Элементы и устройства систем регулирования и защиты авиационных бесконтактных генераторов переменного тока с использованием высших гармоник магнитного поля: Развитие теории, исследование режимов работы, разработка тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.05, доктор технических наук Утляков, Геннадий Николаевич

• Утляков, Геннадий Николаевич
• доктор технических наук
• 2000

Оглавление диссертации доктор технических наук Утляков, Геннадий Николаевич

Введение.

Глава 1. Элементы и системы регулирования напряжения бесконтактных генераторов переменного тока, состояние проблемы.

1.1. Классификация систем регулирования напряжения генераторов переменного тока и требования к качеству электроэнергии в автономных системах электроснабжения.

1.2. Системы регулирования напряжения с использованием высших гармоник магнитного поля.

1.3. О возможности реализации принципа гармонического компаундирования в авиационных бесконтактных генераторах

1.4. Выводы по первой главе и постановка задачи исследований.

Г л а в а 2. Исследование режимных параметров систем гармонического компаундирования.

2.1.Исследование магнитного поля полюсов явнополюсных синхронных генераторов при холостом ходе.

2.2. Исследование магнитного поля реакции якоря.

2.3. Исследование магнитного поля в синхронных генераторах с внутризамкнутым магнитопроводом.

2.4. Исследование магнитного поля при несимметричных нагрузках и и коротких замыканиях.

2.5. Методика расчета элементов систем гармонического компаундирования.

Выводы и результаты по второй главе.

Г л а в а 3. Математические модели и анализ процессов регулирования напряжения в статических режимах работы.

3.1. Математическая модель системы гармонического компаундирования.

3.2. Математическая модель процессов регулирования напряжения бесконтактного генератора с системой гармонического компаундирования.

3.3. Исследование статической ошибки регулирования систем гармонического компаундирования.

Выводы и результаты по третьей главе.

Г л а в а 4. Математические модели систем гармонического компаундирования и анализ процессов регулирования в динамических режимах работы.

4.1.Особенности динамических режимов работы бесконтактных генераторов с системой гармонического компаундирования.

4.2.Математическая модель процесса самовозбуждения бесконтактных генераторов с системой гармонического компаундирования.

4.3.Математическая модель системы гармонического компаундирования при внезапных изменениях нагрузки.

4.4. Математическая модель системы гармонического компаундирования при внезапных коротких замыканиях.

Выводы и результаты по четвертой главе.

Г л а в а 5. Анализ устойчивости систем гармонического компаундирования.

5.1. Построение структурной схемы бесконтактного генератора с системой гармонического компаундирования.

5.2. Анализ устойчивости системы гармонического компаундирования.

5.3. Анализ устойчивости системы гармонического компаундирования с корректором напряжения.

5.4. Определение областей устойчивости систем гармонического компаундирования.

5.5. Анализ качества процессов регулирования напряжения в бесконтактном генераторе с системой гармонического компаундирования.

Выводы и результаты по пятой главе.

Глава 6. Экспериментальные исследования систем гармонического компаундирования.

6.1. Описание опытно-промышленных образцов источников электропитания с системами гармонического компаундирования.

6.2. Исследование систем гармонического компаундирования.

6.3. Исследование генераторов с системами гармонического компаундирования в статических режимах работы.

6.4. Разработка и исследование корректора напряжения.

6.5. Исследование генераторов с системами гармонического компаундирования в динамических режимах работы.

6.6.Исследование вторичных источников питания с системами гармонического компаундирования.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Элементы и устройства систем регулирования и защиты авиационных бесконтактных генераторов переменного тока с использованием высших гармоник магнитного поля: Развитие теории, исследование режимов работы, разработка»

Актуальность. В автономных системах электроснабжения, которые устанавливаются на авиационном и других видах транспорта, на передвижных электрических станциях, широкое применение находит переменный ток.

Энергия переменного тока универсальна - она легко подвергается различным трансформациям и преобразованиям с высоким КПД. Применение генераторов переменного тока позволяет обеспечить питание потребителей значительной мощности, электрические машины переменного тока просты по конструкции и надежны в эксплуатации. В качестве основной системы широкое применение нашла трехфазная система переменного тока постоянной частоты, обеспечивающая меньшую массу генераторов и электродвигателей переменного тока, лучшие характеристики и большую надежность.

Для первичных и вторичных систем электроснабжения отличительной особенностью являются многообразие, специфичность конструкций и характеристик источников электропитания, что объясняется специальными условиями эксплуатации и требованиями, которые предъявляются к ним. Применяется большое количество генераторов переменного тока, отличающихся друг от друга не только конструкцией, но и принципом действия, типом магнитных систем. В последние годы широкое применение получили бесконтактные генераторы (БГ): с вращающимися выпрямителями, индукторные, магнитоэлектрические, комбинированного возбуждения, с внутризамкнутым магнитопроводом ("сексины") и др. [1]. Каждая из магнитных систем и конструкций требует индивидуального подхода к проектированию и соответствующих методик расчета не только непосредственно машины, но и систем возбуждения, регулирования и защиты. 7

Кроме общих требований, характерных для всего электрооборудования, к элементам и системам регулирования напряжения и частоты систем электроснабжения переменного тока предъявляется ряд специальных требований, непосредственно определяющих качество электрической энергии: заданная точность стабилизации напряжения и частоты, малые выбросы напряжения и частоты в переходных режимах работы, устойчивость и малое время переходных процессов. Кроме этого, предъявляются требования к амплитуде и частоте модуляций напряжения и частоты, форме кривой напряжения, степени фазовой и амплитудной несимметрии напряжений в трехфазной системе [2].

Основными возмущающими воздействиями в указанной системе, приводящими к отклонению напряжения на зажимах генераторов от требуемого значения, является изменение величины и характера нагрузки генератора Диапазон изменений основных возмущений весьма велик, нагрузка на генератор может меняться от 0 до 1,5 кратного значения номинальной нагрузки.

К точности поддержания напряжения на зажимах генераторов, устанавливаемых на летательных аппаратах, предъявляются довольно жесткие требования. В установившихся режимах работы точность поддержания напряжения в точке подключения измерительного органа регулятора при всех режимах работы должна составлять ±2%. В переходных режимах, согласно международным нормам ИКАО, при всех возможных изменениях нагрузки генератора напряжение не должно выходить за пределы, указанные в [2].

Качество электрической энергии определяет работоспособность и характеристики потребителей, увеличивает срок их работы, снижает массу. По данным [3] уменьшение границ предельных значений напряжений с (108-4-118)В до (110-^116)В приведет к снижению массы электрооборудования на (2-^6)%. Кроме того, увеличение точности регулирования напряжения приводит к уменьшению массы сети: повышение точности регулирования на 1% для 8 тяжелого самолета может дать снижение массы сети на 54-10%. Но повышение точности стабилизации напряжения достигается усложнением регуляторов напряжения, увеличением их массы, снижением надежности и устойчивости и часто срока службы [4]. В настоящее время в качестве регуляторов напряжения используют угольные, магнитные и полупроводниковые регуляторы либо их комбинации.

Анализ известных разработок и работ, проводимых в области разработки и создания систем возбуждения и регулирования напряжения, показывает, что ведущими зарубежными фирмами и отечественными организациями проводится широкий спектр работ в направлении разработки систем возбуждения, регулирования и защиты.

Выдающуюся роль в разработке систем возбуждения и регулирования авиационных электрических машин сыграли коллективы под руководством А.Г.Иосифьяна, А.Ф.Федосеева, Б.Н.Калугина, Ф.И.Голгофского и конструкторских бюро, руководимых А.Н.Туполевым, С.В.Ильюшиным,

A.И.Микояном, П.О.Сухим, А.С.Яковлевым, О.К.Антоновым и др.

Большой вклад в создание теоретических основ авиационной электротехники, а также в разработку систем возбуждения, регулирования и защиты авиационных синхронных генераторов сделали советские ученые Б.П.Апаров, В.А.Балагуров, А.И.Бертинов, К.С.Бобов, М.М.Красношапка,

B.Т.Морозовский, Г.И.Штурман, И.А.Глебов, С.И.Логинов и др.

Несмотря на существенные успехи, достигнутые в данных направлениях на сегодняшний день, создание современных систем регулирования напряжения генераторов переменного тока, с учетом появления новых мощных потребителей, работающих в динамических и импульсных режимах, существенно усложняет системы регулирования, увеличивает массу и габариты источников питания и систем регулирования.

Особый интерес представляют системы прямого действия с 9 использованием мощности высших гармоник магнитного поля в воздушном зазоре машины, позволяющие обеспечить повышение качества процесса регулирования напряжения при одновременном увеличении коэффициента полезного действия генератора, уменьшении массы и габаритов.

Известны отечественные и зарубежные публикации, посвященные теоретическим и практическим аспектам проблемы разработки элементов и систем возбуждения и регулирования генераторов переменного тока с использованием мощности высших гармоник магнитного поля в воздушном зазоре машины - систем гармонического компаундирования (СГК).

Это работы, проводимые научно-инженерным центром Московского электромеханического завода, Научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом комплексного электрооборудования (г.Ереван), Баранчинским заводом и Уральским политехническим институтом, Уфимским государственным авиационным техническим университетом, учеными Германии и Японии и др. Работы показали перспективность использования энергии высших гармоник магнитного поля для создания систем управления, регулирования и защиты автономных источников электропитания.

Интерес к системам регулирования и управления с использованием высших гармоник магнитного поля объясняется такими явными преимуществами, как высокое быстродействие, работоспособность при широком диапазоне изменения величины и характера нагрузки, высокий коэффициент полезного действия, лучшие массогабаритные показатели системы регулирования, а в ряде случаев и объекта регулирования. Кроме того, представляет интерес возможность использования сигнала системы гармонического компаундирования для построения систем регулирования напряжения и частоты электромашинных преобразователей постоянного тока в переменный и устройств защиты генераторов переменного тока от перегрузок и коротких замыканий.

10

Сдерживающими факторами более широкого применения указанных систем является отсутствие теории и методик определения режимных параметров генераторов переменного тока с различной конфигурацией магнитной системы при различных режимах работы, включая аварийные, отсутствие математических моделей для анализа процессов регулирования напряжения в статических и динамических режимах работы, отсутствуют исследования устойчивости и качества процессов регулирования напряжения в бесконтактных источниках питания с системами возбуждения и регулирования с использованием высших гармоник магнитного поля, не установлена взаимосвязь параметров системы гармонического компаундирования и объекта регулирования, определяющая границы устойчивости работы.

Исследование и разработка таких систем возможны лишь при наличии обобщенной теории, алгоритмов и методов расчета, проектирования и исследования, позволяющих с единой позиции анализировать процессы возбуждения и регулирования в штатных и аварийных ситуациях при статических и динамических режимах работы, установить их закономерности с учетом параметров системы регулирования, объекта регулирования и возмущающих воздействий.

Поэтому теоретическое обобщение, развитие теории анализа и синтеза систем возбуждения, регулирования и защиты бесконтактных генераторов переменного тока с использованием высших гармоник магнитного поля в воздушном зазоре машины, обеспечивающих повышение качества электрической энергии в статических и динамических режимах работы и улучшение массогабаритных характеристик систем электропитания, является актуальной научной проблемой.

Основания для выполнения работы. Диссертационная работа выполнена на кафедре "Электрооборудование летательных аппаратов и наземного транспорта" Уфимского государственного авиационного технического университета. Тема исследований связана с отраслевыми планами Министерства авиационной промышленности СССР, тематическими планами

11 госбюджетных НИР, финансируемых из средств Федерального бюджета Минобразованием РФ, а также с выполнением ряда научно-исследовательских хоздоговорных работ и договоров о творческом содружестве с рядом ведущих организаций и предприятий Российской Федерации и Республики Башкортостан.

Цель работы - решение научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение: теоретическое обобщение, развитие теории, анализ и синтез систем управления и регулирования бесконтактных генераторов переменного тока с использованием высших гармоник магнитного поля в воздушном зазоре машины, обеспечивающих повышение качества электрической энергии и улучшение массогабаритных характеристик систем электропитания, их реализация и внедрение в промышленность и учебный процесс.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие основные задачи:

• разработка совокупности математических моделей, позволяющих проводить исследования процессов регулирования напряжения в штатных и аварийных ситуациях при статических и динамических режимах работы автономных источников электропитания с системами гармонического компаундирования;

• анализ и синтез систем регулирования напряжения в статических и динамических режимах работы бесконтактных синхронных генераторов с системой гармонического компаундирования, исследование влияния параметров системы гармонического компаундирования и генератора на выходные характеристики системы электропитания;

• исследование и обоснование выбора режимных параметров, определение условий реализации принципа гармонического компаундирования в системах возбуждения и регулирования напряжения бесконтактных

12 генераторов переменного тока с различной конфигурацией магнитной системы;

• анализ устойчивости и качества процессов регулирования напряжения БГ с СГК в статических и динамических режимах работы в зависимости от параметров системы гармонического компаундирования и объекта регулирования;

• разработка, создание опытно-промышленных образцов и проведение комплекса экспериментальных исследований и испытаний систем гармонического компаундирования бесконтактных синхронных генераторов различного исполнения, внедрение результатов теоретических и экспериментальных исследований и новых разработок в промышленность и учебный процесс.

Методы исследований. Теоретические исследования проведены методами математического моделирования электромагнитных процессов с использованием теории "двух реакций", методов линеаризации и малых безразмерных приращений, операционного исчисления, а также аппарата передаточных функций. При исследовании статических и динамических режимов работы, а также анализе областей устойчивой работы БГ с СГК использованы интегрированные среды "MathCAD 7 Pro" и "MathLAB". Экспериментальные исследования проводились на стендах фирмы "Элин" с использованием современной регистрирующей аппаратуры.

На защиту выносятся:

1 .Развитая теория анализа и синтеза элементов и систем регулирования и защиты бесконтактных генераторов переменного тока с использованием высших гармоник магнитного поля в виде совокупности математических моделей для проведения исследований процессов регулирования напряжения в штатных и аварийных ситуациях при статических и динамических режимах работы.

2.Результаты теоретических исследований процессов регулирования

13 напряжения в генераторах переменного тока с системами гармонического компаундирования в статических и динамических режимах работы, которые позволили установить закономерности влияния параметров системы гармонического компаундирования, объекта регулирования и нагрузки на выходные характеристики системы электропитания в штатных и аварийных ситуациях при статических и динамических режимах работы.

3.Условия реализации принципа гармонического компаундирования в системах регулирования напряжения бесконтактных генераторов переменного тока с различной конфигурацией магнитной системы, в основу которого положено использование мощности высших гармоник магнитного поля в воздушном зазоре машины.

4. Совокупность структурных схем и математических моделей определения областей устойчивой работы СГК и результаты анализа влияния параметров системы электропитания на границы устойчивости и качество процессов регулирования напряжения в статических и динамических режимах работы.

5.Разработанные, реализованные и внедренные образцы устройств и систем регулирования напряжения бесконтактных генераторов переменного тока различного исполнения, а также впервые предложенные устройства защиты генераторов переменного тока от перегрузок и коротких замыканий с использованием высших гармоник магнитного поля, обеспечивающие повышение качества электропитания.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней развита теория систем регулирования напряжения с использованием высших гармоник магнитного поля, позволяющая проводить исследования процессов регулирования напряжения в штатных и аварийных ситуациях при статических и динамических режимах работы авиационных бесконтактных генераторов переменного тока.

Впервые установлены условия реализации принципа гармонического

14 компаундирования в бесконтактных генераторах переменного тока различного исполнения, в основу которого положено использование в качестве режимных параметров третьей и пятой гармоник магнитного поля.

Установлены закономерности влияния параметров системы гармонического компаундирования, объекта регулирования и нагрузки на выходные характеристики системы электропитания в статических и динамических режимах работы, определены условия инвариантности выходного напряжения БГ с СГК от внешнего воздействия.

Получены математические модели, характеризующие взаимодействие параметров системы гармонического компаундирования, объекта регулирования и корректора напряжения, определяющие области устойчивой работы системы регулирования напряжения с использованием высших гармоник магнитного поля как с корректором напряжения, так и без него.

Созданы оригинальные устройства и системы регулирования напряжения и частоты, а также устройства защиты от перегрузок и коротких замыканий, что позволяет обеспечить улучшение качества электрической энергии, а также массогабаритных характеристик систем электропитания по сравнению с известными техническими решениями.

Практическая ценность результатов работы состоит в том, что применение совокупности полученных в работе результатов позволило разработать, создать и внедрить источники электропитания с системами регулирования напряжения и устройствами защиты, использующими энергию высших гармоник магнитного поля, которые обеспечивают высокое качество электроэнергии в статических и динамических режимах работы, имеют лучшие массогабаритные показатели.

Использовании системы гармонического компаундирования в бесконтактных синхронных генераторах с вращающимися выпрямителями позволяет уменьшить массу генератора на 4%, а регулирующей аппаратуры - в

15

2,5 раза.

В динамических режимах работы быстродействие системы гармонического компаундирования в 2,5 раза превосходит быстродействие штатной аппаратуры регулирования, выполненной на магнитных усилителях, и не уступает по быстродействию системам регулирования с полупроводниковыми регуляторами напряжения. Результаты испытаний системы гармонического компаундирования в динамических режимах работы позволяют рекомендовать ее для применения в генераторах, работающих на импульсную нагрузку.

Использование разработанных математических моделей, установленных закономерностей, выводов, рекомендаций а также результатов теоретических и экспериментальных исследований позволяет получить достоверные оценки качества предлагаемой к выпуску продукции уже на этапе технического проекта, что дает сокращение сроков разработки и отладки изделий.

В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований предложены и созданы элементы и устройства регулирования и защиты, представляющие собой охрано- и конкурентоспособные образцы техники с существенно улучшенными показателями, защищенные авторскими свидетельствами.

Достоверность научных положений, выводов и результатов работы подтверждена экспериментальными исследованиями опытных образцов систем регулирования и защиты, результатами проведенных НИОКР, а также внедрением и практическим использованием разработанных устройств.

Внедрение результатов работы. Научные положения диссертационной работы, а также результаты теоретических, экспериментальных исследований и практические разработки внедрены и используются в следующих организациях:

1.0А0 СЭГЗ (Сарапульский электрогенераторный завод): методики расчета магнитного поля, математические модели для анализа процессов в

16 статических и динамических режимах работы бесконтактных генераторов с вращающимися выпрямителями.

2.СКБ "Ротор" (г. Челябинск) - математические модели для анализа и синтеза систем регулирования напряжения генераторов переменного тока, устройства защиты от перегрузок и коротких замыканий.

З.ОАО ЧКПЗ (Челябинский кузнечно-прессовый завод) - рекомендации по созданию систем регулирования и защиты с использованием энергии высших гармоник магнитного поля, быстродействующие системы регулирования и защиты генераторов переменного тока систем энергоснабжения предприятия.

4.0А0 КБ "Электроизделий" (г.Сарапул, Удмуртия) - бесконтактные источники переменного тока с системами гармонического компаундирования в составе установок для испытаний биметаллических автоматов защиты цепей переменного тока.

5.УГАТУ - вопросы построения систем регулирования напряжения бесконтактных генераторов переменного тока с использованием высших гармоник магнитного поля; элементы теории систем гармонического компаундирования используются при курсовом и дипломном проектировании, в лекциях по дисциплине "Системы электрооборудования летательных аппаратов".

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

Всесоюзных научно-технических конференция "Применение повышенной частоты тока в с/х и отдельных отраслях промышленности" - - 1972г., 1974г., 1975г. (г.Орджоникидзе); Всесоюзном симпозиуме "Теория информационных систем и устройств с распределенными параметрами" - 1974г. (г.Уфа); Шестой Всесоюзной научно-технической конференции "Оборудование летательных аппаратов" - 1974г. (г.Новосибирск); Всесоюзной научно-технической

17 конференции "Проектирование, производство и испытание электрических машин", НИТИ - 1976г. (г.Москва); Шестом Всесоюзном научно-техническом совещании - 1977г. (Москва-Орджоникидзе); Всесоюзной НТК "Основные направления развития и применения низкотемпературной плазмы" - 1979г. (г.Казань); III и IV Всесоюзных научно-технических конференциях по безопасности полетов, OJIATA - 1982г., 1985г. (г.Ленинград); Первой Международной конференции "Электромеханика и электротехнология" - 1994г. (г.Суздаль); Международной научно-технической конференции "Электротехнические системы транспортных средств" - 1995г. (г.Суздаль); Третьей Международной конференции "Новые энергетические системы и преобразование энергии" - 1997г. (г.Казань); Второй Международной научно-технической конференции - "Моделирование и исследование сложных систем" - 1998г. (г.Москва); XI научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления (Датчик - 99)" - 1999г. (г.Гурзуф); Всемирном электротехническом Конгрессе "ВЭЛК-99 - 1999г. (г.Москва); Международной научно-технической конференции "Нетрадиционные электромеханические и электротехнические системы" (UEES-99) - 1999г. (г. Санкт-Петер бург).

Публикации по теме диссертации. По теме диссертации опубликовано более 70 работ, основное содержание отражено в 50 работах, среди которых одна монография (14 п.л.), три учебных пособия, 23 статьи в научных журналах, сборниках и трудах конференций, 16 авторских свидетельств на изобретение, 1 зарегистрированная в РОСПАТЕНТе программа для ЭВМ.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы из 198 источников и 3 приложений общим объемом 352 страницы. В работе содержится 111 рисунков и 20 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления», Утляков, Геннадий Николаевич

Основные результаты работы состоят в следующем:

1.Впервые разработана совокупность математических моделей, позволяющих проводить исследования процессов регулирования напряжения в бесконтактных генераторах с системами регулирования напряжения, использующими высшие гармоники магнитного поля, в штатных и аварийных ситуациях при статических и динамических режимах работы.

2.Впервые определены условия реализации принципа гармонического и бигармонического компаундирования в системах регулирования напряжения бесконтактных генераторов переменного тока различного исполнения, в основу которого положено использование энергии высших гармоник магнитного поля в воздушном зазоре машины.

312

3.Построены структурные схемы источников электропитания с системами гармонического компаундирования с учетом корректора напряжения и без него, позволяющие проводить анализ и синтез систем регулирования напряжения с использованием высших гармоник магнитного поля. Установлена взаимосвязь параметров системы гармонического компаундирования и параметров бесконтактного генератора с вращающимися выпрямителями, определяющая границы устойчивости работы СГК.

4.Показано, что результаты экспериментальных исследований БГ с СГК в статических и динамических режимах работы подтверждают достоверность разработанных математических моделей. Расхождение между экспериментальными данными и результатами машинного моделирования процессов регулирования напряжения в статических и динамических режимах работы не превышает Юн-15%.

5.Предложены оригинальные схемы устройств регулирования напряжения и защиты генераторов переменного тока от перегрузок и коротких замыканий, защищенные авторскими свидетельствами, позволяющие упростить систему электроснабжения, а также сделать ее более универсальной. Предложены оригинальные схемы устройств регулирования частоты электромашинных преобразователей постоянного тока в переменный.

6.Разработаны, практически реализованы и исследованы системы гармонического компаундирования авиационных бесконтактных синхронных генераторов с вращающимися выпрямителями мощностью 40 и 120 кВА, а также генераторов вторичных источников электропитания различного исполнения мощностью от 200 до 1500 ВА. Разработки внедрены в промышленность и учебный процесс.

В результате проведенных исследований сделаны следующие основные выводы:

1 .Установлено, что для создания систем гармонического

313 компаундирования для генераторов с электромагнитным возбуждением необходимо, чтобы коэффициенты, характеризующие относительное содержание используемых гармоник поля полюсов и поля продольной реакции якоря, были противоположных знаков, а для генераторов с возбуждением от постоянных магнитов - одного знака, что обеспечит требуемую обратную связь по возмущению при изменении величины и коэффициента мощности нагрузки.

2. Установлены области значений параметров, характеризующих конфигурацию воздушного зазора, при которых могут быть реализованы системы автоматического регулирования напряжения бесконтактных генераторов переменного тока различного исполнения с использованием в качестве режимного параметра третьей и пятой гармоник магнитного поля.

3. Получено, что для обеспечения начального возбуждения генератора с системой гармонического компаундирования необходимо, чтобы произведение коэффициента, характеризующего соотношение обмоточных данных СГК и генератора, и коэффициента относительного содержания используемой гармоники при холостом ходе было больше величины, обратно пропорциональной коэффициенту усиления объекта регулирования.

4. Исследования процессов регулирования напряжения в статических и динамических режимах работы позволили установить, что:

• системы гармонического компаундирования являются адаптивными системами автоматического управления с разомкнутым контуром адаптации, осуществляющими регулирование напряжения при изменении как величины так и вида возмущающего воздействия, и позволяют обойтись без специального регулятора напряжения, при этом погрешность регулирования напряжения при изменении нагрузки с номинальным коэффициентом мощности от нуля до номинала не превышает ±10%;

• системы гармонического компаундирования без специального регулятора обеспечивают высокое быстродействие регулирования напряжения

314 генератора при внезапно изменяющихся нагрузках, на 15% уменьшая провалы и выбросы напряжения по сравнению со штатной аппаратурой регулирования напряжения, что позволяет рекомендовать их для использования в источниках питания, работающих на внезапно изменяющиеся и импульсные нагрузки.

5.В результате анализа устойчивости процессов регулирования напряжения в БГ с СГК установлена взаимосвязь параметров системы гармонического компаундирования, объекта регулирования и корректора напряжения, определяющая области устойчивой работы системы регулирования напряжения с использованием высших гармоник магнитного поля как с корректором напряжения, так и без него.

6. Использование системы гармонического компаундирования в бесконтактных синхронных генераторах с вращающимися выпрямителями позволяет уменьшить массу генератора на 4%, а регулирующей аппаратуры - в 2,5 раза.

7.Результаты экспериментальных исследований генераторов вторичных источников электропитания показали перспективность использования систем гармонического компаундирования для построения устройств регулирования напряжения и частоты электромашинных преобразователей постоянного тока в переменный.

8.Показаны перспективы развития систем регулирования и защиты с использованием высших гармоник магнитного поля при создании первичных и вторичных источников электропитания для систем электроснабжения постоянного и переменного тока.

315

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа является итогом теоретических и экспериментальных исследований автора в развитии и создании общей теории анализа и синтеза систем регулирования напряжения генераторов переменного тока различного исполнения с использованием высших гармоник магнитного поля в воздушном зазоре машины за период с 1971 по 1999 годы. Работа выполнялась в рамках научно-исследовательских работ в соответствии с тематическими планами Министерства авиационной промышленности СССР, тематическими планами научно-исследовательских работ, финансируемых из средств Федерального бюджета Минобразованием РФ, а также по хозяйственным договорам и договорам о творческом сотрудничестве, проводившимся под научным руководством и при непосредственном участии автора с рядом ведущих организаций и предприятий Российской Федерации и Республики Башкортостан.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Утляков, Геннадий Николаевич, 2000 год

1. Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических машин переменного тока: Учеб. пособие для студентов вузов. М.: Высшая школа, 1982.-272 с.

2. ГОСТ 19705-89. Системы электроснабжения самолетов и вертолетов. -М.: Изд-во стандартов, 1989. 38с.

3. Frichtel T.S. Influence of electrical power quality on avionic design and weapon system effectiveness.-"Power Cond. Specialises Conf. Ree., Pasadena, Calif., 1971", New Jork, 1971. p.215-231.

4. Электроснабжение летательных аппаратов / Под ред. Н.Т.Коробана,- М.: Машиностроение, 1975. 536с.

5. Морозовский В.Т., Синдеев И.М., Рунов К.Д. Системы электроснабжения летательных аппаратов.-М.: Машиностроение, 1973. 420 с.

6. Юревич Е.И. Теория автоматического управления. Учебник для студентов высш. техн. учебн. Заведений. Изд. 2-е, перераб. и доп. -JL: Энергия, 1975. -416с.

7. Воронов A.A. и др. Основы теории автоматического регулирования и управления. Учеб. пособие для вузов. -М.: Высшая школа, 1977. 519с.

8. Бертинов А.И. Авиационные электрические генераторы.-М.: Оборонгиз, 1959. -294с.

9. Специальные электрические машины: (Источники и преобразователи энергии). Учеб. пособие для вузов / А.И.Бертинов, Д.А.Бут, С.Р.Мизюрин и др.; Под ред. А.И.Бертинова. М.: Энергоиздат, 1982. - 552с.

10. Ю.Бунаков В.Р, Гаспаров Р.Г. Полупроводниковые регуляторы напряжения и частоты электрических машин. -М.: Энергия, 1966. 120с.

11. Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф., Ларионов А.Н Электрические машины с постоянными магнитами. М.: Энергия, 1964. - 480 с.316

12. А.С. 603060 (СССР), МКИ Н02К 21/12. Синхронная электрическая машина с возбуждением от постоянных магнитов / Трегубов В.А,- Опубл. в БИ, 1978, № 14.

13. Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф. Авиационные генераторы переменного тока комбинированного возбуждения. -М.: Машиностроение, 1977. 96с.

14. Галтеев Ф.Ф., Таланов JI.JI., Тыричев П.А. Оптимальные параметры системы регулирования напряжения генераторов комбинированного возбуждения. Труды Московского энергетического института. Вып. 139. -М.: МЭИ, 1972.-С.25-33.

15. Мизюрин С.Р. Синхронные электрические машины летательных аппаратов.- М.: МАИ, 1972. 179с.

16. Вольдек А.И. Электрические машины. Изд. 2-е, перераб. и доп. -JX: Энергия, 1974. 839 с.

17. Pat. №3025450 (USA). Self excited synchronous generator. U. Krabe, 1958.

18. Nippes P.I. Harmonic Power In Nonsalient-Pole Synchronous Machinery. // AIEE, pt.3. Vol.81, 1962. p.419-424.

19. Roche L.R. A Harmonic Excitations System for turbine Generators. // AIEE, pt.3. Vol.81, 1962.-p.105-109.

20. Nippes P.I. Use Harmonic Voltage for Excitation "Electrical Worte".// AIEE, pt.3, Vol 156, 1961. p.128-133.

21. Nippes P.I. Harmonic Power in Nonsalient-Pole Synchronous Machinery. AIEE, pt.3, vol.81, 1962. p.419-424.

22. A.c. 139359 (СССР). Устройство самовозбуждения явнополюсного синхронного генератора / Ипатов П.М., Пинский Г.В., Домбровский В.В., Дукштау A.A. -Опубл. в БИ, 1961, № 13.

23. Антонов М.В., Радин В.И., Трошин В.Н. Использование третьей гармоники поля для возбуждения синхронного генератора // Изв. высш учебн. заведений. Электромеханика. 1965,- №3. С.13-16.317

24. Ильин Г.П., Максимов Ю.И. Использование мощности третьей гармоники в системах АРН // Судостроение,- 1965.-№2. С.12-16.

25. Platthaus H.L. Erregung von Synchronmaschienen durch die dritte Harmonische des Luftspaltfeldes. ETZ-A, Bd.84, 1963, H.23. p.136-143.

26. Бреев В.Н., Бендебери Н.С. Возбуждение синхронных машин от третьей гармоники. В сб.: "Специальные системы электропривода", № 78, Пермский политехнический институт, Пермь, 1970. - С.56-61.

27. Шевченко B.C. Об использовании третьей гармоники поля для возбуждения синхронного генератора// Электротехника.- 1971,- № 4. С.38-41.

28. Арутюнян B.C., Амамчян С.Г. Мощность дополнительной обмотки системы возбуждения от третьей гармоники поля. Труды ВНИИКЭ. Ереван.-1969. -С.81-88.318

29. Арутюнян B.C., Демирчян Г.Г., Амамчян С.Г. Особенности геометрии явнополюсной синхронной машины с системой возбуждения от высших гармоник поля. Труды ВНИИКЭ. Ереван,- 1969. С.70-78.

30. Амамчян С.Г. Использование системы возбуждения от третьей гармоники поля в явнополюсных синхронных генераторах малой мощности. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Ереван -1961. 173с.

31. Арутюнян B.C., Мириманян В.Х., Оганесян С.Х. О перспективах и особенностях синхронных двигателей малой мощности с системой возбуждения от третьей гармоники поля. Труды ВНИИКЭ. Ереван,- 1970. С. 18-30.

32. Арутюнян B.C., Мириманян В.Х. Устойчивость возбуждения от третьей гармоники поля при работе синхронной машины параллельно с сетью. Труды ВНИИКЭ. -Ереван,- 1973. С.152-160.

33. Мириманян В.Х. Исследование системы возбуждения от третьей гармоники поля в синхронных машинах малой и средней мощности. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. -Ереван-Москва,- 1978. 260с.

34. Витолинын Я.А., Заринын А.Э., Куцевалов В.М. Исследование возбуждения синхронного двигателя с использованием третьей гармоники поля. В кн.: Бесконтактные электрические машины. Вып.5,- Рига.: Зинатне. 1967.-С.191-196.

35. Куцевалов В.М. Синхронные машины в установившихся симметричных режимах. Рига.: Зинатне,- 1972. 168с.

36. Куцевалов В.М., Витолинын Я.А. Об индуктивном сопротивлении реакции якоря явнополюсной синхронной машины. Изв. АН Латв.ССР.-Рига.-1966,- № 3. С.24-29.319

37. Куцевалов В.М., Яголковский А.К. Синхронный явнополюсной двигатель с возбуждением от третьей гармоники поля. Изв. АН Латв.ССР. Рига,- 1970.- № 5. С.35-39.

38. Яголковский А.К. Схемы замещения явнополюсной синхронной машины с использованием энергии третьей гармоники поля. В сб.: "Бесконтактные электрические машины". Вып. 10. - Рига.: Зинатне. - 1973,-С.78-83.

39. Глухивский Л.И., Бурштынский М.В., Яковчук В.В. Расчет ЭДС в дополнительной обмотке статора явнополюсной синхронной машины // Электротехника,- 1977,- № 8. С.41-43.

40. A.c. 1003260 (СССР) Синхронная электрическая машина / Мириманян В.Х., Петраков М.Д., Саратовкина Е.В. -Опубл. в БИ, 1983, №9.

41. Мириманян В.Х., Саратовкина Е.В. Использование третьей гармоники поля для возбуждения индукторных машин // Электротехника.-1981.-№2. С.37.

42. Саратовкина Е.В. Одноименнополюсный индукторный генератор с возбуждением от третьей гармоники поля. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. -Москва, 1984. 230с.

43. Мириманян В.Х., Симонян С.А. Использование высших гармоник поля для возбуждения одноименнополюсных индукторных генераторов. В кн. Бесконтактные электрические машины. Вып.25.-Рига.: Зинатне,- 1966. С.54-58.

44. Мириманян В.Х., Симонян С.А., Саратовкина Е.В. использование третьей гармоники поля для возбуждения индукторного генератора с постоянными магнитами в пазах ротора и ее расчет // Электротехника.1987,-№1 2,- С.62.

45. Симонян С.А. Использование высших гармоник поля в индукторных генераторах. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. -Москва, 1988. 193с.

46. Schonter Heinz, Bulowski Helmut, Trpete Hans Bursetnlose Synchronmaschine mit gesonderter Hilfswicklung für die Erregung im Stator der Hauptmaschine, VEB Elektronmaschienenbau Dresden.-Пат.263394 ГДР, МКИ4 H02 К 19/38, № WPH02K/3056354, 1988.

47. Braun Jorg Michael Stationaras und dynamischen Betriebsverhalten von permanent magneterregten Synchromaschinen unter Berücksichtigung der Oberwellen. Fak. Elektrotechn. und Informationstechn. Techn. Univ. Munchen.l990.-167c.

48. Inoue К., Yamashita H., Nakamae E., Fujikama T. A brushless self-exciting three-phase synchronous generator utilizing the 5th-Space harmonic component of magneto motive force through armature currents // IEEE Trans. Energy Convers.-1992. -p.456-462.

49. Auinger Herbert, Breadhouer Yurgen, Wachta Bernhard. Burstenloser Synchrogenerator., Siemens AG., 1994. 48c.

50. Nutzung von Oberwellen des Luftspaltfeldes von Synchronmaschinen zur Bereitstellung der Erregerleisting / Bunzel E., Gellrich D., Muller G.//37.Inf.Wiss.Kolloq.,Ilmenau.-/Techn.Univ.Ilmenau(Thuringen). Ilmenau.-1992. -p.384-389.

51. Burstenloser Synchrongenerator: Заявка 4307268 ФРГ, МКИ5 H 02 К 19/26, Н 02 Р 9/38 / Auinger Herbert, Bredhouer Yurgen, Wachta Bernhard; Siemens AG.-№4307268.2; 3аявл.2.3.93; Опубл.8.9.94.

52. Fukami Tadashi, Kamai Takahiro, Miyamoto Toshio // Denki gakkai ronbunshi. D. Sangyo yoy bumonshi=Trans.Inst.Elec.Eng.Jap.D.-1995.-115, №9,-p.1179-1185.

53. Lehmann Th. Determination graphique des champs magnetiques laplaciens et tourbillonnaires a lignes laplaciens et tourbillonnaires a lignes de flux plenes.-"Rtv. Gen. Electr.", 1923, vol. 14, № 11. p. 347-357.

54. Lehmann Th. Spektres ferromagnetiques.-"Rev. Gen. Electr.", 1926, vol. 19, № 3,- p. 85-91.322

55. Lehmann Th. Les permeances transversales et axiales dans les machines a poles saillants.-"Rev. Gen. Electr.", 1931, vol. 29, № 11,- p. 417-427.

56. Stevenson A.R., Park R.H. Graphical determination of magnetie firlds.-"Trans. Amer. Inst. Electr. Engrs", 1927, vol. 46,- p. 112-135.

57. Wiesemann R.W. Graphical determination of magnetic fields Practieal application to salient pole synchronous machine designs.-"Trans. Amer. Inst. Electr. Engrs", 1927, vol. 46,- p.141-154.

58. Poritsky H. Graphical field-plotting methods in engineering.-"Trans. Amer. Inst. Electr. Engrs.", 1938, vol. 51.- p. 727-732.

59. Poritsky H. Cal culculation of flux distribution with saturation.-"Trans. Amer. Inst. Electr. Engrs", 1970, vol. 70,- p. 309-319.

60. Костенко М.П., Коник Б.Е. Определение основной и третьей гармоник поля якоря и поля полюсов в явнополюсной синхронной машине // Электричество. 1951. - № 3. - С. 11-17.

61. Сорокер Т.Г., Горжевский И.И. Расчет магнитных полей в зазоре явнополюсной синхронной машины // Электричество. 1952,- № 6. - С.24-29.

62. Ginsberg D. Design calculations of A-C generators.-"Trans. Amer. Inst. Electr. Engrs", 1950,vol. 69, pt 2.- p. 1274-1282.

63. Ginsberg D., Jokl A.L. Voltage harmonics of salientpole generators under balanced 3-phase loads.-"Trans. Amer. Inst. Electr. Engrs", 1960, vol. 79, pt.3.-p.1573-1580.

64. Ginsberg D., Jokl A.L., Blum L.M. Calculation of No-Load Wave Shape of A-C Generators.-"Trans. Amer. Inst. Electr. Engrs", 1953, vol. 74, pt 3,- p.974-980.

65. Данилевич Я.Б., Домбровский В.В., Казовский Е.Я. Параметры электрических машин переменного тока. M.-JL: Наука. 1965. -339с.

66. Вольдек А.И. Исследование магнитного поля в воздушном зазоре явнополюсных синхронных машин методом гармонических проводимостей // Электричество.- 1966,- № 7. С.46-52.323

67. Вольдек А.И., Лахметс P.A. Магнитная проводимость воздушного зазора и расчет магнитного поля явнополюсних синхронных машин // Изв. высш. учебн. заведений. Электромеханика. 1968,- № 6. - С.609-621.

68. Вольдек А.И., Лахметс P.A. Расчет магнитной проводимости воздушного зазора электрических машин // Электротехника. 1969,- № 9.-С.3-5.

69. Дулькин А.И. Магнитное поле демпферной обмотки синхронной явнополюсной машины // Электротехника. 1965,- № 5. - С.60-63.

70. Дулькин А.И., Иванов-Смоленский A.B. Магнитное поле в воздушном зазоре явнополюсной машины // Электричество. 1967,- №11.- С.53-57.

71. Пластун А.Т., Пульников A.A. Анализ магнитного поля в вентильном двигателе с кольцевыми обмотками // Электромеханические комплексы и системы управления ими: Межвузовский научный сборник.-Уфа, 1998.-С.46-49.

72. Талалов И.И., Страдомский Ю.И. Поле обмотки возбуждения в воздушном зазоре явнополюсных синхронных машин. Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1969,- № 3. - С.38-41.

73. Талалов И.И., Страдомский Ю.И. Поле реакции якоря в воздушном зазоре явнополюсных синхронных машин. Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1971,-№ 1. - С.47-52.

74. Утляков Г.Н. Разработка и исследование систем гармонического возбуждения авиационных бесконтактных генераторов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. -Уфа, 1975. 24с.

75. Утляков Г.Н. Разработка и исследование систем гармонического возбуждения авиационных бесконтактных генераторов. Диссертация на324соискание ученой степени кандидата технических наук. Уфа, 1975. - 172с.

76. Исследование комбинированных систем регулирования синхронных генераторов. Исследование косвенных методов измерения возмущений. Отчет о НИР / Куляпин В.М., Утляков Г.Н., Бовтрикова Е.В. Инв.№2960002933.-М., 1995.-50 с.

77. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике: для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1970. - 720с.

78. Исследование комбинированных систем регулирования синхронных генераторов. Отчет о НИР / Куляпин В.М., Утляков Г.Н., Бовтрикова Е.В. Инв. №02980001526 ,-М., 1997.-58с.

79. Фильчаков П.Ф. Приближенные методы конформных отображений.-Киев.: Наукова думка, 1964. 245с.

80. Кононенко Е.В. и др. Электрические машины (спецкурс). Учебное пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1975. 217с.

81. Куляпин В.М., Утляков Г.Н. Короткое замыкание генератора с гармоническим возбуждением // Электромеханика: Сборник трудов. Вып. 19-Уфа, 1974,- С.47-54.

82. Утляков Г.Н., Куляпин В.М. Электромагнитные поля синхронного генератора при коротком замыкании // Электромагнитные поля и цепи электромеханических устройств: Тезисы докладов научн.-техн. конф,-Ленинград, 1973. С. 123.

83. Зимин В.И. и др. Обмотки электрических машин. -Л.: Энергия, 1970.215с.97Лифшиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока. -М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959. 178с.

84. Шапиро C.B., Куляпин В.М., Утляков Г.Н., Осипова C.B., Каяшев А.И. Исследование на АВМ процессов в системе возбуждения возбудителя // Электромеханика: Сборник трудов. Вып.79.-Уфа,1974.-С.43-46.325

85. Утляков Г.Н. Моделирование процессов в системе гармонического компаундирования // Измерительные преобразователи и информационные технологии: Межвузовский научный сборник. Уфа, 1999. - С. 199-204.

86. Утляков Г.Н. Гармонические датчики тока в системах регулирования и защиты //Измерительные преобразователи и информационные технологии: Межвузовский научный сборник. Уфа, 1998. - С.86-91.

87. Попов В.И., Амамчян С.Г., Манукян P.M. Синхронные генераторы с совмещенной обмоткой статоре, возбуждаемой от третьей гармоники поля.// Промышленность Армении,- Ереван, 1982,- №8. С.38-43.

88. Попов В.И., Амамчян С.Г. Эффективность применения совмещенных обмоток в синхронных машинах с самовозбуждением от третьей гармоники магнитного поля // Электротехника.-1982.-№11. С.40-42.

89. Попов В. И. Принципы формирования совмещенных обмоток электрических машин // Электричество.-1986. -№5. С.20-27.

90. Попов В.И. Совмещенные обмотки якоря синхронной машины с возбуждением от третьей гармонической магнитного поля // Электричество.-1986. -№12. -С.52-54.

91. Попов В.И. Оптимизация параметров совмещенной обмотки якоря для синхронных машин с системой возбуждения от третьей гармонической поля // Электричество.-1989. -№7. С.22-37.

92. Куляпин В.М., Утляков Г.Н. Исследование бесконтактного синхронного генератора с гармоническим возбуждением // Известия СО АН СССР,- 1974,- №8. С.124-129.

93. G.N.Utlyakov, E.V.Bovtrikova "Autonomous Supply Sources With Compound Harmonic Control Systems"// The Third International Conference On New Energy Systems And Conversions. Kazan, Russia, September, 1997. - p.169-172.

94. ПЗ.Демирчян К.С., Бутырин П.А. Моделирование и машинный расчет электрических цепей. -М.: Высшая школа, 1988. 335с.

95. Копылов И.П. Электромеханические преобразователи энергии. М.: Энергия, 1993.-400 с.

96. Накопители энергии: Учеб. Пособие для вузов / Д.А.Бут, Б.Л.Алиевский, С.Р.Мизюрин и др.: Под. Ред. Д.А.Бута. М.: Энергоатомиздат, 1991.-400с.327

97. Пб.Утляков Г.Н. Системы электропитания летательных аппаратов. Учебное пособие. Уфа, 1978. - 62с.

98. П7.Утляков Г.Н. Системы электропитания летательных аппаратов. Учебное пособие. Уфа, 1981. - 60с.

99. Куляпин В.М., Утляков Г.Н. Комбинированные системы регулирования. Учебное пособие. -Уфа, 1983. 80с.

100. Горев A.A. Переходные процессы синхронной машины. М.: Госэнергоиздат, 1948. - 218с.

101. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. -М.: Высшая школа, 1970. -235с.

102. Исследование и модернизация источников переменного тока для испытания защитной аппаратуры. Отчет о НИР. / Куляпин В.М., Утляков Г.Н., Костюкова Т.П., Смирнов Ю.М. Инв.№ Б343387. -Уфа, 1979.-104 с.

103. Утляков Г.Н. Моделирование процессов в генераторе с системой гармонического компаундирования// II Международная научно-техническая конференция "Моделирование и исследование сложных систем". Материалы конференции. -Москва,- 1998. С. 102-111.

104. Батищев Д.И. Методы оптимального проектирования: Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1984. - 248с.

105. Дегтярев Ю.И. Методы оптимизации: Учеб. пособие для вузов. М.: Сов. Радио, 1980.-272 с.

106. Тонкаль В.Е., Новосельцев A.B., Черных Ю.К. Оптимизация параметров автономных объектов. Киев: Наук, думка, 1985. - 220 с.

107. Кулебакин B.C. Высококачественные инвариантные системы регулирования. Теория инвариантности и ее применение в автоматических устройствах. Киев: Изд-во АН УССР, 1959. - 115с.

108. Костенко М.П., Пиотровский JI.M. Электрические машины.4.2. Машины переменного тока. Л., Энергия. 1973. 648с.328

109. Арутюнян B.C., Оганесян С.Х. Самовозбуждение синхронной машины от третьей гармоники поля без применения дополнительной обмотки., "Электротехн.пром-сть. Электрические машины",- 1982, № 4. С.27-32.

110. Аветисян Д.А., Мизюрин С.Р. Переходные процессы в авиационных генераторах и трансформаторах.-М.: МАИ, 1972. 48с.

111. Утляков Г.Н., Куляпин В.М., Ковтуненко A.B. Процессы самовозбуждения в бесконтактном генераторе с гармоническим возбуждением // Электрооборудование летательных аппаратов: Межвузовский сборник научных трудов. Вып.2. Казань, 1979. - С.47-50.

112. Утляков Г.Н. Процессы самовозбуждения в бесконтактном электромашинном преобразователе. // Измерительные преобразователи и информационные технологии. Межвузовский научный сборник. -Уфа.: Гилем, 1996.-С.218-223.

113. Данилевич Я.Б., Домбровский В.В., Казовский Е.Я. Параметры электрических машин переменного тока. М. - Л.: Наука, 1965. - 439 с.

114. Казовский Е.Я. Переходные процессы в электрических машинах переменного тока. М., Издательство АН СССР, 1962. 624с.

115. Ковач К.П., Рац И. Переходные процессы в машинах переменного тока. Пер. с нем. М.-Л., Госэнергоиздат, 1963. 744с.

116. Кононенко Е.В., Сипайлов Г.А., Хорьков К.А. Электрические машины (спец.курс). Учеб. Пособие для вузов. М.: "Высшая школа", 1975.-279с.136Лайбль Г. Теория синхронной машины при переходных процессах. -М.: Госэнергоиздат, 1957. 315с.

117. Трещев И.И. Методы исследования электромагнитных процессов в машинах переменного тока. М.: Энергия, 1969. - 235с.138Левинштейн МЛ. Операционное исчисление в задачах электротехники. -М.: Энергия, 1972. 358с.329

118. Деч Г. Руководство к практическому преобразованию Лапласа и преобразования. -М.: Наука, 1971. 288с.

119. Диткин В.А., Прудников А.П. Справочник по операционному исчислению. -М.: Высшая школа, 1965. 466с.

120. Конкордиа Ч. Синхронные машины. Переходные и установившиеся процессы. Пер. с англ. М. Л., Госэнергоиздат, 1969. - 272с.

121. Куляпин В.М., Утляков Г.Н., Аронсон М.М. Переходные процессы в бесконтактном синхронном генераторе с системой гармонического возбуждения // Электромеханика: Сборник трудов. Вып.93.-Уфа: УАИ, 1975. -С.104-108.

122. Лейкин B.C. Методы расчетов изменения напряжения судовых синхронных генераторов. -Л.: Судпромгиз, 1952. 124с.

123. Дьяконов В.П. Справочник по MathCad PLUS 6.0. М.: СК ПРЕСС,1997. 328с.

124. Дьяконов В.П. Справочник по MathCad PLUS 7.0. М.: СК ПРЕСС,1998. -346с.

125. Разработка и исследование источника питания импульсной нагрузки на базе генератора с гармоническим возбуждением. Отчет о НИР. Науч. руковод. Куляпин В.М. Исполнители Утляков Г.Н., Ковтуненко А.В., Смирнов Ю.М. Инв. № Б625502.-Уфа,1977. С.126.

126. Утляков Г.Н., Куляпин В.М., Бовтрикова Е.В. Комбинированные системы регулирования напряжения синхронных генераторов. Научное издание. -М.: Изд-во МАИ, 1998. 224с.330

127. Семенов B.B, Пантелеев A.B., Бортаковский A.C. Математическая теория управления в примерах и задачах: Учебное пособие. М.: Изд-во МАИ, 1997.-64с.

128. Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические системы. (Элементы теории, методы расчета и справочный материал): Учеб. пособие для вузов. -М.: Машиностроение, 1977. 464с.

129. Теория автоматического управления. Учеб. для вузов по спец "Автоматика и телемеханика". В 2-х ч. 4.1. Теория линейных систем автоматического управления / Под ред А.А.Воронова.- Изд. 2-е, перераб. и доп. -М.: Высшая школа, 1986. 367с.

130. Цыпкин Я.З. Основы теории автоматических систем. М.: Наука, 1977. - 560с.

131. Бессекерский H.A., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. -М.: Наука, 1972. 267с.

132. Морозовский В.Т. К вопросу об эквивалентности генераторов автономных электрических систем при расчетах статической устойчивости // Известия АН СССР. Сер. Энергетика и транспорт. -1964. -№2. С.38-46.

133. Утляков Г.Н., Ковтуненко A.B., Смирнов Ю.М. Структурная схема бесконтактного генератора с гармоническим возбуждением //Электрооборудование летательных аппаратов: Межвузовский научный сборник, вып.2. Казань, 1979. - С. 118-119.

134. Утляков Г.Н. Структурный анализ системы гармонического компаундирования// Электромеханические комплексы и системы управления ими: Межвузовский научный сборник. Уфа, 1998. - С. 125-128.

135. Топчеев Ю.И. Атлас для проектирование систем автоматического регулирования. Учеб. Пособие для втузов. -М.: Машиностроение, 1989. -752с.

136. Утляков Г.Н. Оценка качества регулирования напряжения в бесконтактных генераторах с системой гармонического компаундирования //331

137. Измерительные преобразователи и информационные технологии: Межвузовский научный сборник. Уфа, 1999. - С.205-210.

138. Утляков Г.Н., Куляпин В.М., Бовтрикова Е.В. Комбинированные системы регулирования авиационных синхронных генераторов //Теория и проектирование систем автоматического управления и их элементов: Межвузовский научный сборник. Уфа, 1996. - С. 128-131.

139. Утляков Г.Н., Ковтуненко A.B. Разработка корректора напряжения авиационных бесконтактных генераторов с гармоническим возбуждением//Электрооборудование летательных аппаратов: Межвузовский сборник. Вып.1. Казань, 1977. - С.56-61.

140. Комар В.Г. Работа полупроводниковых выпрямителей в цепях управления. -М.: Госэнергоиздат, 1952. 193с.

141. Утляков Г.Н., Ковтуненко A.B. Разработка перспективных систем регулирования и защиты бесконтактных источников питания повышенной частоты// Шестое Всесоюзное научно-техническое совещание. Тезисы докладов. Москва-Орджоникидзе, 1977. - С.38-39.

142. Гельман М.В., Лохов С.П. Тиристорные регуляторы переменного напряжения. -М.: Энергия, 1975. 105с.332

143. Стабилизаторы переменного напряжения с высокочастотным широтно-импульсным регулированием / А.В.Кобзев, Ю.М.Лебедев, Г.Я.Михальченко и др. -М.: Энегоатомиздат, 1986. 152с.

144. А.С. 1626310 (СССР) Способ формирования выходного напряжения широтно-импульсного регулятора переменного тока / Смирнов Ю.М., Утляков Г.Н., Адамов В.А., Яковлев В.А., Сираев В.Х. Опубл. в БИ, 1991, №5.

145. А.С. 1163315 (СССР) Компенсационно-параметрический стабилизатор напряжения / Хомяков И.М., Куляпин В.М., Утляков Г.Н., Аравин М.Н. -Опубл. в БИ, 1984, №16.

146. А.С. 959243 (СССР) МКИ Н02М 7/537. Преобразователь напряжения. Г.Н.Утляков, В.А.Михеев, А.Н.Банников, А.О.Рыбаков. Опубл. в БИ, 1982, №34.

147. А.С. 1051520 (СССР) МКИ О 05Б 1/56. Импульсный стабилизатор тока / Утляков Г.Н., Михеев В.А., Кульмухаметов М.А., Рыбаков А.О. Опубл. вБИ, 1983, №40.

148. А.С. 1059645 (СССР) МКИ Н 02М 7/537. Преобразователь постоянного напряжения / Утляков Г.Н., Михеев В.А., Банников А.Н. Опубл. в БИ, 1983, №45.

149. А.С. 1070677 (СССР) МКИ Н 02М 7/537. Преобразователь постоянного напряжения / Утляков Г.Н., Михеев В.А., Банников А.Н., Лебедев Е.В. Опубл. в БИ, 1984, №4.

150. Костюкова Т.П., Смирнов Ю.М., Утляков Г.Н. Регулятор напряжения для бортовых осветительных устройств// Приборы и системы управления. -№2.-1999.-С.52-53.

151. Резников О.Б., Бочаров В.В, Алешечкин В.А. и др. Автономная система электроснабжения с демпфирующим преобразователем // Электричество. 1978. -№11. - С. 12-17.333

152. Галтеев Ф.Ф., Куприн Б.В. Электрооборудование транспорта. Современные системы электроснабжения самолетов. -М.: Изд. ВИНИТИ, 1977,-85с.

153. A.c. 479211 (СССР) Устройство для бесконтактного возбуждения синхронных машин / И.А.Глебов, С.И. Логинов, Ф.Д.Дубинин и др. Опубл. в БИ, 1976, №28.

154. Резников О.Б., Бочаров В.В., Алешечкин В.А. и др. Автономная система электроснабжения с демпфирующим преобразователем // Электричество.-1978.-№ 9. С.69-71.

155. Бертинов А.И. Электрические машины авиационной автоматики. -М: Оборонгиз, 1961. 426с.

156. А.С. 758406 (СССР) МКИ Н02К 21/20. Синхронный генератор / Куляпин В.М., Утляков Г.Н., Мурысев А.Н., Терешкин В.М. Опубл. в БИ, №31, 1980.

157. Брускин Д.Э. Генераторы, возбуждаемые переменным током. Учебн. пособие для вузов. М., Высшая школа, 1974. 128с.

158. A.c. 1206904 (СССР) МКИ Н 02К 21/14. Регулируемый синхронный генератор/В.М.Куляпин, Г.Н.Утляков, Б.И.Конюхов, Р.В.Булгаков, Е.Б.Иванов. -Опубл. в БИ, 1986, №3.

159. A.О.Рыбаков, И.Г.Мухамедьяров. -Опубл. в БИ, 1985, №35.

160. А с. 1334258 (СССР) МКИ Н 02 Н 7/ 08. Устройство защиты от перегрузки генератора переменного тока / Г.Н.Утляков, В.М.Куляпин,

161. B.А.Михеев, О.А.Галаев. -Опубл. в БИ, 1987, №32.334

162. Утляков Г.Н. Повышение надежности систем регулирования и защиты источников питания специальных нагрузок//Безопасность и эффективность эксплуатации воздушного транспорта: Тезисы докл. III Всесоюзн. научн.-практ. конф.-Ленинград, 1982. С.93-95.

163. Утляков Г.Н. Устройства регулирования и защиты источников питания//Безопасность и эффективность эксплуатации воздушного транспорта: Тезисы докл. IV Всесоюзн. научн.-практ. конф. Ленинград, 1985. - С.95.

164. Смирнов Ю.М., Куляпин В.М., Утляков Г.Н. Система стабилизации частоты повышенной точности для электромашинного преобразователя. Информлисток № 467-78. Башкирский ЦНТИ. -Уфа, 1978. Зс.

165. А.С. 594571 (СССР) МКИ Н02Р 11/16. Электромашинный преобразователь постоянного тока в переменный / В.М.Куляпин, Г.Н. Утляков, Ю.М.Смирнов. -Опубл. в БИ, 1978, №7.

166. Куляпин В.М., Смирнов Ю.М., Утляков Г.Н. Системы стабилизации частоты электромашинных преобразователей // Электромеханика: Труды УАИ. -Уфа,1975 вып.93 -С. 109-112.

167. А.С. 862237 (СССР) МКИ Н02Р 11/16. Электромашинный преобразователь / Ю.М.Смирнов, Г.Н.Утляков, А.Н.Мурысев, В.М.Терешкин. -Опубл. в БИ, 1981, №33.

168. А.С.1070663 (СССР) МКИ Н02Р 11/16. Электромашинный преобразователь постоянного тока в переменный / Г.Н.Утляков, В.А.Михеев, А.О.Рыбаков. Опубл. в БИ, 1984, № 4.335

169. А.С. 868965 (СССР) МКИ Н02Р 9/30. Автономная система энергоснабжения / Утляков Г.Н., Куляпин В.М., Терешкин В.М. и др. Опубл. в БИ, 1981, №36.

170. А.с. 1067585 (СССР) МКИ Н02Р 9/30. Автономная система энергоснабжения / Утляков Г.Н., Михеев В.А., Рыбаков А.О. Опубл. в БИ, 1984, №2.

171. Бовтрикова Е.В. Системы гармонического управления синхронных генераторов // Информационные и кибернетические системы управления и их элементы: Тезисы докладов. Уфа, УГАТУ, -1997. - С. 178.

172. Утляков Г.Н. Новый принцип построения систем регулирования и защиты генераторов переменного тока//Датчики и системы.-№ 3.-1999.-С.41-43.

173. Утляков Г.Н. Перспективы использования энергии высших гармоник магнитного поля в системах регулирования и защиты автономных источников электропитания // Всемирный электротехнический Конгресс "ВЭЛК-99". Материалы конференции. Москва, 1999. - С.96-97.

174. Характеристика холостого хода:0 802 61.804 9605 11406 124.608 137.71 144118 1.25 Е1у : = 150 15214 155.2168 159.5184 161204 164.424 167.5315 171.5375 173.4

175. Е1(1вв) := Нгйегр(Е1х, Е1у, 1вв)1вв3412.51. К1(г) 21.50 1 2 3 4 5 6 7ъ9 10

176. Зависимость напряжения от сопротивления нагрузкии^п) : = К1(гпЫЗ-Ея(гп)л/з I

177. V {кп(1п)2 +■ Хш7п)2) ип^п)2 ,„ ч „ып^п)2 +■ Хп(гпНХя(2л) + Хп(2п)).300250и(гп) 2001.501 23456789 10z