Аннотация: Разработка искуственного емкостного маховика с возможностью автоматического регулирования момента инерции.

Аннотация: Разработка искуственного емкостного маховика с возможностью автоматического регулирования момента инерции.

Аннотация: Исследование электрически активных центров захвата (ЭАЦЗ) в слюде проводилось методом электретной поляриметрии в электрическом газовом коронном разряде и методом токов термостимулированной деполяризации. Представлены экспериментальные результаты исследования влияния радиационной и термической модификации на электретные свойства слюды. Экспериментально доказан факт тушения электретной поляризации в слоях диоксида кремния, полученных в результате высокотемпературного отжига монокристаллов слюды мусковит. Показано, что ЭАЦЗ в кристаллах слюды являются радиационные вакансионные дефекты К{+}ОН ионной кристаллической подрешетки слюды.

Аннотация: Применение жестких некоронирующих шин с воздушной изоляцией, газонаполненных токопроводов и токопроводов с полимерной изоляцией для соединения различных высоковольтных объектов на станциях и подстанциях позволяет обеспечить уменьшение потерь электроэнергии, повышение надежности и безопасности эксплуатации, а также улучшить экологическую обстановку на станциях и подстанциях. Компактность шинопроводов обеспечивается благодаря применению новых изоляционных сред (в первую очередь - высокопрочных в электрическом отношении газов и полимерных диэлектриков), а также совершенствованию технологии производства и применения этих материалов. В настоящее время используются различные разновидности высоковольтных шинопроводов: экранированные воздушные шинопроводы; шинопроводы с литой полимерной изоляцией; герметизированные экранированные шинопроводы с основной изоляцией высокопрочными газами. Для снижения потерь в шинопроводах применяются технические решения, где используются изоляционные среды с малой диэлектрической проницаемостью, а шины выполнены некоронирующими при рабочем номинальном напряжении.

Аннотация: Рассмотрена проблема расчета и моделирования режимов работы асинхронных двигателей, связанных с наличием электрической несимметрии. Представлена краткая характеристика применяемых аналитических и численных методов расчета таких режимов. Отмечена несовместимость аналитических методов расчета несимметричных режимов с задачами учета нелинейных процессов электрических машин. Обоснован выбор в пользу применения трехфазной естественной системы координат применительно к данной конкретной задаче расчета нелинейного режима работы в совокупности с учетом нелинейности. Описан алгоритм учета насыщения магнитопровода при численном моделировании несимметричного режима работы асинхронного двигателя. На основе предложенной модификации математической модели в программном пакете MatLab выполнено имитационное моделирование несимметричного индукционного двигателя с учетом насыщения магнитной цепи. Для демонстрации работы программы получены статические механические характеристики для режимов обрыва одной из фаз статора и ротора. Выполнена оценка эффективности снижения эффекта одноосного включения путем увеличения активных сопротивлений в уцелевших фазах ротора. Анализ полученных результатов подтверждает адекватность составленной модели.

Аннотация: Рассмотрен подход к проектированию объектов тягового электроснабжения с помощью цифровой модели. На примере исследования динамических режимов работы тяговой подстанции двух родов тока "Ногинск", которая является важнейшей частью системы тягового электроснабжения проекта ВСМ-2 "Москва-Казань", рассмотрены преимущества предлагаемой модели. Выявлены особенности, которые необходимо учитывать при проектировании тяговых подстанций двух родов тока. Рассмотрена математическая модель расчёта несимметричного установившегося режима с учётом системы постоянного и переменного тока. В качестве примера использования цифровой модели системы тягового электроснабжения рассмотрены задачи оценки качества электрической энергии и выбора электрооборудования тяговой подстанции. Показаны преимущества единой цифровой модели как цифрового двойника системы тягового электроснабжения.

Аннотация: Исследование электрически активных центров захвата (ЭАЦЗ) в диоксиде кремния SiO[2] в слюде, слюдосодержащих материалах и полимерах проводилось методом электретной поляриметрии в электрическом газовом коронном разряде (ЭГКР) и с помощью измерения спектров токов термостимулированной деполяризации (ТСД). Представлены экспериментальные результаты исследования влияния радиационной и термической модификации на электретные свойства полимеров, слюд и диоксида кремния SiO[2]. Экспериментально доказан фундаментальный эффект "тушения" электретной поляризации в слоях диоксида кремния, полученных в результате термоокисления кремния и высокотемпературного отжига монокристаллов слюды мусковит. Показано, что фундаментальный эффект "тушения" электретной разности потенциалов в диоксиде кремния SiO[2] является важнейшим подтверждением справедливости разработанной в [1] токовой модели поляризации электретов.

Аннотация: Одним из основных параметров, определяющих эффективность работы железных дорог, является пропускная способность. Основные объемы перевозки грузов и пассажиров на железных дорогах России и большинства других стран осуществляются по электрифицированным участкам. Система тягового электроснабжения (СТЭ) электрифицированных железных дорог, обеспечивая энергией перевозочный процесс, является в то же время элементом, ограничивающим пропуск поездов по участкам. Таким образом, возникает актуальная задача оценки пропускной способности участков железных дорог по условиям энергообеспечения с последующей разработкой мероприятий по усилению "узких" мест в системе электроснабжения. В статье приведены результаты исследования по совершенствованию модели расчета пропускной способности электрифицированных железных дорог. Проведен анализ зависимости точности расчета пропускной способности от учета электрической связи между тяговыми подстанциями. Разработана модель системы тягового электроснабжения повышенной точности за счет использования процедуры проверки адекватности расчета. Представлены схемы, поясняющие наличие электрической связи. Электрическая связь смежных тяговых подстанций как постоянного, так и переменного токов обеспечивается за счет включенных секционных разъединителей контактной сети и постов секционирования соответствующей межподстанционной зоны. Разработанная модель системы тягового электроснабжения позволяет повысить точность расчета пропускной способности электрифицированных железных дорог.

Аннотация: Предложена схема автоматического разрядного устройства защиты от коммутационных перенапряжений на основе управляемого вакуумного разрядника. Разрядное устройство предназначено для шунтирования реактора тяговой подстанции и индуктивности тяговой сети постоянного тока при возникновении коммутационных перенапряжений, сопровождающих отключение тока. Приводятся результаты экспериментального исследования и моделирования коммутационных характеристик такого устройства.

Аннотация: Одним из часто встречающихся повреждений во вращающихся электрических машинах с выносными опорами является эксцентриситет ротора, который сопровождается ухудшением электромеханических характеристик электрической машины, а при значительном смещении сердечника ротора приводит к сильному разогреву сердечников статора и ротора из-за трения и повреждению изоляции обмоток статора и ротора, короткому замыканию и длительному выходу машины из строя. Однако известные методы и способы диагностики эксцентриситета не получили широкого применения из-за сложности реализации и недостаточной чувствительности, которая ограничена зависимостью систем диагностики от колебаний параметров сети и нагрузки электрической машины. Чувствительность предлагаемого устройства не зависит от перечисленных выше факторов, так как смещение ротора контролируют путем измерения емкости относительно вала ротора у каждого из торцов электрической машины в четырех точках с помощью емкостных датчиков, разнесенных равномерно по окружности. Сигнал с этих датчиков через измерительные мосты, полосно-пропускающие фильтры и пороговые элементы поступает на блок индикации и блок формирования отключающего сигнала. Оценка результатов диагностики осуществляется по двум обоснованным критериям. В результате устройство диагностики способно определить не только уровень эксцентриситета ротора, но и направление его перемещения.

Аннотация: Выполнен обзор исследований в области теплового состояния асинхронных двигателей, на основании которого установлено, что в большинстве случаев максимальный перегрев испытывает обмотка статора. В результате анализа методов, позволяющих определить температуру узлов асинхронного двигателя, предложены эквивалентные тепловые схемы замещения, в частности - упрощенная схема замещения для определения температуры обмотки и магнитопровода статора. Синтезированы уравнения теплового равновесия. Разработана методика определения тепловых сопротивлений статора при помощи стендовой установки, на которой учтены особенности охлаждения двигателей конкретного типа, что избавляет от необходимости рассматривать асинхронный двигатель как аэродинамическую систему. Методика апробирована на стенде, содержащем короткозамкнутый асинхронный двигатель мощностью 14 кВт. Температура в различных узлах двигателя измерялась с помощью хромель-копелевых термопар, а его нагрузка имитировала нагрузку тягового электропривода транспортных машин. Приведены результаты экспериментов, которые позволили выявить влияние частоты вращения вала двигателя и объема охлаждающего воздуха на значения тепловых сопротивлений.

Аннотация: Режим напряжения в тяговой сети может вызывать нежелательные перетоки мощности, что, в свою очередь, приводит к потерям мощности. В статье теоретически и на основе компьютерного моделирования показано, что равенство напряжений на шинах всех подстанций при любых изменениях параметров системы тягового электроснабжения и поездной ситуации обеспечивает минимум потерь электрической энергии в тяговой сети. Предложен алгоритм управления напряжением на шинах тяговых подстанций для его выравнивания по всему участку электрических железных дорог постоянного тока.

Аннотация: С помощью установки DTC-300 исследована теплопроводность нескольких электроизоляционных материалов, применяемых в системах изоляции обмоток турбо- и гидрогенераторов, а также теплопроводность системы изоляции "Монолит-2". Исследованы коллекторный слюдопласт (КИФЭ-А), углепластик, стеклотекстолит с полупроводниковым наполнителем (СТЭФ-П), эпоксидная смола (DER-438), компаунд ПК-11 в смеси со смолой ЭД-20 и препрегматериалы, используемые в том числе для крепления обмоток при укладке их в паз. Зависимости теплопроводности исследованных материалов от температуры имеют линейный характер в относительно небольшом интервале температур от комнатной до +150°С. Выполнена оценка распределения температуры по толщине пластины, имитирующей изоляцию в пазу электрической машины. Показано, что перепад температуры между источником тепла и наружной поверхностью составляет десятые доли градуса. На модели статора гидрогенератора (Vраб = 13, 8 кВ, мощность 70 МВт, изоляция "Монолит-2") изучено распределение температур в пазу длиной 1, 5 м с вентиляционными каналами через каждые 50 мм с двумя уложенными изолированными стержнями при различных видах закрепления стержней и толщине изоляции.

Аннотация: Для расчета двухфазных КЗ в тяговой сети независимо от схемы внешнего электроснабжения показана допустимость замены трехфазной системы электроснабжения однофазной. При этом установлены особенности в расчете при соединении трансформатора по схеме Y/Y или Y/A. На основании результатов выполненного анализа для снижения методической погрешности в вычислении токов КЗ разработана однофазная схема замещения межподстанционной зоны тяговой сети, учитывающая связь между двумя смежными подстанциями по воздушной линии 110 (220) кВ. Дан пример расчета в соответствии с предложенной схемой замещения.

Аннотация: Рассмотрены общие тенденции развития распределительных электрических сетей и требования, предъявляемые к комплектным распределительным устройствам (КРУ) на средние классы напряжения. Отмечены основные достоинства традиционных КРУ с воздушной изоляцией. Рассмотрены вопросы перехода к КРУ с твердой изоляцией и твердой экранированной изоляцией. Объем ячеек с воздушной изоляцией в 3-5 раз превышает объем современных ячеек КРУ с твердой изоляцией и газонаполненных ячеек. Определено, что основным направлением совершенствования КРУ с твердой изоляцией является применение технологии SISS (Solid Insulated Switchgear with earthed Shield - КРУ с твердой изоляцией и заземленным экраном). Экранированная твердая изоляция продлевает срок службы оборудования до возможного ремонта, уменьшая тем самым стоимость обслуживания. Описано принципиальное конструктивное выполнение ячеек с твердой изоляцией отдельных производителей. Приведены основные технические решения предлагаемых разработок, отмечены их преимущества и недостатки. Применение такой системы изоляции позволяет существенно снизить габариты КРУ и значительно повысить безопасность, поскольку в шкафу КРУ исключено прикосновение к высоковольтным элементам. При этом наличие подвижных элементов КРУ, находящихся под высоким потенциалом, требует применения другой изоляционной среды, позволяющей этим элементам двигаться - газа, жидкости или вакуума. Это означает, что изоляция подобных КРУ по существу является комбинированной. Кроме того, слой твердой изоляции ухудшает отвод тепла, а высокие напряженности электрического поля в твердом диэлектрике и большие объемы литого твердого диэлектрика требуют специальных мер по исключению частичных разрядов. Серьезной проблемой является и соединение различных элементов между собой, так как поверхность раздела элементов - это наиболее ослабленный изоляционный узел. Поэтому внедрение таких устройств связано с тщательной технической проработкой и выбором специальных технических решений, повышающих надежность работы изоляции и облегчающих тепловые режимы.

Аннотация: В классе электрических явлений группа инвариантности, представлением которой является группа преобразований, представлена параметрической идентификацией и стабилизацией электрического напряжения. В статье рассмотрены способ стабилизации электрического напряжения на базе сопряженного представления параметрической идентификации, что позволяет связать ее с общей теорией пределов, пространств или групп, глубоко идентифицировать многообразие пространства в рамках современной теорией потенциалов в базовом многообразии принципа инвариантности. Известно несколько способов стабилизации электрического напряжения, причем основными являются параметрический и компенсационный. При параметрическом способе дестабилизирующий фактор непосредственно действует на параметр нелинейного или управляемого элемента, что автоматически в значительной мере ослабляет воздействие дестабилизирующей фактора. В таких стабилизаторах используются нелинейные активные (стабилитроны, барреттеры, термисторы, варисторы, лампочки накаливания) и реактивные сопротивления. У всех перечисленных элементов имеется параметр, зависящий от напряжения, тока или их аналогов.

Аннотация: При анализе мощных импульсных электромагнитов, использующихся в сейсмоисточниках необходимо учитывать вытеснение тока в проводниках обмотки. В статье проанализированы возможности теоретического определения зависимости сопротивления обмотки от времени с помощью коэффициента Фильда, программы Maxwell и формул электродинамики для расчёта постоянной времени проникновения поля в проводник в случае скачка тока. Малая длительность переднего фронта тока в обмотке электромагнита позволяет использовать эти формулы.

Аннотация: Дано краткое описание выпускаемых ОАО "ХК Элинар" современных электроизоляционных материалов для систем электрической изоляции обмоток турбо- и гидрогенераторов, крупных электрических машин и тяговых электродвигателей на их основе. Приведены технические характеристики применяемых электроизоляционных материалов и результаты испытаний систем изоляции.

Аннотация: Рассматривается электрическая машина, совмещённая с редуктором (СЭМР), имеющая внутренний ротор на постоянных магнитах. Дано аналитическое описание функциональных свойств этого гибридного устройства. Наличие обмотки на статоре, получающей питание от статического преобразователя частоты, позволяет получить совмещённый электромеханический преобразователь, работающий в режиме двигателя или генератора, и двухроторный магнитный редуктор с непрерывно регулируемым коэффициентом редукции. Составные части СЭМР представлены статором с многополюсной трехфазной обмоткой, наружным ротором, содержащим шихтованные ферромагнитные призматические стержни с числом z1, близким к числу пар p1 полюсов обмотки статора и внутренним магнитоэлектрическим ротором с числом пар полюсов p2, равным разности (z1-p1). Магнитное поле статора с числом пар полюсов p1 поступает на одну сторону внутреннего ротора, имеющего z1 ферромагнитных стержней. На выходе с другой стороны этого ротора будем иметь основную гармонику с небольшим числом пар полюсов, равным разности (z1-p1). Это малополюсное магнитное поле взаимодействует с магнитами внутреннего ротора, имеющего то же самое число пар полюсов. Формирование электромагнитных моментов СЭМР имеет некоторую аналогию с классической синхронной электрической машиной и, следовательно, эти моменты обладают некоторыми ограничительными максимумами. Такая машина может найти применение в таких отраслях, как станкостроение, робототехника, транспорт, оборонная техника, ветроэнергетика и др.

Аннотация: Для повышения надежности тяговых двигателей при колебаниях напряжения в условиях резкого увеличения тока якорей используются специальные схемные решения, позволяющие ограничить амплитуду броска тока. Наиболее простое техническое решение, предполагающее параллельное подключение конденсатора большой емкости к обмоткам возбуждения накопителя энергии несовершенно, так как не позволяет корректировать ток возбуждения. Предложен альтернативный подход к обеспечению надежности работы тяговых двигателей. Приведены схемные решения, выполнено моделирование, в результате которых выявлены основные характеристики и закономерности рассмотренных решений. Показано, что прямое подключение обмоток возбуждения к сети не исключает бросков тока якорей, а использование резисторов в цепи обмоток возбуждения малоэффективно. Моделирование процессов и расчеты показывают целесообразность включения обратного диода, а при необходимости и реактора, и реализации импульсного регулирования тока возбуждения.