Исследование электромагнитного поля и параметров рассеяния обмоток машин переменного тока тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.01, доктор технических наук Одилов Гапур

• Одилов Гапур
• доктор технических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор технических наук Одилов Гапур

Введение.

Глава I. Существующие методы исследования электромагнитного поля и параметров рассеяния обмоток машин переменного тока, обзор литературы и постановка задачи исследований.

1.1. Методы исследования электромагнитного поля машин и сравнительная их оценка.

1.2. Существующие методы определения реактивности дифференциального рассеяния обмотки статора машины переменного тока.

1.2.1. Понятие дифференциального рассеяния обмоток и выражение для его расчёта.

1.2.2. Современное состояние теории реактивности дифференциального рассеяния обмоток.

1.3. Рассеяние по коронкам зубцов обмотки и выражение для его расчёта.

1.4. Состояние теории индуктивного сопротивления рассеяния Потье синхронной машины.

1.5. Выводы.

Глава II. Исследование электромагнитного поля обмотки статора машины переменного тока.

2.1. Выбор метода исследования электромагнитного поля обмотки.

2.2. Решение уравнения Лапласа для проводника с током, расположенного на статоре.

2.3. Магнитное поле обмотки статора с целым числом пазов на полюс и фазу.

2.4. Магнитное поле обмотки статора с дробным числом пазов на полюс и фазу.

2.5. Особенности электромагнитного поля многофазных обмоток статора в воздушном зазоре машины переменного тока.

2.6. Эквивалентные магнитные проницаемости ферромагнитных участков магнитопроводов в статоре и роторе для различных составляющих поля воздушного зазора машины.

2.7. Исследование влияния насыщения стали на пространственные гармонические поля статора в воздушном зазоре машины.

2.8. ЭДС наводимый в роторе восстанавливающимися гармоническими поля статора.

2.9. Выводы.

Глава III. Разработка методик расчёта реактивностей, обусловленных полем воздушного зазора обмотки статора.

3.1. Общие положения.

3.2. Метод расчёта главной и дифференциального рассеяния индуктивностей обмотки статора энергетическим методом в машинах переменного тока с равномерным воздушным зазором

3.3. Расчет реактивности рассеяния по коронкам зубцов обмотки статора явнополюсной синхронной машины с целым числом пазов на полюс и фазу.

3.4. Расчет реактивности рассеяния по коронкам зубцов обмотки статора с дробным числом пазов на полюс и фазу явнополюсной синхронной машины.

3.5. Дифференциальные рассеяние обмотки якоря явнополюсной синхронной машины.

3.6. Индуктивное сопротивление дифференциального рассеяния обмотки статора машины переменного тока токам нулевой последовательности.

3.7. Выводы.

Глава IV. Исследование электромагнитного поля обмотки ротора машины переменного тока.

4.1. Решение уравнения Лапласа для проводника с током, расположенного на роторе машины переменного тока

4.2. Магнитное поле обмотки фазного ротора асинхронной машины с целым числом пазов на полюс и фазу.

4.3. Магнитное поле обмотки фазного ротора асинхронной машины с дробным числом пазов на полюс и фазу.

4.4. Магнитное поле обмотки возбуждения турбогенератора.

4.5. Расчетные исследования поля в воздушном зазоре, создаваемой обмоткой возбуждения турбогенератора.

4.6. Выводы.

Глава V. Исследование реактивностей дифференциального рассеяния роторных обмоток машин переменного тока.

5.1. Общие положения.

5.2. Дифференциальное рассеяние обмоток фазных роторов асинхронных машин с целым числом пазов на полюс и фазу.

5.3. Расчетное исследование реактивности поясового рассеяния обмотки возбуждения турбогенератора.

5.4. Исследование реактивностей рассеяния по коронкам зубцов и дифференциального рассеяния обмотки возбуждения турбогенератора.

5.5. Исследование влияния отношения обмотанной части ротора к полной на величину реактивности дифференциального рассеяния и его составляющих для обмотки возбуждения турбогенератора.

5.6. Выводы.

Глава VI. Экспериментальные исследования реактивности рассеяния и ее дифференциальной составляющей для обмоток якорей машин переменного тока.

6.1. Общие положения.

6.2. Экспериментальное исследование индуктивного сопротивления рассеяния по коронкам зубцов обмотки якоря синхронной машины.

6.3. Экспериментальное исследование индуктивного сопротивления дифференциального рассеяния обмотки якоря машины переменного тока.

6.4. Экспериментальное исследование индуктивного сопротивления рассеяния обмотки якоря машины переменного тока.

6.5. Экспериментальное исследование реактивности Потье применяемой в теории синхронных машин.

6.6. Экспериментальное исследование поля в зазоре синхронной машины с помощью витков синусоидальной формы.

6.7. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование электромагнитного поля и параметров рассеяния обмоток машин переменного тока»

Несмотря на то, что теория электрических машин переменного тока ^ берёт своё начало с конца XIX столетия и в настоящее время насчитывает более ста лет своего существования в ней имеются некоторые пробелы, на что указывает практика. Недостатки современной теории машин переменного тока особо проявляются в определении потерь активной мощности в обмотках роторов асинхронных машин и в особенности машин с короткозамкнутым ротором, в демпферных обмотках и в массивных полюсных наконечниках явнополюсных синхронных машин, а также при расчёте индуктивных сопротивлений рассеяния обмоток якорей.

К точности расчёта параметров и характеристик электрических машин переменного тока на современном этапе развития электромашиностроения предъявляются достаточно высокие требования.

Параметры эквивалентных схем замещения электрических машин переменного тока являются исходной информацией при использовании алгоритмов расчёта переходных процессов электромашинных систем. Разброс значений параметров может привести к существенным отличиям в протекании переходных процессов. Параметры машин полученные расчётным или экспериментальным путями могут быть использованы в качестве входной информации для программных средств, созданных на основе математической модели электромашинных систем. По этой причине актуальна задача расчётного и опытного определения параметров электрических машин.

Уделение достаточного внимания вопросам электромагнитного расчёта способствует успешному решению задачи создания крупных электрических 0 машин переменного тока. Определение параметров машин переменного тока является важной задачей электромагнитного расчёта, т. к. параметры входят в уравнения описывающие электромагнитные процессы и поэтому точность расчёта статических и динамических режимов работы машин переменного тока в значительной степени определяется степенью точности заданных значений параметров. Современные средства расчёта и исследования работы энергосистем нуждаются в точном знании компонентов систем и, в первую очередь, параметров машин переменного тока. Методы расчёта индуктивных параметров рассеяния обмоток якорей, возбуждения и демпферных, применяемые на практике нуждаются в существенном уточнении. Исследование электромагнитного поля в машине способствует более глубокому изучению физической сущности индуктивных параметров рассеяния различных обмоток машин переменного тока. Вопросы связанные с определением понятия о магнитном рассеянии не имеют единого толкования и различные авторы трактуют его по разному. Отличие расчётных значений индуктивных параметров рассеяния от их реальных значений, полученных на изготовленных машинах, обусловлено в основном несовершенством методик расчёта, а также неучтённым влиянием технологических факторов. Путём повышения точности методик расчёта электромагнитных параметров можно значительно сократить затраты в процессе проектирования. Индуктивные сопротивления рассеяния в значительной степени определяют величины токов обмоток и моментов в установившихся, и особенно в переходных режимах машины переменного тока. Однако эти параметры являясь одними из важнейших, и в то же время трудно достаточно точно предопределяемыми и проверяемыми.

Современное электромашиностроение характеризуется высокоиспользованностью активного объёма электрических машин. Геометрические формы деталей современных электрических машин разнообразны и сложны. Практика электромашиностроения предъявляет более жёсткие требования к точности электромагнитных расчётов. Необходимость учёта нелинейных свойств сред связана увеличением электромагнитных нагрузок современных электрических машин переменного тока. Увеличение единичной мощности электрических машин достигается в основном за счёт увеличения линейной нагрузки. Увеличение степени использования активных материалов и мощности требует более тщательного исследования магнитного поля в воздушном зазоре электрических машин переменного тока, т.к. именно от этого распределения в основном зависят характеристики машин. При проектировании высокоиспользованных электрических машин предъявляются особо повышенные требования к точности расчёта поля в различных частях их. Сложность проблемы расчёта поля в различных частях машин заключается в том, что электромагнитное поле в электрической машине имеет трёхмерный характер и распространяется в пространстве, где имеются сложные по геометрической форме и различные по электромагнитным характеристикам конструктивные элементы. Электромагнитные характеристики конструктивных элементов могут быть и нелинейные. В этом смысле определение распределения стационарного магнитного поля в пространстве, где расположена электрическая машина при заданной конфигурации размеров конструктивных элементов и заданном распределении плотности тока в объёме машины является одной из основных задач исследования. Конечной целью расчёта магнитного поля электрических машин является выбор таких геометрических параметров конструктивных элементов, которые обеспечили бы оптимальные характеристики при минимальных затратах активных и изоляционных материалов. Эту проблему можно грамотно решать только на основе более точного знания картины распределения магнитного поля в объёме электрической машины. Расчёт магнитного поля высокоиспользованных электрических машин приводит к необходимости учёта нелинейности ферромагнитных материалов, т.к. эта нелинейность приводит к изменению распределения магнитного потока в активной зоне машины и во внешнем пространстве. Нелинейность ферромагнитных материалов изменяет параметры машин, гармонический состав электродвижущих сил в обмотке статора. При выполнении инженерных расчётов электрических машин переменного тока обычно принимаются допущения, которые приводят к упрощению исследований. Однако даже и в этом случае уравнения, описывающие работу электрической машины переменного тока бывают настолько сложными и в результате этого для расчётного определения поведения машин в различных режимах бывает необходимым применение вычислительных машин. При расчётном определении параметров и характеристик машин переменного тока актуальной являются вопросы исследования электромагнитных полей в пространстве, где расположена эта машина. Характерной особенностью современного состояния научных исследований в области анализа электромагнитных полей является всё более широкое использование вычислительных устройств, которые позволяют повысить степень сложности решаемых проблем и, соответственно, может привести к повышению точности получаемых данных. Увеличение точности расчёта электромагнитного поля связано с необходимостью учёта ряда факторов, влияющих на распределение поля. Факторами влияющим на распределение поля в пространстве, где расположена электрическая машина в основном являются чисто геометрические особенности её активной зоны и конструктивных элементов из магнитных материалов. При больших значениях магнитной индукции становится особенно необходимым учёт нелинейностей характеристик ферромагнитных материалов. В настоящее время становится всё более актуальной разработка общих численных алгоритмов, которые позволяют с необходимой точностью произвести расчёт двухмерных и трёхмерных электромагнитных полей при любых формах поверхностей раздела сред с неоднородными и нелинейными свойствами. Создание программ расчёта поля на ЭВМ на основе серии алгоритмов, охватывающих широкий класс электротехнических задач позволит осуществить автоматизацию процесса проектирования электрических машин, что даст большой экономический эффект и ускорит создание новых конструкций. В условиях возрастающего быстродействия и объёма оперативной памяти современных ЭВМ требуется разработка новых методов расчёта магнитных полей.

Для решения задачи расчёта электромагнитного поля в настоящее время в основном применяются аналитические и численные методы. Для расчёта сложных электромагнитных полей область применения аналитических методов ограничена. Существующие в настоящее время аналитические методы расчёта электромагнитного поля основываются на ряде допущений, исключающих из рассмотрения конкретную конфигурацию некоторых частей и границ между областями с различными электрическими и магнитными свойствами. По этой причине иногда они не могут обеспечить требуемую точность решения поставленной задачи. Актуальна разработка универсальных численных алгоритмов расчёта полей, которые ориентированы на применении современных ЭВМ и позволяющих варьировать геометрией, свойствами материалов и другими характеристиками электрических машин и тем самым заменить дорогостоящий и длительный эксперимент быстрым расчётом на ЭВМ путём выбора оптимального из совокупности различных вариантов конструкции.

Более точный расчет электромагнитных полей связан с преодолением серьезных математических трудностей из-за того, что в большинстве случаев он сводится к решению краевой задачи со сложными граничными условиями.

Для решения задачи расчёта электромагнитного поля в настоящее время из численных методов широко применяются конечно-разностный метод (метод сеток) и базирующийся на вариационном исчислении метод конечных элементов. Метод конечных разностей основан на численном решении уравнения Пуассона и Лапласа путем замены производных магнитного потенциала выражениями, содержащими конечные разности.

В методе конечных элементов также как и в методе конечных разностей, производится численное решение уравнения Пуассона или Лапласа с граничными условиями первого, второго или смешенного типа. В обоих методах расчетная область разбивается на ячейки. В отличие от метода конечных разностей в методе конечных элементов ячейки могут иметь вид любых многоугольников, в общем случае криволинейных. Простейшим случаем разбиения является применение треугольных элементов, а распределение потенциала внутри элемента аппроксимируется некоторой функцией. Однако, следует отметить, что численные метода расчета поля недостаточно наглядны.

Для трёхфазных шестизонных обмоток дифференциальное рассеяние составляет основную долю от общей реактивности рассеяния, в значительной мере определяя рабочие характеристики машин. Однако до настоящего времени не было найдено общего удовлетворительного решения задачи расчёта дифференциального рассеяния обмоток. Существующие расчётные методики могут давать удовлетворительные результаты лишь для некоторых частных случаев.

К дифференциальному рассеянию, согласно современной теории электрических машин переменного тока, относятся гармонические магнитного поля в воздушном зазоре, порядки которых отличаются от порядка основной гармонической. К расчету дифференциального рассеяния обмоток якорей машин переменого тока посвящены работы Олджера, Р.Рихтера, В.И. Попова, А.И. Вольдека, Т.Г. Сорокера, А.В. Иванова-Смоленского, В. А Кузнецова, В. А Мартынова, М.А. Аванесова,Р.М. Шидеровой и др. В работах Олджера, Р.Рихтера и В.И. Попова дифференциальное рассеяние определялось без учета зубчатости сердечников якорей и влияния демпфирования со стороны вторичных контуров, явнополюстности ротора, а так же насыщения магнитных цепей. В работе А. И. Вольдека приближенно , а Т.Г. Сорокера более строго учтена зубчатость сердечников якорей, а так же влияние токов индуктируемых во вторичных контурах. В работах А.В. Иванова-Смоленского, М.А. Аванесова,

В.А Кузнецова, В.А Мартынова и P.M. Шидеровой аналитическим путем удалось учесть не только зубчатость сердечника якоря, но и явнополюсность и демпфирующее действие вторичных контуров. Те же авторы, используя разработанный ими численный метод расчета электромагнитных процессов электрических машин, учли не только влияние ранее перечисленных факторов на дифференциальное рассеяние, но и предложили методику учета влияния насыщения. Однако, во всех указанных работах влияние насыщения было оценено или весьма приближенно или вообще не учитывалось, а в работах А.В. Иванова-Смоленского влияние насыщения учитывалось численным путем.

Ни в одной из этих работ влияние режимов работы электрических машин на дифференциальное рассеяние не рассматривалось.

Величина реактивности дифференциального рассеяния обмоток электрических машин изменяется в довольно широких пределах в зависимости от насыщения отдельных участков магнитопровода, величины и характера тока обмоток, геометрии полюсного наконечника явнополюсных синхронных машин, конструкции обмоток и др. Влияние ряда факторов на величину дифференциального рассеяния обмоток электрических машин переменного тока в настоящее время не рассмотрено. Исследование дифференциального рассеяния может быть осуществлено на основе расчёта магнитного поля в воздушном зазоре машины с учётом влияния на составляющие поля воздушного зазора, обуславливающих реактивность дифференциального рассеяния обмоток, вышеупомянутых факторов.

Из-за вышеупомянутых недостатков, присущих численным методам конечных разностей и конечных элементов, которые широко применяются при расчёте поля электрических машин переменного тока, применением численных методов практически очень сложно раскрыть физические особенности поля дифференциального рассеяния, и поэтому, на наш взгляд наиболее приемлемым является аналитический метод расчёта магнитного поля воздушного зазора, т.к. распределение магнитного поля по окружности воздушного зазора в области коронок зубцов имеет существенно неравномерный, остро выраженный характер.

Из изложенного следует, что решение вопросов, связанных с разработкой методик экспериментального и расчётного определения дифференциального рассеяния обмоток якорей, расположенных на статоре и роторе машин переменного тока обмоток возбуждения и демпферных обмоток синхронных машин является крупной научно-технической проблемой и имеет большое практическое значение для отраслей электромашиностроения. Решение этих проблем связано разработкой наиболее подходящей методики расчёта электромагнитного поля в воздушном зазоре, создаваемый различными обмотками, расположенными на статоре и роторе электрической машины переменного тока.

Предлагаемая в работе методика расчета дифференциального рассеяния обмоток распространяется на обмотки с любым числом фаз статора асинхронных и синхронных (явнополюсных и неявнополюсных) машин, фазных роторов асинхронных машин с целым и дробным числом пазов на полюс и фазу при любом основании дробности и на обмотки возбуждения турбогенераторов с равновитковыми, а также неравновиковыми катушками. Она может быть распространена также и на обмотки нерегулярные симметричные и несимметричные, многофазные совмещенные, двухслойные с неравновитковыми катушками, однослойные укороченные с несплошными фазными зонами и др.

Допущения принятые при расчете дифференциального рассеяния обмоток:

1. Не учитывается демпфирующее действия на магнитное поле дифференциального рассеяния обмотки контуров, расположенных на другой стороне воздушного зазора машины;

2. При расчете дифференциального рассеяния обмотки статора зубчатый сердечник заменяется гладким путем выведения всех проводников в пазах на поверхность расточки статора в виде тонкого токового слоя, расположенного по дуге окружности шириной, равной ширине открытия паза и током равным полному току паза статора;

3. Аналогично вышеизложенному при расчете дифференциального рассеяния обмотки ротора все проводники в пазу выводятся на гладкую поверхность сердечника ротора в виде тонкого слоя, расположенного по дуге окружности наружной поверхности сердечника ротора шириной равной ширине открытия паза и током равным полному току паза ротора;

4. Зубчатый сердечник, расположенный на другой стороне воздушного зазора по отношению той части, где расположена обмотка заменяется гладким путем введения коэффициента воздушного зазора.

Цель работы и задачи исследований. Целью работы является разработка метода расчета электромагнитного поля, создаваемых различными обмотками, приемлемого для всех основных конструктивных типов машин переменного тока, исследование поля воздушного зазора и на этой основе создание методик расчетного и экспериментального определения реактивностей рассеяния и их составляющих для различных обмоток, соответствующих реальным режимам работы. Этой целью определяются следующие основные задачи:

- создание метода расчета электромагнитного поля в различных частях пространства места расположения машины переменного тока, создаваемого различными обмотками, расположенными в ее статоре и роторе;

- исследование электромагнитного поля воздушного зазора, создаваемых различными обмотками машины;

- создание методик расчета реактивности дифференциального рассеяния и ее составляющих для различных обмоток машин переменного тока;

- исследование влияния насыщения магнитной цепи, геометрии активной зоны и величин характеризующих режим работы машин переменного тока на составляющие реактивности дифференциального рассеяния обмоток и на их реактивности рассеяния в целом;

- разработка методик экспериментального определения составляющих индуктивного сопротивления рассеяния обмоток якорей и экспериментальные исследования влияния различных факторов на реактивности рассеяния обмоток и ее составляющих;

- раскрытие физической сущности и разработка методики расчетного и экспериментального определения реактивности Потье, являющегося важным параметром для теории и практики синхронных машин.

Новые научные результаты. Новизна научных результатов работы определяется тем, что впервые решён комплекс вопросов, связанных с разработкой методик расчета дифференциальных рассеяний и реактивностей рассеяния обмоток с учётом изменения их в зависимости от изменения режимов роботы и геометрии активной зоны машин переменного тока. В процессе решения этих вопросов:

- разработана методика расчёта электромагнитного поля в различных частях путём представления пространства, где расположена машина переменного тока состоящим из пяти частей: внешнее пространство, области магнитопроводов статора и ротора, воздушный зазор, внутренняя область ротора;

- теоретически, исходя из анализа картины распределения поля в воздушном зазоре, создаваемый многофазной обмоткой якоря, питаемой многофазным током и экспериментально показано, что отдельные пространственные гармонические этого поля являются восстанавливающимися со свойствами, отличными от вращающихся;

- исследовано влияние насыщения магнитопроводов статора и ротора на пространственные гармонические поля воздушного зазора;

- разработаны теоретические методы определения реактивности дифференциального рассеяния и его составляющих для различных обмоток, расположенных на роторе и статоре машин переменного тока; * - разработаны экспериментальные методы определения рассеяния по коронкам зубцов, а также самой реактивности рассеяния обмотки якоря, в реальных режимах работы машины, позволяющие определить закон изменения этих реактивностей в зависимости от режимных величин;

- раскрыта физическая сущность и разработана методика расчётного и экспериментального определения реактивности Потье синхронной машины и показана что она является не фиктивной, а реально существующей частной величиной реактивности рассеяния обмотки якоря, изменяющегося в довольно широком диапазоне в зависимости от изменения характера тока якоря и других режимных величин.

- выявлено, что основная составляющая поля дифференциального рассеяния обмоток, называемая полем рассеяния по коронкам зубцов проходит через нуль в осях проходящих по серединам пазов и зубцов и могут сцепляться с проводниками, уложенным по серединам пазов и не сцепляются аналогичными проводниками уложенным по серединам зубцов;

Практические результаты исследований заключается в следующем:

- на основе разработанной методики расчёта электромагнитного поля в воздушном зазоре создаваемой различными обмотками машины переменного тока, показана возможность расчёта распределения поля по окружности воздушного зазора с учётом изменения геометрии активной зоны машины;

- на основе разработанных методик расчёта показана возможность определения составляющих реактивностей дифференциального рассеяния различных обмоток на стадии проектирования с учётом реальной геометрии активной зоны машины;

- на основе разработанной методики расчёта реактивности рассеяния обмотки якоря машины переменного тока показана возможность её определения в различных режимах работы, которое особенно для явнополюсных синхронных машин эта реактивность изменяется в довольно широких пределах в зависимости от характера тока якоря;

- на основе разработанных методик экспериментального определения реактивности рассеяния и её пазового, лобового и дифференциального составляющего для обмотки якоря, показана возможность определения этих реактивностей в реальных условиях работы машин;

- на основе экспериментального исследования реактивности рассеяния обмотки якоря синхронных машин с помощью разработанной методики, при различных характерах тока якоря раскрыта физическая сущность реактивности Потье, имеющей большое теоретическое и практическое значение.

Реализация результатов работы. По результатам проведенных исследований:

- разработан способ расчётного и экспериментального определения индуктивного сопротивления рассеяния по коронкам зубцов обмотки якоря синхронной машины, соответствующей реальному режиму ее работы;

- разработан способ экспериментального определения реактивности рассеяния обмотки якоря синхронного генератора в реальном режиме ее работы;

- разработан метод расчетного и экспериментального исследования дифференциального рассеяния обмоток якорей машин переменного тока.

Апробация работы. Отдельные вопросы работы докладывались автором на Всесоюзном симпозиуме по теории преобразователей и устройств с распределенными электромагнитными параметрами (Ташкент, 1970), седьмой международной межвузовской конференции «Теория и методы расчёта нелинейных цепей и систем» (Ташкент, 1995 г.), на республиканской научной конференции «Математическое моделирование и вычислительный эксперимент (Ташкент, 2002 г.), на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Таш ГТУ в 1970 - 2002 гг. и на республиканской научно - практической конференции профессорско-преподавательского состава (Ташкент, 2003 г.).

Заключение диссертации по теме «Электромеханика и электрические аппараты», Одилов Гапур

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. На основании анализа литературы установлены некоторые имеющиеся пробелы в теории электрических машин переменного тока и определены целесообразные направления исследований при изучении электромагнитных полей, создаваемых обмотками и их отдельными элементами, расположенными в статоре и роторе этих машин.

2. Разработан более простой и сравнительно легко программируемый для расчёта на ЭВМ аналитический метод расчёта магнитного поля, создаваемого обмотками якорей и их отдельных частей, а также обмоткой возбуждения турбогенератора в основном воздушном зазоре и в других точках пространства, где расположена машина путем представления пространства состоящим из пяти областей, а именно: внешнее пространство, статор, воздушный зазор, ротор и внутреннее пространство.

3. Путем теоретического и экспериментального исследований магнитного поля в воздушном зазоре машин, создаваемой ее обмоткой якоря доказано, что отдельные пространственные гармонические этого поля являются восстанавливающимися, а не вращающимися, в отличие от гармонических поля обмотки возбуждения синхронной машины вращающихся вместе с ротором.

4. На основании полученной математической модели поля воздушного зазора исследовано влияние на величину и характер его распределения в воздушном зазоре конструктивных размеров активной зоны машины и конечных величин эквивалентных магнитных проницаемостей ферромагнитных участков магнитопровода в статоре и роторе для различных составляющих поля воздушного зазора. Полученная математическая модель поля позволяет вести расчет на ЭЦВМ с любым шагом, с любой приемлемой точностью и свободен от тех недостатков, которые присуши применяемым в настоящее время для расчёта поля электрических машин численным методам конечных элементов и конечных разностей.

5. Показано, что поле воздушного зазора при расчетах параметров обмоток удобно рассматривать как состоящим из основного, поясового и по коронкам зубцов составляющих, т.к. магнитные цепи и эквивалентные магнитные проницаемости для каждой из них в ферромагнитных участках магнитопровода статора и ротора машины отличаются друг от друга. Каждой составляющей поля воздушного зазора, создаваемой той или иной обмоткой соответствует своя реактивность.

6. Разработаны методы расчёта эквивалентных магнитных проницаемостей ферромагнитных участков магнитопровода в статоре и роторе для каждой из составляющих поля воздушного зазора с учетом магнитного состояния отдельных ее участков в том или ином эксплуатационном режиме работы машины.

7. Разработан метод экспериментального определения индуктивного сопротивления по коронкам зубцов составляющий реактивности дифференциального рассеяния обмоток якорей машин переменного тока и теоретически, а также экспериментально показано, что эта реактивность может изменяться в довольно широких пределах в зависимости от характера тока якоря синхронной машины из — за различия магнитных проводимостей воздушного зазора по продольной и поперечной осям ротора для поля рассеяния по коронкам зубцов. Установлено, что возрастание этой реактивности рассеяния при переходе тока якоря машины от индуктивного характера к активной проявляется сильнее в явнополюсных синхронных машинах, чем в неявнополюсных.

8. Разработан метод расчёта реактивности рассеяния по коронкам зубцов обмоток якорей расположенных в статоре и роторе машин переменного тока по величине суммарного потокосцепления отдельных катушек исследуемой фазы обмотки полем рассеяния по коротком зубцов. Для определения последнего используется картина распределения величины, характеризующей магнитное поле по окружности поверхности якоря, обращенной к основному воздушному зазору машины.

9. Исследовано влияние конструктивных размеров активной зоны машины переменного тока на величину по коронкам зубцов составляющей реактивности дифференциального рассеяния обмоток якорей, расположенных в статоре и роторе. В результате исследования установлено, что на величину этой реактивности существенное влияния может оказать ширина открытия паза той части машины, где расположена обмотка, а воздушный зазор влияет лишь при ее значениях меньших половины зубцового шага.

10. Разработан метод расчета поясовой составляющей реактивности дифференциального рассеяния обмоток якорей машин переменного тока по величине энергии магнитного поля в воздушном зазоре с учетом магнитной энергии поясового поля обмоток в ферромагнитных участках магнитопровода, расположенных в статоре и роторе машины.

11. Разработан метод расчета магнитного поля в воздушном зазоре, создаваемого обмоткой возбуждения турбогенератора на основе которого создана методика расчетного определения реактивности ее дифференциального рассеяния. При этом поле воздушного зазора, обуславливающее реактивность дифференциального рассеяния обмотки возбуждения условно делится, подобно обмотке якоря, на поясовую и по коронкам зубцов составляющие. Это дало возможность рассчитывать поясовое рассеяние с применением энергетического метода, а для расчета по коронкам зубцов составляющей реактивности дифференциального рассеяния обмотки возбуждения применить метод расчета по результирующему потокосцеплению катушек полем рассеяния по коронкам зубцов, определяемой по картине распределения поля по окружности наружной поверхности сердечника ротора.

12. Исследовано влияние конструктивных размеров активной зоны и конечных величин эквивалентных магнитных проницаемостей статора и ротора на дифференциальное рассеяние, а также на его по коронкам зубцов и поясовую составляющие для обмотки возбуждения турбогенератора.

13. Исследовано влияние отношения обмотанной части ротора к полной на реактивность дифференциального рассеяния, а также на его по коронкам зубцов и поясовую составляющие для обмотки возбуждения турбогенератора. По результатам исследования установлено, что значения принимаемых обычно при проектировании турбогенераторов отношения обмотанной части ротора к полной в основном соответствуют минимальным значениям реактивностей дифференциального рассеяния обмоток возбуждения.

14. Разработан метод экспериментального определения индуктивного сопротивления рассеяния обмотки якоря синхронной машины, позволяющий находить значения этой реактивности в любых эксплуатационных режимах ее работы. На основе проведенных экспериментов показано, что реактивность рассеяния обмотки якоря синхронной машины изменяется в довольно широких пределах в зависимости от характера ее тока якоря. Такое изменение особенно сильно наблюдается в синхронных явнополюсных машинах с шихтованными сердечниками полюсов.

15. Раскрыта физическая сущность реактивности рассеяния Потье обмотки якоря, применяемой в теории и практике синхронных машин. Установлено, что увеличенное значение реактивности Потье по сравнению со значением реактивности рассеяния обмотки якоря никак не связано с рассеянием контуров в роторе и насыщением магнитной цепи, как обычно считалось, а является результатом увеличения реактивности рассеяния обмотки якоря при переходе его тока от чисто индуктивного характера в сторону активной. Установлено также, что реактивность Потье синхронной машины является частным значением реактивности рассеяния обмотки якоря, которая может изменяться в довольно широких пределах в зависимости от характера ее тока.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленные в диссертационной работе исследования посвящены проблеме создания сравнительно более простого и легко программируемого для ЭВМ аналитического метода расчета магнитного поля, создаваемого обмотками статора и ротора в воздушном зазоре, а также в других областях пространства места расположения электрической машины переменного тока. Результаты расчёта картины распределения магнитного поля в воздушном зазоре машины использованы для разработки методик расчётного и экспериментального исследования реактивностей рассеяния и их дифференциальной составляющей для обмоток якорей, расположенных на статоре и роторе машин переменного тока, а также метода расчёта дифференциального рассеяния обмотки возбуждения турбогенератора. Социальная значимость и актуальность работ по разработке аналитических и экспериментальных методов определения реактивности дифференциального рассеяния и его отдельных составляющих, а также полной реактивности рассеяния обмоток, расположенных в статоре и роторе позволяют произвести оптимизационные расчёты режимов работы машин. Кроме этого расчётные исследования картин распределения составляющих магнитного поля воздушного зазора, обусловливающих дифференциальное рассеяние обмоток якорей позволяют более глубоко понять физическую сущность образования добавочных потерь активной мощности в тех или иных частях машин и тем самым разработать методы их расчёта и пути уменьшения этих потерь. В результате появляется возможность увеличить КПД и эксплуатационную надёжность современных машин переменного тока.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Одилов Гапур, 2004 год

1.Абрамов А.И., Иванов - Смоленский А.В. Проектирование гидрогенераторов и синхронных компенсаторов.-М.: Высш. шк, 1978. —312 с.

2. Абрамов А.И, Извеков В.И., Серихин Н.А. Проектирование турбогенераторов. -М.: Высш. шк., 1990. 336 с.

3. А.с. 1120258 СССР кл. G 01 R 31/34. Способ измерения индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора синхронной электрической машины / М.И. Буки, Л.С. Левина и B.C. Рогачевский (СССР). -5 с. ил.

4. А.с. 1339463 СССР. 4 G 01 R 31/34. Способ определения индуктивного сопротивления рассеяния трехфазной синхронной машины / А.В. Пташкин, А.Г. Шейнкман. (СССР). -5с. : ил.

5. А.С. 565353 СССР. М. Кл2 Н 02 К 15/00. Способ определения индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора электрической машины / Д.К. Макаров, М.С. Недорезова и Ю.А. Кремешный (СССР). — 3 с. ил.

6. А.с. 834817 СССР. М. Кл3 Н 02 К 15/ 00. Способ измерения индуктивного сопротивления рассеяния фазы обмотки статора синхронной машины / В.Ф. Сивакобыленко и А. И. Зинченко (СССР). -3 с.

7. А.С. 1343364 СССР 4 с 01 R 31/34. Способ определения индуктивных сопротивлений рассеяния обмоток трехфазной синхронной машины / Г.Г. Рогозин, Ю.И. Печуркин и A.M. Ларин (СССР). 5 с. ил.

8. А.С. 1296969 СССР. 4 G 01 R 31/34. Способ измерения индуктивного сопротивления рассеяния фазы обмотки статора синхронной машины / А. И. Зинченко и В.М. Савченко. (СССР). -3 с.

9. А.С. 1605786 СССР. 5 G 01 R 31/34. Способ определения индуктивных сопротивлений рассеяния трехфазных синхронных машин / Г.Г. Рогозин, Ю.И. Печуркин и A.M. Ларин (СССР). 8 с. ил.

10. А.С. 790074 СССР. М. Кл3 Н 02 К 15/00. Способ измерения индуктивности рассеяния фазы обмотки статора синхронной электрической машины / В.Ф. Сивакобыленко и А.И. Зинченко (СССР). -3 с.

11. А.С. 565353 СССР. М. Кл2 Н 02 К 15/00.Способ определения индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора электрической машины / Ф.К. Макаров, М.С. Недорезова и Ю.А. Кремешный (СССР).- 3 е.: ил.

12. Адаменко А.И. Сопротивление дифференциального рассеяния симметричных составляющих // Сб. «Параметры электрических машин переменного тока», АН УССР. «Наукова думка».— Киев. 1968. 30 с. ил.

13. Алексеев А.Е., Костенко М.П. Турбогенераторы. —Л. —М.: Госэнергоиздат, 1939.-348 с.

14. Расчет электромагнитных полей в электрических машинах /Альтшулер И.Б., Карташевский П.Я., Лившиц А.Л и др. -М.: «Энергия», 1969. 88 с.

15. Апсит В.В. Общие принципы и возможные практические пути исследования и расчета магнитных полей в электрических машинах. — Доклад на секции Научного Совета по теорет. и электрофизич. проблемам электроэнергетики. -Рига: Зинатне, 1971 — 58 с.

16. Апсит В.В. Расчет магнитного поля в зазоре синхронной машины с учетом насыщения // Тр III — Всесоюзн. конф. по бесконтактным электрическим машинам. 1,Рига, 1966.

17. Аснин И. М. Расчеты электромагнитных полей. -Л.: Изд. ВЭТА, 1939.

18. Ахматов М.Г., Одилов Г. Экспериментальное определение гармонического состава плоя в зазоре и семейств кривых намагничивания попервой гармонической потока синхронной машины при неподвижном роторе // Изв. АН Уз ССР, СТН. -1971. -№4. С. 21 - 24.

19. Ахматов М.Г., Ахматова В.М., Камалов Н.К. Осциллографирование электромагнитного момента машины переменного тока // Изв. АН Уз ССР, СТН. -1980. -№1. -С. 39 42.

20. Ахматов М.Г. Синхронные машины. Специальный курс. -М.: Высш. шк., 1984. -135 с.

21. Ахматов М.Г., Одилов Г. Определение индуктивных сопротивлений реакции якоря синхронной машины при неподвижном роторе. —Ташкент: Уз ИНТИ, 1970.-6 с.

22. Ахматов М.Г., Одилов Г. Об одном методе экспериментального определения семейств кривых намагничивания трехфазной синхронной машины // Электротехника. -1971. -№12. -С. 20-31.

23. Ахматов М.Г., Одилов Г. Построение внешних характеристик синхронной машины при использовании семейств кривых намагничивания // Изв. АН Уз ССР. -СТН. -1970. -№3. -С. 13-15.

24. Бадр М.А., Важнов А.И. Индуктивное сопротивление Потье для мощных явнополюсных синхронных генераторов // Тр. Ленингр. политех, ин—та. «Электроэнергетика». —1976. -№350.

25. Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических машин переменного тока. -М.: Высш. Шк, 1982. -272 с.

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

27. Борзов Г.Г., Солнышкин Н.И. Расчет магнитного поля седлообразной формы с ферромагнитным экраном // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. -1972. -№4. -С. 97-100.

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

29. Брук И.С. О реактивности Потье //Электричество. -1935. -№5.

30. Брынский Е.А., Данилевич Я.Б., Яковлев В.И. Электромагнитные поля в электрических машинах. —Л.: Энергия, 1979. — 176 с.

31. Важнов А.И. Основы теории переходных процессов синхронной машины. M.-JL: ГЭИ, 1960.-312 с.

32. Вазов В., Форсайт Дж. Разностные методы решения дифференциальных уравнений в частных производных. -М.: И.Л, 1963.

33. Волошанский Е.В. Дифференциальное рассеяние асинхронной машины при неподвижном роторе и вращении // Научные записки Львовского политехнического института. Вопросы теории и регулирования электрических машин. -1963. -Вып. 90.

34. Вольдек А.И. Влияние неравномерности воздушного зазора на дифференциальное рассеяние асинхронной машины // Электричество. —1953. -№8. -С. 32-38.

35. Вольдек А.И. Электрические машины. -Л.: Энергия, 1974. -840 с.

36. Вольдек А.И. Исследование магнитного поля в явнополюсных машинах методом гармоническихпроводимостей//Электричество, 1966-№7.

37. Вольдек А.И. Влияние неравномерности воздушного зазора на магнитное поле асинхронной машины // Электричество. 1951. -№12. -С. 32-38.

38. Вольдек А.И. Рассеяние по коронкам зубцов в электрических машинах II — Вестник электропромышленности-1961. —№1.

39. Вольдек А.И. Магнитное поле в воздушном зазоре асинхронных машин // Тр. ин-та Ленинградский политехи, ин.т. -1953. -№3.

40. Вольдек А.И., Лахтметс Р.А. Магнитная проводимость воздушного зазора и расчет магнитного поля явнополюсных синхронных машин // Изв. вузов, Электромеханика. -1968. —№6.

41. Вольдек А.И. Дифференциальное рассеяние обмотки статора явнополюсной синхронной машины // Электричество. —1953. -№7. -С. 46-51.

42. Воронецкий Б.Б., Кучер Э.Р. Магнитный шум трёхфазных асинхронных короткозамкнутых электродвигателей. -M.-JL: ГЭИ, 1957. -56 с.

43. Гаинцев Ю.В. Добавочные потери в асинхронных двигателях. — М.: Энергоиздат, 1981. 148 с.

44. Гаинцев Ю.В. Добавочные потери в современных асинхронных двигателях // Электротехника. -2001. -№8. -С. 44—46.

45. Гаинцев Ю.В. Природа добавочных потерь в низковольтных асинхронных двигателях // Электротехника. -1981. -№4. -С. 16-20.

46. Геллер Б., Гамата В. Высшие гармоники в асинхронных машинах. — М.: Энергия, 1981.-352 с.

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

48. Голубев А.Н., Игнатенко С.В. Влияние числа фаз статорной обмотки асинхронного двигателя на его выбрашумовые характеристики // Электротехника. -2000. -№6. -С. 28-31.

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

50. Горев А.А. Переходные прцессы синхронной машины. JL: Наука, 1985. -502 с.

51. Городский Д.А. Исследование установившихся режимов синхронных машин с учетом насыщения // Тр. Краснознаменной ордена Ленина Военно-Воздушной инженерной академии им проф. Жуковского. -1954. -Вып. 520.

52. Горев А.А. Переходные процессы синхронной машины. Л.: Наука, 1985. -502 с.

53. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. —М.: Наука, 1971. -1108 с.

54. Губенко Т.П., Губенко В.Т. Векторные диаграммы и построение статических характеристик синхронных машин. -M.-JL: Энергия, 1966.-184 с.

55. Гурин Я.С., Кузнецов Б.И. Проектирование серий электрических машин — М.: Энергия, 1978. -^80 с.

56. Данилевич Я.Б., Домбровский В.В., Казовский Е.Я. Параметры электрических машин переменного тока. -M.-JL: Наука, 1965. -340 с.

57. Данилевич Я.Б., Кашарский Э.Г. Добавочные потери в электрических машинах. -М. -JL: ГЭИ, 1963. -216 с.

58. Данилевич Я.Б., Кулик Ю.А. Теория и расчет демпферных обмоток синхронных машин. -М. -JL: Изд. АН СССР. -1962. -140 с.

59. Данилевич Я.Б. Добавочные потери в турбо и гидрогенераторах. —Л.: Наука, 1973.-182 с.

60. Численные методы анализа электрических машин /Данилевич Я.Б., Глазенко А.В., Карымов А.А. и др. -Л.: Наука, 1988. -222 с.

61. Дартау А.А. Общая методика составления схем многофазных двухскоростных обмоток // Электричество, 1970. -№3.

62. Демирчян К.С., Солнышкин Н.И. Конечно разностный метод исследования магнитных полей криоэлектрических машин в неограниченных областя // Изв.АН СССР, Энергетика и транспорт. -1972. -№4, -С. 77-80.

63. Демирчян К.С., Ефимов Ю.Н., Сапожников Л.Б., Солнышкин Н.И. Реализация метода конечных элементов на ЭВМ для расчета двумерных электрических и магнитных полей //Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт. -1974.-№1.-С. 142-148.

64. Демирчян К.С., Солнышкин Н.И. Расчет плоскомеридианных магнитных полей методом конечных элементов //Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт. -1975. -№ 1. -С. 45-51.

65. Демирчян К.С., Солнышкин Н.И. Расчет трехмерных магнитных полей методом конечных элементов //Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт. — 1975. -№ 5. -С.39-49.

66. Демирчян К.С., Солнышкин Н.И., Эрнст А.Д., Болештейн И.С. Учет влияния поверхностного эффекта на магнитное поле криоэлектрической машины методом конечных элементов // Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт. -1976. -№ 6. -С. 33^2.

67. Демирчян К.С. Моделирование магнитных полей. JL: Энергия, 1974—288с.

68. Дикин Ю.И., Лапшин В.К. Критерии подобия магнитного поля синхронной явнополюсной машины //Сб. «Бесконтактные электрические машины», X. -Рига: «Зинатне». 1971.

69. Дикин Ю.И., Лапшин В.К. Электромашинная модель для исследования магнитного поля в синхронных машинах //Сб. «Бесконтактные электрические машины», X. -Рига: «Зинатне», 1971.

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

71. Проектирование гидрогенераторов. 4.1. Домбровский В.В., Еремеев А.Г., Иванов Н.П. и др. -М.-Л.: Энергия, 1964. -258 с.

72. Дулькин А.И., Кузнецова Л.Н. Оценка влияний открытий пазов на формирование гармонических магнитного поля в электрических машинах переменного тока //Электротехника. —1973. -№10.

73. Дулькин А.И., Шидерова P.M. Дифференциальное рассеяние двухслойных и однослойных трехфазных обмоток при q<l. //Тр. ин-та Высоковольтные гидрогенераторы / Московский энергетический институт. —1971. -Вып. 78.

74. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике.-М., Мир, 1975.

75. Иванов В.И. Реактивность Потье //Электричество. —1934. -№16.

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

77. Иванов-Смоленский А.В. Расчет параметров высоковольтного гидрогенератора //Тр ин-та Высоковольтные гидрогенераторы, московский энергетический институт. —1971. -Вып. 78.

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

79. Иванов Смоленский А.В., Власов А.И., Кузнецов В.А., Мартынов В.А. Расчет дифференциального рассеяния обмотки якоря явнополюсной синхронной машины // Электричество. -1983. -№3.

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

81. Иванов — Смоленский А.В. Электромагнитные силы и преобразование энергии в электрических машинах. -М.: Высш. шк., 1989. — 312 с.

82. Иванов Смоленский А.В., Кузнецов В.А. Физическая модель для исследования установившегося режима синхронной явнополюсной машины // Докл.н.-т. конф. по итогам н.и. работ за 1966-1967гг.-М.: 1967.

83. Инкин А.И. Математические описание магнитного поля в объемах явнополюсных электрических машин //Электричество. —1997. —№2.

84. Инкин А.И. Расчет вихревого и потенциального магнитных полей в явнополюсных электрических машинах // Электричество. —1983. —№5.

85. Каазик П.Ю. Добавочное рассеяние через воздушный зазор асинхронных машин с дробными обмотками //Тр. ин.та /Ленинградский политехнический ин.-т. -1960. -№209.

86. Казовский Е.Я. Реактивность Потье //Теория, расчёт и исследование высокоиспользованных электрических машин. -М.: Наука, 1965.

87. Казовский Е.Я., Лернер Л.Г., Шмонина Л.И. Метод экспериментального исследования магнитного поля в воздушном зазоре турбо- и гидрогенераторов //Турбо- и гидрогенераторы. Методы исследования и расчета. -Л.: Наука, 1974. -С. 56-65.

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

89. Анормальные режимы работы крупных синхронных машин / Казовский Е.Я., Данилевич Я.Б., Кашарский Э.Г., Рубисов Г.В. Л.: Наука, 1968. -429 с.

90. Кантер В.К. Параметры и характеристики явнополюсных синхронных машин с насыщенным магнитопроводом в установившихся симметричных режимах.-Рига: Зинатне, 1983.-255 с.

91. Кислицын А.Д., Крицштейн A.M., Солнышкин Н.И. Метод конечных элементов расчета магнитного поля электрических микромашин с возбуждением от постоянных магнитов //Вопросы теории и проектирования электрических машин. -Саратов, 1978. -Вып. 2.

92. Ю4.Кокорев А.С., Наумов И.Н. Справочник молодого обмотчика электрических машин. -М.: Высш. шк., 1964. -339 с.

93. Коллатц Л. Численные методы решения дифференциальных уравнений. — М.-.И.Л., 1953.

94. Юб.Колтик Е.Д. Измерительные двухфазные генераторы переменного тока. — М.: Изд. стандартов, 1968. -200 с.

95. Ю7.Конкордиа Ч. Синхронные машины. Переходные и установившиеся процессы. -М.: ГЭИ, 1969. -263 с.

96. Ю8.Кононенко Е.В. Синхронные реактивные машины.-М.:Энергия, 1970. Ю9.Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин:-М.: Высш. шк., 1987.-248 с.

97. Проектирование электрических машин / Копылов И.П., Клоков Б.К., Морозкин В.П., Токарев Б.Ф.: Под ред. И.П. Копылова- М.: Высш. шк., 2002. -757 с.

98. Ш.Костенко М.П. Электрические машины. Специальная часть- М.: Госэнергоиздат, 1949.

99. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины.-М.—Л.: Энергия, 1965. -704 с.

100. ПЗ.Коськин Ю.П., Цейтлин Л.А. Синхронные машины с немагнитным ротором.-Л.: Энергоатомиздат, 1990. -280 с.

101. Круг К.А. Основы электротехники т.1. -М: ОНТИ. —1931.

102. Кузнецов В.А. Направления развития электромеханики на рубеже двух тысячелетий //Промышленная энергетика. — 2000. —№5. —С. 14—20. Пб.Курбатов П.А., Аринчин С.А. Численный расчет электромагнитных полей. -М.: Энергоатомиздат, 1984. —168 с.

103. Кучера Я., Гапл И. Обмотки электрических вращательных машин. Прага, 1963.

104. Лернер Л.Г. Методика расчета магнитного поля в зазоре явнополюсной синхронной машины в установившемся режиме при синхронной скорости вращения.-М.-Л.: Наука, 1965.

105. Лютер Р.А. Расчет синхронных машин.—Л.: Энергия, 1979.

106. Марголин Н.Ф. О возможности использования характеристики холостого хода при графическом определении тока установившегося короткого замыкания методом Рюденберга // Электричество-1934. —№ 16. -С. 11-16.

107. Милош Штафль. Электродинамические задачи в электрических машинах и трансформаторах. -М.-Л.: Энергия, 1966. -200 с.

108. Михлин С.Г. Вариационные методы в математической физике. М.: Наука, 1970.

109. Монюшко Н.Д. Магнитное поле статора в воздушном зазоре синхронной явнополюсной машины // Изв.вузов «Электромеханика» —1960.-№11.

110. Назарян А.Г. О магнитной проводимости рассеяния по головкам зубцов и по шлицу в электрических машинах // Изв. АН Армянской ССР. Сер. техн. наук. XXV.-1972.-№5

111. Костраускас П.И., Андрюшене Л.П. Анализ магнитного поля в воздушном зазоре электрических машин // 5 Междунар. конф. "Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение", Алушта, 2003: МКЭЭ-2003: Труды, ч. 1. -М., 2003. С. 377-380.

112. Одилов Г., Хакимов Э. Представление решения краевой задачи для уравнения электромагнитного поля электрической машины в свернутой форме //Изв. АН Уз ССР, СТН. 1985. -№5. - С. 16 - 21.

113. Одилов Г., Маркман М.В., Турсунов А.А. Исследование влияния насыщения стали на пространственные гармонические поля якоря машины переменного тока //Вестник ТашГТУ. 1995. — №1-2. - С. 104 — 109.

114. Одилов Г. Магнитное поле обмотки якоря электрической машины переменного тока. Ташкент, 1992. - 7 с. - Деп. В Уз НИИНТИ, 18.02.92. №1551-Уз 92.

115. Одилов Г. Решение краевой задачи для уравнения электромагнитного поля катушки якоря электрической машины переменного тока //Узб. журнал "Проблемы информатики и энергетики". 1992. — № 5-6, — С. 49 — 54.

116. Одилов Г. Исследование магнитного поля машина переменного тока //Межвуз. сб. науч. тр. «Актуальные вопросы в обл. техн. и фунд. наук». ТашГТУ, Ташкент, 2000. Вып. 2. - С. 17 - 21.

117. Одилов Г. Анализ пространственных гармонических поля обмотки якоря машины переменного тока //Узб. журнал «Проблемы информатики и энергетики». 1993. - №3. - С. 20 - 25.

118. Одилов Г. Некоторые особенности электромагнитного поля якоря в воздушном зазоре машины переменного тока //Докл. АН РУз. 1997. - №2. — С. 18-21.

119. Одилов Г. Эквивалентные магнитные проницаемости статора и ротора машины переменного тока: //Межвуз. сб. науч. тр. «Актуальные вопросы в области технических и фундаментальных наук», ТашГТУ. —Ташкент. —2001. Вып. 1.-С. 75-79.

120. Одилов Г. Метод расчета главной и дифференциального рассеяния индуктивностей обмотки якоря электрической машины переменного тока //Узб. журнал.«Проблемы информатики и энергетики» -1993- № 5.-С.43-48.

121. Одилов Г. Исследование индуктивного сопротивления рассеяния по коронкам зубцов якоря машины переменного тока //7-междунар. межвуз. конфер. «Теория и методы расчета нелинейных цепей и систем»: Сб. матер. -Ташкент, ТашГТУ, 1995. С. 64.

122. Одилов Г. Дифференциальное рассеяние обмотки якоря явнополюсной синхронной машины //Электричество. 2002. — № 9. - С/66 - 69.

123. Одилов Г. Исследование поля в воздушном зазоре машины переменного тока с помощью витков синусоидальной формы // Докл. АН РУз. — 1997. — №3. С. 25-27.

124. Одилов Г. Метод расчета реактивности рассеяния по коронкам зубцов обмотки статора с дробным числом пазов на полюс и фазу явнополюсной синхронной машины //Вестник Таш ГТУ, Ташкент. — 2001. — №1-2 -С.77—82.

125. Одилов Г. Магнитное поле обмотки ротора машины переменного тока //Вестник Таш ГТУ, Ташкент. 2002. - №2. - С. 54 - 59.

126. Одилов Г. Исследование поля в зазоре синхронной машины с помощью витков синусоидальной формы //Межвуз. сб. науч. тр. «Актуальные вопросы в области гуманитарных, социально — экономических и технических наук», ТашГТУ, Ташкент. 1996. - С. 183 - 187.

127. Одилов Г. Определение U- образных характеристик и соответствующих параметрических зависимостей синхронного генератора при неподвижном роторе //Сб. матер, по итогам н. и. работ Энергетич. ф-та ТашПИ за 1974 г. — Ташкент. Вып 148. - 1975. - С. 80 - 86.

128. Одилов Г. О реактивности Потье явнополюсной синхронной машины //Электричество. 2002. - №12. - С. 52 - 56.

129. Одилов Г. Физическая сущность реактивности Потье синхронной машины //Межвуз. сб. науч. тр. «Актуальные вопросы в обл. техн. и фунд. наук», ТашГТУ, Ташкент, 2002. Вып. 1. - С. 99 - 102.

130. Павлына В.Ф., Семенова С.В. Способ экспериментального определения параметров электрических машин переменного тока //Техн. электродинамика. -1986. -№5. -С. 62 66.

131. Паластин JI.M. Физические особенности индуктивных сопротивлений добавочного рассеяния явнополюсных синхронных машин // Электричество. 1975. -№3.

132. Паластин JI.M. Синхронные машины автономных источников питания. — М.: Энергия, 1980.-384 с.

133. Пашинский В.Г. К расчету сопротивления дифференциального рассеяния в трехфазных асинхронных двигателях // Электротехника. 1990. №3.

134. Певзнер О.Б. Дифференциальное рассеяние асинхронных машин // Тр. ин-та ЛПИ. —1953. -№3,

135. Петров Г.Н. Электрические машины. ч.2. Асинхронные и синхронные машины.-М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963.-416 с.

136. Печерица С.П. Дифференциальное рассеяние короткозамкнутого ротора с учетом неравномерности воздушного зазора // 6-я научно-технич конф СЗПИ: Докл.- Л.: Ленто ЭП, 1964.

137. Пинский Г.Б., Домбровский В.В. Расчёт явнополюсных синхронных машин.-Л.: Энергоатомиздат, 1984.- 136 с.

138. Попов В.И. Расчет дифференциального рассеяния многофазных электромашинных обмоток //Известия ВУЗов, Электромеханика. -1984—№7. -С. 17-22.

139. Попов В.И. Определение дифференциального рассеяния многофазных совмещенных обмоток ротора одномашинных преобразователей частоты // Электричество. -1987. -№6.

140. Попов В.И. Матричный анализ схем обмоток совмещенных электрических машин // Электричество. -1984. -№11.

141. Попов В.И. Новые схемы трехфазных несимметричных дробных обмоток для электрических машин переменного тока при нецелом числе Z/3 // Электротехника. -1998. -№2. -С. 1-6.

142. Попов В.И., Петров Ю.Н., Макаров JI.H., Ахунов Т.А. Вопросы проектирования трехфазных двухскоростных лифтовых и крановых асинхронных двигателей // Электричество. -1996. —№1 -С.19-26.

143. Попов В.И. Электромашинные трехфазные дробные обмотки с пониженным дифференциальным рассеянием //Электричество. -1995. -№7.

144. Попов В.И. Оптимизация электромагнитных параметров трехфазных дробных электромашинных обмоток //Электричество.-1996.-№10. -С.28- 34.

145. Попов В.И. Определение и оптимизация электромагнитных параметров трехфазных дробных обмоток по многоугольникам МДС // Электричество. — 1997.-№9.

146. Попов В.И. Новые схемы трехфазных несимметричных дробных обмоток для электрических машин переменного тока при целых числах Z/3 // Электротехника-1998. -№2. -С.7-12.

147. Попов В.И. Электромагнитные расчеты и оптимизация параметров трехфазных обмоток асинхронных машин новой серии RA // Электротехника. -1999. -№9. —С.10-15.

148. Попов В.И. Расчет дифференциального рассеяния обмоток трехфазных асинхронных машин серии RA //Электротехника. -2000. -№9. -С.37-44.

149. Попов В.И. Оценка электромагнитных свойств трех- и двухфазных обмоток электрических машин переменного тока//Электротехника-2001.—№10.

150. Постников И.М. Проектирование электрических машин- Киев: Гостехиздат, УССР, 1960. 910 с. с ил.

151. Постников И.М. и др. Теория и методы расчета асинхронных турбогенераторов.-Киев: Наукова думка, 1977.

152. Предварительный патент 2849 5 G 01R 27/00 Способ определения индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора синхронной электрической машины / М.Г. Ахматов, Н.Б. Пирматов, Д.С. Салимов, В.М. Ахматова (UZ). -4 с. ил.

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

154. Ралле В.В. Исследование магнитного поля в зазоре трехфазного реактивного двигателя //Сб. «Электродинамические силы, потери и параметры электрических машин». -Киев: Наукова думка, 1966

155. Рихтер Р. Электрические машины, тт I-V. -M.-JL: ОНТИ -Госэнергоиздат, 1934-1962.

156. Родионов И.Е., Сиунов Н.С. Об определении реактивности рассеяния обмотки статора х§ // Изв.вузов «Электромеханика».-1966.-№11.-С. 1233 — 1236.

157. Ройтгарц М.Б. Внешнее магнитного поле и коэффициент экранирования корпуса и торцевых щитов асинхронной машины // В сб. «Расчет и конструирование электрических машин». JL, ВНИИЭлектромаш, 1975.

158. Рубисов Г.В., Иванов А.Б. Последовательные короткие замыкания синхронной машины // Сб. «Методы расчёта турбо- и гидрогенераторов».— Л.: Наука, 1975.

159. Рюденберг Р. Эксплуатационные режимы электроэнергетических систем и установок: Пер. с нем. Л.: Энергия, 1980. - 578 с.

160. Сергеев П.С., Виноградов Н.В., Горяинов Д. А. Проектирование электрических машин.-М: Энергия, 1969.-632 с.

161. Сипайлов Г.А., Кононенко Е.В., Хорьков К.А., Электрические машины (специальный курс) 2-е изд.-М.: Высшая школа, 1987.-287 е.:

162. Сипайлов Г.А., Лоос А.В. Математическое моделирование электрических машин.-М.: Высш. шк., 1980.-176 с.

163. Сорокер Т.Г. Влияние пазов на гармонические составляющие поля в зазоре асинхронных двигателей при односторонней зубчатости // «Elektrotechnicky obzor». -1972. №10.

164. Сорокер Т.Г. Поле в зазоре асинхронного двигателя и связанные с ним реактивные сопротивления. // Тр. ВНИИЭМ, —1976, -т.45, -С. 5-37.

165. Сорокер Т.Г. Дифференциальное рассеяние многофазных асинхронных электродвигателей. //«Вестник электропромышленности».—1956 -№6.-С. 16—28.

166. Справочник по ремонту крупных электродвигателей. М.: Энергоатомиздат, 1985.-272 с.

167. Тайков Я.А. К расчету дифференциального рассеяния в трехфазных асинхронных машинах //Тр. ин-та /Ивановский энергетический института. — 1957,-№7.

168. Талалов. И.И., Страдомский Ю.И. Коэффициенты поля и параметры контуров несимметричных успокоительных обмоток синхронных машин // Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт. -1970. -№2. -С. 126 137.

169. Талалов И.И. Параметры и характеристики явнополюсных синхронных машин. -М.: Энергия, 1978. -264 с.

170. Тер Газарян Г.Н. Анормальные режимы работы гидрогенераторов. — М.: Энергоатомиздат, 1990.-232 е.,

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

172. Титко А.И., Счастливый Г.Г. Математическое и физическое моделирование электромагнитных полей в электрических машинах переменного тока. -Киев:«Наукова думака». —1976.

173. Трешев И.И. Электромеханические процессы в машинах переменного тока- JL: Энергия, 1980.-344 е.,

174. Турбогенераторы. Расчет и конструкция /В.В. Титов, Г.М. Хуторецкий, Г.А. Загородная и др. -М.: Энергия, 1967.205 .Туровский Я. Электромагнитные расчёты элементов электрических машин.-М.: Энергоатомиздат, 1986—200с.:

175. Форсайт Дж., Молер К. Численное решение линейных алгебраических уравнений. М.: И.Л., 1969.

176. Хуторецкий Г.М. Дифференциальное рассеяние турбогенераторов с большим воздушным зазором // Сб. «Электросила». 1965. -№24-С 18 21.

177. Хуторецкий Г.М. Индуктивное сопротивление Потье неявнополюсных машин//В кн. «Электросила»/-Л.: Энергия, 1965.-№24.

178. Хуторецкий Г.М., Токов М.И., Толвинская Е.В. Проектирование турбогенераторов. -Л.: Энергоатомиздат, 1987. — 256 е.:2Ю.Шенфер К.И. Асинхронные машины. -М.-Л.: ОНТИ,1938.

179. Шидерова P.M. Дифференциальное рассеяние синхронных явнополюсных машин: Автореф. дис. . канд. техн. наук. — М.: МЭИ, 1978.

180. Шуйский В.П. Расчет электрических машин: (Пер. с немец.). —Л.: Энергия, 1968.

181. Электротехнический справочник: В 3-х т. Т.2. Электротехнические изделия и устройства — М.: Энергоатомиздат, 1986. — 712 с.

182. Alger P.L. The Calculation of the Armature Reactance of Synchronous Machines. T.A.I.E.E., 1928.

183. Alger P.L. The Nature of Polyphase Induction Machines. J. Wiley, N.Y., 1951.

184. Alger P.L., West H.R. The Air Gap Reactance of Poliphas Mashines. TAIEEE, 1947, v. 66.

185. Arnold la Cour. Die Wechselstrommaschinen. Bd. 4. Springer Verlag. 1913, p. 13-16.

186. Baffrey К. Uber den Einflus der Schrittverkiirzung auf die Uber lastungsfahigkeit von Drehstrommotoren. AfE, 1926. Bd 16.

187. Beckwith S. Approximating Potier reactance. Trans. AIEE, 1937, vol.56.

188. Canay Muzaffer. Beitrag zur Berechnung des Zahncopfctre u leitwertes und der gasnsten strenreaktanz. «Electrotechn. und Maschinenbau», 1970, 87, №11.

189. Chari M.V.K., Silvester P. Analysis of turboalternator magnetic field by finite elements. IEEE Trans., 1970, v. Pas-90, №2, p. 454-460.

190. Chari M.V.K. Finite element solution of the eddy current problem in magnetic structures. IEEE Trans., 1974, v. PAS-93, №1/1, p. 62-72.

191. Doherty R.E., Nickle C.A. Synchronous Machines, an extension of Blondel's two reaction theory. Tr AIEE, vol. 45, 1926.

192. Dreyfiis L. Uber die doppelt verkettete streuung von Drehstrommotoren met dreiphasigem Laufer. E u M. 1919, t XXXVII.

193. El Serafi A.M., Wu J. A new method for determining the armature leakage reactance of synchronous machines. - IEEE. Trans. Energy Convers. — 1991. 6, №1.

194. Erdelyi E.A., Ahamed S.V., Hopkins R.E. Nonlinear theory of synchronous machines on load. IEEE Trans., 1966, v. Pas-85, №7, p. 185-198.

195. Erdelyi E.A., Fuchs E.F., Nonlinear magnetic field analysis of do machines, Parts I—III. IEEE Trans., 1970, v. PAS-89, №7, p. 418^29.

196. Fischer-Hinnen J. Berechnung des Spannugsabfalles von Wechselstromgeneratoren, ETZ, 1901.

197. Foggla A., Sabounadiere J.C., Silvester P. Finite element solution of saturated travelling magnetic field problems. IEEE Trans., 1975, v. PAS-94, №3, p. 866871.

198. Fork K. Me{3technische Crundlagen zur Berechnung von Ausgleichsvorgangen der Synchronmaschine ETZ-A, 1967, 88, №3.

199. Fuchs E.F., Erdelyi E.A. Nonlinear theory of turboalternators magnetic fields at no-load and balanced loads, Parts I—II. IEEE Trans., 1973, v. PAS - 92, №2, p. 583-599.

200. Fuchs E.F. Lastabhangige transiente Reaktanzen von gesattigten Turbogeneratoren. «Arch. Electrotechn.» (W. Berlin), 1973, 55, №5, p. 263-273.

201. Fuchs E.F., Erdelyi E.A. Determination of waterwheel alternator transient reactances from flux plots. «IEEE Trans. Power Appar. And Syst.», 1972, 91, 5, 1795-1802.

202. Hahn W.C. and Wagner C.F. Standard Decrement Cures «Тг. А1ЕЕ», №2, 1932.

203. Jordan M., Laks F. Untersuchung des Einflusses einer nicht in den Numittellinien konzentriert vorausgesetzten Durchflutung auf die doppeltverketle Streuung. E u M., 58. 1940.

204. Kilgore L.A. Calculation of Sinchronous Machine Constants. Trans. AIEE, 1931.

205. Kilgore L.A. Discussion of AIEE. Trans. IEEE, 1935, vol. 54, №10.

206. Kron A W., Bopp K. Beitrag zur praktischen Berechnung des Koeffizienten der doppo ltverketteten streuung. A.f.E. 1953, Bd.41.

207. Krondle M. La dispersion differentielle dans les machines d' induction RGE, 1928, t. XXIII.

208. Liwschitz M. Дифференциальное рассеяние основной вольны и гармонических составляющих, TAIEE, 1944, т. 63, с. 1139.

209. Liwschitz М., Formhals W. Некоторые этапы расчета реактивности рассеяния индукционных двигателей, TAIEE, 1947, т. 66, с. 1409.

210. Liwschitz М.М. Differential leakage of a fractional slot 1946. Bd. 65.

211. March L.A. Crary S.B. Armature leakage reactance of synchronous machine. Trans. AIEE, 1935, vol.54, №3.

212. Matsuyama К. Winding Factor and Gap and Slot - Leakage Reactance of Fractional Slot Winding. ETY of Japan, 1959, v.5.

213. Michail S.L. Potier reactance for salient — pole synchronous machines. — Trans. AIEE, 1935, vol. 65, pt.l.

214. Morath Erik. Die Differenzsteuung der asynchronen Maschinen E u M., 81, 1964, №3.

215. Potier A., Sur la reaction d'induit des alternateurs, Eclarage elektrique, 1900, v. XXII, p.296-308.

216. Robertson B.L. Discussion of AIEE. Trans. AIEE, 1935, vol. 54, №10.

217. Rogowski W., Simons K. Leakage of Induction Motors. Elektrotechische Zeitschrift, 1908, t. XXX

218. Saad L.M. Potier reactance for salient pole synchronous machine. Trans. AIEE, 1950, vol.69, pt.l

219. Schuisky W. Untersuchung magnetischer Felder mit Hilfe von Modellen, Areh. Electrotechn., 40, 1952.

220. Stepiana J. Эффективная взаимоиндуктивность от высших гармонических поля в воздушном зазоре у короткозамкнутых асинхронных двигателей.

221. Экспрес информация. «Электрические машины и аппараты». 1969, вып. 36.

222. Sumec L. Zur Geschichte der doppelt verketleten «Streuung». E u M. 1918

223. Taegen F. Ober die Strenung im Luftepaltion Turbogeneratoren. ETZ-A, 88. Jg. 1987.

224. Talaat M.E. A New Approach to the Calculation of Synchronous Machine Reactances AIEE, 1956.261 .Winslow A.M. Numerical solution of the quasilinear Poisson equation in a non uniform triangle mesh. - G. Comput. Phys., 1966, v. 1, №2, p. 149-172.

225. Biro O. Computation of the flux linkage of windings from magnetic scalar potential finite element solutions. IEE Proc. Sci., Meas. and Technol. 2002, 149, №5, P. 182-185.

226. Shima Kazuo, Ide Kazumasa, Takahashi Miyoshi. Finite-element calculation of leakage inductance's of a saturated salient-pole synchronous machine with damper circuits. IEEE Trans Energy Convers. 2002, 17, №4, p. 463-470.

227. Huang Xue liang, Du Qiang, Hu Min - qiang, Zhang Xin - guo. Zhongguo dianji gongcheng xiebao. Proc. Chin. Soc. Elec. Eng. 2001, 21, №10, p. 63-66.

228. Костраускас П.И., Андрюшене Л.П. Анализ магнитного поля в воздушном зазоре электрических машин //Труды Международной конференции «Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение», Алушта, 2003: МКЭЭЭ 2003, МЭИ, С. 377-380.1. Ъ5в

229. УТВЕРЖДАЮ Проректор по научном^сщической работе ТашГТУ1. S "Ъг \\т.щ\проф. А.А. Хашимов

230. АКТ ВНЕДРЕНИЯ результатов научно — исследовательской работы на тему «Исследование электромагнитного поля и параметров рассеяния обмоток машин переменного тока».

231. Дано более логичное объяснение физической сущности и метод определения такого важного для теории и практики параметра, как реактивность Потье, ставшей предметом дискуссии в течении более ста лет с момента введения его в теорию синхронных машин.

232. УТВЕРЖДАЮ" ГЛАВНЫЙ ИНЖЕНЕР1.*1. АКТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

233. При эксплуатации и испытании синхронных машин появляется необходимость определения реактивностей рассеяния обмоток их якорей и в частности реактивности Потье таких машин.

234. Существуют различные способы определения таких реактивностей рассеяния, но они в основном не соответствуют реальному рабочему режиму работы синхронных машин и отличаются большой погрешностью измерения.

235. Для увеличения точности измерения реактивности рассеяния якоря синхронного генератора при испытании Еуржарской ГЭС использован предложенный способ доц.Г.Одилова.

236. НАЧАЛЬНИК ЭЦ КАСКАДА ТАШГЭС1. АЗИЗОВ С.1. УТВЕРЖДАЮ1. Зам. директора по наукеггг """ОД3Gf1. В.В. Кузьминрезультатов НИР

237. Электротяжмаш", к.т.н. т' " Черемисовакт внедрения результатов нир

238. Заведующий лабораторией «Автоматизированный электропривод»

239. ИЭ и А АН РУз д.т.н., профессор1. Т.С.Камалов

240. УТВЕРЖДАЮ <ый директор OOoSfbSHELfe%ROMASH>>1. Т.