Аннотация: Интеграция электрической машины на вал компрессора высокого давления газотурбинного двигателя является перспективным направлением развития авиационной техники и позволяет повысить эффективность и надежность двигателя, а также расширить его функциональные возможности. Выбор оптимальной конструкции электрической машины для этой цели зависит от конкретных требований и условий эксплуатации. В статье рассмотрены обоснование выбора конструкции, особенности проектирования и разработки интегрируемой электрической машины, работающей в режиме стартера и генератора. Выделены ключевые технологии: активное выпрямление, прессованные катушки, магнитная система Хальбаха, сегментный магнитопровод, которые позволяют получить минимальную массу.

Аннотация: Показано, что коммутаторный взаимно индуктивно-конденсаторный импульсный генератор без разрядника или другого высоковольтного коммутатора надежно и с большим ресурсом обеспечивает импульсами тока высоковольтный потребитель, которым может быть, например, магнетрон в частотно- импульсном режиме работы при мощности до 1 кВт и более. Экспериментально получены возрастающие нелинейные регулировочные характеристики для напряжения резистивного потребителя и падающие линейные внешние вольтамперные характеристики для напряжения и тока этого потребителя при увеличении относительной длительности включенного состояния коммутатора (IGBT транзистора) и при увеличении тока потребителя. Разработана методика расчета регулировочных и внешних характеристик генератора, которая дает совпадающие с экспериментом результаты и может быть использована для определения оптимального по максимальной мощности сопротивления потребителя и для вычисления параметров генератора при его проектировании

Аннотация: Предложена структура регулятора с автоподстройкой параметров прямого канала контура регулирования напряжения шины постоянного тока, формирующейся с помощью трехфазного активного выпрямителя, который питается от несимметричного трехфазного источника электроэнергии. Структура регулятора позволяет скомпенсировать влияние нестационарного коэффициента передачи объекта управления в прямом канале контура регулирования напряжения, обеспечив тем самым желаемую реакцию системы на сигналы управления и возмущения. Предлагаемая структура регулятора позволяет считать объект управления в контуре регулирования напряжения стационарным и рассчитывать его параметры, исходя из ранее известных методик синтеза, справедливых для симметричного случая, упрощая тем самым процесс проектирования. Сравнением качества стабилизации напряжения шины постоянного тока с использованием автоподстройки параметров контура регулирования напряжения и без нее на основе имитационного моделирования в среде MATLAB Simulink было установлено, что предлагаемый регулятор с автоподстройкой позволяет значительно снизить уровень пульсационной составляющей в напряжении шины постоянного тока, как в установившемся режиме работы системы, так и при динамических изменениях питающего трехфазного напряжения. Также установлено, что обеспечение заданной амплитуды пульсационной составляющей в напряжении шины постоянного тока возможно при значительно меньшей емкости звена постоянного тока активного выпрямителя.

Аннотация: Применительно к железнодорожному транспорту показано, что создание рабочей среды машиниста, включающей вспомогательные действия и источники дополнительной информации о маршруте и действующих ограничениях, позволяет значительно увеличить вероятность безошибочной работы машиниста. На основе статистических данных показано, что наибольшее влияние на показатель безотказной работы оказывают приборы безопасности, дежурный по направлению, дежурный по станции и электронная карта. Важными также являются первоисточники данных, такие как машинист-инструктор, контроллер безопасности, дежурный по переезду и информация из баз данных о временных и постоянных ограничениях. Полученные показатели и методики анализа влияния различных факторов на вероятность безошибочной работы машиниста могут быть применены не только к железнодорожному транспорту, но и к другим технологическим и транспортным системам. Эти методы могут помочь в создании эффективных рабочих сред и систем поддержки для операторов в авиации, морском и автомобильном транспорте, а также в различных промышленных процессах, где точность и надежность работы человека критически важны.

Аннотация: Рассмотрен ряд математических моделей для расчета среднесуточного солнечного излучения. Показано, что наименьшую погрешность расчета имеет метод рассеянного солнечного излучения. Предложенные методы расчета для подвижных и неподвижных фотоэлектрических панелей позволяют повысить точность прогнозирования выработки электроэнергии солнечными станциями. Погрешность рассмотренных математических моделей применительно к условиям г. Оренбурга оказалась приемлемой для инженерных расчетов. По сравнению с существующими методиками прогнозирования, предложенный подход позволил повысить точность расчетов более чем на 30%, что дает более точные оценки срока окупаемости устанавливаемого оборудования. Выбранные методики могут быть использованы при создании систем автоматизированного проектирования солнечных станций и для поверочных расчетов.

Аннотация: Перечислены существующие подходы к построению зависимостей ключевых техникоэкономических показателей асинхронных машин от их главных размеров. Предложен подход, опирающийся на серию оптимизационных расчетов энергоэффективных асинхронных машин внутри рациональных диапазонов изменения главных размеров. Полученные данные сопоставлены с соответствующими показателями из классических руководств по проектированию. Даны рекомендации по практическому использованию полученных результатов при проектировании серий энергоэффективных асинхронных двигателей.

Аннотация: Рассмотрен подход к реализации электропривода гибридных силовых установок (ГСУ) параллельной схемы. Сопоставлены характеристики ГСУ с приводом турбокомпрессора и свободной турбины. Ключевым различием между рассматриваемыми комплексами является зона размещения электрической машины (ЭМ): в первом случае ЭМ осуществляет привод секции компрессора, во втором – вал свободной турбины. Выполнен поиск оптимальной степени гибридизации – соотношения между электрической и тепловой энергией с учетом параметров системы терморегулирования. Диапазон варьирования степени гибридизации составляет от 5 до 25 %. Анализ результатов показал, что гибридизация летательных аппаратов (ЛА) значительно снижает расход топлива за полетный цикл. Точка безубыточности для схемы с приводом турбокомпрессора соответствует степени гибридизации 18 %, для схемы с приводом свободной турбины это значение составляет 20 %. Схема ГСУ с приводом турбокомпрессора при максимальном рассмотренном значении степени гибридизации (25%) обеспечивает снижение расхода топлива за полетный цикл на 13%. Параллельная гибридная система с приводом свободной турбины снижает расход топлива на 5%. Увеличение степени гибридизации требует увеличения энергии, запасаемой на борту ЛА, что, в свою очередь, требует высокой удельной энергоемкости аккумуляторных батарей (до 600 Вт·ч/кг) и удельной мощности электропривода (более 10 кВт/кг).

Аннотация: Рассмотрены возможности улучшения эксплуатационных и диэлектрических свойств эпоксиаминных электроизоляционных лаковых покрытий для обмоток электродвигателей с определением оптимальных соотношений компонентов смеси. Установлено, что отверждение новыми аминосилоксанами улучшает диэлектрические и эксплуатационные характеристики лаковых составов. Экспериментально изучена возможность использования аминосилоксанов в качестве отвердителей эпоксидиановых смол, рекомендованных для использования в качестве лакового покрытия для обмоток электродвигателей. Исследована адгезионная прочность и термическая стойкость разработанных эпоксиаминных лаковых покрытий. Использование аминосилоксанов приводит к увеличению адгезионной прочности и термической стойкости лаковых составов.

Аннотация: Среди различных методов диагностики технического состояния синхронных генераторов перспективной представляется бесконтактная диагностика с оценкой стадии развития дефектов без вывода электроустановок из эксплуатации, подключения датчиков и измерительных приборов для оценки технического состояния, вмешательства в конструкцию синхронных генераторов. Рассмотрен метод выявления внутренних дефектов синхронного генератора на основе анализа изменений в распределении внешнего магнитного поля, возникающего при его работе. Модельный эксперимент показал, что при наличии неисправностей изменяются амплитуда и спектр поля. На основе компьютерного моделирования с использованием метода конечных элементов проведена идентификация электрических и механических дефектов путем анализа внешнего магнитного поля синхронного генератора. Определены диагностические признаки дефектов в обмотках статора и возбуждения, статического эксцентриситета индуктора, а также показана степень развития этих дефектов. Метод может быть использован для диагностики технического состояния не только синхронных генераторов, но и электрических машин других типов.

Аннотация: Рассмотрен способ антипомпажной защиты, основанный на регулировании скорости электродвигателя переменного тока, приводящего во вращение центробежный компрессор. Рассмотрены причины возникновения и развития помпажа в центробежных компрессорах. Предложены критерии определения предпомпажного состояния системы и действия, которые следует предпринять для предотвращения аварии компрессора при изменении внешних условий. Уход от помпажа предложено осуществлять путем снижения скорости двигателя, то есть переходом на нижележащую статическую напорную характеристику. Разработана имитационная модель компрессора с соответствующей системой управления. Для учета свойств газов и особенностей конструкции компрессора выбрана среда моделирования MATLAB Simulink.