электричество.-1973. №9.1. С.17-20.

146. Попов П.Г., Шумилов Ю.А. Расчет пусковых параметров асинхронного двигателя с прямыми пазами //Электричество. 1983.- №7. С.54-57.

147. Проектирование электрических машин /Под ред.И.П.Копы-лова. М.: Энергия, 1980. - 495 с.

148. Радин В.И., Брускин Д.Э., Зорохович А.Е. Электрические машины: Асинхронные машины. М.: Высш.шк., 1988.-328 с.

149. Резин М.Г., Мурджикян М.Г., Сарапулов Ф.Н. Асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом и изолированной петлевой короткозамкнутой обмоткой ротора //Электричество. -1975. №7. - С.68-70.

150. Сарач I.A. Расчет процессов вытеснения тока, нагрева и насыщения путей потока пазового рассеяния в короткозамкнутых роторах с фигурными пазами во взаимосвязи //Электромеханика. -1978. №7. - С.736-743.

151. Самарский A.A. Введение в теорию разностных схем. М.:1. Наука, 1971. 552 с.

152. Сарапулов Ф.Н., Пирумян Н.1Л., Барышников Ю.В. Расчет характеристик холостого хода индукционных двигателей на основе магнитных схем замещения //Электричество. 1973. - $2.1. С.15-18.

153. Сивокобыленко В.Ф., Павлюков Е.А. Параметры и схемы замещения асинхронных двигателей с вытеснением тока в роторе //Электрические станции. 1976. - №2. - С.51-54.

154. Сивокобыленко В.Ф., Совпель В.Б., Павлюков Д.А. Определение эквивалентных параметров машин переменного тока по переходным функциям и частотным характеристикам //Энергетика. -1976. №5. - С.17-23.

155. Сипайлов Г.А., JIooc A.B. Математическое моделирование электрических машин АВМ . М.: Высш.шк., 1980, - 176 с.

156. Сипайлов Г.А., Хорьков К.А. Генераторы ударной мощности. М.: Энергия, 1979. - 127 с.

157. Сипайлов Г.А. и др. Электрические машины. Спец. курс. 2 изд./Г.А.Сипайлов, Е.В.Кононенко, К.А.Харьков. ГЛ.: Высш.шк. 1987. - 286 с.

158. Соболев С.А. Управления математической физики. ГЛ.: Наука, 1966. - 443 с.

159. Сорокер Т.Г. Расчет характеристик асинхронного двигателя //Бюллетень ВЭИ. 1941. №&. - С.27-32.

160. Сорокер Т.Г. Влияние пазов на гармонические составляющие магнитного поля в зазоре асинхронных двигателей при односторонней зубчатости. £ i ectrot echiáky ОЬгогJчешек. . 1972, - МО. - С.526-531.

161. Сорокина A.A. Определение параметров асинхронного двигателя с массивным ротором при наличии клетки. Изв. ВУЗов

162. Электромеханика 1968 - М. - "С.465-471.

163. Справочник по электрическим машинам /Под ред.И.П.Ко-пылова и Б.К.Клокова. т.1 М.: Энергоатомиздат, 1988.-456 с.202* Справочник по математике для научных работников и инженеров. Корн Г., Корн Т. М.: Наука, 1984. - 831 с.

164. Тимофеев В.Н. Метод расчета электромагнитного поля и параметров цилиндрического проводника с током //Электромеханика, 1989. №7. - С.8-12.

165. Елшин А.И., Бояркин Б.Э. Центробежный способ заливки полого ферромагнитного ротора //Электрические машины с малоотходным магнитопроводом и нетрадиционными обмоточными структурами. Новосибирск: НЭТИ. 1985. С.128-132.

166. Титко А.И., Счастливый Г.Г. Математическое и физическое моделирование электромагнитных полей в электрических машинах переменного тока. Киев: Наукова думка, 1976. - 187 с.

167. Тозони О.В., Маергойз И.Д. Расчет трехмерных электромагнитных полей. Киев: Техника, 1974. - 231 с.

168. Тозони О.В. Метод вторичных источников в электротехнике. М.: Энергия, 1975. - 296 с.

169. Токарев Б.Ф., Морозкин В.П., Тодос П.И. Двигатели постоянного тока для подводной техники. М.: Энергия, 1977. -183 с.

170. Толкунов В.П. Теория и практика коммутации машин постоянного тока. М.: Энергия, 1979. - 224 с.

171. Трещев И.И. Электромагнитные процессы в машинах переменного тока. I.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1980. - 344 с.

172. Тамм И.Е. Основы теории электричества. М.: Гос,изд. техн.теор. лит-ры, 1956. - 620 с.

173. Терзян А.А. Автоматизированное проектирование электрических машин. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 256 с.

174. Туровский Я. Электромагнитные расчеты элементов электрических машин. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 200 с.

175. Уайт Д., Вудсон Г. Электромеханическое преобразование энергии. М.-Л.: Энергия, 1964. - 527 с.

176. Фарлоу С« Уравнения с частотными производными для научных работников и инженеров. М.: "Лир, 1985. - 384 с.

177. Фикс В.Л. Вытеснение тока в пазах трапецеидальной форш //Электричество. 1951. - №7.- С.58-61.

178. Фильц P.M. Математические основы теории электромеханических преобразователей. Киев: Наук.думка, 1979. - 205 са

179. Фильц Р.В., Оныппсо Е.А., Плахтына Е.Г. Алгоритмы расчета переходных процессов в асинхронной машине с учетом насыщения и вытеснения тока //Преобразователи частоты для электропривода. Кишинев: Штиинца, 1979. - С.11-22.

180. Хвостов В»С. Электрические машины: Машины постоянного тока. М.: Высш.шк., 1988» - 336 с.

181. Холявский Г.Б. Расчет электродинамических усилий в электрических аппаратах. I.: Энергия, 1971. - 134 с,

182. Хрущев В.В. Электрические микромашины переменного тока для устройств автоматики. Л.: Энергия, 1969. - 288 с.

183. Чабан В.И. Методы анализа электромеханических систем.-Львов: Вшца шк. Изд-во при Львовск, ун-те, 1985. 190 с.

184. Шаров В.С0 Сверхвысокоскоростные асинхронные электродвигатели. М.: ГЭИ, 1963. - 288 с.

185. Шакиров М.А. Диакоптика электрических полей. В кн.: Теоретическая электротехника, вып.29. - Львов, 1980.-С.56-66.

186. Шимони К. Теоретическая электротехника. М.: Мир, 1964. - 774 с.

187. Шубов И.Г. Шум и вибрация электрических машин. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. - 208 с.

188. Разработка и исследование электронных и электромеханических устройств автоматики и средств неразрушащего контроля: Отчет о НИР заключ. /Краснояр.политехи.ин-т; Руководитель

189. Ю.С.Перфильев ГР 01870018499; Инв. № 02870061632. - Красно-ноярск, 1987. - 142 с.

190. Разработка технических средств снижения виброактивности электрических машин постоянного тока: Отчет о НИР промежу-точ. /Краснояр.политехи.ин-т; Руководитель А.И.Грюнер. Шифр темы 5; № ГР 01870019636; Инв. № 02880029279. - Красноярск, 1988. - 79 с.

191. Baush H. Buttkereit H., Jordan H. St&derstrom und Drehmoment ungeschagten Asynchronmaschinen mit s&ttigungsabh&n-gigen Kennwerten "ETZ-A", 1968, H 7, S.155-160.

192. Chalmers B.I., Dodgson R. Saturated leakade inductances of cage induction motors.Proc. IEE., 1969, v 116,p 1395-1404.

193. Douglas I.F.H. A Contribution to the Theory of the Deep-Bar Induction Motor AIEE.Trans.1951,vol.70,p. 862-866.

194. Dorairay K.R., Krishnamurthy M.R. Polyphase induction machine with a slitted ferromagnetic rotor: experimental investigations and a novel slipmeter.-IEEE Trans., 1967, 86,N7,p. 835-843.

195. Dorairay K.R., Krishnamurthy M.R. Polyphase induction machine with a slitted ferromagnetic rotor: analysis.- I bid.,p. 844-859.253« Emde F. Einseitige Stromverdrangung in Ankernuten, E. u M., 1908, S 703.

196. Freeman E.M. Travelling waves in induction machines: input impedance and equivalent circuits.- Proc. IEE,1968, 115, N 12, p. 1772-1776.

197. Treeman E.M. Equivalent circuits from electromagnetic theory: low frequency induction devices.- I bit., 1974, 121, N 10, p.1117-1121.

198. Freeman E.M. Computer-aided steadystate and transient solutions of field problems in induction devices.- I bit.,1977, 124, N 11, p. 1057-1060.

199. Griellet G., Mariaux L. Saturation factors for leakage reactances of cage induction motors. Annu.Mut. IEEE Eng.Appl. soc., 1976, 11 th Annu.

200. Liwschitz-Garik M.M. Skinaffect of squirrel-coye rotors. Power App. and Syst,, 1954, vd 73, N 11, p. 255-259.

201. Mishkin E. Theory of the Squirrel-Cage Induction Motor derived directly from Maxwell's Field Egnations'.-Quart.I.Mech. Appl. Math., 1954, N 7, p. 472-482

202. Norman H. Induction motor locked saturation curves.-El.Eng.,1934, H 4-6, p. 536.263• Reiche H., Cl&ckner G., Maschinelles Berechnen elektrischer Maschinen. VEB Verlag Technik, Berlin, 1973, S.336.

203. SchÄnfeld R. Untersuchung der Stromverdrangung und Berechnung des Widerstands Verhältnisses für Hohlleiter Roebel-stäbe. Wiss. Zeit, der Techn. Hochschule, Dresden, T.7, H 6, 1957/58.

204. Schuisky W. Die Stromverdrangungsmotoren. A.f.E. 1933, Bd 27, Heft 2, S. 77-98.

205. Ciganek L. Eine Einheitsgleichung der Kurzschlusskennlinie des gesattigten Asynchronmotors "Elektrotechnicky Gasopis", 1974, vol.XXV, N 9-10,c.690-700.

206. Markus H., Sergl I, Die Abschirmung magnetischer Felder bei zylindrischen Anordnungen, insbesondere bei einem Turbogenerator mit supraleitender Erregerwicklting.- Arch.Elektr.,1977,59, H.5, S.279-289.

207. Müller G. Elektrische Maschinen. Theorie rotirender elektrischer Maschinen. VEB Verlag Technik, Berlin,1967,-772 S.