Высокоиспользованные электрические машины для современной энергетики: проблемы создания и исследований тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.01, доктор технических наук Кручинина, Ирина Юрьевна

• Кручинина, Ирина Юрьевна
• доктор технических наук
• 2013

Оглавление диссертации доктор технических наук Кручинина, Ирина Юрьевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ ВЫСОКООБОРОТНЫХ СИНХРОННЫХ МАШИН С ВОЗБУЖДЕНИЕМ ОТ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ.

1.1 Современное состояние внедрения малоразмерных газотурбинных установок в России. Особенности исследований синхронных машин с возбуждением от постоянных магнитов

1.2 Напряженно-деформированное состояние ротора высокооборотного СГПМ.

1.3 Оценка возможностей создания мини-турбогенераторов предельных мощностей. Электрические, магнитные и механические ограничения.

1.4 Проблемы выбора натягов и посадок.

1.5 Моделирование магнитной системы СГПМ.

1.6 Зависимость основных геометрических размеров генератора от допустимых тангенциальных напряжений.

1.7 Материаловедческие задачи для обеспечения необходимой прочности магнитной системы ротора.

1.8 Комплексная математическая модель.

1.8.1 Расчетные модели для выбора рациональных конструктивных решений.

1.8.2 Синхронный генератор СГПМ-6,0-12000.

1.9 Размерный ряд мини-турбогенераторов для малоразмерных газотурбинных установок мощностью 15-300 кВт.

1.10 Перспективные материалы для повышения уровня использования высокооборотных генераторов.

1.10.1 Материаловедческие возможности для увеличения электрических и магнитных нагрузок.

1.10.2 Возможности улучшения параметров постоянных магнитов.

ВЫВОДЫ.

Глава 2. СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ОТ ТРЕНИЯ БОЧКИ РОТОРА О ВОЗДУХ. МЕТОД РАСЧЕТА ДОБАВОЧНЫХ ПОТЕРЬ ВО ВСЫПНЫХ ОБМОТКАХ СТАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН.

2.1 Опытный образец базовой модели высокооборотного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов СГПМ-1,2-18000 для экспериментальных материаловедческих исследований.

2.1.1 Стендовые испытания лабораторной модели.

2.1.2 Анализ потерь лабораторного образца СГПМ. Механические потери от трения о воздух.

2.2 Экспериментальные исследования антифрикционных покрытий поверхности ротора высокооборотного синхронного генератора с постоянными магнитами.

2.2.1 Органосиликатные антифрикционные покрытия.

2.2.2 Эпоксисиликатные и эпоксититанатные покрытия для ротора.

2.2.2.1 Исследование морфологии образцов антифрикционных покрытий.

2.2.2.2 Исследование гидрофобности образцов антифрикционных покрытий и способов ее повышения.

2.2.3 Покрытия на основе фторсодержащих поверхностно-активных веществ.

2.3 Особенности проектирования пазовой зоны статора. Метод определения добавочных потерь во всыпных обмотках электрических машин.

2.3.1 Потери в однослойной всыпной обмотке. Расчетные уравнения для токов в проводниках.

2.3.2 Особенности расчета потерь в двухслойной всыпной обмотке. Расчетные уравнения для токов в проводниках.

2.3.3 Анализ гармонического состава МДС однослойной обмотки.

2.3.4 Методика расчета добавочных потерь на циркуляционные и вихревые токи во всыпной обмотке.

ВЫВОДЫ.

Глава 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА УСИЛИЙ МАГНИТНОГО ТЯЖЕНИЯ В СИНХРОННЫХ МАШИНАХ ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА РОТОРА

3.1 Применение классического метода расчета сил магнитного тяжения к современным высокооборотным синхронным машинам.

3.2 Определение усилий радиального магнитного тяжения.

3.2.1 Постановка задачи определения усилий радиального магнитного тяжения численным методом в режиме холостого хода.

3.2.2 Численный расчет радиальных усилий магнитного тяжения.

3.3 Влияние величины эксцентриситета на параметры и характеристики синхронных машин с постоянными магнитами.

3.4 Постановка задачи определения усилий радиального магнитного тяжения численным методом в режиме нагрузки.

3.5 Основные расчетные соотношения.

3.5.1 Выбор начала координат; подразделение расчетной области.

3.5.2 Радиальные усилия и их распределение вдоль расточки статора.

3.6 Оценка точности определения усилий одностороннего тяжения.

3.7 Оценка влияния пространственных гармоник на величину магнитного тяжения.

3.8 Численная реализация метода расчета одностороннего магнитного тяжения ротора и интегрального коэффициента.

ВЫВОДЫ.

Глава 4. ОПЫТ РАЗРАБОТКИ И СОЗДАНИЯ ВЕТРОТУРБИН. ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ НИЗКООБОРОТНЫХ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ДЛЯ ВЕТРОСТАНЦИЙ И МАЛЫХ ГЭС.

4.1 Автономная интегрированная ветроэнергоустановка.

4.2 Исследования различных конструкций ветротурбин с вертикальным валом. Выбор конструкции ветротурбины.

4.3 Особенности разработки низкооборотных синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов.

4.3.1 Выбор расположения постоянных магнитов.

4.3.2 Особенности выбора типов обмоток статора. Многофазные обмотки с дробным числом пазов на полюс и фазу.

4.3.2.1 Возможности снижения добавочных потерь и вибрации.

4.3.2.2 Влияние учета открытия паза статора на величину потока в расточке.

4.3.2.3 Преимущества концентрических обмоток.

4.3.3 Ветрогенератор дисковой конструкции.

4.3.4 Опытный образец синхронного генератора СГПМ-10-150Т (10 кВт, 380 В, 16,9 А, 150 мин"1).

4.4 Размерный ряд синхронных генераторов для применения в малой энергетике.

ВЫВОДЫ.

Глава 5. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКЦИИ И СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА РОТОРА НА РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С МАССИВНЫМ РОТОРОМ.

5.1 Методы расчета асинхронных машин с массивным ротором.

5.2 Двумерная математическая модель для исследования рабочих характеристик и энергетических параметров асинхронного двигателя с массивным ротором аналитическим и численным методами.

5.2.1 Расчетная модель погружного АДМР мощностью 12 кВт.

5.2.2 Определение рабочих характеристик асинхронного двигателя с массивным ротором мощностью 3150 кВт.

5.3 Обоснование необходимости применения трехмерной расчетной модели для исследования рабочих характеристик асинхронного двигателя с массивным ротором.

5.4 Исследование влияния свойств материала массивного ротора на энергетические показатели асинхронного двигателя с массивным ротором.

5.5 Исследование влияния конструкции ротора на показатели эффективности асинхронного двигателя с массивным ротором.

5.5.1 Массивный ротор и шлицованный ротор.

5.5.2 Массивный ротор и двухслойный ротор.

5.5.3 Влияние свойств материалов на энергетические показатели асинхронного двигателя с двухслойным ротором.

ВЫВОДЫ.

Глава 6. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННЫХ МАШИН С МАССИВНЫМ РОТОРОМ НА ОСНОВЕ КОМБИНАЦИИ ЗАДАЧ ТЕОРИИ ЦЕПЕЙ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ.

6.1 Расчет магнитносвязанных контуров с сосредоточенными и распределенными параметрами.

6.1.1 Особенности расчета магнитосвязанных контуров с сосредоточенными параметрами ¿¡¡аЦт), 2Го1(т) с учетом насыщения магнитной цепи.

6.1.2 Численный метод реализации системы.

6.1.3 Особенности расчета магнитосвязанных контуров с распределенными параметрами ротора.

6.1.4 Особенности определения рабочих характеристик асинхронного двигателя с учетом распределения поля токов в массивном роторе от высших пространственных гармоник статора (/и>1).

6.1.4.1 Соотношение МДС статора при т = 1 и т = 5.

6.1.4.2 Соотношение ЭДС статора при т = 1 и т =5.

6.1.4.3 Напряжение двигателя при т = 1 и т = 5.

6.1.4.4 Особенности численного метода реализации уравнений (6.1)-(6.15), (6.22") при т. = 1 и т = 5.

6.2 Особенности численной реализации определения рабочих характеристик асинхронных двигателей с массивным ротором.

6.2.1 Дискретизация задачи расчета МДС массивного ротора. Выбор числа секторов по окружности и дисков по длине ротора.

6.2.2 Результаты численных исследований рабочих характеристик АДМР.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Высокоиспользованные электрические машины для современной энергетики: проблемы создания и исследований»

Экономика передовых промышленно развитых стран ориентирована на инновационно-технологические модели развития, в которой роль энергетики является ведущей в структуре национальной экономики [1-4].

Объем производства электроэнергии в России в настоящее время составляет порядка 1,5 трлн кВт ч. Установленные энергетические мощности в 2010 г. составляют 217 ГВт, 60% из них - оборудование, выработавшее свой ресурс [5]. Россия имеет электрические сети протяженностью 2,5 млн километров. Потери на транспортировку электроэнергии сегодня составляют 105-110 млрд кВт-ч/год. На долю малой энергетики приходится порядка 49000 электростанций общей мощностью 17000 МВт, работающих как в энергосистемах, так и автономно.

Повышенный интерес к автономной энергетике диктуется насущными потребностями энергоснабжения обширных территорий России, отдельных промышленных объектов и отдаленных и изолированных районов, транспортными и экологическими проблемами. Автономные энергоустановки малой мощности с одновременной выработкой электрической и тепловой энергии по ряду технико-экономических показателей имеют преимущество перед крупными установками. Эффективность их использования определяется:

- повышением надежности энергоснабжения,

- независимостью работы от энергосистемы,

- снижением масштабов отчуждаемых территорий,

- сокращением сроков сооружения, уменьшением инвестиций,

- ориентацией на широкий выбор топлив (жидкое, газообразное, твердое) и близость к первичным источникам энергии (газопроводов, геотермальных источников, концентрированных накопителей бытовых отходов) и местам ее потребления, что существенно снижает затраты на транспортировку [4].

Варианты энергетической стратегии до 2020-2030 годов [1-4] предусматривают, в частности, как приоритетные, помимо атомной энергетики, продолжение работ:

- по созданию опытных образцов энергоустановок на водородном топливе,

- по созданию головных промышленных энергоустановок на альтернативных и возобновляемых источниках энергии, особенно для автономной энергетики (ветровые установки, энергоустановки, использующие энергию солнца, биомассы, биогаза, попутного газа, геотермальную энергию и энергию приливов морей и океанов).

Характерные технические ограничения применения возобновляемых источников энергии (ВИЭ), такие как, нестабильность во времени, невысокая единичная мощность установок, низкая плотность потока энергии и связанная с этим показателем высокая стоимость генерирующего оборудования определяют актуальной технической, экономической и социально значимой проблемой разработку эффективных технологий автономного энергоснабжения удаленных потребителей. По мнению экспертов Института энергетической стратегии на основании исследования тенденций развития мировой энергетики «.в настоящее время мировая экономика вступает в фазу, для которой характерны тенденции регионализации и децентрализации энергетических рынков», а «возобновляемая энергетика демонстрирует наиболее высокие темпы прироста и потребления с начала 1990-х годов» [6]. Ожидается, что в ближайшее десятилетие роль природного газа и ВИЭ продолжит увеличиваться, а роль нефти и атомной генерации будет постепенно сокращаться, что должно способствовать развитию автономной энергетики.

По данным за 2008 г. доля нетрадиционной энергетики в структуре общего производства электроэнергии составила 0,7% в России и 2,2% в США. Прогноз на 2020 г. отражает увеличение этих показателей до 1,7% в России и до 6,7% в Америке [5]. Доля возобновляемых источников энергии (без учета ГЭС) в 2005 г. составляла в странах ЕЭС 4,8%, из которых доля ветроэнергетики - 1,9%. К 2020 г., учитывая огромные усилия, вкладываемые в развитие ВИЭ в Европе, одна треть (31,3%) в структуре производства электроэнергии будет получена от ВИЭ, включая водные ресурсы, причем на долю ветроэнергетики отведено из них 13% [7].

В XX веке тенденцией развития энергетики было наращивание единичных мощностей энергоблоков. Современные пути развития энергетического машиностроения в XXI веке характеризуются интересами в области автономной энергетики и расширением класса генераторов средней и малой мощности нетрадиционного исполнения, с высокими энергетическими показателями и надежностью.

Эти задачи развития энергетики требуют модернизации и интенсификации энергомашиностроения для выхода на уровень, не уступающий по технико-экономическим показателям лучшим зарубежным образцам, на базе инновационных технологий и новых фундаментальных и прикладных исследований в следующих направлениях:

- разработки конструкций на основе новых материалов;

- отладки рабочих режимов, повышения коэффициентов полезного действия (КПД), коэффициентов мощности (соб^);

- совершенствования систем диагностики и мониторинга;

- повышения ресурса и показателей надежности эксплуатации;

- повышения энергетической, технологической, техногенной, экологической безопасности оборудования.

Аналогичные задачи перед машиностроителями ставились и в 80-90-х гг. Основными целями исследовательских и опытно-конструкторских работ на головном предприятии отрасли ЛПЭО «Электросила» были снижение материалоемкости, повышение КПД и надежности, экономической эффективности при наращивании единичной мощности машин [8], совершенствование изоляции, охлаждения машин, применение новых марок холоднокатаных сталей, развития системы стандартизации и унификации [9], направленными на достижение уровня высокого использования машин.

Тенденция повышения уровня электромагнитного использования активной части электрических машин и уменьшения потерь различных видов остается актуальной задачей проектирования современных машин для автономной энергетики. Сокращение потерь в машине в сочетании с уменьшением материалоемкости достигается благодаря использованию новых материалов с улучшенными характеристиками и прогрессу в области проектирования и технологии [10]. Для увеличения линейной нагрузки статора в настоящее время ведутся работы по повышению теплопроводности X ее пазовой изоляции примерно вдвое (до X = 0,40,45 Вт/м-град); для всыпных обмоток, часто применяемых для машин малой мощности, достигнуто снижение толщины А изоляции элементарных проводников до А = 0,08-0,10 мм. Для роторов синхронных машин, предназначенных для работы в автономных установках, с целью повышения магнитодвижущей силы (МДС) применяются постоянные магниты (ПМ) на основе редкоземельных элементов, например, ЫёРеВ, а для асинхронных машин с массивными роторами -сталь ротора с требуемыми величинами электропроводности и относительной магнитной проницаемости [11].

Одним из современных подходов к оптимизации проектирования электрических машин с позиции экономии потребляемой энергии является критерий минимума потерь энергии при переменном характере нагрузки и длительном периоде работы [12]. Методики разработки высокоэффективных асинхронных тяговых двигателей и мотор-генераторов транспортных средств построены на оптимизации геометрии полюсного деления для достижения оптимальных соотношений момент/масса или момент/потери [13].

Варианты Энергетической стратегии России предусматривают и техническое перевооружение неэффективных тепловых газовых электростанций на парогазовые и газотурбинные установки. По рыночным оценкам доля дизель-генераторов в объеме генерирующего оборудования малой мощности составляет порядка 41%, газотурбинных установок (ГТУ) - 28%, газо-поршневых агрегатов -17%, паротурбинных - 14%. На ближайшие 10 лет объем рынка систем распределенной генерации в России оценивается экспертами в 20^40 тыс. мегаватт [4-6]. Одновременное производство электричества и тепла на месте потребления с высоким КПД с помощью автономных теплоэлектростанций или когенерационных установок является энергосберегающей технологией и соответствует требованиям современной энергетики.

В настоящее время возрастает интерес к сериям как высокооборотных синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов (СГПМ) в диапазоне мощностей от десятков и сотен киловатт до десятков мегаватт при частотах вращения от (12000-15000) мин"1 до 100000 мин"1 [14, 15] (частота на выходе генератора 200-1660 Гц), так и низкооборотных генераторов для микроГЭС и ветростанций. Это связано с решением проблем экологии и энергосбережения и соответствует мировой тенденции все большего использования возобновляемых низкопотенциальных источников энергии - ветра, приливов, волн, морских и речных течений.

Такая тенденция обусловлена ростом стоимости нового оборудования и снижением эффективности систем централизованного энергоснабжения. Особенностью современной энергетики является признание необходимости развития автономной энергетики из-за отсутствия централизованного энергоснабжения на значительной части обширной территории России и в труднодоступных районах Севера. Мини-турбогенераторы могут использоваться в качестве автономных источников электроснабжения, резервных источников в случае природных катаклизмов и аварийных ситуаций, а также в системах автоматического управления оборудованием при нефтегазодобыче, бурении скважин для геологоразведки, для диагностики и мониторинга окружающей среды.

Интерес к разработкам высокооборотных машин различной мощности в широком диапазоне частот вращения связан с расширяющимся их применением в составе микрогазотурбинных установок [16-17], появившихся на рынке с 1997 г. Возможность широкого применения их в России обусловлена климатическими условиями, большими территориями с размещением основных топливно-энергетических ресурсов в малонаселенных районах. Основными требованиями, предъявляемыми к установкам этого типа, являются: компактность и блочность, обеспечение экологической безопасности (минимальность вредных выбросов в окружающую среду, низкий уровень шума). Мировыми лидерами в разработке и производстве микротурбин (до 1 МВт) являются компании: Elliot Energy Systems, Calnetix, Ingersoll, фирма Turbec, Capstone Turbine Corporation, Nissan, Toyota, Bowmen. Конкурентоспособных малоразмерных ГТУ российского производства на сегодня на рынке нет, потенциальная же емкость российского рынка оценивается в количестве 500 установок в год, а при применении в гибридных автомобилях - до 5000 генераторов в год.

Типичными являются ТЭЦ с двумя и четырьмя газотурбинными агрегатами с электрической мощностью каждой турбины 9 МВт, причем частота вращения турбины 6000 мин"1, а генератора 3000 мин"1. По нашим оценкам перспективным турбогенератором для децентрализованной энергетики является высокооборотный турбогенератор с возбуждением от постоянных магнитов и частотами вращения 6000-12000 мин"1, соответствующими частотам на выходе генератора 100— 200 Гц [14, 15, 16, 18].

Министерство промышленности и инновационной политики республики Башкортостан инициировало в 2010 г. инновационный проект «Создание унифицированного комплекса энергогенерирующего оборудования единичной электрической мощностью до 300 кВт с возможностью объединения в кластеры мощностью до 5 МВт для децентрализованных систем энергетики».

Требование обеспечения высокой надежности, простоты конструкции и обслуживания оправдывает применение постоянных магнитов в качестве источника возбуждения мини-туробогенераторов. Кроме того, машины с постоянными магнитами имеют более высокий коэффициент полезного действия, надежное возбуждение (нет щеточного аппарата), улучшенные выходные характеристики, отличаются быстрым затуханием переходных процессов, у них более простая система охлаждения (из-за отсутствия потерь на возбуждение). При увеличении частоты вращения синхронных генераторов в некотором диапазоне частот и мощностей улучшаются массогабаритные показатели. Использование синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов в газотурбинной установке дает возможность непосредственного сочленения с газовой турбиной без мультипликатора, что существенно повышает надежность агрегата в целом [14, 19].

К недостаткам применения ПМ в высокооборотных машинах относится удорожание стоимости установки, вызванное необходимостью применения силовой электроники для обеспечения частоты сети на выходе генератора.

Для создания высокоиспользованных высокооборотных СГПМ требуется решить ряд принципиальных актуальных научно-технических проблем (методологических, материаловедческих и технологических задач):

- оценить возможности создания мини-турбогенераторов предельных мощностей и разработки размерного ряда СГПМ в диапазоне частот вращения до 100000 мин"1;

- обеспечить целостность магнитной системы ротора и выбор натягов и посадок, выбрать бандажный цилиндр, по критериям ограничения величины воздушного зазора и допустимых механических напряжений;

- оценить силы одностороннего магнитного тяжения ротора высокооборотной синхронной машины при наличии эксцентриситета для выбора магнитных подшипников;

- оценить возможности снижения механических потерь трения бочки ротора о воздух, повышения электромагнитных нагрузок и снижения потерь в стали путем применения новых материалов.

Для оперативного автоматизированного проектирования малоразмерных газотурбинных установок важной практической задачей является разработка расчетных моделей для определения рациональной геометрии СГПМ, включающей ЗБ модель для численного исследования напряженно-деформированного состояния магнитной системы ротора, уточнения размеров и оценки выбора материалов; построение закономерностей изменения параметров рядов высокооборотных СГПМ. Это позволяет осуществить серии расчетов, связанные с уточнением геометрических размеров конструкций, расширить номенклатуру при необходимости введения модификаций, что особенно ценно в условиях рынка.

В высокооборотных СГПМ актуальна проблема снижения потерь, таких, как механические потери от трения бочки ротора о воздух, составляющих в СГПМ до 1% полезной мощности [20], а в электрических машинах малой и средней мощности, в том числе асинхронных, - добавочных потерь на циркуляционные и вихревые токи во всыпных обмотках. Целесообразна разработка методов расчета способов снижения этих видов потерь.

Уточнение расчета сил одностороннего магнитного тяжения ротора в высокооборотных синхронных машинах малой и средней мощности, которые могут достигать значительных величин при наличии эксцентриситета, представляет практический интерес при выборе магнитных подшипников. Наличие эксцентриситета в электрической машине приводит к асимметрии магнитного потока в зазоре машины; увеличению потерь и уменьшению КПД; повышению температуры; появлению в спектре тока гармонических высокого и низкого порядка; появлению пульсирующих сил электромагнитного происхождения, обуславливающих возникновение вибрации. Поскольку в конструкциях современных СГПМ демпферная обмотка, характерная для синхронных машин с электромагнитным возбуждением, отсутствует, ослабление полей от высших гармоник не имеет места.

Особенности создания низкооборотных СГПМ, применяемых в ветро- и гидроэнергетике, рассматриваются в связи с созданием ветроустановки с карусельной турбиной, низкооборотным генератором и безредукторным приводом.

В низкооборотных СГПМ для ветро- и гидроэнергетики возникают проблемы, связанные с выбором рационального расположения магнитов в зависимости от частоты вращения, оказывающим влияние и на массогабаритные показатели, а также проблемы проектирования обмоток с дробным числом пазов на полюс и фазу. Для этих машин целесообразно построение размерного параметрического ряда для оперативного оценочного выбора требуемого варианта генератора с сочетанием заданной мощности, частоты вращения и геометрии магнитов. Ряд строится на тех же принципах, что и для высокооборотных машин.

Следовательно, проблемы создания нового поколения высокоиспользован-ных СГПМ связаны как с обеспечением высокого технического уровня разработки новых конструктивных решений благодаря совершенствованию и развитию методов моделирования и расчета электромагнитных полей, напряженно-деформированного состояния отдельных элементов конструкции машин, уточнению методов расчета рабочих характеристик машин, так и определением возможностей применения новых материалов с требуемыми свойствами с целью обеспечения прочностных свойств бандажа и целостности магнитной системы ротора и повышения энергетических показателей.

Именно недостаточно высокий уровень таких параметров, как КПД и соБ(р, ограничивает применение асинхронных двигателей с массивным ротором (АДМР), хотя они незаменимы в ряде современных практических применений: электроприводы с тяжелыми условиями пуска, повторно-кратковременные режимы работы, системы автоматики, управления, ориентации и наведения с широким диапазоном регулирования частоты вращения, погружные асинхронные электродвигатели для геологоразведки, откачки пластовой жидкости из нефтяных скважин и т.п. Двигатели малой и средней мощности с массивным или многослойным ротором востребованы в связи с высокой кратностью пускового момента, возможностью регулирования частоты вращения изменением подводимого напряжения за счет мягкой механической характеристики двигателя, повышенной термической стойкостью в переходных процессах, отсутствием пульсаций вращающего момента. Особая актуальность разработки машин с массивным ротором очевидна для высокооборотных машин, в которых наиболее остро выражены проблемы механической и динамической прочности ротора, обусловленные высокими центробежными силами, и имеются повышенные потери при частотах вращения свыше 3000 мин"1. Указанные выше преимущества пока еще не приводят к рекомендациям по широкому применению этого типа машин, так как проблемы повышения их энергетических параметров не решены, и, в первую очередь, недостаточно разработаны методы исследования. Наиболее простым конструктивным исполнением является массивный ротор, но в конструкции ротора могут присутствовать стержни, шлицы, короткозамыкающие кольца, многослойность. Все эти проблемы охватываются методом на основе комбинации задач теории цепей и электромагнитных полей, предложенным в работе для исследования рабочих характеристик АДМР, открывающим возможности исследования целого класса конструкций.

Актуальность проводимых в диссертационной работе исследований связана с выполнением работ по Программе Фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2008-2012 гг., решением фундаментальных научных проблем по приоритетным направлениям «Энергетика и энергосбережение» и «Индустрия наносистем и материалы» Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы», ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы», ФЦП «Национальная технологическая база» в части создания компактных передвижных электростанций мощностью 100-200 кВт на основе высокоскоростных (до 100 мин"1) газовых турбин с электромагнитными подшипниками для автономных потребителей, реализацией программ по организации отечественного производства малоразмерных газотурбинных установок современной энергетики.

Цели и задачи. В практике современного электромашиностроения потребности в электрических машинах (нетрадиционного исполнения) различных типов велики и определяются практическими задачами энергетики.

Номенклатура разрабатываемых машин и выбор критериев оптимизации при проектировании зависит от требований к их техническим, эксплуатационным, экономическим и другим характеристикам.

Целью настоящей работы является решение ряда методологических, технологических и материаловедческих проблем создания высокоиспользованных электрических машин для современной энергетики - высокооборотных и низкооборотных синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов (СГПМ) и асинхронных двигателей с массивным ротором (АДМР); апробация расчетных и материаловедческих решений в экспериментальных исследованиях опытных образцов для анализа их влияния на энергетические показатели электрических машин.

Решение этих проблем обеспечивается разработкой эффективных методов и средств исследования выбранных объектов (СГПМ и АДМР).

Для достижения поставленной цели были решены следующие методологические, материаловедческие и технологические задачи:

- разработаны 2Э и ЗБ модели для оценки влияния свойств материалов и особенностей конструкции массивного ротора на рабочие характеристики АДМР;

- разработан метод расчета рабочих характеристик АДМР на основе комбинации задач теории цепей и электромагнитных полей;

- разработаны новые расчетные модели для определения рациональной геометрии СГПМ, в том числе ЗЭ модель для численного исследования напряженно-деформированного состояния магнитной системы ротора, уточнения размеров и оценки выбора материалов;

- уточнен общий метод расчета радиальных сил магнитного тяжения при наличии эксцентриситета ротора в режимах холостого хода и предложен метод расчета этих сил под нагрузкой в синхронных машинах, включая высокооборотные СГПМ;

- получены закономерности построения размерного параметрического ряда СГПМ;

- предложены методологические и материаловедческие способы снижения потерь:

- разработан метод расчета добавочных потерь от циркуляционных и вихревых токов во всыпных обмотках, применяемых в асинхронных и синхронных машинах малой мощности;

- обоснованы материаловедческие возможности обеспечения необходимой прочности ротора высокооборотных СГПМ, повышения электромагнитных нагрузок и снижения потерь в стали;

- предложены экспериментально подтвержденные материаловедческие способы снижения механических потерь трения бочки ротора о воздух применением антифрикционных покрытий поверхности ротора высокооборотных СГПМ;

- предложены технологические решения:

- выбора натягов и посадок в конструкции ротора высокооборотных СГПМ;

- способа исключения гармоник четных порядков из кривой МДС однослойных всыпных обмоток;

- выбора типа расположения постоянных магнитов в низкооборотных СГПМ в зависимости от частоты вращения.

Краткая характеристика выполненных работ

В первой главе обозначен ряд актуальных научно-технических проблем создания высокоиспользованных высокооборотных СГПМ и предложены способы их решения. Проблемы создания высокооборотных СГПМ для автономной энергетики связаны с необходимостью решения методологических, материало-ведческих и технологических задач, обусловленных наличием больших центробежных сил, действующих на ротор, и перспективами применения новых материалов для повышения показателей эффективности. Проблема механической прочности включает необходимость исследования напряженно-деформированного состояния вращающихся элементов конструкции и разработки ряда:

1) локальных технологических аспектов:

- способов, обеспечивающих целостность магнитной системы ротора,

- выбора натягов и посадок;

2) методологических аспектов: метода оценки возможностей создания высокоиспользованных высокооборотных СГПМ предельных мощностей и размерного мини-турбогенератора в диапазоне частот вращения до 100000 мин"1,

- разработки новых расчетных моделей для рационального выбора геометрических размеров при заданных эксплуатационных характеристиках;

3) материаловедческих аспектов:

- выбора и оценки комплекса требуемых физических характеристик материала бандажного цилиндра для обеспечения необходимых прочностных свойств.

Оценка повышения эффективности СГПМ основана на возможностях применения материалов магнитов с улучшенными свойствами для повышения электромагнитных нагрузок и стали статора со сниженными потерями для уменьшения величины потерь в стали.

Монолитность металлических конструкций магнитной системы обеспечивается сопряжением магнитной системы с валом ротора посредством «горячей» посадки (что в значительной степени ограничено допустимой температурой нагрева собственно постоянных магнитов) с определенным натягом, обеспечивающим контакт элементов магнитной системы по ее радиальным поверхностям при номинальной частоте вращения генератора. Максимально возможные натяги посадки определялись из условия захолаживания подложки с магнитами (при посадке бандажа), либо тела ротора (при посадке всей магнитной системы) до температуры жидкого азота. Возможности создания СГПМ предельных мощностей для автономной энергетики связаны с электрическими, магнитными и механическими ограничениями. Исходные геометрические размеры генератора оцениваются исходя из критерия механической прочности.

Для выбора и оптимизации конструктивных решений разработана расчетная модель (EXCEL), включающая следующие блоки: блок ввода исходных данных; электромагнитный расчет обмотки статора; расчет магнитной цепи постоянных магнитов; расчет магнитной цепи при нагрузке; расчет магнитной цепи при коротком замыкании; расчет угловых характеристик; расчет характеристики холостого хода; расчет внешней характеристики; вентиляционный расчет; тепловой расчет.

Разработанные варианты конструкции уточнялись далее с использованием дополнительных расчетных моделей для численной реализации в пакетах прикладных программ (например, ELCUT, ANSYS):

- 2D модель (ELCUT) для определения параметров электромагнитного поля в режимах холостого хода, номинальной нагрузки и короткого замыкания;

- 3D модель (ANSYS) для исследования напряженно-деформированного состояния магнитной системы ротора, позволяющая определить численными методами напряженно-деформированное состояние ротора, контактные давления по поверхностям сопряжения, суммарные перемещения, расчетные зазоры по поверхностям сопряжения.

Серии расчетов для окончательного выбора геометрических размеров выполнялись на базовой патентозащищенной конструкции магнитной системы СГПМ с различными типами материалов и соотношением геометрических размеров магнитов и бандажного цилиндра [19].

Метод поэтапной разработки новых СГПМ предполагает создание размерных (параметрических) рядов синхронных генераторов, устанавливающих рациональную увязку их выходных параметров и характеристик с габаритными размерами при заданном наборе эксплуатационных требований. Данный способ проектирования позволяет обеспечить расширение номенклатуры при сокращении сроков разработки новых модификаций и работ по совершенствованию конструкций по мере накопления опыта проектирования и анализа результатов эксплуатации первых образцов.

Во второй главе предложены методы и способы снижения потерь: механических потерь от трения бочки ротора о воздух в высокооборотных электрических машинах и добавочных потерь во всыпных обмотках.

Предложен и проверен способ использования антифрикционных покрытий поверхности ротора для снижения в высокооборотных машинах механических потерь от трения бочки ротора о воздух, пропорциональных третьей степени частоты вращения.

Для экспериментальной проверки эффективности применения антифрикционных покрытий для снижения механических потерь от трения о воздух разработана и изготовлена лабораторная модель высокооборотного синхронного генератора СГПМ-1,2-18000. Проверена гипотеза о влиянии степени гладкости и гидро-фобности покрытия на величину механических потерь от трения бочки ротора о воздух. Проведена экспериментальная оценка снижения механических потерь от трения бочки ротора о воздух при испытаниях различных видов нанокомпозитных покрытий.

В главе изложен метод расчета добавочных потерь от циркуляционных и вихревых токов во всыпной обмотке. Предложены способы исключения гармоник четных порядков из кривой МДС однослойных обмоток.

При исследовании особенностей проектирования пазовой зоны статора показано, что для асинхронных и синхронных машин малой и средней мощности целесообразно применение однослойных обмоток, имеющих ряд преимуществ перед двухслойными. Снижение реактивностей Х'0 и Х"0 уменьшает «провал» напряжения при внезапных набросах нагрузки в процессе эксплуатации генераторов, что имеет особую актуальность в СГПМ, т.к. в них исключается возможность форсировки возбуждения в момент наброса нагрузки. Технология изготовления катушечных всыпных обмоток, укладываемых в полузакрытые пазы, не обеспечивает транспозиции проводников, что вызывает добавочные потери в меди.

В общем случае при сокращении шага обмотки ф Ф 1) МДС однослойной трехфазной обмотки содержит помимо нечетных гармоник порядков п = 6к + 1 и п = 6к + 5 также гармоники четных порядков п = вк + 4 и п = 6к + 2. Возможность появления в кривой МДС статора четных гармоник вызывает помимо дополнительного нагрева контуров ротора также и повышенные вибрации машины от дополнительных моментов, что обосновывает необходимость разработки способа исключения этих гармоник из МДС обмотки статора. Эти трудности можно устранить, если выбрать число пазов четным и выполнить однослойную обмотку при РФ 1 по типу двухслойной. Шаг такой однослойной обмотки должен быть нечетным.

Получено расчетное выражение для распределения токов по высоте паза однослойной обмотки. При аналогичном расчете двухслойных обмоток учтены не только поток взаимоиндукции между нижней и верхней катушками двухслойной обмотки, но и потоки взаимоиндукции между витками одной катушки.

Третья глава посвящена вопросам изучения влияния эксцентриситета на величину сил радиального магнитного тяжения в синхронных машинах. Эти силы имеют решающее значение при выборе магнитных подшипников и вала в высо-коиспользованных синхронных машинах, поскольку асимметрия магнитного потока в зазоре машины, обусловленная эксцентриситетом ротора, приводит к увеличению потерь и уменьшению КПД; повышению температуры; появлению в спектре тока гармонических высокого и низкого порядка; появление пульсирующих сил электрического происхождения, создающих вибрации.

В заводской практике для расчета усилий используют общепринятую методику, описанную В.П. Шуйским [137], основанную на расчете усилий по первой гармонике индукции поля в зазоре в режиме холостого хода.

Для уточнения метода расчета радиальных усилий магнитного тяжения, возникающих в синхронных машинах, включая высокооборотные СГПМ, в режимах холостого хода и нагрузки, в исследованиях с применением двумерных математических моделей учтены следующие факторы: влияние высших гармоник в кривой поля в воздушном зазоре, вызванных как эксцентриситетом ротора, формой полюсного наконечника (для явнополюсных синхронных машин), так и расположением магнитов (для СГПМ), зубчатой конструкцией статора, насыщением магнитной цепи.

Сопоставление результатов расчета по общепринятой методике и численного расчета показало, что значительные расхождения между ними обусловлены наличием допущения о синусоидальном распределении индукции в воздушном зазоре.

Для повышения точности расчета усилий разработан численный метод расчета одностороннего магнитного тяжения при эксцентриситете ротора, реализованный в программе ЕЬСиТ методом конечных элементов (МКЭ), моделирующий реальные условия эксплуатации машины (ее работу в номинальном режиме при протекании токов в обмотках статора и ротора), который может быть использован как для явнополюсных, так и неявнополюсных машин. В предложенном методе расчета при определении результирующего поля (поля взаимоиндукции) в зазоре учтены высшие гармоники, вызванные дискретным расположением обмотки статора в пазах, а также зубчатостью статора. Распределение индукции результирующего поля вдоль расточки статора использовано для вычисления радиальных усилий тяжения, а также их компонент, при возникновении эксцентриситета. Метод может быть распространен и актуален для высокооборотных синхронных машин, отличающихся от машин промышленной частоты малыми зазорами.

В четвертой главе сформулированы некоторые проблемы и особенности разработки низкооборотных синхронных машин с возбуждением от постоянных магнитов, применяемых в ветро- и гидроэнергетике, в связи с созданием безре-дукторной ветроустановки карусельного типа.

Исследованы конструкции низкооборотных синхронных генераторов, применяемых для ветроустановок малой мощности 3-30 кВт и малых ГЭС мощностью до 500 кВт с аксиальным, тангенциальным и радиальным расположением магнитов. Показаны преимущества тангенциального расположения магнитов по сравнению с радиальным в зависимости от снижения частоты вращения. Проанализированы конструкции созданных вариантов моделей вертикальных ветротур-бин и рекомендации по выбору их геометрических размеров, даны прогнозные оценки зависимостей мощности и частоты вращения от скорости ветра и установлена возможность создания вертикально-осевых ветроустановок в диапазоне мощностей 10-18 кВт с коэффициентом использования ветра на уровне 0,4.

Представлена разработка опытного образца ветрогенератора СГПМ-10-150Т (10 кВт, 380 В, 16,9 А, 150 мин"1) для вертикально-осевой карусельной ветростанции. Предложенные разработки низкооборотных синхронных генераторов с постоянными магнитами отличаются техническими решениями, направленными на повышение показателей эффективности за счет выбора рационального расположения магнитов, уменьшения потерь и вибрации: применения многофазных обмоток с дробным числом пазов на полюс и фазу. (При q < 1 гармонические составляющие обмотки статора (как высшие, так и низшие) могут увеличить ЭДС основной гармоники на 15-20%).

Использован опыт создания СГПМ-10-150Т для разработки размерного ряда низкооборотных синхронных генераторов для применения как для ветротурбин с вертикальной осью, так и для гидротурбин малых ГЭС, построенный на расточке статора 550 мм, трех длинах сердечника (56, 84 и 112 мм) и трех частотах вращения (75, 150 и 300 мин-1). Данный размерный ряд позволяет соответственно реализовать мощности при частоте вращения 75 мин"1 2,0; 3,5 и 5,0 кВт; при частоте вращения 150 мин"1 5,0; 12,0 и 18,0 кВт; при частоте вращения 300 мин"1 14,0; 22,0 и 27,0 кВт. Полученные результаты исследований могут быть использованы для внедрения оборудования, отличающегося повышенной надежностью и эффективностью, как на модернизируемые действующие, так и на новые малые гидростанции.

В пятой главе дан анализ известных методов расчета асинхронных машин с массивным ротором. Несмотря на имеющиеся преимущества АДМР (высокий пусковой момент, меньшие нагревы при пуске, простоту и технологичность конструкции, особенно для высокооборотных машин), эти машины не имеют широкого использования из-за невысоких энергетических параметров и недостаточно развитых методов исследования.

Моделирование численными методами на 2Б моделях АДМР мощностью 12 кВт и 3150 кВт применено для оценки возможностей влияния свойств материалов и особенностей конструкции ротора на энергетические показатели машин. Сравнение результатов исследований вариантов машин с исполнением ротора из железомедных сплавов с различным содержанием меди, при наличии щлицов в конструкции ротора или выполнении ротора двухслойным показало возможности повышения КПД и со$ср по сравнению с исходным вариантом массивного ротора из стали 3. Материаловедческие перспективы повышения этих параметров связаны с возможностями влиять на величину удельного электрического сопротивления сплавов при сохранении магнитных характеристик или при одновременном изменении магнитной проницаемости.

Наиболее простым конструктивным вариантом является АДМР с массивным ротором; но в конструкции ротора могут присутствовать стержни, шлицы, короткозамыкающие кольца, многослойность. Все эти проблемы охватываются методом, предложенным в работе, открывающим возможности исследования целого класса конструкций.

В шестой главе предложена новая математическая модель, основанная на решении комбинации задач теории цепей и электромагнитных полей на базе обобщения одного из современных методов расчета магнитосвязанных контуров, разработанного для асинхронного двигателя с короткозамкнутым или фазным ротором. Использована Т-образная схема замещения, для которой решается система уравнений асинхронной машины с учетом насыщения магнитной цепи, поверхностного эффекта в контурах ротора, определяются электромагнитные нагрузки машины. Определяющей при решении уравнений системы является индукция в воздушном зазоре. Распределение токов в массиве ротора по всей его длине и МДС ротора определяются численным решением электромагнитного поля. Особенностью решения является выделение осевой составляющей тока массивного ротора, первых гармоник индукции и МДС ротора. Задача распределения тока в цепной схеме решается методом итераций по критерию сходимости расчетного и входного напряжений.

Рассмотрены особенности численной реализации метода исследования характеристик АДМР, построения ступенчатой кривой МДС ротора с использованием приема дискретизации массива ротора на сектора в тангенциальном направлении и диски в осевом направлении.

Предложенная математическая модель позволяет исследовать рабочие характеристики АДРМ любой конструкции, с использованием различных материалов, оценить ее рациональность по отношению потерь в роторе, рассчитанных по осевой составляющей, к полным потерям в роторе, что имеет большую практическую ценность.

В Приложении приведены данные экспериментальных исследований моделей ветротурбин с вертикальным валом - модели турбины типа Дарье и моделей карусельных ветротурбин с числом лопастей 6, 8 и 9, контрроторной ветротурби-ны, на основе которых выявлены оптимальные геометрические соотношения для модельных образцов.

Методы исследования

В работе использован комплексный подход к решению задачи с применением теоретических и экспериментальных методов исследований: методы теории электрических машин, теоретических основ электротехники, теории упругости, метод конечных элементов.

Для определения рабочих характеристик асинхронных двигателей с массивным ротором (комбинация задач теории цепей и электромагнитных полей), определения усилий магнитного тяжения при наличии эксцентриситета ротора, определения характеристик синхронных машин с возбуждением от постоянных магнитов используется численное моделирование (метод конечных элементов (МКЭ)), реализуемые в прикладных расчетных пакетах ELCUT, ANS YS.

Для определения потерь от трения о воздух на модели высокооборотного СГПМ при различных вариантах нанесенных антифрикционных покрытий проведены экспериментальные исследования на испытательном стенде.

Для оценки достоверности результатов моделирования численными методами сопоставлялись расчетные данные, полученные в различных пакетах прикладных программ, результаты экспериментальных исследований и литературные данные.

Научная новизна. В работе на базе современных методов численного расчета решены актуальные проблемы создания современных высокоиспользован-ных синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов для автономной энергетики в широком диапазоне мощностей и частот вращения и асинхронных двигателей с массивным ротором.

Получены закономерности построения размерных параметрических рядов СГПМ.

Созданы и обоснованы новые расчетные модели для: выбора рациональной геометрии магнитопровода высокооборотных СГПМ на основе исследования напряженно-деформированного состояния ротора, оценки влияния на энергетические показатели электрических машин свойств материалов массивного ротора (АДМР); бандажного цилиндра, стали статора (высокооборотные СГПМ); выбора расположения магнитов (низкооборотные СГМП).

Разработаны новые эффективные методы расчета: рабочих характеристик АДМР, усилий магнитного тяжения при наличии эксцентриситета ротора в синхронных машинах в режиме холостого хода и под нагрузкой с учетом высших пространственных гармоник, добавочных потерь на циркуляционные и вихревые токи от поперечных пазовых потоков рассеяния с учетом временных гармоник во всыпных обмотках статора.

Предложены новые материаловедческие решения - способы снижения механических потерь трения бочки ротора о воздух применением антифрикционных покрытий поверхности ротора, конструктивные решения исполнения однослойных всыпных обмоток высокооборотных машин.

Достоверность полученных расчетных результатов, выводов и рекомендаций обеспечивается строгостью используемого математического аппарата, использованием теоретически обоснованного современного численного метода -МКЭ, сопоставлением полученных численных решений с данными экспериментальных исследований. Защищаемые автором положения диссертационной работы апробированы на международных и отечественных конференциях и семинарах специалистов, а также в публикациях в рецензируемых журналах. Результаты диссертации могут быть применены:

- для создания высокоиспользованных синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов на газотурбинных станциях автономной энергетики; для модернизации оборудования действующих малых гидростанций и оснащение вновь вводимых гидроагрегатами на базе синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов как машинами повышенной надежности и эффективности; для оснащения автономной энергетики многофункциональными энергетическими комплексами на базе ветростанции с вертикальной осью вращения ветроколеса, в том числе и для производства и накопления водорода с последующим преобразованием в электрическую энергию с помощью топливных элементов.

На основе предложенных методов расчета и моделирования разработаны, созданы и испытаны модельные машины СГПМ мощностью 1,2 КВт, 18000 мин"1 и 50 кВт, 15000 мин"1, опытно-промышленный образец 200 кВт, 3000 мин"1 для каталитической ТЭЦ (Приложение, акт внедрения), низкооборотный генератор СГПМ -10-150Т (10 кВт, 380 В, 16,9 А, 150 мин"1) для энерговетроустановки с карусельной ветротурбиной.

Созданы опытные образцы вертикальных ветротурбин, демонстрационных и опытных ветроустановок. Макеты созданы для проверки и подтверждения разработанных методов и являются этапом для создания головных образцов машин.

Выполнены расчетные варианты СГПМ для широкого ряда мощностей (от 50 до 6000 кВт) и частоты вращения от 12000 до 48000 мин"1.

По заказу ФГУП «УАП «Гидравлика» для малоразмерной газотурбинной установки МТГ-250 разработан эскизный проект турбогенератора СГПМ мощностью 250 кВт частотой вращения 48000 мин"1 (Приложение, акт по контракту №09/ЭМК от 15.10.2010).

Разработаны модельный турбогенератор СГПМ-1,0-24000 (1000 кВт, 400 В, 24000 мин"1) и перспективный турбогенератор для децентрализованной энергетики мощностью 6,0 МВт на частоту вращения 12000 мин"1, имеющий повышенные технико-экономические показатели за счет материаловедческих решений.

Теоретические материалы диссертации нашли применение в учебном процессе. Материал диссертации вошел в сборники «Современная электромеханика. Проблемы и перспективы» (часть I, 2008 г. и часть II, 2011 г.), выпущенные ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет», предназначенные для подготовки магистров по направлению 140600 «Электротехника, электромеханика и электротехнология».

Теоретические материалы диссертации и разработанные на их основе методы расчета нашли применение в учебном процессе при разработке лекционного курса «Высокоскоростные синхронные машины для децентрализованной энергетики» для магистерской подготовки по программам «Общая теория электромеханических преобразователей энергии» и «Технология проектирования и производства электромеханических преобразователей энергии» кафедры «Электрические машины» электромеханического факультета ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет».

С использованием лекционного курса ведется курсовое и дипломное проектирование, выполняются циклы лабораторных работ на базовой кафедре «Нано-материалы в электромеханических и электротехнических системах» факультета интеллектуальных систем управления и нанотехнологий ФГАОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения».

Разработанные методы исследований используется аспирантами при выполнении исследований по заданным темам.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались на 6 российских и 8 международных научных конференциях: ICEM 2004 (Польша, Краков), ICEM 2006 (Греция, Кипр), ISEF 2007 (Чехия, Прага), ICEM 2008 (Португалия, Виламоура), ISEF 2009 (Франция, Аррас), International IEEE Conference devoted to the 150-annivesary of Alexander S. Popov (Санкт-Петербург, 2009), ICEM 2010 (Италия, Рим), Роснанофорум-2009 (Москва), Пятая российская конференция «Физические проблемы водородной энергетики» (2009 г., Санкт-Петербург), Общее собрание Академии электротехнических наук РФ (2011 г., Москва) и др.

Автор являлся в 2007-2008 гг. ответственным исполнителем работ по государственным контрактам по поддержке ведущих научных школ РФ: в рамках ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» по темам: «Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований по созданию транспортабельных микро ГЭС. Выбор компоновочных решений и оптимизация требований к основным элементам конструкций», «Разработка высокоскоростного турбогенератора мощностью 6 МВт с частотой 12000 об/мин для децентрализованной (локальной) энергетики» (руководитель академик Я.Б. Данилевич); в 2009-2011 гг. - ответственным исполнителем работ по государственному контракту «Проведение научных исследований коллективом научно-образовательного центра по разработке физико-химических основ создания новых композиционных и гибридных наноматериалов для энергетики, оптики, экологии, медицины» в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. (руководитель академик В.Я. Шевченко).

Под личным руководством автора выполняются: проект «Разработка нового поколения энергетических микротурбогенераторных установок с применением инновационных технологий получения керамики на основе наноразмерных орто-фосфатов редкоземельных элементов для турбин и антифрикционных покрытий для снижения потерь трения высокооборотных мини-турбогенераторов» (20122013 гг.) Программы «Поддержка научных исследований, проводимых научными группами под руководством кандидатов наук по научному направлению «Энергетика, энергосбережение, ядерная энергетика» в области «Новые и возобновляемые источники энергии, включая водородную энергетику» ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы; гранты РФФИ по проектам: 07-08-00345-а «Исследования по созданию микротурбогенераторов предельных мощностей на основе современных материалов» (20072009 гг.); 11-08-00287-а «Исследование влияния антифрикционных покрытий ротора на процессы теплообмена в высокооборотных электромеханических преобразователях энергии» (2011-2013 гг.).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы и ее результаты отражены в 46 печатных работах, включая 16 статей в рецензируемых журналах из перечня ВАК (в том числе «Известия РАН. Энергетика», «Электротехника», «Альтернативная энергетика и экология», «Научно-технические ведомости СПбГПУ», «Информационно-управляющие системы»), тезисы докладов (15) и доклады (4) в трудах международных и российских конференций, 2 статьи в зарубежных журналах, 2 патента. Материалы диссертации вошли в сборники аналитических обзоров СПбГПУ «Современная электромеханика. Проблемы и перспективы» 2008 г. (часть I) и 2011 г. (часть II) и в монографию «Турбогенераторы малой мощности для децентрализованных систем энергообеспечения» (изд-во «Наука», 2009 г.).

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 287 страницах основного текста с 58 таблицами, иллюстрирована 82 рисунками, состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованных источников из 237 наименований.

Заключение диссертации по теме «Электромеханика и электрические аппараты», Кручинина, Ирина Юрьевна

ВЫВОДЫ

Впервые предложена математическая модель, предусматривающая комбинацию из численного метода расчета цепей (в рамках схемы замещения двигателя) и численного метода расчета поля токов в массиве ротора на основе обобщения одного из современных методов расчета магнитосвязанных контуров, разработанного для асинхронного двигателя с короткозамкнутым или фазным ротором.

Особенностью разработанной модели является то, что она состоит из двух основных этапов:

- решения системы уравнений поля в активных элементах магнитной цепи машины с целью определения функции вида Frot =fißs), где Frot - первая гармоника магнитодвижущей силы МДС ротора;

- определения электромагнитных нагрузок в активной части машины с целью получения решения нелинейного уравнения вида: t/расч =ÄBö),

- £ , где UpaC4 - текущее значение фазного напряжения на выводах машины, 17ф -заданное значение фазного напряжения.

Сформулирована система уравнений для магнитосвязанных контуров асинхронной машины с учетом насыщения магнитной цепи и поверхностного эффекта в контурах ротора, из решения которой определяются электромагнитные нагрузки электрической машины. Особенность ее состоит в том, что в промышленных асинхронных двигателях токи в обмотках протекают в осевом направлении, создавая результирующее поле в зазоре и вращающий момент машины. Соответственно, применительно к асинхронным двигателям с массивным ротором, обозначение Irot относится к осевой составляющей тока.

Определяющей при решении системы уравнений является индукция В&. При решении проблемы расчета рабочих характеристик машины с массивным ротором необходимо учесть, что каждый элемент массивного ротора характеризуется определенным уровнем насыщения, поэтому массивный ротор может характеризоваться только интегральным значением сопротивления согласно (6.15), которое

U, при условии, что расч

U* пропорционально отношению Лп>< ~ ^ и зависит от насыщения магнитопровоrot да.

Метод расчета отлажен и опробован с применением пакетов прикладных программ ELCUT, ANS YS, MathCAD. Результаты расчета сопоставлены с литературными данными, показали совпадение по величинам электромагнитного момента и тока статора в пределах от 5 до 15%.

Численная реализация предложенной математической модели позволяет оценить рациональность конструкций ротора, исследовать рабочие характеристики АДРМ, представляющих практический интерес, благодаря учету конечной длины машины, нелинейности магнитной цепи, удельной проводимости материала ротора, особенностей распределения токов в массиве ротора.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Работа направлена на развитие научных основ разработки новых модификаций высокоиспользованных электрических машин для современной автономной энергетики, перспективных для применения в составе эффективных энергетических микрогазотурбинных установок, ветростанций и микроГЭС, нефтедобывающей промышленности и других направлений практического использования. В основу исследований положено создание новых и уточнения известных аналитических методов расчета параметров, рабочих характеристик, потерь, электродинамических усилий, а также применение численных методов для определения электромагнитных полей и напряженно-деформированного состояния основных узлов электрической машины.

2. Выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований для синхронных генераторов с постоянными магнитами и асинхронных двигателей с массивным ротором. Разработанные научные подходы к решению проблем и полученные практические результаты могут быть распространены на любой тип электромеханических преобразователей энергии.

3. В процессе выполнения исследований разработаны новые математические модели на основе численных методов теории упругости для определения рациональной геометрии и сборки, обеспечивающей требуемую монолитность конструкции магнитной системы ротора высокооборотных синхронных машин с постоянными магнитами, которые использованы при проектировании ряда машин различных мощностей и частот вращения. Сформулирован подход к конструированию активной зоны ротора в низкооборотных синхронных машинах на основе выбора способа расположения магнитов ротора в зависимости от частоты вращения, влияющего на объем постоянных магнитов, необходимых для создания устройств с заданными номинальными параметрами.

Модели прошли верификацию на лабораторных и опытно-промышленных образцах.

4. Получены закономерности построения размерных параметрических рядов высокооборотных и низкооборотных синхронных генераторов с постоянными магнитами, определены рациональные электромагнитные характеристики рядов в диапазоне изменения определяющих параметров.

5. Осуществлена оценка влияния свойств материалов массивного ротора асинхронных двигателей; бандажного цилиндра, стали статора, геометрии активной зоны ротора с постоянными магнитами синхронных генераторов на энергетические показатели электрических машин. Сформулированы требования к материалам, обеспечивающие заданные показатели электрических машин при их использовании. Предложен принципиально новый метод снижения механических потерь от трения бочки ротора о воздух в высокооборотных машинах за счет применения новых разработанных материалов, представляющих собой антифрикционные покрытия поверхности ротора, подтвержденный комплексом оригинальных экспериментальных исследований модели синхронной машины с постоянными магнитами в широком диапазоне частот вращения (9000-18000 мин"1). В результате установлено влияние свойств покрытий поверхности ротора на величину механических потерь от трения ротора о воздух и возможности их уменьшения.

6. Разработаны новые и более общие по сравнению с существующими методы исследований электромагнитных полей в синхронных и асинхронных машинах: метод определения рабочих характеристик асинхронных двигателей с массивным ротором на базе обобщения одного из современных способов расчета магнитосвязанных контуров, применяемого для асинхронных двигателей с корот-козамкнутым или фазным ротором, основанный на комбинации задач теории цепей и электромагнитных полей, что позволяет более глубоко раскрыть сущность происходящих в массивных элементах конструкции физических процессов;

- метод расчета добавочных потерь от циркуляционных и вихревых токов во всыпных обмотках статора, вызванных поперечными пазовыми потоками рассеяния с учетом временных гармоник;

- метод расчета радиальных сил магнитного тяжения при наличии эксцентриситета ротора в синхронных машинах в режиме холостого хода и под нагрузкой с учетом высших пространственных гармоник.

7. Разработанные методы позволяют определять рабочие характеристики асинхронных двигателей с массивным ротором с любыми конструктивными особенностями с учетом характеристик применяемых материалов; оценить величину добавочных потерь во всыпных обмотках статора; уточнить величины усилий радиального магнитного тяжения с учетом уровня насыщения магнитной цепи при выполнении расчетов на основе анализа электромагнитных полей, необходимого для корректного выбора магнитных подшипников. Проверка разработанных методов расчета для нескольких вариантов машин показала высокую достоверность полученных результатов.

8. Для проведения экспериментальных исследований создана современная экспериментальная база, включающая модели высокооборотных синхронных генераторов с постоянными магнитами и ветроэнергетическую установку с низкооборотным синхронным генератором с постоянными магнитами, предназначенные для проверки и подтверждения разработанных методов исследований и являющиеся необходимым этапом, предшествующим созданию головных образцов машин.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Кручинина, Ирина Юрьевна, 2013 год

1. Фортов, В.Е. Машиностроение в России. Состояние и развитие / В.Е. Фортов, H.A. Махутов. М.: ОЭММПУ РАН, 2010. - 72 с.

2. Энергетика Росси: проблемы и перспективы : тр. науч. сессии РАН: Общ. Собрание РАН 19-21 декабря 2005 г. / под ред. В.Е. Фортова, Ю.Г. Леонова; РАН. М.: Наука, 2006. - 499 с.

3. Основные параметры прогноза социально-экономического развития Российской Федерации до 2020-2030 годов. М.: МЭРТ, 2008. - 337 с.

4. Прогноз инновационно-технологического развития России на период до 2030 года / под ред. Б.Н. Бузыка, Ю.В. Яковца, А.И. Рудского. М.: NUCK, 2008. -552 с.

5. Волков, Э.П. Перспективы развития и модернизация электроэнергетики России на условиях повышения энергоэффективности и энергосбережения / Э.П. Волков // XII Всемирный электротехнический конгресс, ВЭЛК-2011. Сб. докл. -Москва, 4-5 октября 2011. С. 38-52.

6. Черников, A.A. Формирование пространственной структуры мировой энергетики / A.A. Черников // Академия энергетики. 2011. - №2. - С. 8-12.

7. Мерлин, А. Стратегическая роль энергосистем в реализации европейской энергетической политики / А. Мерлин // XII Всемирный электротехнический конгресс, ВЭЛК-2011. Сб. докл. Москва, 4-5 октября 2011. - С. 3.

8. Арошидзе, Ю.В. Технический уровень машин переменного тока / Ю.В. Аро-шидзе, Ю.В. Жигулин, С.А. Тенчурин // Сб. «Электросила». Л., 1983. - №35. -С. 3-8.

9. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором нормального (серии ДАЗ) и взрывозащищенного (серии ДАП) исполнения / В.В. Беляева, К.В. Беля-нин, А.Е. Круг и др. // Сб. «Электросила». Л., 1983. - №35. - С. 30-34.

10. Бан, Д. Современное состояние и тенденции повышения КПД электрических машин / Д. Бан, Д. Жарко, С. Мирчевски // Электротехника. 2012. - №1. -С. 14-21.

11. Кручинина, И.Ю. Электрические машины для малой энергетики: некоторые проблемы проектирования пазовой зоны статора / И.Ю. Кручинина // Изв. РАН. Энергетика. 2012. - №1. - С. 113-119.

12. Котеленец, Н.Ф. Оптимальное проектирование электрических машин с учетом случайного процесса нагружения / Н.Ф. Котеленец, С.А. Семикин // Электротехника. 2012. - №2. - С. 20-25.

13. Изосимов, Д.Б. Некоторые особенности проектирования тяговых асинхронных двигателей. Ч. 1. / Д.Б. Изосимов // Электротехника. 2012. - №4. - С. 46-51.

14. Отчет о НИР «Исследования по повышению энергетической и экологической эффективности электромеханического оборудования на основе использования новых, в том числе нанокомпозитных материалов» № гос. регистрации 0120.1052588.ТАЕВ 127.009. 2012. - 135 с.

15. Прозоров, В.А. Стратегия системного проектирования электрических машин / В.А. Прозоров // Электротехника. 2007. - №2. - С. 14-18.

16. Рассохин, В.А. Основные направления развития микротурбинных технологий в России и за рубежом / В.А. Рассохин, H.A. Забелин, Ю.В. Матвеев // Научно—технические ведомости СПбГПУ. Наука и образование. СПб., 2011. —№4. -С. 41-51.

17. Пожидаев, В.М. Микротурбинные электроагрегаты новое направление в малой энергетике / В.М. Пожидаев // Академия энергетики. - 2005. - №4. - С. 2633.

18. Перспективный турбогенератор для децентрализованной (локальной) энергетики / Данилевич Я.Б., Антипов В.Н., Кручинина И.Ю. и др. // Изв. РАН. Энергетика. 2009. - №4. - С. 89-97.

19. Турбогенераторы малой мощности для децентрализованных систем энергообеспечения / Я.Б. Данилевич, В.Н. Антипов, И.Ю. Кручинина и др. СПб.: Наука, 2009.- 102 с.

20. Перспективные электромеханические преобразователи энергии на основе новых материалов и покрытий / Данилевич Я.Б., Антипов В.Н., Кручинина И.Ю. и др. // Электротехника. 2010. - №9. - С. 2-9.

21. Энергетические газотурбинные установки и энергетические установки на базе газопоршневых и дизельных двухтопливных двигателей / М.: Некоммерческое партнерство «Теплоснабжение», 2004. 127 с.

22. МиниТЭС на базе газовых турбин производства Capstone Turbine Corporation (США) Электронный ресурс. : Техническое описание / Группа компаний «Энергетические проекты». URL: http://www.energoproiects.ru.

23. Микротурбинные генераторные установки ТА-100 : Техническое описание / Электро-системы. Технический холдинг. М., 2009. - 34 с.

24. Turbec Spa Т100 : Техническое описание. Turbec - 17 с.

25. ТА 100 R СНР 100 кВт микротурбинная установка для комбинированного производства тепла и электроэнергии : Техническое описание. Elliott Energy Systems, Inc - 20 с.

26. Calnetix Technologies Электронный ресурс. URL: http://www calnetix.com

27. Данилевич, Я.Б. Роль децентрализованной энергетики в общей энергосистеме / Данилевич Я.Б., Коваленко А.Н., Кручинина И.Ю. // Академия энергетики. 2008. -№1. - С. 42^5.

28. Woo, K. Cogging torque reduction of permanent magnet wind generator by fem and optimization / K. Woo, H. Park, Y. Cho, B. Kim // Proc. of the XlVth International

29. Symposium on Electromagnetic Fields in Mechatronics, Electrical and Electronic Engineering. Arras, France, 2009. - P. 563-564.

30. Rilla, M. Design of a 60kW, 9000 rpm non-salient pole machine Электронный ресурс. / M. Rilla, J. Pyrhonen, M. Niemela etc. // Proc. of the XVIIIth International Conference on Electrical Machines. Vilamoura, Portugal, 2008. - CD-ROM. - Paper ID 921.

31. Wojciechowski, R. Inducted currents analysis in multiply connected conductors using reluctance resistance networks / R. Wojciechowski, A. Demenko, J. Sykulski //

32. Proc. of the XlVth International Symposium on Electromagnetic Fields in Mechatron-ics, Electrical and Electronic Engineering. Arras, France, 2009. - P. 27-28.

33. Slusarek, B. The influence of the kind of soft magnetic powder on power losses in soft magnetic composites / B. Slusarek, J. Gromek &, M. Przybylski // Proc. of the

34. XlVth International Symposium on Electromagnetic Fields in Mechatronics, Electrical and Electronic Engineering. Arras, France, 2009. - P. 259-260.

35. Кручинина, И.Ю. Новые материалы для совершенствования характеристик современных электрических машин / И.Ю. Кручинина // Проблемы создания и эксплуатации новых типов электроэнергетического оборудования. СПб.: ОЭЭП РАН, 2004. - Вып. 6. - С. 110-120.

36. Gieras, J.F. Design of a High-Speed Magnet Brushless Generator for Microturbines / J.F. Gieras, U. Jonsson // Book of digests of 16 International Conference on electrical Machines. Krakow, Poland, 2004. - P. 363.

37. Kalokiris, G. Advanced Materials for high speed motor drivers / G. Kalokiris, A.Kladas, J. A. Tegopolous // Book of digests of 16 International Conference on electrical Machines. Krakow, Poland, 2004. - P. 935-936.

38. Mercescu, L. Numerical and Experimental Analysis of two Permanent Magnet Claw Poles Wind Generators / L. Mercescu, M. Popescu, M. Covrig, M. Cistelecan,

39. J.Craiu // Proc. of the XVIIIth International Conference on Electrical Machines. -Vilamoura, Portugal, 2008. CD-ROM. - Paper ID 1263.

40. Nagrial, M. Design and Performance of Permanent Magnet Slotless Machines Электронный ресурс. / M. Nagrial, J. Rizk, A. Hellany // Proc. of the XVIIIth International Conference on Electrical Machines. Vilamoura, Portugal, 2008. - CD-ROM. -Paper ID 1503.

41. Kolehmainen, J. Dovetail Permanent Magnet Rotor Solution with Different Pole Numbers Электронный ресурс. / J. Kolehmainen // Proc. of the XVIIIth International Conference on Electrical Machines. Vilamoura, Portugal, 2008. - CD-ROM. - Paper ID939.

42. Шахтарин, B.E. Двухполюсная синхронная машина с возбуждением от постоянных магнитов / В.Е. Шахтарин // Проблемы создания и эксплуатации новых типов электроэнергетического оборудования. СПб.: ОЭЭП РАН, 1998. - Вып. 2. -С. 79-85.

43. Ледовский, А.Н. Электрические машины с высококоэрцитивными постоянными магнитами / А.Н. Ледовский. -М.: Энергоатомиздат, 1985. 168 с.

44. Ситин, Д.А.Магнитные системы синхронных электрических машин с редкоземельными постоянными магнитами повышенной частотой вращения : автореф. дис. .канд. техн. наук : 05.09.01 / Ситин Дмитрий Анатольевич. М., 2009. - 24 с.

45. Шереметьевский, Н.Н. Высокоэнергетические постоянные магниты в электромеханике / Н.Н. Шереметьевский, С.А. Стома, В.В. Сергеев // Электротехника. 1989.-№11.-С. 2-10.

46. Bianchi, N. Design Criteria for High-Efficiency SPM Synchronous Motors / N. Bianchi, S. Bolognani // IEEE Trans. Energy Convers. 2006. - Vol. 21, No. 2. - P. 396-404.

47. Danilevich, Y.B. High-speed (3000-15000 rpm) permanent magnet generator (design and testing) / Y.B. Danilevich, V.N. Antipov // Book of Abstracts of XVII Intern. Conf. on Electrical Machines (ICEM) Chania, Greece, 2006. - P. 2-5.

48. Paulides, J.H. An evaluation of alternative stator lamination material for a highspeed, 1.5 MW, permanent magnet generator / J.H. Paulides, G.W. Jewell, D. Howe // IEEE Trans, on magnetic. 2004. - Vol. 40, No. 4. - P. 2041-2043.

49. Dutta, R. Design and analysis of an interior permanent magnet (IPM) machine with very wide constant power operation range / R. Dutta, M.F. Rahman // IEEE Trans. On energy conversion. 2008. - Vol. 42, No. 1. - P. 25-33.

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

51. Быстроходный турбогенератор для систем нетрадиционной энергетики / Я.Б. Данилевич, И.Ю. Кручинина, В.А. Сапожников и др. // Изв. РАН. Энергетика. 2002. - №5. - С. 98-102.

52. Современные проблемы электромашиностроения и задачи энергетики / Я.Б. Данилевич, А.Н. Коваленко, И.Ю. Кручинина и др. // Тяжелое машиностроение. -2003.-№10.-С. 2-6.

53. Микротурбогенераторы повышенной мощности: возможности и перспективы / Я.Б. Данилевич, В.Н. Антипов, И.Ю. Кручинина и др. // Альтернативная энергетика и экология. 2008. -№1. - С. 149-151.

54. Danilevich, Ja. Permanent magnet generator for 200 KW station of a new type / Ja. Danilevich, V. Antipov, I. Kruchinina // Proc. of the XVI Intern. Conf. on Electrical Machines. Poland, Krakow, 2004. - P. 308-310.

55. Рихтер, P. Электрические машины / P. Рихтер. Т. 2. M.: Изд-во ОНТИ НКТП СССР, 1936. - 692 с.

56. Урусов, И.Д. Линейная теория колебаний синхронной машины / И.Д. Урусов. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1960. - 166 с.

57. Шевченко, А.Ф. Статическая устойчивость синхронных машин с постоянными магнитами / А.Ф. Шевченко // Электричество. 2007. - №8. - С. 68-74.

58. Коршунов, А.И. Построение математической модели синхронного двигателя с постоянными магнитами на роторе / А.И. Коршунов // Электротехника. -2009. -№!.- С. 19-26.

59. Иванов-Смоленский, А.В. Развитие комбинированного метода анализа электрических машин / А.В. Иванов-Смоленский, В.А. Кузнецов, Д.А. Петриченко // Электротехника. 2007. -№8. - С. 4-12.

60. Применение метода конечных элементов для моделирования трехмерных нелинейных магнитных полей в электротехнических устройствах / М.Г. Персова, Ю.Г. Соловейчик, З.С. Темлякова и др. // Электротехника. 2011. - №6. - С. 1420.

61. ГОСТ Р 52956-2008. Материалы магнитотвердые спеченные на основе сплава неодим-железо-бор. Классификация. Основные параметры. М.: Стан-дартинформ, 2008. - 12 с.

62. Беляев, И.В. Российские постоянные магниты: состояние и перспективы / И.В. Беляев, П.П. Пашков // Приводная техника. 1999. - №7-8. - С. 11-14.

63. Нессбит, Е. Постоянные магниты на основе редкоземельных элементов / Е. Нессбит, Дж. Верник. М.: Мир, 1977. - 168 с.

64. Партон, В.З. Механика разрушения: От теории к практике / В.З. Партон. -М.: Наука, 1990.-240 с.

65. Кац, A.M. Теория упругости / A.M. Кац. М.: Гостехтеоретиздат, 1956. -207 с.

66. Антипов, В.Н. Быстроходные электрические машины для энергетики: состояние и тенденции развития / В.Н. Антипов, Я.Б. Данилевич // Электротехника. -2007,-№6.-С. 2-5.

67. Хуторецкий, Г.М. Проектирование турбогенераторов / Г.М. Хуторецкий, М.И. Токов, Е.В. Толвинская. JL: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. -256 с.

68. Гольдберг, О.Д. Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов / О.Д. Гольдберг, Я.С. Гурин, И.С. Свириденко. М.: Высш. шк., 2001. - 430 с.

69. Дитман, А.О. Математическое моделирование электромагнитных полей электрических машин / А.О. Дитман, В.В. Домбровский, C.B. Смоловик // Сб. Электросила. Л., 1976. - №36. - С. 69-75.

70. Современная электромеханика. Проблемы и перспективы. Ч. II: аналитический обзор / И.З. Богуславский, Я.Б. Данилевич, И.Ю. Кручинина; под ред. В.В. Попова. СПб.: Изд-во Политех, ун-та, 2008. - С.97.

71. Электроэнергетические машины : учеб. пособие // Т.И. Егорова, В.В. Попов, М.В. Сочава и др.; под ред. В.В. Попова. СПб., 2002. - 131 с.

72. Т.И. Егорова, В.В. Попов, М.В. Сочава, H.H. Чернышев. Электроэнергетические машины: Учеб. пособие./ Т.И. Егорова и др.; под ред. В.В. Попова-СПб.: Изд-во Политехи. Ун-та, 2011. 172 с.

73. Бахвалов, Н.С. Численные методы / Н.С. Бахвалов. М.: Наука, 1975. -420 с.

74. Зенкевич, О. Метод конечных элементов / О. Зенкевич. М.: Мир, 1975. -340 с.

75. Басов, К. А. ANS YS в примерах и задачах / К.А.Басов. М.: КомпьютерПресс, 2002. - 224 с.

76. Каплун, А.Б. ANSYS в руках инженера: Практическое руководство / А.Б. Каплун, Е.М. Морозов, М.А. Олферьева. М.: Едиториал УРСС, 2003. - 272 с.

77. Лякишев, Н.П. Наноматериалы конструкционного назначения / Н.П. Ля-кишев, М.И. Алымов // Российские нанотехнологии. Обзоры. Т. 1. №1-2. - 2006. -С. 71-81.

78. Мудрый, С.И. Структура и электрофизические свойства расплавов Sn, Sn0.962Ag0.038, Sn0.987Cu0.013 и Sn0.949Ag0.038Cu0.013 / С.И. Мудрый, В.М. Склярчук, Ю.О. Плевачук и др. // Неорганические материалы. 2008. - Т. 44, №2. -С. 171-175.

79. Данилевич, Я.Б. Новые материалы для децентрализованной энергетики / Я.Б. Данилевич, В.Н. Антипов, И.Ю. Кручинина // Изв. Академии электротехнических наук РФ. 2011. -№1. - С. 3-13.

80. Кручинина, И.Ю. Проблемные вопросы создания высокоскоростных мини-турбогенераторов и пути их решения / И.Ю. Кручинина, В.Н. Антипов // Информационно-управляющие системы. 2012. - №4. - С. 25-34.

81. Сипайлов, Г.А. Электрические машины (специальный курс) : учеб. пособие для вузов / Г.А. Сипайлов, Е.В. Кононенко, К.А. Хорьков. М., Л.: Высшая школа, 1987.-287 с.

82. Лайон, В. Анализ переходных процессов в электрических машинах переменного тока / В. Лайон. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1958. - 400 с.

83. Моделирование двухмерных полей в программном пакете ELCUT: Руководство пользователя. СПб.: ТОР, 1998. - 254 с.

84. Турин, Я.С. Проектирование серий асинхронных двигателей / Я.С. Турин, Б.И. Кузнецов. М.: Энергия, 1978. - 480 с.

85. IEC 60072-1 1991. Dimensions and output series for rotating electrical machines, Part 1: Frame numbers 56 to 400 and flange numbers 55 to 1080. - Genève, International Electrotechnical Commission, 1991. - 7 p.

86. Сорокер, Т.Г. Международная стандартизация низковольтных асинхронных двигателей по мощности и установочным размерам / Т.Г. Сорокер, Ю.В. Мордвинов // Электротехника. 1978. - №9. - С. 7-9.

87. Электротехнический справочник: в 4-х томах. Т.1. Общие вопросы. Электротехнические материалы / под общ. ред. В.Г. Герасимова и др. М.: Изд-во МЭИ, 2003.-440 с.

88. Дружинин, В.В. Магнитные свойства электротехнической стали / В.В. Дружинин. М.: Энергия, 1974. - 240 с.

89. Сергеев, П.С. Проектирование электрических машин / П.С. Сергеев, Н.В. Виноградов, Ф.А. Горяинов. Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Энергия, 1969. - 632 с.

90. Шевченко, В.Я. Институт химии силикатов РАН. Исследования в области наномира и нанотехнологий / В.Я. Шевченко // Рос. нанотехнологии. 2008. - Т. 3, №11-12.-С. 36-45.

91. Шевченко, В.Я. Физико-химические основы технологии неорганических и композитных материалов водородной энергетики / В.Я. Шевченко, Я.Б. Данилевич, В.В. Гусаров // Энергетика России: Проблемы и перспективы: Тр. Науч. сес. РАН. М, 2006. - С. 464-466.

92. Данилевич, Я.Б. Новые материалы новые возможности для энергетики / Я.Б. Данилевич, В.В. Гусаров, И.Ю. Кручинина // Сб. научно-популярных статей - победителей конкурса РФФИ 2006 г. М., Октопус Природа, 2007. - Вып. 10. - С. 468-475.

93. Finite element analysis and comparison parameters of permanent magnet synchronous and two-ply solid rotor induction motors / Janush B. Danilevich, Victor N. Antipov, Irina Yu. Kruchinina etc. // Proc. of the XlVth International Symposium on

94. Electromagnetic Fields in Mechatronics, Electrical and Electronic Engineering. Arras, France, 2009.-P. 153-154.

95. Андреев, Г. Нанотехнологии для авиационной техники / Г. Андреев, А. Белов, О. Агошков и др. // Наука и производство. 2007. - №2. - С. 76-77.

96. Современные энерго- и ресурсосберегающие технологии. Общая характеристика фтортензидов. Балтийский государственный технический университет «Военмех» им. Д.Ф. Устинова. ООО «Консалтинг новые технологии». Препринт.

97. Американцы создали уникальный сверхтвёрдый и сверхскользкий материал // Известия. 2008. - 25 ноября.

98. Копылов, И.П. Электрические машины : учеб. для вузов / И.П. Копылов-4-е изд., испр. М.: Высш. школа, 2004. - 607 с.

99. Теоретические основы электротехники : в 3 томах / К.С. Демирчян, JI.P. Нейман, Н.В. Коровкин и др. СПб.: Питер, 2003. - Том 1. - 462 с. - Том 2. - 576 с. - Том 3. - 376 с.

100. Корн, Г. Справочник по математике / Пер. с англ. Г. Корн, Т Корн. М.: Наука, 1970.-720 с.

101. Бергер, А .Я. Синхронные машины / А.Я. Бергер. Л.: ГОНТИ, 1938. -662 с.

102. Богуславский, И.З. Генераторы и двигатели переменного тока: теория и методы исследования при работе в сетях с нелинейными элементами / И.З. Богуславский. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2006. - Т. 1 - 390 е., т. 2 - 130 с.

103. Турбогенераторы. Расчет и конструкция / В.В. Титов, Г.М. Хуторецкий, Г.А. Загородная и др.; под ред. Н.П. Иванова, P.A. Лютера. М. - Л.: Энергия, 1967.-895 с.

104. Шуйский, В.П. Расчет электрических машин / В.П. Шуйский (Сокр. перевод с немецкого Б.А. Цветкова и И.З. Богуславского) М.: Энергия, 1968. 732 с.

105. Хайруллин, И.Х. Определение сил гибридного магнитного подшипника для высокоскоростных шпинделей // И.Х. Хайруллин, Ф.Р. Исмагилов, В.Е. Вавилов // Вестник УГАТУ. Уфа: УГАТУ, 2012. - Т. 16, №1(46). - С. 70-73.

106. Забоин, В.Н. Расчет магнитного поля вентильного двигателя с магнитоэлектрическим возбуждением Электронный документ. / В.Н. Забоин, В.В. Суханов, И.В. Гурлов, А. Ю. Пармас. URL: http://elcut.ru/articles/sukhanov/vent.htm.

107. Elcut 5.3. Руководство пользователя Электронный ресурс. URL: www.tor.ru.

108. Вольдек А.И., Попов В.В. Электрические машины : учебник для вузов. -М. СПб.: Питер, 2006. - 350 с.

109. Костенко, М.П. Электрические машины / М.П. Костенко, Л.М. Пиотровский. Л.: Энергия, 1965. - 704 с.

110. Смоловик, C.B. Влияние насыщения сердечников на параметры и переходные процессы мощных синхронных генераторов /C.B. Смоловик // Электроэнергетика. СПб., 1982. - С. 72-88.

111. Арсеньев, И.А. Методы исследования зубцовых гармоник ЭДС многофазной обмотки с целым числом пазов на полюс и фазу / И.А. Арсеньев, И.З. Богуславский, Н.В. Коровкин // Научно-технические ведомости СПбГТУ. 2010. -№1.-С. 86-96.

112. Богуславский, И.З. Методы исследования зубцовых ЭДС мощных машин двойного питания / И.З. Богуславский, С.Д. Дубицкий, Н.В. Коровкин // Изв. РАН. Энергетика. 2011.-№1.-С. 128-138.

113. Энергетика XXI века: Условия развития, технологии, прогнозы / J1.C. Беляев, A.B. Лагерев, В.В. Посекалин и др. Новосибирск: Наука, 2004. - 386 с.

114. Елистратов, В.В. Теоретические основы нетрадиционной и возобновляемой энергетики. 4.1. Определение ветроэнергетичеких ресурсов региона : Уч. пособие / В.В. Елистратов, М.В. Кузнецов. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2004. - 59 с.

115. Современная электромеханика. Проблемы и перспективы. Часть II: аналитический обзор / В.Н. Антипов, И.З. Богуславский, В.Н. Забоин, И.Ю. Кручинина,

116. B.В. Попов и др. /под ред. В.В. Попова. СПб.: Изд-во Политехи. Ун-та, 2011. -127 с.

117. Данилевич, Я.Б. Гидрогенератор для малой ГЭС с возбуждением от постоянных магнитов / Я.Б. Данилевич, В.Н. Антипов, Л.Ю. Штайнле // Изв. академии электротехнических наук РФ. 2010. - №1. - С. 43—46.

118. Соломин, Е.В. Ветроэнергетические установки с вертикальной осью вращения / Е.В. Соломин, В.П. Кривостацкий, И.Н. Кирпичников // Изв. академии электротехнических наук РФ. 2009. - №1. - С. 56-60.

119. Степанцева, O.A. Российская ветроэнергетика сегодня / O.A. Степанцева // Энергия: экономика, техника, экология. 2009. - № 12. - С. 32-37.

120. Данилевич, Я.Б. Синхронный генератор с постоянными магнитами / Данилевич Я.Б., Миронов Б.Н., Штайнле Л.Ю. // Индустрия, 2009. №5. - С. 41-43.

121. Ветростанция с контрроторной турбиной / Данилевич Я.Б., Антипов В.Н., Кручинина И.Ю.и др. // Альтернативная энергетика и экология. 2011- №1.1. C. 40-42.

122. Данилевич, Я.Б. Наноструктурированные материалы для хранения и преобразования электрической энергии / Я.Б. Данилевич, И.Ю. Кручинина // Сб. тезисов докладов участников Второго Международного форума по нанотехнологи-ям. Москва, 2009. - С.495^97.

123. Данилевич, Я.Б. Дисковый генератор для нетрадиционной энергетики. Проблемы и решения / Я.Б. Данилевич, И.Ю. Кручинина, Ю.Ф. Хозиков // Изв. РАН. Энергетика. 2008. - №4. - С. 70-76.

124. ГОСТ Р 51990-2002 Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Классификация. М.: Госстандарт России, 2003. -8 с.

125. Янсон, P.A. Ветроустановки : Учеб. пособие / P.A. Янсон. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. - 36 с.

126. Николаев, В.Г. Ветроэнергетика: современное состояние / В.Г. Николаев // Академия энергетики. 2007. - №4. - С. 22-28.

127. Антипов, В.Н. Анализ и исследование соразмерного ряда синхронных машин как ветрогенераторов в диапазоне частот 75 300 мин-1 / В.Н. Антипов, Я.Б. Данилевич // Электротехника. - 2009. - №1. - С. 27-33.

128. Видмар, М. Экономические законы проектирования электрических машин/ М. Видмар. М.: Гостехиздат, 1924. - 109 с.

129. Гончаренко, Р.Б. К вопросу о выборе оптимальной мощности ветроэлектростанции. Проблемы создания и эксплуатации новых типов электроэнергетического оборудования / М.Р. Гончаренко, И.А. Рудомазина // СПб.: НИИэлектромаш, 1998. С. 204-211.

130. Ветростанция с двухроторной турбиной / Я.Б. Данилевич, И.Ю. Кручинина, Б.Н. Миронов и др. // Индустрия. 2010 - №1. - С. 54-55.

131. Flores Filho A.F., Homrich R.P., Nogueira I. Design, construction and performance of a wind generator with embedded permanent magnets.// Book of digests of the XVI Intern. Conf. on Electrical Machines. Poland, Krakow, 2004. - P. 673.

132. Chabu E., Nabeta S. I.,Cardosa J.R. Permanent magnet motor improvement, using the concept of longitudinal flux concentration. // Book of digests of the XVI Intern. Conf. on Electrical Machines. Poland, Krakow, 2004. - P. 525.

133. Детинко, Ф.М. Прочность и колебания электрических машин / Ф.М. Де-тинко, Г.А Загородная., В.М. Фастовский JL: Энергия, 1969. - 440 с.

134. Кручинина, И.Ю. МДС многофазных обмоток статора с дробным числом Q пазов на полюс и фазу / И.Ю. Кручинина, Л.Ю. Штайнле // Электротехника. -2010,-№8.-С. 9-15.

135. Вольдек, А.И. Намагничивающие силы трехфазных дробных обмоток / А.И. Вольдек // Труды ЛПИ. 1960. - №209. - С. 213-247.

136. Каасик, П.Ю. Магнитное поле в воздушном зазоре асинхронных машин с дробными обмотками / П.Ю. Каасик // Труды ЛПИ. 1960. - №209. - С. 313-317.

137. Данилевич, Я.Б. Метод расчета гармоник в зазоре электрических машин с постоянными магнитами / Я.Б. Данилевич, И.Ю. Кручинина, Л.Ю. Штайнле // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2011. - №117. - С. 221-226.

138. Mikai, Е. Stady on magnet field and output voltage of axial type generator for wind power generation / E. Mikai, S. Washimlya // Book of digests of the XVI Intern. Conf. on Electrical Machines. Poland, Krakow, 2004. - P. 462.

139. Данилевич, Я.Б. Бесконтактный дисковый генератор для электростанций нового поколения с возбуждением от постоянных магнитов / Я.Б. Данилевич, И.Ю. Кручинина, Б.Н. Миронов // Индустрия. 2007. - №2. - С. 90.

140. Вопросы создания мощных машин переменного тока / В.Д. Апевалов, И.З. Богуславский, Я.Б. Данилевич и др. // Проблемы создания и эксплуатации новых типов электроэнергетического оборудования. СПб.: ОЭЭП РАН, 2003. - Вып. 5. -С. 3-16.

141. Могильников, В. Асинхронные двигатели с двухслойным ротором и их применение / В. Могильников, А. Олейников, А Стрельников. М.: Энергоатом-издат, 1983.- 120 с.

142. Епифанов, А.П. Электромеханические преобразователи энергии / А.П. Епифанов. СПб.: Лань, 2004. - 208 с.

143. Епифанов, А.П. Электрические машины / А.П. Епифанов. СПб.: Лань, 2006. - 264 с.

144. Копылов, И.П. Математическое моделирование электрических машин: Учеб. пособие для вузов / И.П. Копылов. М.: Высш. школа, 2001. - 327 с.

145. Брук, И.С. Теория асинхронного двигателя с массивным ротором / И.С. Брук // Вестник экспериментальной и теоретической электротехники. 1929. -№5.-С. 175-193.

146. Шенфер, К.И. Асинхронные машины / К.И. Шенфер. М.: Госэнергоиздат, 1929.-457 с.

147. Шаров, B.C. Сверхвысокоскоростные асинхронные электродвигатели / B.C. Шаров. M.-JL: Госэнергоатомиздат, 1963. - 288 с.

148. 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. - 552 с.

149. Глухивский, Л.И. Расчет магнитного поля асинхронной машины с массивным ротором / Л.И. Глухивский, А.П. Костив. Львов: Вища школа. Изд-во при Львовск. ун-те, 1983. - 128 с.

150. Bumby, J.R. A solid rotor induction motors for turbo-assist operation / J.R. Bumby, E. Spooner, M. Jageila // Book of Abstracts of XVII Intern. Conf. on Electrical Machines (ICEM) Chania, Greece, 2006. - P. 140.

151. Копылов, И.П. Обобщенная электрическая машина и обобщенный электромеханический преобразователь / И.П. Копылов // Электротехника. 2008. -№2. - С. 50-54.

152. Брынский, Е.Л. Распределение электромагнитного поля в роторе асинхронного турбогенераторов / Е.Л. Брынский, С.В. Поклонов // Методы расчета турбо- и гидрогенераторов. Л., 1975. - С. 67-73.

153. Кашарский, Э.Г. Специальные вопросы расчета и исследования асинхронных машин с массивным ротором / Э.Г. Кашарский. М., Л.: Наука. - 1965. - 104 с.

154. Постников, И.М. Годограф тока и параметры массивного ротора синхронной машины / И.М. Постников, Л.Б. Остапчук, В.И. Постников // Электричество. 1975.-№1.-С. 38^42.

155. Нейман JI.P. Поверхностный эффект в ферромагнитных телах / Л.Р. Нейман. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1949. - 189 с.

156. Каган, В.В. К расчету электромагнитных параметров гладких массивных роторов с учетом насыщения / В.В. Каган // Сб. «Электросила». Л., 1976. - №31. - С. 84-89.

157. Куцевалов, В.М. Асинхронные и синхронные машины с массивными роторами / В.М. Куцевалов. М.: Энергия, 1979. - 161 с.

158. Маергойз, И.Д. Расчет магнитного поля и параметров схемы замещения асинхронной машины со сплошным ферромагнитным ротором / И.Д. Маергойз, Б.И. Полищук // Электричество. 1972. - №6. - С. 9-15.

159. Фильц, Р.В. Дифференциальный сеточный метод расчета магнитного поля в нелинейных средах / Р.В. Фильц // ДАН УССР, сер. А. 1979. - №9. - С. 710713.

160. Демирчян, К.С. Моделирование магнитных полей / К.С. Демирчян. Л.: Энергия, 1974.-288 с.

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

162. Демирчян, К.С. Поверхностный эффект в электроэнергетических устройствах / К.С. Демирчян, В.Н. Воронин, И.Ф. Кузнецов. Л.: Наука, 1983. - 280 с.

163. Данилевич, Я.Б. Электромагнитное поле асинхронной машины с массивным нанокомпозитным ротором / Я.Б. Данилевич, И.Ю. Кручинина, Ю.Ф. Хози-ков // Изв. РАН. Энергетика. 2007. - №2. - С. 26-36.

164. Демирчян, К.С. Расчет токов и потерь в роторе короткозамкнутого асинхронного двигателя с помощью обобщенной характеристики МДС ротора / К.С. Демирчян, И.З. Богуславский // Электричество. 1980. - №5. - С. 58-60.

165. Богуславский, И.З. Магнитосвязанные контуры в машинах переменного тока при несинусоидальном питании / И.З. Богуславский // Изв. РАН. Энергетика.- 1995.-№2.-С. 25-34.

166. Родионов, Р.В. Экспериментальное определение параметров Т-образной схемы замещения насыщенных асинхронных двигателей / Р.В. Родионов // Электротехника. 2012. - №7. - С. 9-13.

167. Универсальный метод расчета электромагнитных процессов в электрических машинах / A.B. Иванов-Смоленский, Ю.В. Абрамкин, А.И. Власов и др. -М.: Энергоатомиздат, 1986. 216 с.

168. Сарапулов, Ф.Н. Математические модели линейных индукционных машин на основе схем замещения: Учебное пособие / Ф.Н. Сарапулов, С.Ф. Сарапулов, П. Шымчак. Екатеринбург: Изд-во УГТУ-УПИ, 2001. - 236 с.

169. Тимофеев, В.Н. Теория одностороннего линейного асинхронного двигателя с шихтованным или массивным вторичным магнитопроводом : дис. . канд. техн. наук : 05.09.01 / Тимофеев Виктор Николаевич. JL, 1978. - 190 с.

170. Епифанов, А.П. Научные основы создания тяговых линейных асинхронных двигателей : дис. . докт. техн. наук : 05.09.01 / Епифанов Алексей Павлович. -Екатеринбург, 1993. 272 с.

171. Ращепкин, А.П. Электромагнитны поля, параметры и характеристики линейных индукционных машин со сплошной рабочей средой : автореф. дис. . докт. техн. наук : 05.09.01 / Ращепкин Анатолий Павлович. Киев, 1989. - 26 с.

172. Особенности расчета характеристик ЛАД с массивным магнитопроводом / А.Ю. Коняев, B.C. Проскуряков, М.Г. Резин и др. // Электричество. 1983. - №8.- С. 65-67.

173. Васильев, C.B. Исследования поперечного краевого эффекта в плоских линейных индукторных машинах с боковыми шинами : дис. . канд. техн. наук : 05.09.01 / Васильев C.B.; ЛЭО «Электросила». Л., 1973. - 223 с.

174. Вольдек, А.И. Индукторные магнитогидродинамические машины с жид-кометаллическим рабочим телом / А.И. Вольдек. Л.: Энергия, 1970. - 272 с.

175. Рюденберг, Р. Эксплуатационные режимы электроэнергетических систем и установок / Р. Рюденберг. Л.: Энергия, 1980. - 576 с.

176. Казовский, Е.Я. Исследование электромагнитных полей, параметров и потерь в мощных электрических машинах / Е.Я. Казовский, Я.Б. Данилевич. Л.: Наука, 1966.-216 с.

177. Донской, Н.В. Трехфазная математическая модель асинхронного двигателя / Н.В. Донской // Электротехника. 2011. - №1. - С. 40^6.

178. Шевченко, А.Ф. Сравнение возможностей аналитического и численного моделирования электрической машины / А.Ф. Шевченко, Г.Б. Вяльцев // Электротехника. 2011. - №6. - С. 20-24.

179. Valtonen, V. 2D-FEM Modeling of an Axial-Flux Solid-Rotor Core Induction Motor / V. Valtonen, A. Parviainen, J. Pyrhonen // Book of Abstracts of XVII Intern. Conf. on Electrical Machines (ICEM). Chania, Greece, 2006. - P. 404.

180. Кручинина, И.Ю. О выборе конструкций и материалов асинхронного двигателя / И.Ю. Кручинина // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Наука и образование. 2011. - №4. - С. 51-57.

181. Ветохин, В.И. Новый погружной электродвигатель типа АМВ-5 / В.И. Ве-тохин // Судостроение. 1997. -№4. - С. 55.

182. Ветохин, В.И. Экспериментальное исследование опытных электродвигателей открытого исполнения типа АМВ / В.И. Ветохин // Вопросы эксплуатации и надежности. 1995. - №86. СПБМ «Малахит».

183. Ветохин, В.И. К вопросу о создании и развитии будущего подводного электроснабжения при освоении континентального шельфа и мирового океана / В.И. Ветохин // Электротехника. 2010. - №8. - С. 15-21.

184. Голландцев Ю.А. Вентильные индукторно-реактивные двигатели / Ю.А. Голландцев. СПб.: ГНЦ-ЦНИИ Электроприбор, 2003. - 148 с.

185. Степанов, А. Е. Моделирование электромагнитных полей в электротехнических устройствах / А.Е. Степанов, Ю. Г. Блавдзевич, 3. X. Борукаев и др. Киев: Тэхника; Щецин: Науч. изд-во Щецин, политех, ин-та, 1990. - 186 с.

186. Rajagopalin, Р.К. V. Effects of axial slits on the performznce of induction machines with solid iron rotors / P.K. Rajagopalin, V. Balarama Murty // IEEE TRANSACTIONS on power apparatus and systems. 1969. - VOL. 88, No. 11. - P. 16951709.

187. Получение нанокристаллических магнитопроводов на основе кобальта / B.C. Цепелев, Б.А. Баум, Г.В. Тягунов, В.В. Вьюхин и др. // Тезисы Второй Всероссийской конференции по наноматериалам «НАНО 2007». Новосибирск, 2007.-С. 342.

188. Антонов, B.B. Метод расчета мощных асинхронных двигателей с нелинейными параметрами / В.В. Антонов, И.З. Богуславский, М.Г. Савельева // Сб. «Электросила». Л., 1983. - №35. - С. 25-29.

189. Богуславский, И.З. Метод расчета рабочих характеристик мощного асинхронного двигателя в задачах САПР / И.З. Богуславский // Электротехническая промышленность. Сер. Электрические машины. 1981. -№ 4.

190. Кручинина, И.Ю. Определение рабочих характеристик асинхронного двигателя с учетом распределения поля токов в массивном роторе / И.Ю. Кручинина // Изв. РАН. Энергетика. 2011. - №6. - С. 90-97.

191. Разбиение TV-мерного куба на симплексы с сохранением симметрии / М.Л. Андреев, H.A. Заркевич, И.В. Плохов и др. // Научно-технический вестник Поволжья. 2011. - №3. - С. 21-24.

192. Асинхронные двигатели серии 4А : справ. / А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин и др. М.: Энергоатомиздат, 1982. - 504 с.