ЭЛЕКТРИЧЕСТВО · 2015. 3. 27. · Гальперн, В. Д. Петросов, Г. М....

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

1954 Т ^ О С Э Н Ы Р Г О И З Д А '!' 2Вологодская областная универсальная научная библиотека

www.booksite.ru

ЯОММУНИЗМ-ЭТО ЕСТЬ СОВЕТСКАЯ ВЛАСТЬ ПЛЮС ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ ВСЕЙ СТРАНЫ (Ленин)

Ж УРНАЛ

ОСНОВАН

8 1880 г. Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В ООРГАН АКАДЕМИИ Н АУК СССР, МИНИСТЕРСТВА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ СССР

И МИНИСТЕРСТВА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР

121954

ДЕКАБРЬ

С О Д Е Р Ж А Н И ЕA . А . С и ротин— И нж енерны й м етод р асчета х ар ак тер и сти к д в и гател я независим ого во зб у ж

дения в систем ах автом атического поддерж ания скорости 3Д1. Н. Г у б а н о в — С хем а непреры вного регулирования скорости асинхронного д в и гател я и м етод

р асчета м еханических х ар ак тер и сти к 8М . А . П а н а с ен к о в —Р асчет электром агнитного торм оза 13B. В. А н д р е е в — И сследование переходного процесса в линейной цепи м етодом огибаю щ ей 18 Т . А . Г л а зе н к о — П ереходны е процессы в электроп риводе , оборудованном электром агнитной

м уфтой с ф ерром агнитны м заполнителем 23Б. Б . Т и м о ф еев — П оверхностны й эф ф ект в массивны х ферром агнитны х тел ах при слабы х

п олях и слабом проявлении ги стер ези са 29C. П. Л е б е д е в и Е. С. Б и би к ов — И сследование динам оэлектрической передачи с общ ей

сдвоенной магнитной системой 32В. Н. Щ еп ет о в — У л ьтр азву ко во й способ определения деф екто в в крупногабаритны х и золя

то р ах 38A . В. Б о го сл о в ск и й — О повы ш ении динам ической устойчивости посредством м еханического

торм ож ения гидр о ген ер ато р о в 45Н. А. М ель н и к ов и А. Н. Ш ер ен ц и с— К онденсаторны й отбор энергии от линий эл ек тр о

п еред ачи 51М . Л. Г а л ь о ер н , Б. А . У д о в и ч ен к о и К. Н. В о е в о д и н — О применении плоских м еталли че

ских опор 57

С Т А Н Д А Р Т Ы И НОРМЫГ . с. П лис— Н овы й стан дар т на „ Р яд напряж ений" д л я электриф ицированного транспорта 62 И З И СТОРИИ ЭЛ ЕКТРО ТЕХН ИКИB. А . Г о л у б ц о в а и В. А . В о л к о в —С лю да в электротехн ике 65C. А. Г у с е в — О ткры тие явлен ия обратим ости электри ческих маш ин 70

ДИ СКУССИИО сновны е вопросы проекти ровани я районных подстанций с трем я напряж ениям и —

Н. И. Р оси н ск и й , М. Л. Г ал ьп ер н , В. Д . П етросов , Г. М. П ек сон , С. А . К удряш ов,Л . Я. Р о зен ш т ей н . О вы боре расчетного значения потери напряж ения в осветительны х

с е т я х промы ш ленны х предприятий— И. А . Б у д зк о , М. И. Гитм ан 71

ЗА М ЕТК И И ПИСЬМАЗ ак о н , принцип или правило? . 75

ПО СТРАНИЦАМ ТЕХН И ЧЕСКИ Х Ж УРН АЛОВП ервы е р езу л ьтаты эксплуатации линии 100 кв постоянного т о к а Ш в ец и я—Готланд. Г р о зо за

щ ита сам олетов. 75

Х РО Н И К АО XV сессии М еж дународной конф еренции по больш им электрическим сетям . О рганизации

ВНИ ТО Э содей ствую т электриф икации сельского хозяй ства . В Техническом управлении М Э С . В И н стит у те истории естество зн ан и я и техники А кадемии наук С ССР. П роф ессор С. М. Брагин. |н. Д. Ц ю рупа 78

БИ БЛ И О ГРА Ф И ЯВ. А. В ен и к ов и Н. А . М ел ь н и к о в — К нига X. Ф. Ф азы лова „Теория и м етоды р асчета эл ек

трически х систем " С тационарны е режимы. 84Л . Б. Г ей л ер — К нига Н. А. П о лякова „Э лектри ческие маш ины" 86В . М. С и н ьк ов — К нига М . Ф. П о яр ко ва „С ельские электри ческие станции и подстанции" 87Н овы е книги по эл ек тр и ч еству , эл ек тр о тех н и к е и эл ек тр о эн ер гети к е 88У к а зате л ь м атериалов , помещ енны х в ж урнале „Э лектри чество" за 1954 г. 89

<> О ^

6" О Л и .i У Д С S А Яовластная

§ Й В Л и о Т Ё К А

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

главный редактор Н. Г. Дроздов,зам. главного редактора И. А. Сыромятников,члены редколлегии: К. А. Андрианов, Г. В. Буткевич, А. А. Глазунов, В. А. Голубцова, Е. Г. Комар,

М. П. Костенко, А. М. Федосеев, М. Г. Чиликик, М. А. Шателен.

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:

А д р е с р е д а к ц и и : Москва, Б. Черкасский пер., д. № 2. Тел. К 4-24-8D А д р е с д л я т е л е г р а м м : М о с к в а Э л е к т р и ч е с т в о .

А д р е с д л я к о р р е с п о н д е н ц и и : Москва, Главный почтамт, почтовый ящ ик № 648.


Инженерный метод расчета характеристик двигателя независимого возбуждения в системах

автоматического поддержания скоростиКандидат техн. наук А. А. СИРОТИН

Московский энергетический институт им. Молотова

Задачей настоящей статьи является описание простой инженерной методики расчета и построения статических скоростных характеристик двигателя независимого возбуж дения / ? = / ( / ) , работающего в системах автоматического регулирования (САР), с р азличными вариантами обратных связей. От ск о ростных характеристик легко перейти к м еханическим, считая ток в якоре двигателя пропорциональным моменту на валу / = М/с^.

Н иж е рассматривается расчет скоростны х характеристик двигателя сначала д ля более сложной САР, имеющей в своем составе систему ген ер ато р —двигатель {Г — Д ) с электро- машинным усилителем поперечного поля (ЭМУ), питающим обм отку возбуж дения генератора. Затем принятая методика распространяется на ряд САР с различными обратными связями.

И сходны ми данны ми для расчета статических характери сти к можно считать следующие: сопротивление якорной цепи двигателя и генератора R', коэффициенты, характеризую щие

Ей Мдвигатель — „ сопротивления як о р ной цепи и обмотки возбуж дения генератора и R^/, кривая э. д. с. генератора, снятая в зависимости от напряжения на его обмотке возбуждения; сопротивления и витки используемых обмоток управления ЭМУ; внешняя х ар актер и стика ЭМУ = и характеристика егоэ. д. с. в зависимости от напряжения на за дающей обмотке без обратных связей. Стметим, что каталож н ы х дан ны х для расчета н едостаточно.

М етодика расчета статических скоростных или механических характеристик содерж ит три этапа; п е р в ы й э т а п — подсчет задающего напряжения ЭМУ, необходимого для получения заданной э. д. с. генератора E q в разомкнутой системе; в т о р о й э т а п — определение задающего напряжения ЭМУ, которое нужно иметь в замкнутой системе, при заданных коэффициентах обратных связей и прежней э. д. с. генератора Eq] т р е т и й э т а п — ра-

Приводится инж енерная методика расчета статических скоростных характеристик двигателя неза ви си мого возбуж дения, работаюицего в системах автоматического поддерж ания скорости вращ ения. Методика излож ена д л я систем, содерж ащ их элект рона- ш инны е усилит ели, но может быть распространена на более ш ирокий кр уг систем автоматического

р егули р о ва н и я.

счет и построение заданной характеристики двигателя в зам кнутой системе п = f { I ) .

Системы с жесткой отрицательной обратной связью по скорости (рис.

1,а). При увеличении нагрузки н ав а л у двигателя скорость вращения сниж ается , что приводит к увеличению напряжения на обмотке управления ЭМУ. Усилитель увеличивает напряжение на обмотке возбуждения генератора, генератор повышает э. д. с., а следовательно, поддерж ивает скорость вращения двигателя. Благодаря: обратной связи падение скорости двигателя при< увеличении нагрузки может быть значительно уменьшено по сравнению с падением скорости в разомкнутой системе.

В разомкнутом состоянии (рис. 1 ,с), когда обратная связь отсутствует, а обмотка 0 Y 2

подключена к реостату Rq, можно записать:

( и . 1 - К у 2 - ^ е г Л ) К = Ей, ( 1)

где t / ^ j— задающее напряжениев разомкнутой системе;

коэффициент усиления

ЭМУ по напряжению; ток возбуждения генератора, соответствую щий его э. д. с. Ей',

R^ — эквивалентное сопротивление ЭМУ, учитывающее падение на- п р яж ен и ян а выходных щ етках, т. е. настройку компенсационной обмотки;

k —%у2 —- 'эм уи з1

его

k = ЕйЬгО^вг

— коэффициент усиления

генератора по жению;

^^зГ^оу2- Э - Д - с . ЭМУ;I ~

напря-

^^qR^ — падение напряжения на выходных щ етках усилителя.


Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

П осле умнож ения и деления второго члена разности на получается:

то

(2)

где — коэффициент усиления ЭМУ и генератора по напряжению.

Уравнение (2) дает возмож ность выполнить первый этап расчета — подсчитать задающее напряжение в разомкнутой системе с учетом настройки кЬмпенсационной обмотки ЭМУ.

О бращ аясь к зам кнутой системе рис. 1,а, рассмотрим ее работу при идеальном холостом ходе двигателя , сохраняя при этом прежнюю э. д. с. генератора Е^.

Д л я этого случая легко записывается уравнение напряжений

его 9 (3)

-ГгВ котором у = = - ^ — коэффициент тахогенера-тора в вольтах на оборот в минуту. Падение напряжения в якорэ тахогенератора не учиты вается.

Выполнив преобразования, удается записать:

и (4)

Исключение Eq из уравнений (2) и (4) дает:

1 + А(5)

-Е,.

П ереходя к скоростной характеристике, м ож но записать:

и, исключив ДД из уравнений (7) и (8), получить уравнение (9)

п =и з 2 '

1 -+7-Й1 - I R

■Kl^e(9)

Последнее позволяет рассчитать точки ско ростной характеристики двигателя, работающего по схеме рис. 1,а , т. е. выполнить последн и й — т р е т и й — этап расчета.. Системы с ж есткой положительной связью

по току (рис. \ ,б ) . В этой системе прежде всего возникает задача приведения сигналов токовой обмотки 0 Y 1 к задающей 0Y2 , если витки и сопротивления этих обмоток различны.

Исходя из одинаковости ампервитков действительного и приведенного токов, можно записать ток обмотки 0Y1 , приведенный к обмотке 0Y 2:

^оу\ Ёу\ WА у{ — ^ оу\

о у2 V l ^оу2'(10)

Суммарные намагничивающие ампервитки усилителя по продольной оси запишутся как сумма

= ( / „ . , + О » . « =/и.оу2 ^оу\

^оу2 ^оу\ ^оу2W „ = оу2

\

W.

Ку\ ^oy2jRoy2 (И)

Если обозначить и k®о;/2 Roy2

TO

w,оу2

R.■оу2( 12)

Уравнение (5) позволяет выполнить второй этап расчета — подсчитать увеличенное задаю щее напряжение д ля замкнутой системы.

Теперь предполагается, что двигатель нагруж ен . При этом скорость его снижается на вели- •чину — Дя, а э. д. с. генератора возрастает на -(-ДЯ. Д ля определения АЕ снова записывается

3/равнение напряжений

1 ( ^ . 2 - Л ) К у 2 ~ К = Е Л Д £ . ( 6 )

Ток возбуж дения представляется как сумма4 г = вгО + Ч г -

П росты е преобразования уравнения (6) с уче

том, что A I ^ ^ .R k ^ ^ ^ = A E j ^ , приводят к опре

делению АЕ:^ 3 2 - V n

(7)

(8)

Из уравнения (12) следует, что напряжение на задающей обмотке можно рассматривать как сумму двух составляющих. Вторая составляю

щая обусловлена положительной токо-R

вой связью.Д ля приведения напряжения на токовой о б

мотке к задающей обмотке нужно действительное напряжение ум нож ить на и разделить на k^.

Приведенная выше методика расчета стати ческих скоростных характеристик успешно применяется к схеме рис. 1, 6 .

Д ля разомкнутой системы, очевидно, справедливо уравнение (2). П ереход к замкнутой системе при идеальном холостом ходе двигателя не вносит ничего нового, так как сигнал в цепи обратной связи отсутствует, а это значит, что

^32 = t^H- (13)Если нагрузить двигатель, то обратная связь

создаст напряжение на обмотке 0 Y 1 и приведет к повышению э. д. с. генератора на


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О

Это приращ ение находится из уравнения напряжений

и з2 к^ = Е , - \ - й Е . (14)

З д ес ь введен коэффициент обратной связи

по току р =

П осле преобразований из уравнения (14) получается:

й Е = к^ _____ 4 +1 + а д ~ Е , . (15)

Исключение величины Д £ из уравнений (8) и (15) позволяет записать искомое уравнение скоростной характеристики

%- I R (16)

Распространение методики расчета на д р у гие системы. Изложенная выше методика расчета статических характеристик была применена к ряду систем автоматического поддержания

скорости. Уравнения скоростных характеристик для этих систем сведены в таблицу. Во втором столбце таблицы помещены уравнения для САР, содерж ащ их систему Г — Д с ЭМУ поперечного поля, присоединенным к обмотке возбуждения генератора.

Замена ЭМУ поперечного поля на ЭМУ с самовозбуждением и применение той же методики расчета приводят к уравнениям тр еть его столбца таблицы. Аналогично можно получить уравнения скоростных характеристик более простых систем, помещенные в четвертом и пятом столбцах таблицы. Уравнения четвертого столбца получаются из уравнений второго столбца, если учесть, что R^ = R^\ RJR^a = О и ki = k^^^. При необходимости предлагаемую методику расчета статических характеристик удается распространить на системы с ЭМУ и другими вариантами обратны х связей, а т ак ж е— на системы, содерж ащ ие магнитные усилители и электронно-ионные устройства.

Выбор коэффициентов обратны х связей. Уравнения, сведенные в таблицу, позволяют получить условия для выбора коэффициентов обратных связей по перепаду скоростей Ап при изменении тока якорей от нуля до номинального или по заданной жесткости характери-

У р ав н ен и я ст а т и ч е ск и х х а р а к т ер и сти к дв и гател я в различ ны х си с т е м а х

Н а з в а н и яо б р а т н ы х

в язе й

С и с т е м ы Г Д с у с и л и т е л е м п о п е р еч н о го п о л я , п р и с о е д и н е н н ы м к о б м о т к е в о зб у ж д е н и я

ге н е р а т о р а

ю о

aj с о ^" \0 S и О)\0 S и <иЧ 5 О Я

_ О Я 5 31н 5 S

С и с тем ы Г Д с у с и л и т е л е м п оп ер еч н о го п о л я , р а б о т а ю щ и м в к а ч е с т в е

ге н е р а т о р а

со о

. О) <и <9 Ь о S « Ю S Ю 01« t- q о я^ о я S яо н о со 0JН о >.о =(

О т р и ц а т е л ь н а я о б р а т н а я

с в я з ь по ск о р о с т и д в и г а т е л я

П о л о ж и т е л ь н а я о б р а т н а я

с в я з ь по т о к у д в и г а т е л я

О т р и ц а т е л ь н а я о б р а т н а я С в язь по н а

п р яж ен и ю д в и г а т е л я

О т р и ц а т е л ь - НсЯ о б р а т н а я с в я з ь по с к о

р о с т и и п о л о ж и т е л ь н а я

по т о к у д в и г а т е л я

О т р и ц а т е л ь н а я о б р а т н а я с в я з ь по н ап р я ж е н и ю г е н е р а т о р а и п о л о ж и т е л ь н а я по т о к у

д в и г а т е л я

Фз2 + ~ R)________1 +^1+Яэ1Яе

- IR )

ft. I U,2 + - ^ I R______ R___1 +RalRee - IR

ft, (Пз2 + “ 1Яг)I + “ ft. + RajRee - I R

ft. t 32 + -

i + ~ ^ R a l R e e-----IR

ft.( IR'IR

У р ав н ен и я те ж е , что и в с т о л б

ц е 2. но R q з а м е

н я е т с я ч е р ез R y ty — с о п р о т и в

л ен и е як о р н о й

цеп и Э М У

*оу2 ^ з2 - ■ IR I

1 4 -Т Я ру2 -IR

I ■п = ------

^g

I p ft® \ ftoy2+ 3 2 + ^ R j ^R

п1 ' R o y l K I 32 E Л I R a

< g 1 4 - “ ftoj/2

1

~ { Т Р ' К у 2 Д з 2 + „ 7 1R 4 - ‘R

JQп = ---‘ g 1 Roy2

L

I K 1

J

*оу2Pft® t

Us2 + ^ ^Ra + -jp^lR)1 + “ ftoji2 - I R

У р а в н е н и я т е ж е , ч т о в с т о л б ц е .

4 , но■■ Rя у .

Rny-^^-п р о т и в л е - . н и е я к о р ной цеп и у с и л и т е л я

■ К о э ф ф и ц и е н т о б р а т н о й с в я з и по н а п р я ж е н и ю а *о у

(рис 1, в).



ДлД л я подсчета коэффициента обратной

связи по скорости получается уравнение

R— 1 1 +

связью по напряжению и полож ительной по току:

' r I 1 +

К - « ) 1

ЕвгУ

R. \

(18)

R„

k,k

_k,k

l \

R

Ж \R.

Тй,аR

Ж

(19)

(20 )

(21)

При использовании уравнений (20) и (21) следует задаваться коэффициентами у и а и затем подсчитывать коэффициенты токовой связи р. Токовая связь вносит в характеристики криволинейность, связанную с криволиней- ностью кривой ki С повышением тр е бований к прямолинейности характеристик коэффициенты у и а д олж ны возрастать, а р— снижаться .

Опытная проверка полученных зависимостей проводилась на нескольких установках , по одной из которы х приводятся полученные результаты. У становка позволяла собрать схемы рис. 1, а — д.

Основные данные машин. ЭМУ п о п е р е ч н о г о п о л я . Тип — ЭМУ-12; П^ = 110в ; с четы рьм я обмотками управления, из кото р ы х первые две имеют каж дая R — 145 ом и w = — 900 витков, а вторые— R = \ 7 5 ом; w — 675 витков. Д в и г а т е л ь . Тип— ПН-205; = 20,5 л:вт;

в160

160Рис. 1. У прощ енны е схемы автом атического поддерж ания скорости д в и гател я .

стики. в каж дом уравнении второго столбца легко выделить выражение, умноженное на ток I. Это выражение и дает перепад скорости на 1 а якорного тока и для номинального то ка оно может быть приравнено величине а = 80

120

100

60

(17)

А налогично выводятся уравнения (18), (19), ( 20) и (21) для систем второго столбца т аб лицы: с положительной связью по току, с отрицательной связью по напряжению, с отрицательной связью по скорости и полож ительной по то ку и, наконец, с отрицательной

4о

го

9

/

О. о -

/ ЧГ

. //У /

\ /

у - ' - ■

\ ,

6

// />;

/ /

/ / л у ^ / / /

0 г1

0 31 .... ,

0 6 1

) 5. . 1

0 6...... . 1

0 711 ....— 1

5 Щ зА

о 1 2 3 6 5 6 2 и 1

Рис. 2. К ривы е э. д. с. Э М У и ген ер ато р а и общ его коэф ф ициента усиления по напряж ению



SiO

500,о го 40 6 0 во юо 120 шо т 200 220 а

Рис. 3. Р асчетны е и опы тны е стати чески е скоростны е х ар ак тер и сти к и д в и гател я .

i — С А Р с о т р и ц а т е л ь н о й о б р а т н о й с в я з ь ю по с к о р о с т и ; 2 — С А Р с о т р и ц а т е л ь н о й с в я з ь ю по с к о р о с т и и п о л о ж и т е л ь н о й по т о к у ; 3 — С А Р с о т р и ц а т е л ь н о й о б р а т н о й с в я з ь ю п о н а п р я ж е н и ю и п о л о

ж и т е л ь н о й по т о к у .

i / „ = 1 1 0 e ; = 970 об/мин; Ё = 220 а. Г е н е р а т о р имеет данные, аналогичные двигателю. Т а х о г е н е р а т о р . Тип — УМ; =: 25 sm.

Д ля ЭМУ снимались внешние характери стики, которы е показывают, что можно принимать близкими к нулю при низких н апряж ениях и 1,25 ом при напряж ениях, б л и зких к номинальному.

Н а рис. 2 представлены полученные опытным путем характеристики э. д. с. ЭМУ и генератора в зависимости от входных напряж ений (кривые 1 и 2). По этим кривым расчетом получена кривая э. д. с. генератора в зависимости от напряжения на задающей обмотке Э М У (кривая 5), которая хорош о совпадает с экспериментальной. По кривой 3 построена кривая 4 коэффициента усиления в зависимости от напряжения на обмотке управления ЭМУ.

На рис. 3 сплошными линиями показаны опытные скоростны е характеристики для наиболее часто применяемых схем рис. 1,а , г и 6 . П унктирами обозначены расчетны е характеристики , полученные с учетом кривой рис. 2 . Опытные и расчетные характеристики близки д р у г к другу.

Выводы. 1. Д л я точного построения статических характеристик двигателя в заданных САР необходимо располагать кроме каталож ны х данных: характеристиками э. д. с. ЭМУ и генератора , внешними характеристиками ЭМУ,

сопротивлениями цепи якорей генератора и двигателя, обмотки возбуждения генератора, а такж е сопротивлениями и витками обмоток управления ЭМУ.

2. Д л я повышения точности расчетов след у ет учитывать явления гистерезйса ЭМУ и генератора. Следует, например, подсчитывать кривую k\ рис. 2 либо по восходящ ей, либо по нисходящей ветвям характеристики э. д. с. в соответствии с действительны м процессом намагничивания.

3. Анализ уравнений таблицы приводит к тому, что системы с обратными связями по скорости и напряжению имеют „предельные" характеристики: при А)—>-оо и RglRg^-^^- П редельными д л я САР со связью по скорости являю тся прямые постоянной скорости, для САР со связью по напряжению — прямые с наклоном естественной характеристики двигателя.

4. Системы с обратной связью по току обеспечивают статические характеристики со значительной кривизной, обусловленной криволи- нейностью кривой коэффициента усиления.

5. Наиболее точно могут поддерж ивать скорость вращения двигателя системы с сильной отрицательной обратной связью по скорости и слабой положительной — по току (четвертая строка таблицы). Удовлетворительная прямолинейность характеристик здесь обычно полу

чается, если 10. Н е д о с т а т о к — наличие

тахогенератора.Системы с одной отрицательной обратной

связью по скорости только при больш их коэф фициентах усиления могут д а т ь характеристики со скоростью, мало падающей при увеличении нагрузки.

Системы с отрицательной связью но напряжению и положительной — по току обеспечивают характеристики с большей кривизной, чем характеристики отмеченных выше систем, за счет более значительной токовой связи. П о л о жительное их качество — отсутствие тахогенератора.

[10.7.1954]


Схема непрерывного регулирования скорости асинхронного двигателя и метод расчета

механических характеристикКандидат техн. наук М. Н. ГУБАНОВ

Институт автоматики и телемеханики АН СССР

Введение. Асинхронный электропривод имеет по сравнению с электроприводом постоянного тока ряд преимуществ: трехфазные асинхронные машины дешевле, легче и надежнее машин постоянного тока и не требую т преобразования электроэнергии. П оэтом у за последнее время было проведено много работ [Л. 1, 3, 4, 5] по созданию систем управления асинхронным двигателем при помощи дросселей насыщения. О днако системы дроссельного управления, рассмотренные в указанных работах, не обеспечивают регулирования скорости вращения асинхронного двигателя в режиме торможения про- тивовключением и устойчивой работы при резком изменении нагрузки двигателя. М еж ду тем асинхронные электроприводы кранов, экскаваторов, шахтных подъемников и ряда других механизмов требуют регулирования скорости как в т я говом, так и в тормозном режимах при резко переменной нагрузке. В настоящей работе рассматривается схема дроссельного управления, позволяющая плавно регулировать скорость асинхронного привода в указанных режимах, и предлагается метод расчета управляемых механических характеристик с учетом нелинейности дросселей насыщения.

Принцип действия схемы. Рассмотрим схему упразления асинхронным двигателем при помощи дросселей насыщения (рис. 1), работающую

3 (разная сет

Рассмотрена работа системы дроссельного у п р а в ле ния асинхронны м приводом , обеспечиваю щ ая жесткие м еханические характеристики и непреры вное регули р о ва н и е скорости в тяговом и тормозном реж имах. Д а н ы метод и прим ер построения м еха ни ческих характеристик п р и дроссельном уп р а влен и и с обратной связью по скорости. П риведены р е зу л ь таты испытания системы и дано сравнение их с рас

четными данными.

Рис. 1. Схема дроссельного управлени я асинхронным двигателем , работаю щ им по принци

пу сравнения напряж ения.

ПО принципу сравнения задающего напряжения с напряжением тахогене- р а т о р а / / г - В каж дую фазу статора асинхронного- двигателя 1 включен д р о с сель насыщения, имеющий обмотку переменно

го тока 2 и обмотку постоянного тока 3. Подмагничивание дросселей насыщения осущ ествляется автоматически, через усилитель 4 от разности напряжений тахогенератора 5 , сидящего на валу управляемого двигателя 1, и задающего напряжения, устанавливаемого потенциометром 6. Д л я увеличения вращающего- момента асинхронного двигателя при пуске, а такж е в тормозном режиме (рис. 2 , кривая 1) в цепь ротора включены дополнительные сопротивления R, г и Lo«)i = Xo (рис. 1). В качестве усилителя 4 может бы ть езлт магнитный, элек- тромашинный или другой усилитель. Изменяя ток подмагничивания в обмотке 3 дросселей насыщения, мы будем изменять сопротивления их, в результате получим семейстго механических характеристик (рис. 2), где кривая 2 соответствует максимальному току подмагничивания — К макс, кривая 5 — минимальному току — 7 5 = 0,

При изменении скорости вращения двигателя вследствие изменения нагрузки его автоматически будет изменяться и ток подмагничивания дросселей насыщения, в результате чего мы будем переходить с одной механической х ар актеристики на другую (рис. 2) по кривым 4 и 5. Эти кривые и являются управляемыми механическими характеристиками асинхронного двигателя.

Напряжение тахогенератора всегда должно- направляться навстречу задаю щ ему напряжению, быть меньше его в тяговом и больш е в то р мозном режимах. Тогда с уменьшением с к о л ь жения двигателя подмагничивание дросселей, а следовательно, и момент двигателя б у д у т у м ен ь шаться, т. е. управляемые ’характеристики б у д у т устойчивыми (рис. 2, кривые 4, 5). В противном случае возникнет подмагничивание дросселей в обратном направлении и характеристики б у дут неустойчивыми. Д ля предотвращнния этого- в цепь тахогенератора и задающ его напряж ения включается электрический вентиль 7 (рис. 1). В этом случае при любом изменении задающего-



щих в двигателе при малых нагрузках отрицательный момент, равный неуправляемому моменту M(j.

Метод расчета управляемых механических характеристик асинхронного двигателя. Схема; замещения асинхронного двигателя с контактными кольцами и с вынесенной намагничивающей цепью на входные зажимы двигателя показана на рис. 3, где Г] и Х; — сопротивления фазы статора; и х^ — сопротивления намагничивающей цепи; Г2 и х ^— сопротивления фазы ротора, приведенные к статору R', г' и х ф =o)iLg — дополнительны е сопротивления, включенные в фазу ротора и приведенные к статору.

При заданных параметрах схемы можно аналитически определить полное сопротивление и cos tf как для всего двигателя Z g = f x (s) и cos = / 2(5), так и д ля рабочей цепи его

Рис. 2. М еханические хар актер и сти ки асинхронного _ д в и га те л я и диаграм м а напряж ений у п р авл яю щ его контура.

напряжения двигатель будет работать в т я говом и тормозном режимах только по статически устойчивым характеристикам.

Положение жесткой управляемой характеристики 4 в зависимости от величины определяется пересечением прямой задающего напряжения и^= т ост (рис. 2) и прямой напряжения тахогенератора

f / j , = C i ( l — S ) , (1)

где Cl — постоянный коэффициент, зависящий от параметров тахогенератора.

При плавном уменьшении задающего напряжения /7з управляемая характеристика 4 будет так ж е плавно перемещаться до s = l и дальщ е в тормозном реж им е— до любого s>>l. П ереход из тягового режима в тормозной происходит от уменьшения без всякого переключения в схеме электропривода.

С корость вращения двигателя вслед за перемещением управляемой характеристики будет т ак ж е плавно изменяться от номинального значения до — п^. Н а границе тяговой и тормозной зон двигатель мож ет д ер ж а т ь груз в неподвижном подвешенном состоянии. Ж е ст к о с т ь

ДМ .характеристики ~ б у д ет определяться изменением скольж ения при котором возникает изменение напряжения тахогенератора достаточное, чтобы уменьш ить ток подмагничи- вания дросселей насыщения от /^, до нуля (рис. 2). Величину 4si при заданной величине MJj. можно менять в ш ироких пределах путем изменения возбуж дения 8 тахогенератора (рис. 1). Неуправляемая область Mq асинхронного двигателя (рис. 2) мож ет быть устранена путем включения в цепь статора реверсивных дросселей насыщения небольш ой мощности, создаю

(2)

Предварительно преобразуем параллельно включенные дополнительны е сопротивления в эквивалентные сопротивления и включенные последовательно (рис. 3),

R'{Rr' + r ' 2 - f 52дГц2)Ж оп^-

Т Воп—'X g R ’ 2

(R'-pr')2-t-s2Xo 2 •

(3>

(4)

Полное сопротивление двигателя Zg^ будет равно:

^В е-Ж е ^JT^Be + jx ^ +

Х ^ = Х х + Х ^ , (6>где

^ доп ’ тс — А- Х,^-{-Хд (7).г =Г1 -I------р.. * ' S

Из уравнения (5) имеем:

Гр ( 7 + 4 ) + (4 + 7 )

'-дв-

(Гр+ + (.Хр-4- Хф2

_ Хр{г^Жх1) + хД г1 + х1)

д в

д в

(8)

(9)

( 10),

X'

%

- Ф

м л я п 4 4 ш п ш ш г - р

о ^0 d

Гдоп Тдоп

Рис. 3. С хем а зам ещ ен ия асинхронного д в и гател я с контактны м и кольцам и.


10 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

Sp 'Зв ^двт ш г

I

векторную диаграмму напряжения и тока эквивалентной схемы фазы двигателя и д росселя (рис. 4). Определив д ля данного значения тока

(рис. 6) напряжение двигателя Ug^, находим момент двигателя по уравнению

Рис. 4. Э к ви вал ен тн ая схем а ф азы д в и гател я и д р о с се л я насы щ ения.

Эквивалентная схема фазы двигателя и д р о с селя насыщения показана на рис. 4, где 0/^— фазовое напряжение сети; Ug— напряжение д р о сселя насыщения, определяемое в зависимости от величин тока двигателя Ig^=zlg^ и тока под- магничивания кривыми 17g=;/(/g) п р и = « о с т (рис. 5).

Д ля решения этой нелинейной цепи предлагается следую щ ий способ (рис. 6 ). По оси абсцисс отклады ваем в масштабе m^ ток двигателя 1д^=1д^. П од углом фдд к оси абсцисс проводим прямую. Д л я любого значения то к а 1д на этой прямой мы получаем отрезок ОК, которы й по направлению и по величине в масштабе т^-=т^Гд^ дает напряжение двигателя Ug^. В этих же масш табах перестраиваем вольтамперные характеристики дросселя насыщения. Напряжение дросселя отклады ваем не от оси абсцисс, а от наклонной прямой ОК напряжения двигателя. Из начала коорд и н ат радиусом, равным фазному напряжению сети в том же масш табе проводим окр у ж н о сть , ко торая пересекает вольтамперные характеристики дросселя в точках Hj, а^, а^. К аж д ая точка пересечения определяет ток 1д^, напряжение двигателя Ug^ и напряжение д р о сселя и др. Соединив, например, точку Нг с точкой К и с началом координаты, мы получим

М =2 ''2 + ''а

m\PiVse----- —

a>l9,81\2

LV+ + -*2 + ^donV

(И )

где Ш] и р 1 — число фаз и число пар полюсов двигателя. Уравнение (11) не учиты вает сн и ж ения величины момента двигателя от высших гармоник. Это снижение при больш их нагрузках двигателя мало, так как напряжение на дросселе в этот момент, а следовательно , и высшие гармоники его незначительны. При построении ж естких управляемых характеристик (рис. 2, кривые 4, 5) величины срд , Гд и в диапазоне скольж ения /isj практически не изменяются. П оэтом у определение токов и напряжений д ля всех точек ж есткой управляемой характеристики можно производить при одном и том же масштабе и на одном и том же графике.

В случае короткозамкнуты х асинхронных двигателей долж ны быть заданы при номинальном напряжении следующие характеристики: ток статора / , вращающий момент М' и costp в зависимости от скольж ения s

/ z = / , ( s ) ; M '= z / 2 ( s ) ; С 0 8 ф = / з ( 5 ) .

г.Зная ф и Гд^— -j-costp, находим напряжение двигателя (рис. 6).

М омент двигателя в этом случае будет:

и двМ = М ’^ = Ш ~ ( 11')

Д ля построения уп равляемых ж естких механических характеристик, кроме у к а зан ных параметров двигателя, дросселей насы щ ения и т а х о генератора, д олж ны бы ть т а к же заданы: входное сопротивление /?1 усилителя 4 (рис. 1); зависимость тока на выходе усилителя Ё от тока 1^ на входе усилителя:

( 12)

Д л я электромаш ннного усилителя ЭМУ эта зависимость б у дет иметь вид:

/ = - ± kl..

Рис. 5. В ольтам п ерны е хар актер и сти ки др о ссел я при его подмагничивании." R n + R y У

(13)


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О И

гд е k — коэф ф ициент усиления ЭМУ;— сопротивление цепи подмагничивания

дросселей насыщения;R y — выходное сопротивление усилителя;Еу — напряжение на выходе усилителя при

холостом ходе.Падение напряжения на электрическом

вентиле 7 дано на рис. 1.П у сть тр еб у ется построить управляемую х а

р ак тер и сти ку д л я данного задающ его напряжения и^. З ад аем ся током подмагничивания /„. По уравнению (12) или (13) находим 1^, а по уравнению (14) определяем Uj.

U , = U - I R , - U ^ .

З н а я Uj., по уравнению (1) находим s.

Имея S и 1^, по графику рис. 6 находим 1д и Ug^, а по уравнению ( 11) или ( 11') — момент д в и г а т е л я Мд^.

Изменяя ток подмагничивания, мы будем пол у ч а т ь соответственно новые значения s и Мд^. В результате будем иметь управляемую механическую характеристику M g^= f{s) .

П р и м ер р а с ч е т а . В виде прим ера приведем р езу л ьтаты р а с ч е т а у п р авл яем ы х м еханических х ар ак тер и сти к д л я

330к р ан о в о го д в и га те л я М Т-21-6; Р„ = 5 кет ; =

= 15/25,7 а; = 5,5 кгм ; = 940 о б j м ин; число пар пол ю со в р = 3 (15); с т а то р д в и гател я соединен в тр еу го л ьник, а р о т о р — в зв езд у . П осле преобразован ия схемы со еди н ен и я ста то р а в эквивалентную зв езд у сопроти вления ф аз д в и гател я , приведенны е к стато р у , будут:

/"1 = 0,37 ом; = 0,357 ом; rg = 0,39 ом;

х '2 = 0,675 ом; = 0,46 ом; = 6 ом.(16)

(14)

Рис. 7. О пределение то ка и напряж ения д в и га те л я к примеру расчета.

К роме того, даны :

К ' = 1,58 о/и; г ' = 0 ,1 7 5 О/И; 4 = 27,1 ом; (17)

[/j, = C i ( l — s) = 1 1 0 (l — s ) e ; (18)

k lL = = ^55 0Л/. (19)

В ольтам перны е х арактеристики д р о ссел я насы щ ения у казан ы на рис. 5.

В кач естве у силителя был использован электром аш ин- ный усилитель ЭМУ-12А.

Д л я ком пенсации падения напряж ен ия на д р о ссел ях насы щ ения линейное напряж ение сети было повыщ ено до 290 в.

П остроим управляем ую механическую х ар ак тер и сти к у д л я (7з = 22 в.

Н а основании уравнений (19), (14) и (18) д л я р азл и ч ных значений токов Ц от 1,5 до 6,9 а находим с о о т в е т ствую щ ие S. О пределив по уравнениям (6), (7), (8) и (9) '"ав •'•ев’ находим по уравнению (10) Д л я данногопримера и U^ = 2 2 e получим 3^ = 4 1° и =1,67 о/и. З ад авш и сь м асш табом д л я то ка /И; = 0,5 а//и/м и определив м асш таб д л я напряж ения Шц = m jC g^^p = = 0,835 e ju M , строим граф ик, приведенны й на рис. 7, аналогично граф ику рис. 6. Д л я к аж до го значения и sопределяем U и, п о д став л я я его в уравнение ( 1 1 ), н ах о дим М д „

Н а рис. 8 показана построенн ая таким о бразом управ-Мдв

ляем ая м еханическая х ар ак тер и сти к а = f (s), а на

h s

Рис. 6. О пределение то ка и напряж ения д ви гател я граф оаналитическим методом .

рис. 9 — соо тветству ю щ ая кривая то ка д в и г а т е л я — f{s).

Предварительные расчеты для режима работы крана с П В = 2 5 % показали, что система асинхронного привода с дросселями насыщения в этом


12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12-'

а/ аг аз о4 as оф о,? as as (о i,i 1г 1,з i,6 1.!-•— Двигат ельны й реж им Тормозной-

режим

Р и с. 8. О пы тны е (/) и расчетны е (2) у п равляем ы е м еханически е хар ак тер и сти к и д в и га те л я М Т-21-6 при дроссельном

управлении.

случае более экономична, чем система генерат о р — двигатель (Г — Д ) на постоянном токе с первичным асинхронным двигателем. Система с дросселями потребляет активной энергии на 40 и реактивной энергии на 2 0 % меньше, чем система Г—Д . Это объясняется малым значением ПВ, поскольку при неработающем кране система с дросселями почти не потребляет энергии, а асинхронный двигатель системы Г—Д потребляет активную и реактивную энергию. При больших значениях ПВ перерасход энергии системой Г—Д уменьшается. При ПВ = 60% рассматриваемые системы потребляют практически одинаковую энергию.

Согласно экспериментальным и теоретическим исследованиям можно считать, что вес дросселей насыщения рассматриваемой системы составляет около 50% веса управляемого асинхронного двигателя. Так, например, для управления асинхронным двигателем типа М-Т-52-8 мощностью 30 кет со скоростью вращения 750 об1мин был рассчитан и изготовлен трехфазный дроссель насыщения весом 230 кг. Это составляет 45% от веса двигателя (510 кг).

Д л я более тихоходных или быстроходных двигателей вес дросселя по отношению к весу двигателей соответственно будет снижаться или повышаться. Изготовленный дроссель насыщения обеспечивает пятикратное изменение вращающего момента двигателя. Д л я максимального подмагни- чивания этого дросселя расходуется мощность 700 вт. При увеличении мощности подмагничива- ния вес дросселя насыщения дополнительно снижается.

Результаты испытания. Схема, принятая автором для управления крановым асинхронным приводом, и метод ее расчета были экспериментально проверены. Экспериментальная установка имела данны е, приведенные в примере расчета.

h -Гормозной- реж им

Рис, 9. Зависим ость то ка от скольж ения асинхронного д в и гател я при дроссельном управлении.1 — о п ы т н ы е к р и в ы е ; 2 — р а с ч е т н ы е к р и в ы е .

Опытные управляемые ' механические х ар ак

теристики = / ( s ) при различных задающих:

напрялгениях показаны на рис. 8 , а кривые- h e ^тока двигателя = — при работе его на этих ха-‘ н

рактеристиках — на рис. 9.Результаты испытания показали, что предло

женная система электропривода работает устойчиво и надежно. При плавном изменении задаю щего напряжения скорость двигателя плавно изменяется от нуля до номинального значения как: в тяговом, так и в тормозном режимах.

Из экспериментальных и расчетных характеристик следует, что они хорошо совпадают т имеют жесткость, равную примерно 20.

Д л я проверки системы в отношении ее устойчивости при испытаниях были сняты осциллограммы переходных режимов регулирования скорости асинхронного двигателя под нагрузкой. Н а рис. 10 показана осциллограмма изменения скорости вращения п асинхронного двигателя при: изменении задающего напряжения, где масштабы времени и скорости соответственно равны:1 ceKjcM и 450 об/мин см. .Момент на валу двигателя на участках /, II, III, IV, V м V I осциллограммы изменяется в пределах от 4 до 10 кгм.

/I ж ж

ш ■ жп♦ Y Ж ж

Рис. 10. О сциллограм м а изменения скорости (п) асинхронного д в и га те л я при дроссельном управлении.


. № 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 13

Осциллограмма показывает, что система р а ботает устойчиво. После резкого изменения скорости наблюдаются лишь небольшие колебания ее, которые быстро затухают.

Выводы. В результате проведенной работы доказана возможность практического использования рассмотренной системы для регулирования скорости вращения асинхронного двигателя в широких пределах: от нуля до номинального значения ее как в тяговом, так и в тормозном реж имах. Это дает возможность расширить область применения асинхронного привода и приступить к практической разработке управляемого асинхронного привода для некоторых типов кранов, шахтных подъемников, экскаваторов и других механизмов.

Л и тер а ту р а

1. С. В. К р а у з . П одмагничиваемы е ф еррореакторы и их применение. Т руды научно-технической сессии по эл ек троприводу. ВНИТОЭ, 1951.

2. М. Н. Г у б а н о в . М ето ди ка р асчета регулирую щ их дросселей насы щ ения для стабилизации напряж ения вы прям ителей. Э лектри ч ество , № 3, 1951.

3. А. Г. И в а X н е н к о. М агнитны й привод с коротко- зам кнуты м асинхронным дви гател ем для следящ его р е гу лирования скорости исполнительного механизма. С танки и инструмент, № 12, 1951.

4. А. Г. И в а X н е н к о. А втом атическое р егу л и р о в а ние скорости ко р о тко зам кн у ты х трехф азны х асинхронны х двигателей . Э л ектр и ч ество , № 6, 1952.

5. А. Г. И в а X н е н к о. А втом атическое р егу л и р о в а ние скорости асинхронных дви гател ей небольш ой м ощ ности. А кадем ии наук И зд. УССР, К иев, 1953.

[П . 6. 1954]

Расчет электромагнитного тормозаИнж. М. А. ИАНАСЕНКОВ

Московский энергетический институт им. М олотова

Электромагнитные тор- ■мозы, работающие на принципе вихревых токов, могут иметь различные конструкции. П о условиям

о х л аж д ен и я и простоте конструкции наибольший практический интерес представляют тормозы состальным диском. Этот тип тормозов и принимается здесь за основу при выводе расчетных ‘формул.

У тормозов с гладким стальным якорем воздушный зазор по ширине полюса одинаков и распределение магнитной индукции в зазоре допускается практически равномерное. Примерное распределение магнитного поля по диску тормоза в случае неподвижного диска изображено на рис. 1. Н а рис. 2 показан стальной диск в магнитном поле расщепленных полюсов. Опытная кривая магнитного потока, снятая при различных положениях измерительного витка на полюсном делении диска, представлена на рис. 3 (сплошная линия).

Опыты показывают, что при вращении диска поток в воздушном зазоре уменьшается с увеличением скорости вращения. Распределение магнитного поля по диску уж е не остается таким, как при неподвижном диске, а искажается вихревыми токами, индуктированными в диске.

Так как полная н. с., приходящаяся на полюс, является постоянной при неизменном значении тока возбуждения, то уменьшение потока вызывает перераспределение н. с., большая часть которой теперь будет падать на диск, т. е. на уравновешивание реакции вихревых токов. Увеличение же н. с., приходящейся на диск, должно

П редлагает ся методика расчета электромагнитных тормозов. Дается зависимость момента и потока тормоза от скорости вращ ения с учетом реакции якоря, изм енения температуры яко р я и перераспред елен и я нам агничиваю щ ей силы . Вводится понятие о коэффициенте разм агничивания и дается связь этого коэффициента с коэффициентами элект рического сопротивления. Даются зависимости тангенса и косинуса у гл а сдвига меж ду током и э. д. с. от

скорости вращ ения.

вызывать уменьшение магнитной проницаемости стали диска, которая благодаря вытеснению тока будет различной в каждой точке сечения диска.

iB электромагнитных тормозах на полюсную систему приходится менее

20% н. с. от полной н. с. Увеличение н. с. диска происходит в основно'м за счет уменьшения и. с. в воздушном зазоре. Таким образом, магнитная проницаемость стали диска будет зависеть от в е личины магнитного сопротивления воздушного зазора.

В конечном итоге, поскольку перераспределение н. с. и неравномерное распределение напряженности магнитного поля по сечению диска происходят в результате изменения частоты вихревых токов, магнитная проницаемость должна являться функцией частоты. Зависимость магнитной проницаемости от частоты может быть полу-

11)-----

1

' / Ц ГГ! Г } N д' \ / /

а д )

1-

Рис. 1. п ри м ерн ое распределение м агнитного поля по диску тормоза,

т — п о л ю с н о е д ел ен и е ; Ь я Ь р — д е й с т в и т е л ь н а я и р а с ч е т н а я ш и р и н а п о л ю са; Л — т о л щ и н а п о л ю с н о го н а к о н е ч н и к а ; 5 — в о з д у ш н ы й з а з о р ;

2а — т о л щ и н а д и с к а .


14 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

6 5 H3ZI

а )Рис. 2. С тальной ди ск в м агнитном поле расщ епленны х

полю сов.г — г — ко о р д и н ата ; D „ , D g , D — н ар у ж н ы й , внутрен н ий и средний д и ам етры к о л ь ц а д и ск а; /д — вы со та полю сного наконечника; О ...6 —

п олож ен ия и зм ерительн ого витка.

тельны х периодических функций B{t) и Я ( / ) можно ввести в исходные уравнения некоторы е эквивалентные синусоиды, позволяющие в ко нечных результатах перейти к действительным заданным значениям Ф, В и Я. Заметим, что замена действительны х периодических функций B[t) и H {t) эквивалентным и синусоидами обы чно связана с введением комплексной магнитной проницаемости:

у>2- ( 1>

где ф — угол запаздывания синусоиды м агн и тной индукции от синусоиды напряженности магнитного поля.

Д ля решения задачи воспользуемся у р ав н ениями электромагнитного поля для плоской волны применительно к металлической среде;

Рис. 3. К р и вая распределен ия м агнитного п отока на полюсном

делении диска.

чена в результате решения основных уравнении электромагнитного поля.

Расчетные формулы. Сделаем следующие допущения:

1) среда однородна и изотропна; 2) напряженности электрического и магнитного полей имеют только по одной составляющей, зависящих от координаты z (рис. 4); 3) электромагнитное поле в диске тормоза изменяется во времени по синусоидальному закону; 4) магнитная проницаемость в исходных уравнениях принимается постоянной.

Второе допущение относительно напряженности электрического поля Е оправдывается тем, что по закону Ленца вихревые токи выбирают себе такие пути, чтобы противодействовать изменяющемуся во времени внешнему магнитному потоку. Последний направлен по тангенциальной составляющей диска и Е должна быть направлена по радиусу диска. Тангенциальная составляющ ая Е(, если она имеет место, не создает тормозного момента, а потому и в расчет ее вводить не следует. Составляющая Е^ мала по сравнению с радиальной составляющей (ширина кольца диска I много больше его толщины 2а) и при необходимости может быть учтена.

И ндукция в диске, определяющая собой тангенциальную составляю щую напряженности магнитного поля Я, практически берется до 20 000гс, и поэтому составляю щие Я^ и Я^ ничтожно малы по сравнению с Я (при ш ироких полюсах пространство диска под полюсом не насыщено). Эти составляю щ ие могут бы ть так ж е учтены при определении н. с. диска.

Третье допущ ение введено для того, чтобы сделать задачу доступной математическому анализу. В этом случае вместо слож ны х действи

й Еd x

- —

Реш ение этих уравнений дает:

Я = С , е “ -4

(2)

(3)

(4)

где а=|/у'о)р,у; у — удельная электрическая проводимость; ш — углоьая частота.

MaiHHTHoe поле проникает в диск с д ву х сторон. При равных воздуш ны х зазорах напряженности магнитного поля на обеих торцевых поверхностях диска будут о д и н ак о вы ,а потому и постоянные интегрирования Cj и Сг д олж ны быть равны между собой. При этом будем иметь:

■ ■ (5)Я = Я “ sh а а ’

где Яд — напряженность на поверхности диска. Среднее значение напряженности магнитного

поля по сечению диска

+а

Я , = — i H d z = ^ t h a a .2а J аа (6 )

Подставив отсюда зн ач ен и е . Я^ в (5), полу чим:

ch а гН — ааН ‘ sh а а ’ (7)

Рис. 4. П роникновение электром агнитной волны в ф

диск торм оза - j ,I — ш ирина кольц а ди ска; 2а = tSB d — толщ ин а ди ска; z ^ z — - «координата; Ф — м агн итн ы й поток ; Ё Vi Н — н ап ряж ен ность электри ческого и м агн итн ого полей; п — вектор направления

электром агнитной волны .


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 15

откуда согласно (2) получаем выражение для плотности тока в кольце диска

Ь = — а Ч Н Sh аз sh <ха (8)

аС . o>!xHAaJr7

/= : J 86s = : t I b d z = — j ' kp, (9)

где l^ = l - \ - d — длина в направлении E, т. e.полупериметр сечения кольца диска S = l d ;

2UГа — - — сопротивление постоянному

току;ао=<т/2=6/4 — глубина, на которой условный

равномерно распределенный то к выделяет столько же тепла, как и действительный ток, неравномерно распределенный по сечению диска.

Комплексный коэффициент

thаа \

= k p , - j k >2 (10)

с увеличением ш уменьшается, а при (о—>-0 £^—>•1. Таким образом kp зам едляет изменение тока с увеличением ш. Р езу л ь тат его действия эквивалентен уменьшению магнитной индукции, а при постоянстве Н — уменьшению магнитной проницаемости с увеличением со. П оэтому коэф фициент kp условимся называть коэффициентом размагничивания, учитывающим реакцию вихревых токов, т. е. реакцию якоря.

Если представить комплексную величину аа в следую щ ем виде:

где

а а = j / ycBjj.7a 2 = k i

£ i = £ c o s ф ;

k^— k s m ф,;

k = Y ш(ъуа2;

я ф Г '

(И )

(12)

(13)

(14)

(15)

Элементарная площ адка, через которую проходит элементарны й ток в радиальном направлении, определяется произведением

d s — d { i z ) —'zdz,

где т — полюсное деление диска. После некоторых преобразований находим выражение для полного тока в диске

то из (10) найдем соответственно действительную и мнимую части kp и его модуль:

(16)

(17)

(18)

kl sh kl -|- ^2 sin ^2ch kl cos Й2 ’

k 2*2 Sh kl — kl sin ^2

ch kl -j- COS ^2 ’

~ i / c h kl — cos ^2

V ch ^ i - ) - c o s ^2 ■

К какой из величин в (9) следует относить коэффициент kp может показать лищь опыт. Если kp отнести к г^, то обратная величина

кр кр(19)

долж на представлять собой комплексный коэф фициент полного электрического сопротивления. Составляющие этого коэффициента и его модуль соответственно равны:

^ kj sh fe) - f ^2 sin ^2 _ /■' 2 ch — cos ^2 Pq

^ 1 — kx sin _ XX 2 ch ^1 — cos ^2 Гд

, fei-f2 V c h f e i -

COS ^2 __COS ko Га

(20)

(21)

(22)

Из (20) — (22) и (12) — (15) находим вы раж ения для тангенса и косинуса угла сдвига между током и э. д. с., индуктированны х в диске тормоза:

(23)

COS ф = : = -y i + y -

(24)

где sin ^2~ s h kl

Л. P. Нейман указывает [Л. 2], что п р и р е з ком проявлении поверхностного эффекта в сильных магнитных полях для всех ф ерром агнитных материалов и для любых действующих значений Н практически можно принять tg ф = s

0 ,6= пост . Этому значению тангенса соответствует угол в 31°. Если последнее значение принять приближенно для угла ф , то из (23) и (24) следует, что при резком проявлении поверхностного эффекта (с возрастанием частоты х->0)

t g 'P = tg '? , = 0,6 = n o cm ; cos ф = COS фд 0,8Q=nocm,

что и будет здесь принято во внимание при выводе расчетных формул.

Если квадрат модуля тока [в уравнении (9) под / разумеется действующее значение] ум но


16 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

ж ить на Го и результат поделить на угловую скорость, то найдем выражения для момента тормоза. В таком, однако, уравнении не будет учтено влияние воздуш ного зазора S, которое сл ед у ет учесть, хотя бы приближенно. Д ля учета влияния зазора представим уравнение (9) в следую щ ем виде:

(26)

>где djl — коэффициент, учитывающий составляющую

— н. с., преодолевающая комплексное магнитное сопротивление:

А = д Д ; + А ) : R .= e5T’

/?о — постоянное магнитное сопротивление на глубине «0-

П одставив в (26) значение

и умножив результат на сопряженный ему комплекс, найдем выражение для потерь с учетом воздущ ного зазора:

/ 2/-П k \ = k-п 2 рЬ Е г ’

■где F — н. с., приходящ аяся на два воздуш ных зазора и одно полюсное деление диска;

1V ( k ^ . ^ k y + k i

— коэффициент размагничивания с учетом воздушного зазора;

Ф = 5 р —

Поделив потери (28) на угловую скорость 7Де р — число пар полюсов, найдем

выражение для момента тормоза (в кгм):

(33)

Здесь

М , = СнЯ2; С : = А ^ к , - ,

k — 0,25А24 “ {K + K P F k l '

Магнитный поток полюса вблизи воздуш ного зазора равен удвоенному потоку диска (31);

А.Ф„=2Ф , ,

{krA-KY + k l= 2Фк,,. (34)

(27)

(28)

В уравнениях (33) и (34):D — средний диаметр кольца диска, см\ I и

d — ширина и толщина кольца диска, см\ H=F/r. — напряженность магнитного поля, а/см; !А =В/Я -10~® — магнитная проницаемость в в сек/асм , определяемая по Я из основной кривой намагничивания, снятой на постоянном токе (здесь индукция В в гс); — удельная электрическая проводи.мость стали диска в 1 ом-см.

Уравнения (33) и (34) являю тся основными характеристиками электром агнитного тормоза. Эти характеристики легко могут быть получены непосредственными измерениями момента и потока. Влияние температуры на характеристики тормоза при нагретом диске учиты вается по формуле

1 1^ Р Р2о[1 + «2о( ^ - 2 0 ) ] ’ (35)

(29)

(30)

— коэффициент, учитывающий влияние воздуш ного зазора, где — магнитное сопротивление воздуш ного зазора;

.г=Го^,— активное сопротивление стали диска с учетом явления вытеснения;

(31)

— поток в диске (в якоре) с учетом реакции якоря, где

(32)

— заданное значение потока в диске, обеспечивающее заданный (искомый) тормозной момент;

. S = l d — площ адь сечения кольца диска.

где Р20 и Ojo — удельное сопротивление и его температурный коэффициент при 20° С.

Так как коэффициенты к^ и к^ являю тся функциями коэффициента

^ = = (36)

где п — скорость вращения диска, об/мин, топри заданных значениях Я и ja и известных прочих величинах моменти поток являются функциями только п.

Метод построения характеристики M —f{n). Д ля различных значений п находим значения к и, согласно (25), из (12) и (13) — значения кх = — 0 ,8 6 к и к 2 = 0 ,5 \5 к . По к^ и к^ по таблицам находим значения гиперболических и круговы х функций, после чего, пользуясь (20) и (21), вычисляем к^ и к^, а затем по (33) рассчитываем M = f{n ) .

Таким ж е образом рассчитывается х ар актеристика Ф^ = / ( п ) . Расчет мож ет быть значительно упрощен, если пользоваться кривыми к^,

K - f y ) (рис- 3).


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 17

" > о У я ’

а следовательно, и коэффициента

0,064

приближенно принято;

м1,5а; гО°С

+1Г У о 15а;200 С

//

у/

/ /г ООО 0 -Опыт

W- . 1...п

S00 1000 1500 2000 об /м и н

и 4 - ° т Ь-

Н а рис. 6 дано сопоставление расчетных и опытных данных при разных тем пературах диска для конкретного действующего тормоза [Л. 1]:

0 = 2 4 см; 1=8,75 см; d = 2 a = 4 a o = \ ,5 см;

X = ^ =:18,8 см; 8 = 0 ,3 см; Ь = П см;

h = l , 7 см;

Ц = 1 8 = 9 ,0 5 см; Я = 1 7 0 а/сж; £ = 2 0 0 0 0 гс;

1 = - ^ • 10“ ®= 118-10“ ® в ccKja см;

Р2о = 0,182 ом-см; й2о=0,00625 (для стали).

Здесь h — толщ ина полюсного наконечника, а — высота внутреннего полюсного наконечника. При подсчете магнитного сопротивления воздуш ного зазора

(37)

=^/7 + 2(/0 + 8 )= 15 сж. (38)

Д опускаемая при этом ошибка не может сущ ественно отразиться на величине момента, так как при сильном насыщении диска

Верхняя характеристика (рис. 6) получена при тем пературе диска 20° С. После каж дого опыта диск о х л аж д ал ся до 20° С. В процессе опыта диск все же нагревался, чем и объясняется некоторое понижение опытных точек по сравнению с расчетными.

Нижняя характеристика снята при температуре диска примерно-200 — 210° С. Расчет нижней характеристики проведен для 200° С. Удельное сопротивление стали диска при этом полу-2 Э л е к т р и ч е с т в о , № 12.

Рис. 6. К ривы е зависим ости м ом ента Л1 от скорости вр а щ ения ди ска гг.

чилось в 2,12 раза больше, чем при 20° С, что и является причиной значительного снижения М на восходящей части его характеристики. Опыты показывают, что увеличение активного сопротивления диска при его нагревании не влияет на величину максимального момента тормоза, а смещает его в сторону больших скоростей подобно асинхронным двигателям. Это следует такж е из формулы (33), где коэф фициент с изменением п изменяется от О до 1, При к ^ = 1 Л4 аналогично (25) достигает предельного значения и далее ни от п, ни от у, ни от к. не зависит. Отсюда вытекает м е т о д и к а р а с ч е т а э л е к т р о м а г н и т н ы х т о р м о з о в .

Расчет электромагнитного тормоза сводится в основном к расчету тормозного момента по заданным значениям момента приводного двигателя М\ и соответствующей ему скорости вращения П] и к расчету и. с., обеспечивающей заданный тормозной момент.

При расчете тормоза необходимо иметь основную кривую намагничивания, снятую на постоянном токе, и удельное сопротивление для данной марки стали.

По ряду конструктивных соображений здесь предлагаются следующие соотношения между основными геометрическими размерами, полученные из опыта работы над тормозами:

d'. I£ > 1 0 см;

b 0 ,6х;l ,15d;

8 == 0,2 — 0,4 см.

(39)

(40)

Практикой установлено, что при длительной работе тормоза температура в диске, изготовленном из стали и Cj-2, может быть допущена до


18 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О No 12

250° С. Этой температуре соответствует значение Я 160 ajCM. К огда тормоз предназначается д ля кратковременного режима работы (например, для снятия характеристик двигателей), то д л я тормозов с дисковым якорем предельное значение напряженности магнитного поля в диске мож но допускать до 200 ajcM, не применяя специального охлаж дения. Схема расчета тормозного момента сводится к следую щему;

1) задавш ись значением Я, по кривой намагничивания находим В и [i; 2 ) принимая предварительно из (33) при k ^ — \ находимпостоянную С и при помощи (39) и (40)—основные размеры тормоза; 3) по (35) при 250°С находим Y и по (36) при «=:«! вычисляем коэф фициент k , а затем по кривым рис. 5 находим

и k^\ 4) по (37), принимая во внимание (38), находим коэффициент и затем по (33) вычисляем тормозной момент.

Если вычисленный момент окаж ется немного меньщ е заданного Mj, то мож но ограничиться увеличением диаметра Я, чтобы привести в соответствие расчетный момент с заданным Если же расхож дение велико, то нужно увеличить размеры D, I я d в соответствии с соотно- щениями (39) и (40) и расчет повторить.

К огда средний диаметр диска D расчетом установлен, наружный и внутренний диаметры к о л ь ц а диска (рис. 2 ,6 ) определяются соотношениями D ^ = D — I.

Расчет намагничивающей силы. По задан

ному значению Я находим н. с., приходящ ую ся на одно полюсное деление диска F — xH, которая согласно (27) учитывает и н. с. д ву х воздуш ны х зазоров. К этой н. с. нужно добавить еще и. с. магнитной цепи одного полюса (исключая воздушный зазор), чтобы получить ампервитки на полюс. Если расчет магнитной цепи одного полюса вести по потоку Ф =1 ,25(25В ), где В — магнитная индукция в диске, соответствующ ая зад ан ному значению H , a S — сечение диска, то результат получается вполне удовлетворительны й.

Расчет магнитной цепи полюса ведется по- методам, известным из теории машин постоянного тока. Сечения отдельны х участков полюсной системы выбираются так, чтобы индукция не превосходила примерно 15 000 гс. Число витков и сечение обмоточного провода выбираются в зависимости от напряжения источника постоянного тока , питающего кату ш ки тормоза.

Выводы. Удовлетворительное совпадение расчетны х и опытных данных п одтверж дает правильность предлагаемой методики расчета э л е к тромагнитных тормозов с дисковым якорем . М етодика учитывает влияние реакции якоря, перераспределение н. с., а значит, зависимость магнитной проницаемости от различных параметров и изменение температуры якоря.

Л и т ер а т у р а

1. М . А. П а н а с е н к о в . Э лектром агнитны й торм оз. Э лектри ч ество , № 7, 1952.

2. Л . Р . Н е й м а н . П оверхностны й эф ф ект в ф ер р о м агнитны х телах . Г осэнергоиздат, 1949.

[5.7,1954)

Исследование переходного процесса в линейной цепи методом огибающей

К андидат техн. наук В. В. АНДРЕЕВНаучно-исследовательский институт постоянного тока

При включении идеального („бесконечно мощ ного") источника синусоидальн ого напряжения или тока частоты в сколь уго д но сложную пассивную линейную цепь, лишенную запасов энергии (т. е. при нулевых на-

П редлагает ся аналитическое выраж ение огибаю щ ей кр и вы х переходного процесса, позволяю щ ее избежать построения этих кривы х. Дается граф оаналитический способ построения огибаю щ ей посредством векторногодограф ической диаграммы, который может быть прим енен п р и расчетах, наприм ер, токов короткого зам ы кания в слож ных сетях, в особенности с про

дольны м и емкостями.

Через т = Шоо/ здесь обозначено так называемое „ синхронное " или „электрическое" (безразмерное) время, которое точнее следовало бы называть у г л о в ы м .

Общеизвестно, что число п членов в выра-чальных условиях), возникает переходный про- жении (1) на единицу больше числа корнейцесс. Если любой из токов или любое из напря- определителя системы уравнений цепи. Пара-жений ради общности обозначить через о , то их метры а . и v. отдельны х составляю щ их могутзакон изменения в этом процессе в общей форме встречаться лишь в следую щ их сочетаниях:м о ж ет быть записан следующим образом; (установивш егося или вы нуж

денного с индексом оо) аоо = 0, Voo = l; д ля т членов (монотонно затухающих) а . > 0 , v. = О ( п — 1 ^ т > 0); д л я остальных п — т — 1 чле-

II

V (т) = / 2 Поо 2 а,■6" “*"' cos (v.T - f %). (1)i=l


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 19

нов (колебательно затухаю щих) попарно а. = = w ) > 0, V . =: — v. (rt — т — 1 = 2 А, т. е. четное). Эти параметры так ж е безразмерны, поскольку в качестве аргумента используется безразм ерное -и.

В ы н уж даю щ ая сила (напряжение или ток источника) ради общ ности обозначается через / = ] / ’2 Я с о 8 ( т - р - ф ) . М ож н о показать (прилож ение I), что в переходном процессе действую щее значение установивш егося члена Поо и все коэффициенты а./а^а ~ 1) зависят только от параметров цепи (Vca пропорционально F). Случайный же фактор, которым является определяемая моментом включения начальная фаза ф вы нуж даю щ ей силы, х отя и входит лишь в качестве слагаемого в фазы отдельны х составляющих y(i:) (ф. =: ф — (р., где 1 0 . так ж е зависят только от параметров цепи), но довольно в сильной степени влияет на характер и интенсивность переходного процесса. При о д них значениях ф размах отдельны х колебаний в переходном процессе значительно пре- в ь ш а е т амплитуду установивш егося члена | / 2 Поо, а при других, напротив, процесс протекает со значительно меньшими отклонениями от установивш егося режима.

Как это принято в расчетах токов к о р о т кого зам ыкания, назовем наибольшее значение v у д а р н ы м v^g, а отношение

''уд/ 2 Еоо

— ударны м коэффициентом k^g. Выявление наибольшего из возможны х в данной цепи зн ач е ний v^g и к^д нередко и представляет одну из главных задач расчета переходного процесса.

Лишь для самых простейших цепей удается достаточно просто определить то критическое значение начальной фазы ф^^, которое вызывает наиболее интенсивный переходный процесс с наибольшим из возм ож ны х ударным значением. О днако у ж е в одноконтурной колебательной цепи (цепь г, L, С) такой переходный процесс мож ет возникнуть лишь при условии, если в момент вклю чения источника его напряжение проходит либо через нуль, либо через максимум в зависимости от значения собственной частоты. Н о и это условие является приближенным, так как оно действительно тогда, когда мы не учитываем г в амплитудах и фазах. При недопустимости такого приближения ф , и д л я этой цепи имеет некоторое пром еж у

точное значение, отличное от О, и тт.

Критическое значение начальной фазы ф, , можно найти путем построения кривых н(х) для ряда значений фазы ф в интервале шириной 7t. Но такой способ не дает уверенности в том, что где-либо в пром еж утке между выбранными значениями ф нет такого , при ко то ром у д ар н о е значение было бы еще большим. 2*

Выражению (1) соответствует семейство кривых с параметром ф, попарно симметричных относительно оси абсцисс. Значения параметра к аж д о й пары отличаю тся д р у г от д р у га на тс. Это семейство имеет огибающую, состоящую т а к ж е из дву х симметричных ветвей. Построив ее, мож но было бы совершенно точно найти наибольш ее из возможных ударных значенийVу д . м а кс*

Таким образом задача сводится к получению аналитического выражения огибающей семейства (1). Д л я ее решения целесообразно ввести, как и в теории установивш ихся переменных токов, комплексную запись. Семейству вещ ественны х функций ( 1) будет соответствов ать семейство комплексов

V (т, ф) ZTC 1/ 2 П (х, ф) е-'® '''• =

переменных по модулю ) / 2 П(х, ф) и аргументу 9(х, ф) и образованны х таким образом, что функции (1) составляют их вещественные части:

н(х, ф )= :/?еи (х , ф) = ] / '2 П(х, ф)созб(х, ф).

Мнимые же части записываются следую щим образом:

Im н(х, ф) = ] / 2 У(х, ф)91пб(х, ф)=хП

= / 2 Кос 2 sin (v.x4 ф )

И Л И

1 т н ( х , ф ) = с ± : с 1 ^х, ф ^ ^ = — ^ н ( х , ф ) .

При такой записи легко показать (прилож ение II), что огибающая семейстьа (1) вы р аж ается достаточно просто, а именно:

Д , ) = ± I н (X, 0) I = z t / 2 П ( X , 0), (2)

т. е. ординаты равны мгновенным значениям м одуля того из комплексов семейства, который соответствует значению ф =: 0. Э тот м одуль может вычисляться обычным способом:

1/^ H2(x,0) -b n 2|^ x , : t - E j ;

i- l t=ij=i

X c o s [ ( v . — v^.)x —

(3)

(4)

Выражение (4) оказывается более удобным при малых значениях п.

Обычно нас интересую т не отдельны е частности в очертании огибающей, а общий ее х а


20 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О №> 12

рактер и приближенные значения наивысших ординат, поэтому выражение (2) может бы ть в каж д о м отдельном случае упрощено путем, например, замены в нем отдельны х синусоид с малыми амплитудами или быстрым з а т у х а нием экспонентами, а экспонент — наклонными прямыми.

Огибающая дает воз.можность не т о л ь к о определить непосредственно м одуль н а и б о л ь шего из возмож ны х ударных значений v^g (или ударного коэффициента k^g и момент его наступления т д но путем несложныхвычислений найти и то критическое значение ф азы при котором это ударное значение реализуется. Действительно (приложение II), решив уравнение

^уд. махе ^ ("'"уд. макс’

,„аксЧ) sinполучим:

^ (Да. макС’ ФCOS =

sifi ' I ' . ; / " - - -

уд. макс

^ \ Д а . максг

уд. макс

согласованно — верхние

^00 = 200® 2 — ;3 0 ом 30e-j^^°CM.

В ведем относительны е (безразм ерны е) парам етры :

f cX ,

г '^Cр = — = 0,2 и с = — = 4.

П ереходны й ток, как известно, состоит из у стан о в и в ш ейся составляю щ ей (индекс оо) и двух свободны х, к о л е бательн ы х составляю щ их (индексы 1 и 2). Их п о к азател и им ею т следую щ ие значения:

“оо = о;

^ = 1;

«00 = ь

?оо = - *

17=«2 = у = 0,1:

■’’1.2 = ± | / а —я 1 , 2 === + 2;

+■£+1 . . „ V E — ]2 - = 1 ,5 , а.1 = 0,5:

¥2 = <Роо — arctg

— a rc tg

Р

— Р■ 4fi!i4 с

= = 93°

=Г- = — 89°

а его огибаю щ ую в соответствии с вы раж ением (4)

1ог (Ф = ± 4,7 V 1 + 2„5е-°"2° + е » • 'Д - 3 cos x + c o s Зх)-

— 1,5е ®’^ ° c o s 4 i:- (7)

(5)

или+ н а к и берутся нижние).

Рассм отрим в кач естве примера процесс установлен ия то к а при вклю чении напряж ения промышленной частоты 100 в в одноконтурную цепь с парам етрам и: х ^ — 10 ом {L =;=

32 жги), а:,2 = 40 ом (С =::80 м кф ) и г = 2 ом.К ом п лекс полного сопротивления цепи

По вы раж ениям (6) и (7) на рис. 1 построены 8 к р и вы х сем ейства для одного периода вы нуж даю щ ей частоты , а так ж е их огибаю щ ая для д в у х периодов. П ун ктиром показан а упрощ ен ная огибаю щ ая, построенная по вы раж ению

- (г) - + 4,7 ] / l - (3 cos X - 0,7) е ~ ° ’ + 3 ,5 5 е ~ ° ’ -- ,

ко то р о е в свою очередь получено из вы раж ения (7) путем замены: cos Зх = 0,7, cos 4х = — 0,7.

У прощ енная огибаю щ ая д остаточн о близка к точной, в особенности вблизи верш ин. О пределив по ней о бласть наивы сш их ударны х значений, мон{но бы ло бы построи ть точную огибаю щ ую на небольш ом у частк е , если в этом возникла бы необходим ость.

Рассм отрение сем ейства граф иков отдельны х пер ех о д ных процессов, представленн ого на рис. 1 для четы рех различных значений ф, по казы вает, что наибольш ие у д а р ные значения, равные 10,9а, получаю тся при ф = 0° и 180°. О гибаю щ ая позволяет установить эти значения точнее. При помощи огибаю щ ей, построенной для наш его примера (рис. 1), находим, что наибольш ее из возм ож ны х ударны х значений i^g = 11,3а {kyg_ = 2,4) и н асту п ает в момент = 135°. Д л я это го м ом ента находим;

i (туд. макс , 0°) = — 10,7а;

П Ц д .м а к с ’ - 9 0 ° ) = 3,67а,откуд а

_ 1 0 , 7 , 3 ,67соз ~ 4- У") 3 = + 0,95 и sin Ф^ , = + уу g = + 0,325,

следовательно ,

ф^^1 = 161°, Ф,.„2 = - 1 9к р 2 '

П риведенны е вы раж ения л егк о получаю тся при реш ении уравнения простейш ей колебательной цепи в ком плексной форм е с малым г.

Если прилож енное напряж ен ие (Ь)

и (xj ф) = 141 cos (х -j- ф),

то ток (а) с достаточной для расчетов точностью , приняв ifi = 90° и (р2 = = — 90°, можно записать:

г (х, ф) = 4,7 { — sin (х ф - .Ф) + [1,5 sin (2х ф Ф) —

- 0 , 5 з 1 п ( - 2 х + ф)]}, (6)

М етод огибающей позволяет не то л ько п о лучить более точные значения и нои дает значительную экономию времени, з а т р а чиваемого на вычисления и графические п о строения. Н етрудно подсчитать, что если в составе исследуемой функции ( 1) содерж ится п элементарных функций, в том числе 1 н езату хающая синусоида, т экспонент и =пар затухаю щ их синусоид с общими п оказателями затухания, то в состав подкоренного выражения (4) войдут: постоянный член =

= 1, - | - т экспонент и А ( / п ф - ^ - ) - 2)-(-отзатухаю щ их синусоид. Кроме этого, чтобы получить непосредственное представление о х а рактере самого семейства, нужно, как это видно из примера, построить по крайней мере 4 пары кривых, т. е. вычислить 4 незатухаю щих синусоиды, 4 т экспонент и 4k затухаю щ их синусоид с интервалом значений ф в 45°.

Таким образом, объем вычислений, св язан ных с построением огибающей по выражению (4) и построением семейства кривых, практически одинаков при П — 6 . . . 8 . Если же иметь в виду цепи любой сложности, то для построения огибающей по выражению (3) д остаточно вычислить всего 2 кривых семейства, т. е. выполнить вдвое меньшую работу, если не считать операций возведения в квадрат , суммирования и извлечения корня.


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 21.

м а к с

360 град.

Рис. 1. Семейство граф иков возм ож ны х переходных процессов и их огибаю щ ая (к числовому примеру).

На рис. 2 построена векторно-годограф ическая диаграм ма переходного процесса, иллюстрирую щ ая рассмотренный числовой пример. На ней нанесены начальные полож ения в екто ров всех трех составляю щ их тока относительно вектора прилож енн ого напряжения и, а такж е их годограф ы д л я значений х от О до 360° в системе координат, вращ аю щ ейся со ск о ростью — Шоо-. Таким образом, векторы и я на диаграм м е неизменны и неподвижны, а векторы и /^(х) имеют СЕОими годографамисходящ иеся логарифмические спирали, которые они обегают с относительными скоростями

2 — 1 = 1 и — 3. На годограф ах размечены моменты углового времени х через каж ды е 45°.

Вектор сум марного тока i (х) описывает сходящ ийся к началу вектора 4 годограф неправильной ф ормы в виде вогнутой кривой с весьма остры ми вершинами. Если этот годограф построить в декартовы х координатах, то мы получим огибающую, представленную на рис. 1. С ледовательно , на рис. 2 дан вто рой способ построения огибающей.

Л егко видеть, что вся ко н ф и гурация векторно-годограф ической диаграммы не зависит от начального положения осей координат, т. е. от начальной фазы ф напря. жения и. Иначе говоря, все семейство графиков возможных переходных процессов имеет единую д и аграмму.

Наибольш ее возможное ударное значение легко находится из д и а граммы рис. 2 по наиболее у д ал ен ной ог начала координат точке М

результирую щ его годографа, которая может" быть названа ударной точкой; соответствующая этой точке отметка времени на годографе

Фаза ф, . легко находится иди есть X'у д . м а к с 'условия, согласно котором у в момент х ось вещественных долж на пройти через у д а р ную точку, т. е.

где — аргум ент ударной точки, отсчитанный от вектора и.

i-a..этих

Из диаграммы рис. 2 находим, что Су^^махс-= 11,3а, 135°, т. е. значения


2 2 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

величин совпадают с найденными на рис. 1. Из этой же диаграммы находим, что 0^^ = 62°. Следовательно,

135° — 6 2°= : — 1 9 7 ° = 163°;

— 135° — 62° = — 17°,

что означает расхож дение на 2° с ранее п олученными значениями.

П р и л о ж е н и е J. К ом плексное изображ ение и ссл ед у ем о й переменной V (t) (напряж ения или тока) п о л у ч ае тс я как одно из неизвестны х системы операционны х уравн ен и й цепи при вклю чении в нее вы нуж даю щ ей силы (н а п р я ж е ния или то ка) вида:

H A = V 2 F e > \ т. е. f (р) F

гдеF = Fe'"^,

и при нулевы х начальны х условиях .К ом плексное изображ ение переменной им еет следу ю

щий вид:

З д е с ь D ( p ) — определитель систем ы , а (р) — сумм а а д ъ ю н к т (алгебраи ческих дополнений) е го элем ентов, с т о ящ и х в столбц е п и в тех стр о ках , где правы е части о т личны о т нуля, т. е. равны /(р ) . И определитель, и сумм а адъю н кт его элем ен тов зави сят то льк о от п а р ам е тр о в цепи.

О тнош ение ( р ) : D { p ) — У (р) обычно и м ен у ется о п е раторной проводим остью , а обр атн ая ем у величина Z (р)— операторны м сопротивлением цепи; они о тн о сятся к д ан ном у виду и м есту вклю чения силы f и к данной п ер е м ен ной г/.

О ригинал V (р), т. е. иском ая ф ункция v (т) в ком плексной форме, в р е зу л ьт ат е применения к ней известной теорем ы разлож ения пол у ч ает вид суммы:

ft

» (') = ^ (г).(=1

Э та сумма состоит из п членов, имею щ их общ ий вид:

• Л„ (р;)= ( P i - j ) D ’ ( pdFD(pi

где р; = — -Ь F i — один из п корней произведения ( p - / ) D ( p ) .

Если учесть , что У (р) содерж ит то л ь к о парам етры цепи, то из последнего вы раж ен ия мож но уб едиться , что ком плексная ам плитуда вы нуж даю щ ей силы Y 2 F однотипно войдет во все составляю щ ие (х) в виде м нож ителя. И наче говоря, начальная ф аза ф вы нуж даю щ ей силы войдет во все w,-(х) то льк о в к ач естве сл агаем о го п о ка

зател ей степени экспоненц иального м н о ж и тел я

Д р о б ь

так ж е зави сящ ая то льк о от парам етров цепи, м о ж ет бы ть названа частичной обобщ енной проводим остью цепи для

i -той составляю щ ей переменной v при вклю чении силы f

в данном м есте цепи. О б р атн ая ей величина = z A ' есть обобщ енное частичное сопротивление. Зам етим , что в зависим ости от разм ерностей f и v , которы е м огут бы ть одновременно токам и или напряж ениям и или одна током , а д р у гая напряж ением , У^ м ож ет им еть разм ерн ость проводимости, а Zj- — разм ерн ость сопротивления или наоборот, или, наконец, обе величины б у д у т безразм ерны ми. В частности, одна из У^, отвечаю щ ая корню = j , я в л я ет ся обобщ енной установивш ейся проводим остью

6 ё, — -у — — обобщ енное у становивш ееся • ' 00

сопротивление.П роизведение м одулей Y '2 F - y , ^ = Y 2 V ^ е сть мо

д у л ь (ам плитуда) функции v (х) в установивш ем ся режиме.В ведя относительны е частичные обобщ енные проводи

мости или амплитудны е коэф ф ициенты составляю щ их

К;

придем к общ ем у вы раж ению Vi (г) в ком плексной ф орме:

и в вещ ественной

(т) = Re t -Дт) = V 2 y ^ a i e ~ ° ‘‘^ cos (у т f- ф — if.),

где 0^0 = i-

П р и л ож ен и е II. О гибаю щ ая сем ейства кривы х (I) с п а рам етром ф находится, к ак известно , п у тем исклю чения п арам етра из систем уравнений:

tf = V (т, Ф);

д(?ф■V (т, ф) = 0.

У равнение огибаю щ ей, найденное таким образом , будет так ж е им еть вид (1), к у д а в к ач естве п ар ам етр а ф с л е д у е т подставить реш ение уравнения:

Im V (х, ф) = 0.

П риводя последнее к виду:

R e V (т, 0) sin ф - f Im t» (т, 0) cos ф = О,найдем:

=Im V (х, 0)

R e V (х, 0)

В свою очередь вы раж ение (1) приводится к виду:

V (т, if) = R e v (т, 0) COS ф — Im w (т, 0) s in ф.

П одстан овка сю да

Im w (T ,0 ) . , R e v ( x , Q )

д аст вы раж ен ие для огибаю щ ей

»ог (i;) = + 1» (■*> 0) I = ± ^ 9) -f (*■>которы м мож но по л ьзо ваться непосредственно или после приведения его к виду (4) путем раскры ти я обоих к в а д ратичны х вы раж ений под радикалом и объединения с о о т ветствую щ их их членов.

[5 . 7. 1954]


Переходные процессы в электроприводе, оборудованном электромагнитной муфтой

с ферромагнитным заполнителемКандидат техн. наук Т. А. ГЛАЗЕНКО

Л ен и н градскай сельскохозяйст венны й инст итут

М уфты с ф ерром агнитным заполнителем я в л я ются новым, сравнительно мало изученным ти пом электромагнитных сцепных устройств. И спользование в э л е к т р о приводах управляемы х электром агнитны х муфт для соединения вала двигателя с валом исполнительного механизма расширяет область применения асинхронных двигателей с короткозам кнуты м ротором и облегчает задачи автоматизации агрегатов.

Электромагнитная муфта с ферромагнитным заполнителем является перспективным элементом автоматики в области управления и регулирования. По сравнению с электромагнитными муфтами трения она имеет ряд преимуществ: 1) меньший вес и габариты на единицу передаваемого момента; 2) простота конструкции ввиду отсутствия частей, перемещающихся в осевом направлении; 3) линейная зависимость момента от тока возбуж дения в сравнительно ш ироком диапазоне изменения тока; 4) больш ая износоустойчивость; 5) более высокое значение к. п. д. и потребность в сравнительно малойи. с. д л я возбуж дения муфты.

Момент муфты. Принцип действия муфты с ферромагнитным заполнителем основан на свойстве ж идких и порош кообразны х смесей с подвижны ми ферромагнитными частицами изменять свою с т р у к т у р у в магнитном поле. При возникновении магнитного поля частицы ф ерром агнитной смеси группируются в тяж и, располож енные вдоль линий вектора магнитной индукции.

Заполнитель приобретает способность передавать некоторое усилие, наибольш ее по величине ;в плоскости, псрпендикулярной к силовым линиям магнитного поля.

Выполненное автором экспериментальное исследование зависимостей удельного тангенциального усилия 9 от относительной скорости перемещения рабочих поверхностей муфты и индукции магнитного поля приводит к следующим заключениям. Момент муфты с ферромагнитным заполнителем в полях небольших индукций

Р еком ендована ф орм ула д л я о пределения момента, передаваем ого муфтой с ферромагнитным за п о лн и телем, в зависимости от магнитной инд укц и и в рабочем зазоре. П риведены основны е ур а внени я движ ен ия элект ропривода, оборудованного подобной м уф той, и даны и х реш ения д ля режима пуска в ход исполнит ельного м еханизм а. П редлож ен способ р е гу л и р о в а н и я скорости вращ ения м аш ины -орудия при

пом ощ и этой муфты.

( £ < £ „ = 5 0 0 . . . 1 000 гс мож но представить как сумму момента, пропорционального градиенту скорости в рабочем зазоре (момента вязкого трения) и момента, обусловленного возникновением тяжей:

M = C i (ш, — о)2)-[-Сз — 0 (й). ( 1)

где 0)] — Ш2 — разность угловы х скоростей вращения ведущей и ведомой частей муфты;

С ] — коэффициент, зависящий от геометрических размеров муфты, состава применяемого в ней заполнителя и индукции в зазоре;

Сз — коэффициент, зависящий от геометрических размеров муфты.

Первая составляю щ ая момента невелика и при увеличении индукции в зазоре муфты до 5 . 1 0 % установивш егося значения становитсяравной нулю.

В полях индукции В'2>В^ момент муфты не зависит от относительной скорости перемещения рабочих частей муфты и величины зазора. Р е зультаты осциллографирования процесса нарастания момента при включении обмотки в о зб у ж дения муфты показали, что ск орость изменения тангенциального усилия в зазоре при В ~ ^ В^ определяется в основном инерционностью магнитного потока.

На рис. 1 представлены рабочие хар актер и стики заполнителя в виде смеси карбонильное ж елезо—графит по данным исследований автора. Кривые б = / ( В ) для смесей с жидкой и порошкообразной дисперсной средой могут быть с достаточной для практики точностью вы раж ены уравнениями:

В < В . 9 = 0 и В > £ , m ) = K [ B { t ) - B ^ ] , (2)

где /С—-коэффициент, заполнителя.

зависящий от состава


24 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

Kz/ctA

mo 2000 3000 6000 т о вооо ?ооо т о т о гс

Рис. 1. У дельное тангенциальное усилие в заполнителе в зависим ости от индукции в зазо р е В коэф ф ициента зап о л нения смеси при различны х значениях р (смесь карбонильное

ж ел е зо — графит).

Момент, передаваемый возбужденной муфтой, можно представить в виде:

М = Ц Ф - Ф ф , (3)и ГК D

где к = К - -п постоянная .момента;Л/Ф =Зу^дВ — рабочий поток муфты;

^раб — поверхность рабочего цилиндра или диска, участвую щ ая в передаче момента;

D — диаметр рабочего цилиндра или эффективный диаметр рабочего диска муфты.

Если пренебречь потоками рассеяния в муфте и учесть влияние па продолжительность переходного процесса вихревых токов и нелинейности кривой намагничения м агнитопроводам уф ты вводом в уравнение электрического равновесия цепи обмотки возбуж дения некоторой эквивалентной постоянной времени муфты [.Л. 1], то уравнения, характеризую щ ие переходный процесс в муфте, б удут иметь вид:

(4)

гдетФ

----- о, а и — напрялеение, при

ложенное к цепи обмотки возбуж дения муфты;

W — число витков обмотки;

в . .

-время от момента включения обмотки возбуждения в сеть до момента, когда индукция в зазоре муфты примет значение В^;

-установивш аяся индукция в зазоре в конце переходного процесса.

Д л я случая(4) дает:

М

включения обмотки уравнение

(5 )

Уравнения динамики электропг ивода с муфтой. М еханические переходные процессы в системе электропривода, в которой соединительным звеном между двигателем и исполнительным механизмом является муфта с ф ерромагнитны м заполнителем, характеризую тся уравнениями:

— - f М;

dt

(6)

Здесь мы предположили, что момент статического сопротивления на валу двигателя — постоянен: М^ = пост, и что механическая х а рактеристика двигателя линейна: Mg = Asx.

В уравнении (6):i4si — момент вращения двигателя, приведен

ный к валу муфты; М — момент, передаваемый муфтой на ведомый вал; — скорость вращения ведущей части муфты при синхронной скорости; S], ^2 — скольж ения ведущей и ведомой частей муфты; 4 , У2 — приведенные к валу муфты моменты инерции вращающихся масс ведущей и ведомой частей привода; АД,, Af 2 — моменты холостого хода ведущей и ведомой частей привода, приведенные к валу муфты.

Присоединение ведомой части привода к валу двигателя. При исследовании процесса полагаем, что к моменту включения обмотки возбуждения муфты (/ = 0) двигатель вращ ался с установившейся скоростью а ведомый вал был неподвижен (ш2„ = 0):

■1 ^ ’ ‘ 2 — ^ 2 н ~ ^ -

Учитывая уравнение (5) и подставляя выражение момента муфты в уравнения движения ведущей и ведомой частей привода, получим:

t

А , = — у

М, ( 1

( 7 )

Разобьем весь процесс разбега на три периода.П ериод I. От начала нарастания танген

циального усилия в зазоре муфты до начала вращения ведомого вала: Вал исполнительного механизма начнет вращаться, когда момент, передаваемый муфтой, достигнет значения Af^"=;Af^-|-А1 2- Е момента включения обмотки муфты пройдет время


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 25

ВремяМ

И нтегрируя (10), получим:

(8) 4 = 1-М у - М ,

АТо t' +(M)t Г„

А 1 — е

fт. , (11)

М„где k p = Y — коэффициент запаса муфты. где Г. _ V o

В первый период момент возрастает, двига-

электромеханическая постоянная времени ведомой части привода.

Уравнение (И ) справедливо до м о м е н т а /"==тель, нагруж аясь , уменьш ает скорость враще- = / который может быть определен графи- ния, ведомый вал неподвижен. И нтегрируя первоеиз уравнений (7), получим закон изменения ск о ль жения ведущ его вала в виде:

t t

s, = -му

А А ( Ц - Ц ) (9)

чески, как время, соответствующ ее точке пересечения кривых Sj = / ( / ) и $2 — f i t ) (рис. 2).

В первый и второй периоды муфта работает в режиме скольжения. Потери энергии при скольжении

где — электромеханическая постояннаяведущей части привода.

П ериод / / . От начала вращ ения ведомого вала до момента, когда наступит ж есткое сцепление обоих валов:

Во второй период движение ведущей части привода х арактеризует уравнение (9). Скорость вращения вала исполнительного механизма возрастает от нуля д о некоторого значения Ш2 =ш^^, при котором скорости обоих валов станут равными: (Ui = (i)2, и соответственно б у ду т равны и S| = 52=s^^ . Беря за начало отсчета времени момент, когда t= tg , и обозначив t — t ^ = t ’, преобразуем уравнение движ ения ведомой части сцепление: привода к виду:

А. f ) d t =

+ j [M _ ^ - (M ) ,^ e ^ ^ ] . [ s 2 - s , { t ’)]i»,dt'. ( 12)о

П ериод III. Разбег системы привода до установившейся скорости в режиме ж есткого сцеп

ления: К'- ^ третий период /з" между валами сущ ествует ж есткое

0)[ ” «2 == U) и Si = S2 = S.

( 10) Изменение скорости вращения электропривода определится известным уравнением:

Л .5 = - ( + -1 - /2 ) « > о - ^ * + 7 И ,+ Л%2 + М„,. (13).

Начальные условия: при / " = 0 s — s^^.В (13) отсчет времени ведется от момента.

и t ” -= t — {tg t ^

Общая продолжительность процесса разбега ведомой части привода определится как сум ма:

где (М) е ^to у

Начальные условия: / '= 0 , «2= 1.

t разб

Рис. 2. К ривы е р азб ега ведомой части электроп ривода при вклю чении м уф ты с ф ерром агнитны м заполнителем .

На рис. 2 приведены кривые изменения с к о л ь жений обеих частей привода S; и 4 = / ( / ) , момента муфты М и тормозного момента на ведущем валу во времени в период разбега ведомой ч а с т и ' электропривода. П араметры привода:

У1 = 2 - 10“ 2 нм-сек^, М ^ = 1 7 ,б нм,

Мд1 = 1 нм-м, М ^ 2 — 9,4 нм.

Электрический двигатель типа А-42-4 == 2,8 кет.

Уравнение линеаризованной механической характеристики двигателя: /14 = 300 s. Уравпе^


2 6 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

ние момента муфты с ферромагнитным заполнителем:

при включенииt

М = 3 6 , 4 ( 1 - 6

при включении обмотки возбуждения и замыкании ее на разрядное сопротивление

t

М = 36,4-е0,00177

П рименение муфт с ферромагнитным заполнителем в качестве пускового устройства целесообразно в электроприводах с асинхронными короткозам кнуты м и двигателями значительной мощности. В этом случае установка муфт улучш ает условия работы приводного дви гателя и питающей сети, позволяя осущ ествить разбег двигателя на холостом ходу без Hcnojf- нительного механизма. К роме того, наличие муфты обеспечивает плавный разбег и торм ожение ведомой части привода.

Внезапное изменение момента статического сопротивления на ведомом валу при токе возбуждения i = n o c m , М — Му = п о ст . Если н агр у зка на ведомом валу двигателя изменяется скачком, но величина ее остается меньше максим ального момента, передаваемого муфтой {Мо2 -\~ то ж есткое сцепление валовне н аруш ается и движение системы х ар акте ризуется общим уравнением (13). Если ж е действующий на ведомый вал момент статического сопротивления больш е м аксимального момента муфты Мр, то между рабочими поверхностями возникает скольжение. С момента начала скольж ения в муфте движение ведущей и ведомой частей привода характеризуется уравнениями

A . 5 , = - y . c o „ g - ‘ + M „ i + M • (14)

(15)

При / = О

S, = S2 ==

где — начальный статический момент.

И нтегрируя уравнения (14) и (15), получим:

+

+

‘о2А

52

таким, чтобы максимальный момент, передаваемый муфтой на ведомый вал, был равен предельно допустимому моменту на валу двигателя.

Работа муфты с ферромагнитным заполнителем в режиме скольжения почти не сопровождается износом ее рабочих поверхностей, так как трение при проскальзывании возникает меж ду частицами самого заполнителя. Э то обстоятельство позволяет использовать муфту в качестве бесступенчатого регулятора с к о л ь жения. При этом необходимо предусм отреть систему охлаждения, обеспечивающую отвод тепла, которое генерируется в муфте.

Использование муфты в электроприводах как регулятора скольж ения позволит заменить асинхронный двигатель с фазным ротором более простым и надежным асинхронным к о р о т козамкнуты м двигателем и исклю чить слож ную аппаратуру регулирования в цепи ротора д ви гателя.

Применение электромагнитной муфты с ферромагнитным заполнителем для регулирования скорости. М уф ту с ферромагнитным заполнителем можно использовать и для регулирования скорости машины-орудия. При этом необходимо, чтобы напряжение на заж имах обмотки возбуждения муфты бы ло пропорционально разности скоростей вращ ения ведомого и ведущего валов электропривода. Подобные условия питания осуществимы при включении обмотки возбуж дения муфты с ферромагнитным заполнителем по схеме рис. 3.

На обмотку возбуждения муфты (рис. 3) подается разность напряжений двух однотипных тахогенераторов ТГ), TTg, располож енны х на ведомс^м и ведущем валах электропривода. В цепь обмотки муфты введено некоторое д о бавочное регулируемое сопротивление Гд. В этой схеме возбуждение муфты, а следовательно, и образование сцепления между валами электр о привода, возможно лишь в условиях их относительного перемещения.

При анализе переходных процессов в системе электропривода, оборудованного само- возбуждающейся муфтой с ферром агнитны м за полнителем, пренебрегаем влиянием э л е к тр о магнитных процессов в обм отках электрического двигателя и тахогенераторов, возникаю щих при изменении скорости вращения ротора.

- ( 16)

_ _ -j-Мд, + Мо2 М^2 + ^ с — -^у , 1 . 7 ^

А Н 117-»

М уф ту с ферромагнитным заполнителем при соответствую щ ем выборе параметров системы электропривода можно использовать для за щиты двигателя от перегрузок. Ток в озбуж дения муфты в этом случае следует установить

Рис. 3. Схема питания муфты с ф ерром агнитны м заполнителем .

Д — д в и г а т е л ь ; Л/Ф — м у ф т а с ф е р р о м а г н и т н ы м за п о л н и т е л е м ; И М — и с п о л н и т е л ь н ы й м е х а н и зм ; ТГ^ — т а х о г е н е р а т о р ы .


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 27

Если считать, что весь рабочий поток муфты сцеплен со всеми витками обмотки, то можно преобразовать ф орм улу (3) к виду;

К

■in

^ — ^тг\ ^тг2 — ^тг ^2 ' • Si);

As, = — у,® ds-iФ “7 ^ о 1 +л с. ,

м . ;(21)

7И = + а , г (^при г > г; =

П осле подстановок и преобразования по Лапласу система уравнений (21) приводится к виду:

’2 т : - / ( 0);

— а— i АТ^

— аi

+ S ] (Р + y - ) = S i(0 )4 - AdoiTiA-p

AT2 + S2-P = S2 (O )-fM c - M ,

T r A - p

(22)В уравнениях (21), (22) приняты следующие обозначения: е — результирую щ ая э. д. с. в цепи обмотки возбуждения муфты; = Ф , —максимально возможная результирую щ ая э. д. с. тахогенераторов, которая имеет место при вращении двигателя со скоростью идеального холостого хода и при заторможенной ведомой части привода (52 = 1, Si = 0); г = г^ - \-Г д - \-

— общее сопротивление цепи обмотки

(18)

где Ф — полный поток муфты.Зам еняя кривую намагничения магнитопро

вода муфты W- =f { i ) несколькими прямолинейными участкам и (рис. 4) и пренебрегая потоками рассеяния в муфте, мож но написать:

W = + (19)

где — индуктивность муфты для ,^-того участка кривой ф

k — порядковый номер прямолинейного участка, заменяющего отрезок кривой 'Г = / ( / ) •

Учитывая формулы (18) и (19), получим выражения д л я момента муфты в виде;

= С , (W,, - + L , /•) = м , - f а , /, (20)где

уравнениями, характеризую щими переходные процессы в системе электропривода с м уф той е ф ерромагнитны м заполнителем, будут:

Рис. 4. К ри вая нам агничения м агнитопровода муфты с ферром агнитны м заполнителем .

возбуждения муфты; — —— эквивалентная

постоянная времени обмотки муфты для k -тото участка кривой намагничения магнитопровода муфты.

Характеристическое уравнение системы (23) будет:

«тк /1 I 4 ’Тэк \ Т Ж Т 2

'’ткТ1 Т2 Т, - 0 . (23)

Величина-тг’ 'к

mk гА‘тг-Ч

А

м.mk

может быть истолкована, как скольжение (в условиях установивш егося режима) при общем моменте статического сопротивления на валу двигателя равном максимальномумоменту, передаваемому муфтой на ведомый вал при ю, =: (Во и (1)2 = 0.

Согласно соотношениям (22) установивш иеся процессы в системе электропривода хар актер и зуются уравнениями

М'с + М,хЧ(О, = (в„

А

м 1 - М„

м. •(Втк

i ^ Lм ’ - м Л м / - м ^

мтк

(24)

(25)

(26)

Перепад скорости между ведущим и ведомым валами

Д(П =: = пост ■ г ■М с - Щ (27)-тг

Р азн ость угловы х скоростей вращения Д® при некотором значении момента статического со противления зависит от сопротивления в цепи возбуждения муфты с ферромагнитным заполнителем (рис. 5). Таким образом, изменяя со-


2 3 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

А

КМ ' “ о>

• соо ’

Дсо =

Р и с 5. М ом ент муф ты в зависим ости от перепада скольнсений.

противление Гд в цепи обмотки муфты, можно регулировать скорость вращения рабочего механизма.

На рис. 5 представлены кривые зависимости момента от величины разности скольжений м еж ду ведомым и ведущим валами электропривода.

Если магнитопровод муфты не насыщен и мож но считать L ^ — nocm, а M = ai, то уравнения (24), (25), (27) можно представить в виде:

< + ^ 0/ (28)

(29)

— ■ г - М ^ = п о с т - г - М^ . (30)

На рис. 6 изображена серия статических механических характеристик («2 = /(М^'), построенных д ля нескольких значений сопротивлений в цепи возбуж дения муфты. По форме кривые зависимости для рассмотренной системы электропривода сходны с механическими характеристикам и асинхронного (в определенном диапазоне изменения скорости) или д ви гателя параллельного возбуж дения с введенным в цепь ротора сопротивлением. Необходимая максимальная э. д. с. тахогенератора может бы ть определена из уравнения (30), если за д ат ь ся допустимым значением перепада ск о ль жений («2 — при номинальном моменте ст а тического сопротивления на ведомом валу:

(М „, + М Л г

л. = 4 4 4 : ■Регулирование скорости вращения вала р а

бочего механизма путем изменения сопротивления в цепи возбуж дения муфты довольно не-

Рис. 6. М еханические х ар ак тер и сти к и системы эл е к тр о привода, оборудованного м уфтой с ф ерром агнитны м

заполнителем .

экономично. При этом потери скольжения в муфте

Р = М (Ш) — шз) = а • • (0 («2 - Sl)^. (32)

Приведенный способ изменения скорости вращения исполнительного механизма можно использовать в электроприводах с асинхронными ко роткозамкнутыми двигателями при небольшом диапазоне регулирования или в тех случаях, когда экономичность установки не играет решающей роли.

Применение рассмотренного выше способа регулирования при помощи муфты с ф ерром агнитным заполнителем возможно во всех приводах, где изменение скорости вращения ведомого вала достигается изменением сопротивления в цепи ротора электродвигателя. При переходе на регулирование скорости вращения путем изменения сопротивления в цепи обмотки муфты механические характеристики электропривода не изменяются, а аппаратура регулирования, обычно рассчитанная на ток в роторе дви гателя, заменяется более простой и дешевой аппаратурой в цепи возбуж дения муфты.

Л и тер а ту р а1. Т. Н. С о к о л о в . А налитическое исследование пе

реходны х процессов в приводах с электром агнитны м и муфтами. Т руды Л ен инград ского ин дустриального института,, № 2, 1938.

2. М . Ф. Ф и л и п п о в . П ереходны е режимы асинхронного д ви гател я в приводах с электром агн итн ой ф рикционной муфтой. И звестия Т ом ского индустриального ин ститута, стр . 38 —51, т. 59, вып. 2, 1941.

3. Ю. И. А н о с о в . Э лектром агнитны е м уф ты . Оборон- гиз, 1952.

4. Ю . И. А н о с о в . Э лектром агнитны е муф ты трения.. Э лектричество , № 11, 1951.

5. Л . А. Б е с с о н о в . Э лектрические цепи со сталью .. Г осэнергоиздат, 19 43.

[22. 6. 1954};


Поверхностный эффект в массивных ферромагнитных телах при слабых полях

и слабом проявлении гистерезисаКандидат техн. наук Б. Б. ТИМОФЕЕВ

тнисгэи

При решении некоторых практических задач возникает необходимость вычисления точных значений сопротивления, о к а зываемого переменному току ферромагнитными проводниками. М агн и тная проницаемость неоднозначно зависит от напряженности магнитного поля, и точное решение этой задачи затруднительно. Наиболее полное решение задачи, приведенное в монографии Л. Р. Н еймана [Л. 1], основано на замене фактической зависимости проницаемости от напряженности магнитного поля зависимостью от линейной координаты .

В настоящей статье приводится рещение, основанное на использовании близкой к фактической взаимосвязи м еж ду проницаемостью и напряженностью поля. Эту взаимосвязь достаточно точно , мож но представить в виде ряда гармонических функций по аналогии с предложением Л. С. Г ольдф арба и Г. Р. Герценберга [Л. 2], которые этим способом представили аналитическое описание кривой намагничивания.

Д ля упрощения изложения ограничимся случаем слабых полей, при которы х д остаточн ая точность мож ет быть обеспечена двум я членами разложения, если потери на гистерезис пренебрежительно малы.

Д опустим, что кривая проницаемости может быть выражена следующим уравнением:

Дается способ реш ения задачи поверхностного эффекта п р и протекании синусоидального перем енного тока по м ассивны м ферромагнитным проводникам с учетом нелинейност и магнитной проницаемости при слабы х п о ля х на поверхности. Способ основан на аналитическом описании кривой статической магнитной проницаемост и суммой из постоянного члена и

синусоидальной ф ункции.

М(1)

где N , М я Ь — некоторые постоянные.На рис. 1 дана кривая 1 проницаемости

малоуглеродистой нелегированной стали, снятая при постоянных полях '. Крестиками отмечены экспериментальные точки. Н апряж енность магнитного поля отложена в а/лг, а проницаемость — в практических единицах (юингах). Аналитическое описание, изображенное кривой 2, хорошо совмещается с экспериментальными точками до напряженности поля около 400 ajM. При более

высоких значениях кривая располагается несколько ниже, а при напряженности поля свыше 600 а/ж — выше экспериментальной кривой. Т аким образом, выражение ( 1) можно использовать

для напряженностей до 600 а/ж, но с несколько меньшей точностью.

Задади м ся синусоидальным пряженности поля во времени:

sino)/.

изменением на-

Индукция магнитного поля

B —N H ^ sin О)/ — М sin (ЬН^ sin ш/). (2)

Второй член в (2) вносит спектр нечетных гармоник, ам плитуды которы х несложно у становить, воспользовавшись правилами определения коэффициентов ряда Фурье. Н етрудно по-

ёо.2«Ё'

.ki

Ю-2 -Y

д■?--

~~г 427^

\г

- /Л

'У

ЮО 2 0 0 300 4оо

Рис. 1.

ж 600 700 т а/ж

1 С остав стали: С — 0,06% , М п — 0,36% , P h —0,033% , 'S—0,05% (по Л . Р . Н ейм ану [Л . I]).

1 — п р о н и ц а е м о с т ь м а л о у г л е р о д и с т о й с т а л и в за в и с и м о с т и о т н а п р я ж е н н о с т и п о л я (по Л . Р . Н е й м а н у , [Л . 1]); 2 — г р а ф и к ее а н а л и т и ч е с к о г о о п и сан и я ; 3 — п р о н и ц а е м о с т ь при п ер е м ен н о м т о к е ; 4 — т о ж е при п о в е р х н о с т н о м э ф ф е к т е ; 5 — а к т и в н а я с о с т а в л я ю щ а я с о п р о т и в л е

н и я при ч а с т о т е 50 г ц и у д е л ь н о й э л е к т р о п р о в о д н о с т и 7 = 6,7'10~® (о м ’М )'К


30 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

казать правильность следующих выражении для амплитуд гармонических составляющих:

( 3 )5 . з = - 2 Л 4 / з ^ ;

где — функция Б есселя п-го порядка.

При синусоидальном переменном поле магнитная проницаемость

В. МЯ, я„ ( 4 )

К ривая 3 (рис. 1) и зображ ает зависимость (4) д ля конкретного примера: Л / == 2 ,2 2 -10” 3, /7=1,4-10-2 , Ш = 1 ,5 2 - 1 0 - з , ро=Л^— ^Л 1= 0 ,70Х Х Ю -з .

Больш инство задач поверхностного эффекта в массивных ф ерромагнитных проводниках разреш ается при помощи одномерного волнового уравнения, которое, как известно, записывается в следую щем виде:

д т _ дВ дх1 ( 5 )

где X — линейная координата, направляемая перпендикулярно к поверхности проводника;

Y — удельная электропроводность проводника.

пустив, что такое условие соблю дается и принимая во внимание (3) и (5), можно написать: ^

sin ® /= ®Y I N H ^ - 2MJx ( b H J cos 0)/

или в комплексной форме d^H

- ^ = M [ N H ^ - 2 M J x ( b H J ] ,

где представляется некоторой функцией х.Д ля интегрирования полученного дифф ерен

циального уравнения воспользуемся приемом понижения порядка, для чего помножим обе стороны на

dH„

Тогдаd x

d x z = d H .т

[Л 4 Я , , - 2Щ {bH J]dH ^.

И нтегрируя правую и левую части, получим:

4Я„d x = т

Я4- с. (6)

Физически уравнение ( 5 ) соответствует п адению плоской электромагнитной волны на бесконечное п роводящ ее полупространство, движ ущ ейся в направлении, перпендикулярном к плоскости раздела меж ду диэлектриком и проводником. П роникш ая в сплошной ферромагнитный металл , электром агнитная волна х ар актеризуется малой длиной (порядка одного или нескольких миллиметров при частоте 50 гц) и резким затуханием. Обычно на глубине, равной длине волны, электромагнитное поле в десятки раз слабее, чем на поверхности. Сказанное обусловливает применимость уравнения (5) к протяж енны м проводникам, у которы х наименьшие поперечные размеры сечений равны или превышают длину волны [Д. 3].

Очевидно, что решение в виде Н=.Н^?,\жл{ не мож ет в точности удовлетворять уравнению(5), так как соответствующее значение индукции (2) содерж ит высшие гармонические составляющие. П оэтом у точное решение волнового уравнения долж но иметь вид гармонического ряда. О днако тако е представление приводит к практически непреодолимым математическим трудностям . Значительное упрощение достигается допущением, что основное влияние на х ар актер распределения электромагнитного поля в ферромагнитном теле оказывает взаимосвязь м еж ду основными гармониками векторов поля. Естественно, что такое допущение приемлемо, если процент содерж ания высших гармоник в кривой индукции незначителен, До-

где с—произвольная постоянная интегрирования.Известно, что при распространении плоской

волны в проводящей среде первая производная от напряженности магнитного поля по координате равна плотности тока. Естественно предположить, что в условиях приемлемости допущения о м алости проявления высших гармонических составляющих соблю дается следую щ ее равенство:

d x

где — амплитуда основной гармоники плотности тока в данной точке проводящ его тела.

Условием распространения плоской волны в проводящем полупространстве в направлении координатной оси х является исчезновение всех векторов поля при х —гоо. Поэтому, если >0,

dHто —АЕ— >0. И спользуя это условие, можноdxопределить постоянную интегрирования с, поло-

dH„жив в выражении (6) Н ^ = 0 и

_ 2 ] м '( М

= 0. Тогда

И спользуя полученное, мож но написать:

у Г / Ч Н о ( № . ) - 1 ]}■ ( 7 )

А мплитуда основной гармоники падения напряжения на поверхности проводника

‘тО

где — амплитуда основной гармоники п лотности тока на поверхности проводника;

q — расстояние м еж ду точками измерения вдоль направления тока.


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 31

Так как напряж енность магнитного поля на поверхности проводника равна полному току, приходящ емуся на единицу периметра поперечного сечения:

гг _"!0 — р ’

Т О , используя выражение (7) для вычисления сопротивления, оказываемого ферромагнитным проводником переменному току , можно получить следую щ ую ф ормулу:

Z = -

X N 4 - АМЬ (8)

П олученное выражение отличается от известной ф орм улы д л я вычисления сопротивления (при ]х=пост) тем, что вместо значения постоянной магнитной проницаемости под корнем находится многочлен:

Р „ . = / У + 4 М 6 ^ У ^ . ( 9 )

Воспользовавшись численным приемом раскры тия неопределенности, нетрудно показать, что

при

Таким образом, магнитная проницаемость при поверхностном эффекте (p.„„J при Я^^-^О становится равной начальной проницаемости ро-

Н етр у дн о показать , что максимум статической проницаемости имеет место при ЬН = = 4,48, максимум проницаем ости при переменном токе (р_) при й Я ^ = 5 ,1 3 и максимум проницаемости при поверхностном эффекте, когда ^77.0 = 7,8.

Значения максимумов определяются из следую щ их выражений:

( + / U c = A + 0,22Z/M;(1 Л а . с - Л ^ + 0 ,1 3 9 Ш ;

( ^ о « и с = ^ + 0 . 0 2 5 Ш .

Н а рис. 1 кривая 4 дает зависимость р^^ от ам плитуды напряж енности поля на поверхности проводника, а кривая 5 — изменение активной и реактивной составляю щ их сопротивления, вычисленных д л я частоты 50 гц и удельной электропроводности Y = 8 ,7 - 10®

С ледует полагать , что использование формулы (8) обеспечивает достаточно точный резу л ьтат , так как процент содерж ания высших гармонических составляю щ их в значении индукции незначителен, в чем мож но убедиться из рассмотрения кривых рис. 2 .

Д л я определения х ар актер а затухания амплитуды напряженности магнитного поля вглубь проводника необходимо еще раз проинтегрировать по X уравнение (6). Так как произвольная

-0.Z

erf

/л

/

//

Г

X/ 2

п 0 0 __— 1К 51

001

ТО 6,00 а/м

Рис. 2. А м плитуды первой (кривая I ) и третьей гарм оники (кр и вая 2) индукции в зависимости

от напряж енности поля.

постоянная при первом интегрировании была уж е определена, то

X + Ci = ± .1

У } V м

где С] — произвольная постоянная второго интегрирования.

И скомое решение двузначно ввиду того, что интегрируемая функция находится под знаком квадратного корня.

В общем виде полученное выражение не поддается интегрированию. Ограничимся оты сканием результата для начальной части кривой проницаемости, которая может быть с приемлемой точностью выражена двум я членами разложения подкоренного выражения в степенной ряд. Известно, что

а/м

160

120

80

ко

ЛО

^80

\\\ \ -■.

V 4

2 ‘ч.SЧ - — - "ЛКЛ 08 Ьг 1,6' 4 8 3.2 ^т

4

Рис. 3. З ату х ан и е амплитуды напряж енности м агнитного поля (кривая 1) по м ере проникновения плоской эл е к тр о магнитной волны в проводник; кривы е 2 и 3 — активная и

р еак ти в н ая составляю щ ие напряж енности поля.


32 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

П оэтом у

= « V S | / i +

П олагая, что ненаписанные члены разлож ения исчезающе малы в сравнении с приведенными под корнем, мож но проинтегрировать выражение (10);

A + C i1

2 / яIn / 1 + 16(*о

H i - 1

/ + 16(10 +

получаем;

г 16(«о

"ТИо

1

sh“о

Правая часть этого равенства разбивается на активную и реактивную части:

V 16(10

sh W + 'k cos J- ~ j ch

«0

(И )

где уо— М — ЬМ — начальная проницаемость.После несложных алгебраических преобра

зований получим:/ Ш __________ 1_______

^ т У 1610 ShUx-pcP^yuifio] ■

Если л:=: — С], то напряженность магнитного поля становится бесконечно большой. Поэтому постоянная интегрирования долж на иметь тот ж е знак, что и х . Д л я определения постоянной Н] положим л: = 0. Тогда, если при этом у словии ___

Д V M ^ o = arsh ] /

Вводя обозначения

На рис. 3 изображены кривые, х ар актер и зующие затухание составляю щ их и ам плитуды вектора напряженности магнитного поля, вычисленные по формуле (11), применительно к стали с теми же постоянными, что и для кривых рис. 1, для амплитуды напряженности поля на поверхности 200 а/ж, при которой допустима замена начальной части кривой проницаемости параболой.

П р и л о ж е н и е . Если им еется кр и вая проницаемости, то подбор постоянны х аналитической зам ены п р ои зводится по следую щ им ф орм улам :

4 ,4 8& = Я,

я =Fi/ макс + 0,22[1о

Е22

T'si м а к с Fo4Д8 xiaKC,

где — напряж ен ность магнитного поля, при к о то

рой стати ческая м агнитная проницаем ость м аксим альна.


1. Л . Р . Н е й м а н . П оверхностны й эф ф ект в ф е р р о м агнитны х телах . Г осэнергоиздат, 1949.

2. Л . С. Г о л ь д ф а р б , Г. Р. Г е р ц е н б е р г . О пределение гармоник то ка и напряж ения в электр и чески х ц е пях, содерж ащ их ж ел езо . Э л ектр и ч ество , № 1, 1939.

3. Л . Р . Н е й м а н , П. Л . К а л а н т а р о в. Т ео р ети ческие основы электротехн ики , ч. Ш , Г осэнергоиздат, 1948.

[22. 2. 1954]

Исследование динамоэлектрической передачи с общей сдвоенной магнитной системой

Кандидат техн. наук , доц. С. П. ЛЕБЕДЕВ и Е. С. БИБИКОВЧ елябинский инст ит ут м ехани зац ии и элект риф икации сельского хозяйст ва

Современной тракторной механической трансмиссии с четырьмя-пятью ступенями передач присущи большие недостатки, приводящие к недоиспользованию мощности двигателя и к значительным потерям производительности.

Проблема создания бесступенчатой передачи в колесно-гусеничных самоходных машинах, в частности для сельскохозяйственного трактора, вызывает большой интерес у производственников и научных работников. Изучение вопроса о возможности создания бесступенчатой трансмиссии дало к настоящему времени ряд предложений по

Рассматривается бесступенчатая динамоэлектриче- ская передача с общ ей сдвоенной системой прим енительно к колесно-гусеничны м самоходны м м аш инам.

'Дается описание конструкции передачи, излагаются теория вопроса и результаты испытания опытной м одели этого типа электропередачи. Печатается в

порядке обсуж дения.

использованию для этой цели гидравлических, фрикционных и электрических передач различных конструкций, в том числе и рассматриваемую дина-

моэлектрическую передачу со сдвоенной магнитной системой [Л. 1].

Н а Первой московской конференции по передачам в машиностроении, проведенной «МОНИТОМАШ» совместно с Институтом м ашиноведения Академии наук СССР в ноябре 1950 г., было принято предложение о быстрейшем изготовлении и проведении испытания дина- моэлектрической передачи.


№ 1 2 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 33

Рис. 1. С хем а конструкци и динам оэлектрической передачи (продольныйразрез).

7 — в н еш н и й в р а щ а ю щ и й с я я к о р ь (э л е к т р о д в и г а т е л я ) ; 2 — в н е ш н я я н е п о д в и ж н а я с и с т е м а н еявно в ы р а ж е н н ы х п о л ю со в э л е к т р о д в и г а т е л я ; 3 — в н у т р е н н я я н е п о д в и ж н а я с и с т е м а п о лю сов г е н е р а т о р а ; 4 — в н у т р е н н и й в р а щ а ю щ и й с я я к о р ь (г е н е р а т о р а ); 5 — к о л л е к т о р в н у тр е н н его я к о р я ; 5—к о л л е к т о р в н е ш н е го я к о р я ; 7 — в ал в н е ш н е го я к о р я ; 5 —п ол ы й в ал в н у

т р е н н е г о як о р я ; 9 — к о ж у х п ер е д ач и .

в Челябинском институте механизации и электрификации сельского хозяйства была изготовлена опытная модель подобного типа и проведено испытание этой модели в лабораторных условиях (рис. 1).

Элементы теории. При решении вопроса о создании бесступенчатой передачи для сельскохозяйственного трактора, работающего в условиях весьма неравномерной нагрузки, следует прежде всего определить условие устойчивости работы тракторного теплового двигателя в наиболее экономичном для него режиме, а именно в режиме наименьшего отклонения скорости вращения двигателя от номинального значения, соответствующего максимальной отдаче мощности.

Исследования, проведенные по вопросу устойчивости работы теплоэлектропривода [Л. 3...4], приводят к следующему дифференциальному уравнению;

Опытный образец динамоэлектрической передачи типа ДЭМ -Л конструктивно представляет собой (рис. 2,а) сдвоенную систему генератора и двигателя постоянного тока, расположенных концентрически с общей сдвоенной неподвижной магнитной системой. Генератор имеет параллельное возбуждение, двигатель — последовательное.

'Как видно из конструктивной схемы, у такой передачи значительно сокращаются размеры в осевом направлении, что имеет большое значение для трактора и для некоторых других транспортных машин. iB конструкции рационально используется общая маг

нитная система (одно общее ярмо).Динамоэлектрическая передача типа ДЭМ-Л

характеризуется сложным взаимным проникновением друг в друга магнитных потоков. При исследовании большой интерес представлял вопрос, в какой степени магнитный поток генератора проникает в двигатель, и наоборот. Д л я оценки проникновения и для удобства анализа электромагнитных процессов нами введен термин — ф у н к ц и я п р о н и к н о в е н и я ® , которая показывает, какая часть потока одной машины проникает в другую.

Согласно определению

ДФ• 100 ( 3 )

д!^ 4 4 8 Ф = о, ( 1)

где Ф , и 4 — магнитныйгенератора передачи

При п = пост получаем:

поток и ток якоря

4 Ф, = пост. (2)

Ф — поток полюса;ДФ — часть этого потока, проникающая в дру

гую машину передачи.Рассмотрим вопрос о законе изменения функ

ции проникновения из двигателя в генератор tpg. Полагая, что в генераторе и двигателе имеет место полная компенсация реакции якоря, составим схему замещения магнитной системы передачи для одной пары полюсов (рис, 2,6),

Обозначим магнитные сопротивления якоря генератора, якоря двигателя и ярма в танген-

Таким образом, устойчивость работы и точность саморегулирования системы двигатель — генератор в электрической трансмиссии обеспечивается наличием гиперболической зависимости между током нагрузки и магнитным потоком генератора.

Очевидно, при п = пост э. д. с. и напряжение на заж имах генератора должны изменяться примерно обратно пропорционально току нагрузки. В существующих конструкциях эта характеристика обеспечивается путем изменения различных комбинаций обмоток возбуждения с использованием специальных типов возбудителей [Л. 2...3]. Как показывают проведенные исследования, в предложенной конструкции Д ЭМ -Л з а ложены возможности получения указанной гиперболической зависимости.3 Э л е к т р и ч е с т в о , № 12.

Рис. 2. О — схема поперечного разреза передачи; б — схема зам ещ ения магнитной системы для одной пары полюсов. J — в н у т р е н н и й я к о р ь ; 2 —я р м о с о сн о в н ы м и и д о п о л н и те л ь н ы м и

п о л ю сам и ; 3 — внеш н и й я к о р ь .


34 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

ЛЕ7 кгс

Рис. 3. Ф ункция 9 проникновения п отока из д в и га те л я в ген ератор .

циальном направлении на длине межпо- люсного расстояния соответственно: R^, R g, R^, тогда

Ъ - (4)

Так как магнитная ветвь в якоре генератора содерж ит два воздуш ных зазора, то R^)4> R^’ и уравнение (4) можно переписать:

R. •

(6)

Так как с ростом намагничивания магнитная проницаемость сначала растет, а потом ум еньшается, то функция проникновения сначала падает и, дости гнув минимума, начинает возрастать.

Эти теоретические соображ ения подтвердились при опытной проверке. На рис. 3 приведены полученные опытным путем функции проникновения для трех магнитных состояний якоря генератора. Кривые подтверж даю т правильность изложенных рассуждений и показывают, что степень проникновения зависит как

ь380иSЖ ^ 4 и—

-ВгV

В.до240 к /4Ш ) 200 X) ,4* \

/У\-W(l X—н ‘40ЫдЯ \-ш

во— — 1-+;-^y j’t’

/ J02,0 W 05 ч ш ■ 1Ш !\(П5 f\m от tfl20 30 40 50 60 7<} 80 30 W0

'2,0S,У 3.0i? 4 S

V 5,0 к ,6,0 / кS

1 7.0 Nfoo N—ву

9,0.(К— гс 3

(5)

Что касается ветви генератора, то по ней протекает собственный поток, уменьшающийся с ростом- нагрузки (при самовозбуждении), и согласно с н и м — поток двигателя Фд^ 2 > ко торый возрастает вместе с нагрузкой. Поэтому поток в якоре генератора и его магнитное сопротивление с некоторым основанием можно считать постоянными.

Как показало исследование, с ростом нагрузки общее ярмо передачи размагничивается и д аж е перемагничивается. Таким образом, его магнитное сопротивление изменяется в ш ироком пределе. С изменением магнитного состояния стали изменяется магнитная проницаемость р. и в обратном к ней отношении — магнитное сопротивление.

П оэтом у в первом приближении формулу (5) мож но переписать:

Рис. 4. Граф оаналитический р асч ет м агнитной системы д л я сам овозбуж даю щ ейся электроп ередачи .

ОТ магнитной индукции Вд двигателя, так и от индукции генератора.

В основу разработанной нами методики расчета магнитной системы передачи положен графоаналитический метод анализа х ар а к т е ристик передачи. В задачу метода входит: выявить необходимую добавочную э. д. с. АЕ, к о торую долж ен генерировать поток двигателя в обмотках генератора, чтобы вольтамперная характеристика генератора имела гиперболический характер: Ш = пост, и затем рассчитать магнитную систему, ко торая обеспечила бы осущ ествление заданного закона изменения дополнительной э. д. с.

Рассмотрим метод расчета для случая са мовозбуждающейся передачи. Н а рис. 4 в первом квадранте изображены гипербола U и прямая падения напряжения A U = IR . П утем сл о жения кривой и и прямой AU получена ж е л а тельная кривая э. д. с. генератора.

Во втором, левом квадран те в координатах Е, /д дана характеристика холостого хода генератора, полученная опытным путем, и здесь же проведена прямая U = I^-R^.

Выявление необходимой добавочной э. д. с. осущ ествляется следую щ им образом:

1. Току R (рис. 4) соответствует напряж ение U\ в точке й\ внешней характеристики генератора. Из этой точки проводим прямую aii4i, затем из точки А; проводим прямую А^В;, параллельную оси и , и видим, что д л я работы в данной точке нужно внести дополнительную э. д. с. А Е = а ф ;- \ - 4 R \ -

2. Д ля тока /2 имеем: АЕ = a 2 b2 ~ А 2 В2 .3. Д л я тока /3 имеем АЕ = a Z/g — А^В^ и т. д.

Полученная кривая CiCgCg,. . . , дает необходимые значения дополнительной э. д. с. при изменении тока передачи.


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 35

Магнитные потоки генератора и двигателя в этом случае должны действовать согласованно, так как дополнительная э. д. с. на всем интервале изменения тока должна быть положительной. Д л я выявления характера изменения функции проникновения строим в четвертом квадранте кривую зависимости магнитной индукции в возбужденном зазоре двигателя от тока, который создает этот поток (кривая построена на основании измерения этого поля). Затем в третьем квадранте строим кривую

( 7 )

Легко заметить, что построенная таким образом функция имеет вид, подобный виду ф ункции проникновения (pg, полученной при исследовании модели электропередачи и изображенной на рис. 4.

Этот важный вывод указывает на то, что в явлении физического проникновения магнитного потока двигателя в генератор содержится реальная возможность получения гиперболической внешней характеристики в широком интервале тока.

Результаты испытания модели передачи. З н а чительный интерес представляет вопрос о том, какое влияние оказывает магнитный поток проникновения двигателя на э. д. с. генератора при различных схемах включения возбуждения. С этой целью были сняты кривые э. д. с. при с а мовозбуждении генератора и при его независимом возбуждении (рис. 5), причем ток подавался в последовательную обмотку возбуждения двигателя каждый раз в прямом и обратном направлениях.

По кривым рис. 5 можно сделать следующие замечания;

1. При самовозбуждении и встречном направлении потоков влияние двигателя сказывается очень сильно. Так, при токе двигателя в 70 аэ. д. с. падает до нуля. Это объясняется тем, что

Е1 .. . ,

п, _

4 \\4N\

Рис. 5. Э л ек тр о д в и ж у щ ая сила ген ер ато р а Е в зависим ости от м агнитного п отока дви гател я.

Ех — э . д . с . п ри с а м о в о з б у ж д е н и и и в с т р е ч н о м н а п р ав л ен и и п о т о к о в ; Яг — т о ж е , с о г л а с о в а н н о е н а п р а в л е н и е п о т о к о в ; Я з — э . д . с- при н е з а в и с и м о м в о з б у ж д е н и и и с о г л а с о в а н н о м н а п р ав л ен и и п о т о

к о в ; Я , — п ри в с т р е ч н о м н ап р ав л ен и и п о т о к о в .

а*

Рис. 6. Внешние характеристики генератора электропередачи .

1 — с о г л а с о в а н н о е н ап р ав л ен и е п о т о к о в и в р ащ е н и е яко р ей в с т р е ч ное; 2 — в р а щ е н и е в с т р е ч н о е ; 3 — в с т р е ч н о е н ап р ав л ен и е п о т о к о в ,

в р а щ е н и е я к о р е й с о г л а с н о е ; 4 — в р ащ е н и е в стр е ч н о е .

магнитная система передачи оказалась рассчитанной по прямолинейному участку кривой намагничивания. Поэтому возбуждение носит неустойчивый характер.

2. 'Согласованное включение обмоток как при самовозбуждении, так и при независимом возбуждении увеличивает э. д. с. приблизительно . на 10%-

3. Влияние двигателя особенно сказывается при самовозбуждении, так как из.мененная э. д. с. сказывается на токе возбуждения. Д ля выявления влияния магнитного потока двигателя на внешнюю характеристику генератора были проведены три варианта испытания модели передачи: 1) при самовозбуждении генератора; 2) независимом его возбуждении; 3) независимом возбуждении обеих машин.

Первый вариант испытания показал неудовлетворительную работу передачи: при 530 об!мин вала двигателя его мощность на валу составила лишь 30% от номинальной, а напряжение на за жимах генератора снизилось с 220 до 80 в. Эти результаты объясняются неудовлетворительными, вынужденными соотношениями размеров магнитной системы модели передачи, о чем говорилось выше.

Д ля проверки выводов, сделанных о магнитной системе генератора при ее исследовании, два других варианта испытания были проведены при постороннем возбуждении машин и при искусственном улучшении магнитной системы. П роверка подтвердила правильность нашего предположения.

Второй вариант испытания был проведен при встречном и согласованном направлении магнитных потоков в главных полюсах и при согласованном и встречном вращении якорей.

Н а рис. 6 изображены внешние характеристики генератора передачи. Из их анализа можно сделать ряд выводов;

1. При встречном направлении потоков в главных полюсах (кривые <? и 4) характеристики достаточно хорошо и на большом интервале тока приближаются к гиперболе (пунктирная линия).

2. В случае- согласованного направления потоков как при встречном вращении якорей (кривая 2 ), так и при согласованном вращении (кри-


36 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

( 10)

Рис. 7. М еханические х арактеристики электропередачи .1 — с о г л а с о в а н н о е н ап р ав л ен и е п о т о к о в и в р а щ е н и я я к о р е й с о г л а с ное; 2 — в р а щ е н и е в с т р е ч н о е ; 5 — в с т р е ч н о е н ап р а в л е н и е п о т о к о в и

в р а щ е н и е я к о р е й с о г л а с н о е ; 4 — в р а щ е н и е в с т р е ч н о е .

вая 1) характеристики отличаются от гиперболы. Их выпуклость направлена в противоположную сторону.

3. Когда направления потоков согласованы, характеристики леж ат значительно выше и правее. Следовательно, генератор при таком режиме развивает гораздо большую мощность.

Н а рис. 7 приведены механические характеристики передачи.

Кривые рис. 7 при различном направлении потоков почти в равной степени приближаются к гиперболам. При больших крутящих моментах (15— 18 кгм) опытные кривые леж ат значительно ниже гиперболы, т. е. имеют более крутой спад скорости вращения двигателя.

Н а рис. 8 приведены к. п. д. передачи при согласованном (кривая 1) и встречном направлении магнитных потоков (кривая 2).

При согласованном направлении магнитных потоков на ведомом валу передачи удалось получить мощность 7,3 кет (при проектной мощности модели 10 кет), а при встречном направлении потоков только 4,4 кет, на 40% меньше. Эти дан ные показывают, что взаимное усилие магнитных потоков двух машин динамоэлектрической передачи позволяет улучшить использование магнитной системы и тем самым увеличить к. п. д. передачи. Действительно, наиболее высокий к. п. д. в первом случае составил 0,65, а во втором 0,56.

При искусственном улучшении магнитной системы (третий вариант испытания) наибольший к. п. д. увеличился до 0,67 и превзошел общий к. п. д. при раздельном испытании машин (0,62).

Исследование процессов коммутации генератора было проведено по методу В. Г. Касьянова [Л. 4]. Средняя линия темной (безискровой) зоны коммутации была снята для трех режимов р а боты генератора:

1) нагрузка в виде реостата; 2) нагрузкой является двигатель передачи, якори генератора и двигателя вращались в одном направлении; 3) якори двигателя и генератора имели встречное вращение.

По средней линии темной зоны коммутации каждый раз определялось недостающее число витков дополнительных полюсов по формуле

где Ь1 — ток подпитки;— номинальный ток;

W — число витков дополнительно полюса.

Вычисления показали, что: 1) встречное вращение якорей улучшает коммутацию, так как при этом дополнительные полюса усиливают друг друга; 2 ) согласное вращение ухудшает коммутацию, так как при этом дополнительные полюса размагничивают друг друга; 3) расщеплением ярма в тангенциальном направлении против дополнительных полюсов их взаимное влияние можно ослабить, тогда машины будут нормально работать как при встречном, так и при согласном вращении якорей, реверс будет вполне возможен.

В механических трансмиссиях большинства современных сельскохозяйственных тракторов передаточное число на первой передаче коробки перемены передач не превышает трех. Н а высших ступенях передачи передаточное число уменьшается, а скорость передвижения трактора возрастает. Передаточные числа на ступенях механической передачи подбираются, исходя из з а данного скоростного режима трактора на р аз личных полевых работах в соответствии с требованиями агротехники. При замене механической ступенчатой передачи на бесступенчатую с сохранением Остальной части трансмиссии диапазон изменения передаточного числа можно сохранить в таких ж е пределах.

Из механической характеристики динамоэлектрической передачи (рис. 7) можно сделать вывод, что при согласованном направлении магнитных потоков (кривые 1 я 2) наименьшая скорость двигателя при максимальном крутящем моменте составляет 300 об/мин, а наибольшая скорость ограничена лишь механической прочностью конструкции. При скорости вращения якоря испытанной модели передачи, равной 1 ООО...1 200 об!мин, было получено максимальное передаточное число 3 ... 4 с возможностью широкого автоматического регулирования на всем диапазоне передаточных чисел.

При встречном включении потоков главных полюсов диапазон передаточных чисел может быть еще более расщирен, но при этом уменьшается крутящий момент.

Рис. 8. К оэф ф ициент полезного действия передачи при согласованном (7) и встречном направлении по то ко в (2).


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 37

Отношение между диаметрами внутреннего и внешнего якорей передачи с некоторым приближением может быть определено следующим соотношением;

= ( 0 , 8 9 . . . 0 ,95) i / - .У « а я(11)

где Dg и Dj, — диаметры якорей двигателя и генератора электропередачи; и Пд — номинальные скорости генератора и двигателя .

Коэффициенты 0,89 . . . 0,95 учитывают внутреннее падение напряжений в обмотках якорей и возбуждения у генератора и двигателя.

Из соотношения (11) видно, что при неизменной скорости вращения с увеличением передаточного отнощения (при неизменных оборотах якоря генератора) диаметр внешнего якоря возрастает, что одновременно приводит к увеличению ярма у сдвоенной магнитной системы с неясно выраженной системой полюсов. Из этой же формулы легко определить, какой из якорей передачи должен быть внешним.

Осевая длина передачи определяется расчетом магнитной системы и конструктивными соображениями. По причине консольности крепления увеличение осевой длины внешнего якоря может привести к несимметрии магнитной индукции в зазоре и к недопустимой вибрации всей передачи.

Наличие сдвоенной магнитной системы и одного общего корпуса сокращает размеры и вес передачи и несколько повышает общий к. п. д. по сравнению с обычной передачей с мащи- нами.

По сравнению с существующей ступенчатой механической передачей к. п. д. данной передачи, как у других электрических передач, ниже на несколько процентов. Однако исследования, проведенные на модели, не даю т еще основания сделать окончательные выводы. Известно, что электрические передачи несколько дороже механических.

Целесообразность применения передачи подобного типа на тракторе определится экономич

ностью его эксплуатации благодаря ценным свойствам бесступенчатой передачи и открывающимися возможностями автоматизации управления.

Окончательный вывод в этом отношении можно будет сделать лишь после проведения дополнительных специальных исследований передачи в производственных условиях. Лабораторные исследования и испытания передачи типа ДЭМ -Л дают возможность сделать некоторые выводы;

1. Испытания подтвердили эффективность сдвоенной магнитной системы как принципа нового типа электрической передачи для транспортных машин. В некотором диапазоне скоростей (1 ;3 ) эта передача автоматически осуществляет трансформацию крутящего момента и скорость вращения при постоянстве передаваемой мощности.

2 . Д ля получения устойчивой работы электропередачи можно рекомендовать две электрические схемы; с независимым возбуждением генератора при встречном направлении потоков в главных полюсах; с самовозбуждением генератора и с рабочей точкой на перегибе характеристики холостого хода при согласованном направлении потоков в главных полюсах. Первая схема обеспечивает получение хорощей (гиперболической) внещней характеристики генератора, но дает более низкий к. п. д., а магнитные потоки складываются в тангенциальном направлении ярма, что ведет к увеличению габаритов ярма и всей передачи.

Вторая схема дает внешнюю характеристику, несколько отличающуюся от гиперболы, но эта схема обеспечивает более высокий к. п. д., не требует возбудителя, дает меньший габарит всей передачи.

Л и т е р а т у р а

1. С. П. Л е б е д е в . К вопросу о применении эл е к трической трансмиссии в сельскохозяйственны х тр акторах . Д оклады ВАСХНИЛ, вып. 5 за 1949.

2. А. Д . С т е п а н о в . Теплоэлектрический привод транспортны х маш ин. М аш гиз, 1953.

3. В. Н. Б о г о я в л е н с к и й . Э лектрические тр ан смиссии в колесно-гусеничны х машинах. М аш гиз, 1946.

4. В. Г. К а с ь я н о в . Реакц ия якоря машины постоянного тока . И звести я электропромы ш ленности, вып. 2, 1940.

[19. 7 . 1954]

О Т Р Е Д А К Ц И И

Некоторые полож ения статьи нуждаются в дополнительной экспериментальной проверке и подтверждении. Р ед а кц и я просит Институт м аш иноведения А кадем ии наук С С С Р и М О Н И Т О М А Ш , а также другие заинтересованные организации и п р едприятия высказаться по существу затронутых в статье вопросов, а также о перспективах практического прим енения элект ропередач в сельскохозяйст венных колесно-гусеничны х тракторах,


Ультразвуковой способ определения дефектов в крупногабаритных изоляторах

Кандидат техн. на^к В. Н. ЩЕПЕТОВ

М осква

1КрупногабарИТНЫе фар- Описывается приспособленны й д л я определения под углом д,. На рисун-■ц'пп лп'Г пп t/'m Лп т тч и1 »ir-. л»_ / v iT Jфоровые покрышки для высоковольтных вводов на напряжение 110—220 кв изготовляются путем склейки на глазури их отдельных элементов. В местах склейки могут образоваться дефекты в виде несклеенных поверхностей, каверн или выходящих на поверхность изолятора мелких трещин. Эти дефекты ослабляют механическую я электрическую прочность изоляторов.

Д л я обнаружения таких дефектов можно использовать ультразвуковые колебания, которые, как известно, способны проникать в твердые тела на большую глубину и обладают большим коэффициентом отражения от границ раздела р азличных сред. Ультразвуковая дефектоскопия относится к методам испытания изделий без их разрушения и повреждения. Она поэтому представляет значительный интерес для осуществления контроля качества высоковольтных изоляторов, особенно имеющих места склейки отдельных частей.

Использование ультразвуковых колебаний для выявления внутренних дефектов в материале было впервые предложено и осуществлено советским ученым лауреатом Сталинской премии проф. С. Я. Соколовым в 1928 г. [Л. 1]. Однако широкое распространение ультразвуковой метод получил только за последние несколько лет [Л. 2...5]. Этому способствовало быстрое развитие импульсной техники и в первую очередь р а диолокации, бурное развитие которой привело к созданию новых дефектоскопов, обладающих существенными преимуществами перед прежними моделями. В настоящее время нащей промышленностью освоено производство импульсных ультразвуковых дефектоскопов, которые используются на отечественных металлообрабатывающих заводах для контроля изделий.

Проницаемость и отражательная способность склейки изоляторов. На рис. 1 показана плоская волна, падаю щая под углом на склейку , представленную в виде пластины. П о ско л ьк у скорости прохождения звука в ф арфоре и в глазури различны, в месте склейки волна будет проходить под углом &2. За склейкой волна идет опять в прежнем направлении

качества склей ки крупногабарит ных ф арф оровы х высоковольт ных изоляторов ульт развуковой прибор — дефектоскоп. П ри пом ощ и его бы ли проведены исслед ования по определению дефектов склейки и пор и стости ф арф оровы х покрытий д ля вводов на 110— 220 и 400 кв. Статья печатается в порядке обсуж дения.

ке показана только падающая на склейку, прош едш ая через нее и выходящ ая из нее волна; все отраженные от склейки волны не обозначены.

При пренебрежении внутренним затуханием в глазурной склейке звукопроницаемость, т. е. отнощение отраж енной к падающей у л ьт р а зв у ковой энергии, вы ражается следую щим соотношением:

( VjPi cos ^2 t/2P2 COS{)i\ 2■V 2P2 COS fij ^ V iP i COS ^2

/ 2 i v d COS iro 4ctg2 — p - 2 ( г'^p^cos{^2 , г'гРгсозбдз V2P2 cos Oj

(1)t 'iP i COS U2J

где 6), Dj — направление и скорость распространения волны в фарфоре с плотностью pi;

&2 , ^2 — направление и скорость распространения волны внутри склейки с плотностью Р2 ;

— длина волны внутри склейки; d — толщина склейки.

Из формулы видно, что полная звукопроницаемость ( / ^ = 0 ) получается при условии

2nd cos 0 2 __= ПК,

где п = 0 , 1, 2, 3, 4 и т. д. Отсюда следует:

2 cos 02 (2)

Рис. 1. Схема прохож дения волны через фарфор и склейку.


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 39

Если вычертить ход волны внутри склейки, то в соответствии с формулой (2 ) , получим рис. 2 , из которого видно, что при полном прохождении волны точки, лежащ ие одна против другой, например А и А'А], совершают колебания одной или противоположной фазы (точка А колеблется в одной фазе с В ) . Такие колебания н азываются «резонансом по толщине» на том основании, что при данном материале собственные частоты колебаний плоскопараллельного разделяющего слоя зависят исключительно от его толщины. В случае падения звуковой волны нормально к поверхности условия для максимального прохождения волны

d = (3)

в разделительном слое должно укладываться целое число полуволн. Д л я минимальной ж е проницаемости и, следовательно, для максимального отражения толщина должна равняться нечетному числу четверти длины волны:

d = 2{n + \ ) ^ . (4)

При условиях, удовлетворяющих уравнению «резонанса по толщине», колебания склейки будут наибольщими, а следовательно, и количество энергии, переданное через склейку в фарфор, расположенный за ней, окажется такж е наибольшим. Из формулы (1) следует, что для каждой склейки существует такое значение угла &i. при котором передача энергии будет наилучшей. Более точные теоретические исследования с учетом такж е и возбуждения попереч1ных волн дают для каждой склейки не один критический угол, а дискретный ряд углов. Интенсивность колебаний системы в условиях резонанса, как известно, очень чувствительна к помехам. Незначительные неоднородности в материале склейки резко уменьшают колебания, в результате чего передача энергии фарфору, находящемуся по другую сторону склейки, прекращается. Ультразвуковой прибор отмечает при этом присутствие дефекта в склейке. Этот дефектный сигнал может возникнуть или за счет отражения ультразвуковых волн от фактически имеющего место дефекта, или возникнуть за счет резонансных явлений. Если дефектный сигнал является результатом резонансных явлений в склейке при частоте /, т. е. при

частоте f получается непроницаемость склейки, то для максимального прохождения волн частоту надо изменить до величины fi; соответственно со- отнощению

f _ 2я- 2 П - Г (5)

Если же при изменении частоты дефектный сигнал не изменяется, это будет указывать на наличие в склейке воздушных включений или других неоднородностей.

Все это обусловливает необходимость выбирать для обнаружения дефектов склейки такую частоту ультразвуковых колебаний или такой угол падения звуковой волны, при которых достигалась бы для склейки без дефектов максимальная звукопроницаемость. Так как при наклонном п а дении ультразвуковых волн возбуждаются не только продольные волны, как при нормальном падении, но еще и поперечные, которые в свою очередь значительно осложняют исследование, то является необходимой разработка такой методики прозвучивания крупногабаритных изоляторов, которая допускала бы возможность исследования каждой склейки отдельно при нормальном падении плоской волны.

Пьезоэлектрические преобразователи для прозвучивания склейки при нормальном падении плоской волны. Широкие возможности открываются при использовании косых щупов, при помощи которы х в исследуемое изделие посылаются поперечные ультразвуковые колебания, направленные под углом к нормали. Простейший вид косого щупа показан на рис. 3. Призматический щуп состоит из пьезопластины 1, возбуждающей ультразвуковые колебания, и призмы из плексигласа 2. Пьезоэлемент возбуж дает в призме продольные упругие колебания. Волна упругих колебаний L, достигнув поверхности раздела (рис. 4), расщепляется на четыре составляющие: 1) отраженную продольную волну L, с углом отражения, равнымуглу падения 0 . ; 2) отраж енную поперечную волну с углом отражения 6^^ 3) преломленную продольную волну L' во второй среде, распространяющуюся под углом 0 ,; 4) преломленную поперечную волну S ’ во второй среде.

Рис. 3. Схема прохож дения волны через призм атический щуп.


Рис. 4. Схема отраж ен ия и прелом ления волн на границе раздела,

распространяющуюся под углом б^„ Существует соотношение меж ду углами , б^„ 6^j, 6^, и соответственно м еж ду скоростями распространения продольных волн в теле щупа и в исследуем ом материале С^, и скоростью распространения поперечной волны во второй среде С

S in t sin

~С’V s in

L '(6)

Скорость продольных колебаний в фарфоре равна 5 500 м!сек, а в плексигласе — 2 800 м1сек. Поперечные колебания (волны сдвига) в фарф оре распространяются со скоростью 3 600 ж/сек. Таким образом, расчетные формулы для подсчета углов преломления на границе плексиглас — ф арфор принимают вид;

s in0^ .,= 1,965 sin 0 . и sin б_ , = 1,285 sin 0 . .

Н а рис. 5 приведен ряд случаев преломления ультразвуковых волн при переходе из плексигласа в фарфор. С увеличением угла падения ультразвука достигается первый предельный угол, рав ный 30°40', при котором угол преломленной продольной волны в фарфоре достигает 90°; при углах падения, равных и больших 30°40', продольные волны в фарфоре не возбуждаются. Угол падения, равный 51°, является предельным углом для поперечных волн.

Наличие двух преломленных волн может ввести значительную путаницу при истолковании осциллограмм, полученных на экране дефектоскопа. По этим соображениям призматический щуп необходимо конструировать так, чтобы во второй

Рис. 5. С лучаи прелом ления у л ьтр азву к о в ы х волн при переходе из плексигласа в фарфор.

среде существовали только волны одного типа. Это можно осуществить, выбирая угол падения 0 между З0‘°40' и 50°, при которых в ф ар форе будет распространяться только поперечная волна, продольная ж е волна будет полностью отражаться в первую среду.

При круглой форме пластинки пучок интенсивного излучения ультразвука приобретает форму конуса, верхним основанием которого служит излучающая пластинка.

Н а рис. 6, показано прохождение через склейку ультразвуковых волн при щупе в 45° тремя лучами: одним центральным и двумя ограничивающими конус интенсивного излучения, которые мы будем называть верхним и нижним лучами.

Н а рис. 7 показано прохождение волн при щупе 40°. На рисунке ясно видно, что часть склейки, прилегающая к замку, не облучается ультразвуком, таким образом, она остается не проверенной.

Д ля контроля качества склейки фарфоровой покрышки при помощи поперечных волн были изготовлены щупы 45°. Корпус 1 из плексигласа (рис. 8 ) имеет площадку 1-1 под углом 45° к основанию для установки пластины пьезоэлектрика из титаната бария. Титанат бария приклеивается и к призме 7 и к демпферу 2. Вывод ниж него (заземленного) электрода припаивается к головке 3. Вывод верхнего электрода подается на контакт 4.

Эти электроды гибким шлангом соединяются с ультразвуковым прибором. Н а рис. 9 дано фото щупа вместе с присоединенным к нему шлангом.

Рис. 7. Схема прохож дения у л ьтр азву к о вы х волн при щ упе 40°.


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 41

По I - I

Выбор рабочей частоты и электрическая схема ультразвукового прибора. Опыт показывает, что применяемый метод оценки дефекта склейки по высоте пика на экране прибора не может быть признан надежным. Высота пика определяется общим количеством энергии упругих колебаний, отраженных поверхностью дефекта и дошедших до приемной головки. Количество этой энергии зависит от ширины «раскрытия» дефекта, от кривизны поверхности дефекта. Следует такж е оценивать протяженность дефекта путем отметки на поверхности ввода ультразвука границ плогцади, внутри которой наблюдается появление пика от дефекта. Несложные геометрические построения показывают, что вследствие расхождения пучка ультразвуковых колебаний площадь, отмеченная на поверхности ввода, больше действительной площади дефекта, причем искажение размера возрастет с увеличением глубины залегания дефекта. Размеры обнаруженных дефектов удается найти при помощи частоты колебаний ультразвука, измеряя разницу в амплитудах отраженных сигналов.

Были проведены исследования определения дефектов склейки как на специально изготовленных для этих целей образцах с искусственно созданными дефектами склейки, так и на крупногабаритных покрышках. Найдено, что дефект склейки может быть обнаружен, если площадь его проекции на плоскость, перпендикулярную оси пучка ультразвуковых волн, имеет величину порядка квадрата длины волны. Так, на частотах ультразвуковых колебаний 5 мггц обнаруживаются дефекты площадью 0,5— 1 мм^, на частотах 2,5 мггц — площадью 2—4 мм^ и т. д. Таким образом, чем выше частота, тем более мелкие дефекты и неоднородности могут быть обнаружены, но с повышением частоты затрудняется ввод ультразвуковых колебаний в фарфор и увеличивается поглощение их в изделии. С увеличением частоты увеличивается такж е влияние резонансных явлений, что вместе с неоднородностями, не являющимися дефектами изолятора (например, мельчайшие поры), при достаточно высоких ча

стотах обусловливает сигналы, затрудняющие расшифровку показаний. Экспериментально установлено, что для обнаружения дефектов в высоковольтных изоляторах необходимо работать на частотах 2,5 мггц. Н а эту частоту и был изготовлен для определения качества склейки ультразвуковой прибор. Д л я устранения возникновения ложных дефектных сигналов, вызванных резонансными явлениями по толщине склейки, нами использовались короткие однопериодные ультразвуковые импульсы.

Принципиальная электрическая схема ультразвукового дефектоскопа ГИЭКИ-3 представлена на рис. 10. В левом верхнем углу расположен возбудитель пьезоэлектрического преобразователя (щупа). Он состоит из блок-генератора, усилителя и генератора высокочастотных колебаний. Частота вследствие импульсов блокинг-генерато- ра, собранного на половине лампы 6Н8 (JIioi), определяется постоянной времени разрядной цепочки Сюз (7?102 или + Д 104) и может регулироваться переключателем и потенциометром iT?io4. Часто следования импульсов изменяются в пределах от 450 до 1 ООО гц. С дополнительной обмотки трансформатора блок-генератора импульсы обратной полярности подаются через разделительную емкость Сю2 на сетку усилителя, собранного на второй половине 6Н8 (//loi)- С усилителя импульсы снимаются на поджог тиратрона и запуск генератора. Импульсы отрицательной полярности с дополнительной обмотки трансформатора подаются на запуск развертки. В качестве возбудителя пьезоэлемента используется генератор затухающих колебаний, собранный на тиратроне ТГ1-0,1 — 1,3 (Д 102). В цепь анода тиратрона включен колебательный контур, емкость которого составляет емкость титанато- бариевой пластины щупа и емкость шланга, а с а моиндукцию— катушки Lioi или L 102. Потенциометром /?114, включенным параллельно контуру, можно регулировать затухание в контуре, изменяя, таким образом, продолжительность импульса. Приемная часть дефектоскопа состоит из трехлампового усилителя высокой частоты (Дгоп «Д202 и Д 203), детектора лампы 6X6 (Л 204), каскада предварительного усиления видеосигналов на л ам пе 6Ж4 (</72об) и выходного каскада видеоусили-

Рис. 9. Ф отография щ упа,


42 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

ООЭ QIO 0/1

Рис. 10. С хем а у л ьтр азву к о в о го деф ектоскопа.

теля на двух лампах 6П 6 (Лгое и J l 2 oi). Н апряж ение с выхода парафазного усилителя подается на вертикальные пластины электронно-лучевой трубки (Л 004) . Потенциометром >7?2зо изменяется смещение на управляющей сетке второго плеча выходного каскада, чем достигается смещение сигнала по оси Y трубки. Регулировка усиления производится изменением напряжения экранных сеток ламп Л 2 0 2 и </7203 при помощи потенциометра /?2io- В приборе такж е предусмотрена регулировка отсечки шумов, снижаю щ ая усиление слабых сигналов и тем самым убирающая с картины на экране мелкие пики, являющиеся не сигналами от дефектов, а отражениями от структурных неоднородностей или ж е возникающие в результате отражения ультразвуковых колебаний от слоя глазурной качественной склейки. Д л я этого на катод детектора Jl 2 0 i подается положительное смещение для создания отсечки шумОв. Генератор развертки представляет собой несимметричный ждущий мультивибратор (//301 и и пара-фазный усилитель (</7зоз и Лгм) для усиления выделяемого мультивибратором пилообразного напряжения. Усиленное симметричное напряжение с парафазного усилителя подается на пластины развертки электронно-лучевой трубки. Потен

циометр /?317 регулирует смещение на управляющей сетке лампы </7зо4 правого плеча параф азного усилителя, этим достигается смещение р аз вертки относительно оси X. Генератор меток времени представляет собой транзитронный генератор, собранный на пентоде 6Ж 4 (</74oi), и усилитель на лампе 6П9 { Л ^ ) - Напряжение с усилителя подается на модулятор катодной трубки. Изображение на экранной трубке оказывается поделенным на светлые и затемненные участки. По количеству, например, светлых участков определяется расстояние до дефекта (при известной скорости распространения ультразвука).

Исследование фарфоровых образцов покрышек вводов на 110—220—400 кв. Испытания имели целью установить связь между величиной д е фекта глазурной склейки, определенной при помощи ультразвукового дефектоскопа, и механической прочностью на статический изгиб образцов, склеенных на коричневой глазури. Часть образцов склеивалась глазурью по всей площади сечения, часть — на V4 сечения и часть — на V2 сечения. Наконец, часть образцов была склеена намеренно с дефектами в середине сечения в виде кружков диаметром около 10 мм, не покрытых глазурью. При определении размеров де


Ко 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 43

фектной склейки ультразвуковой щуп устанавливается на торцевой поверхности образца.

Многочисленные экспериментальные данные позволяют сделать следующие выводы:'

1. Качественная склейка, когда дефектоскоп при прозвучивании на применяемом нами усилении не показывает дефектного сигнала, имеет временное сопротивление на изгиб примерно на 50% ниже временного сопротивления на изгиб целого фарфора.

2. Временное сопротивление на изгиб склеенных на глазуфи образцов зависит не только от величины дефекта склейки, определяемого по показаниям ультразвукового прибора, но и от места его положения. Дефекты, выходящие на поверхность образца, резко снижают временное

сопротивление на изгиб и на растяжение. Внутренние дефекты, лежащ ие далеко от поверхности, при деформации на изгиб практически не оказывают влияния на механическую прочность изделия.

3. При отсутствии выхода дефекта склейки наружу при небольших дефектах сохраняется линейная зависимость механической прочности при растяжении от площади сечения фактической склейки образца.

Исследования качества склейки частей всех фарфоровых покрышек ультразвуковым прибором производились при частоте 2,5 мггц при помощи щупа, имеющего угол в 45°, который прикладывался к боковой стенке под ребром покрышки. При нахождении продольных трещин или усадочных раковин щуп при исследовании повертывался на 90° вокруг своей оси. Ход лучей при исследовании представлен на рис. 11, где даны два положения щупа 3, соответственно которым в круж ках даны изображения сигналов: 1 — н ачального сигнала возбудителя я 2 — сигнала о дефекте; при приближении щупа к дефекту 4 де фектный сигнал приближается к начальному. Ультразвуковой метод позволяет не только установить факт наличия дефекта, но при перемещении щупа по покрышке определить форму и площадь дефекта.

После такого исследования покрьшки подвергались испытаниям на электрическую прочность склейки напряжением переменного тока частотой 50 гц я затем разбивались на части для осмотра пробитых мест.

Во всех покрышках при помощи дефектоскопа были установлены многочисленные дефекты в склейках, причем эти дефекты имелись и в тех

Рис. 12. Сигналы на приборе о деф ек те изолятора (слева) и ф отодеф екта (справа).

покрышках, которые удовлетворяли по ГОСТ техническим условиям на пробой. Следовательно, испытания напряжением не смогли установить дефектность склейки.

На рис. 12 дано слева изображение сигнала и справа — дефекта, обнаруженного по сигналу ультразвукового прибора. При исследовании дефектных мест частей покрышек найдено, что в верхних частях, как правило, дефектов больше, чем в нижних.

Скопление нескольких небольших дефектов также создает условия для отражения ультразвука, как и один большой дефект, равной площади. Таким образом, слой крупнозернистой глазури подобно сплошному воздушному промежутку дает на экране прибора дефектный сигнал. Однако в этом случае интенсивность отраженного сигнала зависит от многих причин, в частности большое влияние оказывают повороты щупа вокруг оси, смешения вдоль образующей конуса и вдоль склейки.

Крупнопористая структура глазури тоже ослабляет механические и электрические свойства склейки, как и непроклейка. При разрушении исследованных покрышек, отличавшихся особенно крупнопористой структурой склейки, отделение элементов происходило в основном по глазури склейки.

Исследование пористости изоляторов. При исследовании ультразвуковым прибором пористости фарфоровых и стеатитовых изоляторов установлено, что с увеличением пористости изолятора при распространении ультразвука наблюдаются два явления: это уменьшение скорости распространения и увеличение поглощения ультразвука по сравнению с изоляторами, которые плотно обожжены. Из-за уменьшения скорости распространения ультразвука в пористом изоляторе первый эхо-сигнал появляется на экранной трубке прибора несколько позднее и располагается при прочих равных условиях левее о т р а женного сигнала хорошего изолятора.

К уменьшению скорости распространения ультразвука в пористом изоляторе присоединяется еще увеличение поглощения волн. Это приводит к тому, что амплитуда отраженных сигналов уменьшается и при значительной пористости энергия ультразвука полностью поглощается.


44 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

так что в крайнем случае отсутствует даж е первый эхо-сигнал. Путем сравнения с хорошим изолятором по количеству эхо-сигналов нетрудно определить степень пористости изделия. Поглощение значительно возрастает с увеличением частоты. Наиболее целесообразной частотой из испытанных нами частот для стеатита является частота 5 мггц.

В качестве примера на рис. 13 приведена осциллограмма электронно-лучевой трубки прибора, полученная при исследовании пористого изолятора. Н а осциллограмме мы видим изображение трех эхо-сигналов, указывающих на пористость, представление о которой дает фото, помещенное справа.

Рис. 13. О сциллограм м а, полученная при исследовании пористости фарфора.

Проведенные исследования показывают, что .ультразвуковым способом при помощи многократных отражений импульсов ультразвука, можно быстро и простыми средствами без разрушения изделия определить пористость, оказывающую значительное влияние на электрические свойства диэлектриков. При перемещении щупа по изделию будут наблюдаться изменения осциллограммы прибора, которые укажут на неоднородную пористость по прозвучиваемому сечению изолятора.

Ошибка в результатах измерения может получиться из-за плохого акустического контакта пьезоэлектрического щупа и изделия, т. е. в том случае, когда плоскость, на которую установлен щуп, не гладкая, а имеется зазор между ним и образцом. Это приводит к дополнительному затуханию, и испытуемый образец будет показывать пористость, что не соответствует действительности. При разработке методики испытания того или иного изделия необходимо учитывать эти особенности. Например, при очень грубой поверхности изолятора ошибка измерения может быть уменьшена при замене машинного масла воском и т. д.

Выводы. На основании проведенных исследований могут быть сделаны следующие выводы.

1. Ультразвуковой прибор с косыми щупами, позволяющими вводить наклонный пучок поперечных ультразвуковых колебаний нормально к склейке, позволяет определять качество склейки и дефекты в крупногабаритных изоляторах.

2. Разработанный метод ультразвукового про- звучивания позволяет не только устанавливать факт наличия дефектов в склейке, но и при перемещении ультразвукового щупа по конусной поверхности покрыщки устанавливать границу начала дефектной склейки, т. е. определять форму и площадь дефекта.

3. Качественная склейка (прибор при прозву- чивании на применяемом нами усилении не даст дефектного сигнала) характеризуется пределом прочности на статический изгиб, величина которого примерно на 50% ниже предела прочности на изгиб целого фарфора. Предел прочности на изгиб образцов, склеенных на глазури, зависит не только от величины дефекта склейки, но так же и от места его расположения. Дефекты, выходящие на поверхность изделия, резко снижают предел прочности на изгиб. Дефекты, расположенные в центре поперечного сечения изделия, практически не оказывают влияния на величину предела прочности на изгиб. При отсутствии выхода небольшого дефекта наружу сохраняется линейная зависимость предела прочности на р а з рыв в зависимости от площади сечения фактической склейки образца.

4. Проведенные испытания показали, что относительное количество бракованных склеек, расположенных вверху изделия, всегда больше, чем внизу. Это может свидетельствовать, повиди- мому, о том, что основная масса дефектов гл а зурной склейки является результатом плохой подготовки замков.

5. Ультразвуковым способом при помощи многократных отраженных импульсов можно быстро и простыми средствами без разрушения изделия определять пористость. Испытания м ож но производить без дополнительного шлифования поверхности изделия.


1. С. Я. С о к о л о в . E le k tr . N achr. T echn ., 454 стр., № 6, 1929.-^

2. С. Я. С о к о л о в . Д о кл ады А кадем ии наук С С С Р, стр. 503, т. 64, № 4, 1949.

3. С. Я. С о к о л о в . Д о к л ад ы А кадем ии наук С С С Р, стр. 883, № 5, 1948.

4. С. Я. С о к о л о в . Успехи ф изических наук, стр. 3 - 3 5 , № 1, 1950. > Г

5. А. С. М а т в е е в , Ю. В. Б' о г о с*л о в' с к и й . У льтр азв у к о в о й деф екто ско п , У ЗД -7 , Ц Н И ТМ А Ш , 1952.

[26. 3. 1954 )


о повышении динамической устойчивости посредством механического торможения

гидрогенераторовИнж. А. В. БОГОСЛОВСКИЙ

Известно, что при передаче больших мощностей тидроэлектростачций на далекие расстояния переменным током особые трудности представляет решение вопроса о динамической устойчивости. Связано это с тем, что постоянная инерция у гидрогенераторов, как правило, меньше, чем у турбогенераторов, а громоздкость регулирующего органа низконапорных гидротурбин и явления гидравлического удара практически исключают возможность регулирования с целью повышения динамической устойчивости при нарушениях нормального режима работы электрической сети.

В настоящей статье рассматривается вопрос о возможности повышения динамической устойчивости путем экстренного механического торможения генераторов передающей гэс.

Н а рис. 1 показана зависимость мощности генератора Р от угла 8 между его э. д. с. и напряжением на шинах бесконечной мощности. При возникновении короткого замыкания в сети амплитуда мощности значительно уменьшается и на валу гидрогенератора появляется большой ускоряющий момент, под влиянием которого угол 8 возрастает.

После отключения короткого замыкания тормозная электрическая мощность увеличивается, однако вследствие того, что ротор гидрогенератора за время короткого замыкания приобрел ускорение, угол между вектором э. д. с. гидрогенератора и вектором напряжения на шинах бесконечной мощности продолжает расти. Если площадь ускорения будет меньше площади торможения S ^ , устойчивость параллельной работы сохранится. В противном случае динамическая устойчивость будет потеряна и генератор выпадет из синхронизма.

Почти все способы повышения динамической устойчивости основаны на том, чтобы путем изменения величины тормозной электрической мощности увеличить площадь торможения или уменьшить площадь ускорения. Экстренное механическое торможение такж е призвано снизить ускоряющий момент первичного двигателя в момент короткого! замыкания и непосредственно после него и, следовательно, уменьшить площадь

Указывается на возможность повы ш ения динам ической устойчивости да льни х , сильно нагруж енны х элект ропередач путем экстренного м еханического торможения гидрогенерат оров передаю щ ей гэс. П р и водятся результаты эксперимент ального исследовани я тормозной системы, оборудованной пневматическим и тормозами-домкратами. Д а н о сравнение ди на м ической устойчивости п р и отсутствии и п р и нали чи и

экстренного м еханического торможения.

ускорения и увеличить площадь торможения (рис. 1),.

Чтобы существенно повысить динамическую устойчивость, тормозное устройство должно развить момент, равный 2 5 . . .

50% номинального момента генератора. Тормозное устройство, способное в течение сколько-нибудь длительного времени поглощать такую мощность, было бы чрезвычайно громоздким. Однако время его действия, необходимое для сохранения динамической устойчивости, не больше 0 ,5 . . . 1 сек. Поэтому энергия, поглощаемая тормозным устройством, оказывается меньше той, которая поглощается при нормальной остановке гидроагрегата.

Существующие тормозные устройства предназначаются для быстрого снижения скорости вращения гидрогенераторов при их остановке. Н азначение тормозного устройства состоит в том, чтобы не допустить длительного вращения гидрогенератора со скоростью ниже 0,4 при кото-

Рис. 1. И зменение площ ади ускорения и площ ади тормож ения вследствие экстренного торм ож ения.

1 — Р = f (h) в д о а в а р и й н о м реж и м е; 2 — Р = f {Ь) в а в ар и й н о м р еж и м е ; 3 — Р = f {Ь) в п о сл е ав ар и й н о м р е ж и м е ; 4 — м о щ н о с т ь т у р б и н ы ; 5 — м о м е н т в о зн и к н о в е н и я к о р о т к о г о за м ы к а н и я ; 5 — м о м е н т н а л о

ж е н и я т о р м о з о в ; 7 — м о м ен т о т к л ю ч е н и я к о р о т к о г о з а м ы к а н и я .


46 э л е к т р и ч е с т в о № 12

рой возможно повреждение подпятника вследствие перехода от жидкостного трения к сухому.

При номинальной скорости вращения кинетическая энергия вращающихся масс гидроагрегата

Е = — Р М ( 1)

Рном — номинальная мощность агрегата;М — постоянная инерции агрегата.

Н ормально торм ож ение начинается при скорости вращения 0,35 Кинетическая энергия ротора пропорциональна квадрату скорости вращения, поэтому в начале тормож ения она будет равна:

(2)= 0,352£„.

Вся эта энергия долж на быть поглощ ена то р мозной системой. Следовательно, если в вы ражение (2) подставить значение Е^ из вы раж ения (1), то энергия, поглощ аемая тормозной системой при нормальной остановке гидрогенератора,

= f 0,35».Р„„Д1. (3)

Экстренное торможение с целью повышения динамической устойчивости производится при скорости вращения, близкой к номинальной. Относительное изменение скорости вращения за время экстренного торможения невелико. Если постоянная инерции агрегата М = 10 сек, то для погло

щения тормозным устройством энергии при экстренном торможении, осуществляемом с номинальным моментом, потребуется 0,62 сек. Этого времени вполне достаточно для существенного повышения динамической ус-

Рис. 2. С хем атический р а зрез дифф еренциального к л а

пана.1 — пруж ина; 2 — вы хлопны е о т верстия; 8 — верхняя тар ел ка клапана: 4—ниж н яя тар ел ка клапана; 5 — порш ень; ^—пусковой клапан; 7 — к ату ш к а клапана;

8 — б о ек клапана.

тойчивости. к тому же следует заметить, что торможение не обязательно осуществлять с номинальным моментом. Тормозная система гидрогенераторов Куйбыщевской ГЭС, постоянная инерция которых равна 14 . . . 16 сек, должна быть более мощной. Если в нее внести небольшие конструктивные изменения, то она может осуществить торможение с моментом, равным номинальному, приблизительно в течение 0,3...0,7 сек.

Экспериментальная проверка устройства экстренного торможения как средства повышения динамической устойчивости была проведена на генераторе завода «Электросила», имеющего мощность 55 мгвт и номинальную скорость вращения 62,5 об/мин. Мощность на тормозах при экстренном торможении составляла 25% Рном- При этом на каждом квадратном сантиметре тормозящей поверхности выделялось ПО вт, т. е. примерно в 9 раз больше, чем при нормальном торможении. Однако удельная работа трения за время торможения не превышала допускаемой для тормозов автомобилей.

Работа сил трения вызывает нагрев тормозного диска, температура поверхности которого может быть определена по формуле

(4)

где 7 — температура поверхности тормозного диска через время t после начала т о р можения;

р — удельная мощ ность трения при торможении;

Я — удельная теплопроводность материала тормозного кольца;

с — удельная теплоемкость материала то р мозного кольца;

Y — удельный вес материала тормозного кольца;

t — время торможения.Д л я стального кольца температура то р м о

зящ ей поверхности

Г = 0 ,7 5 - р 1 / 7 . (5 )

Если р берется в вт!см2, a t — в сек, то Т получается в °С.

Тормозной момент был увеличен путем повышения давления воздуха в пневматических приводах тормозных колодок с 6 до 18 ати. Однако для обеспечения эффективного действия тормозного устройства одного увеличения давления воздуха недостаточно. Необходимо также обеспечить

У /

Р ис, 3. Осци.плограмма работы дифф еренциального клапана и пневм атических тормозов./ — ТОК в катуш ке клапана; перемещ ение торм озной колодки ; 3 — прогиб ротора под влиянием давлени я колодки . Д авление в бал .

лоне 18 а т и .


№ 12

Рис. 4. О сциллограм м а работы ди ф ф еренц иального к л ап ан а и пневм ати

ческих торм озов.I — д а в л е н и е т о р м о з н ы х к о л о д о к н а р о т о р ( к о н д е н с а т о р н ы й д а т ч и к ) ; 2 — п е р е м е щ е н и е т о р м о з н ы х к о л о д о к ; 3 — п е р е м е щ е н и е п о р ш н я д и ф ф е р е н ц и а л ь н о г о к л а п а н а ; 4 — т о к в к а т у ш к е д и ф ф е р е н ц и а л ь н о г о к л а п а н а . Д ав л ен и е

в б а л л о н е 18 а т и .

Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О

достаточное быстродействие тормозного устройства. С этой целью резервуар сжатого воздуха был помещен в непосредственной близости от тормозов. Он был выполнен в виде кольцевого трубопровода диаметром 150 мм и размещен на нижней крестовине, где смонтированы тормоза- домкраты.

Сжатый воздух впускался и выбрасывался при помощи дифференциальных клапанов, схематический разрез одного из которых показан на рис. 2. Полость А между поршнем 5 и нижней тарелкой клапана 4 сообщается с ресивером высокого д ав ления. Через небольшое отверстие в поршне 5 сжатый воздух из полости А проникает в полость В, с обеих сторон поршня устанавливается одинаковое давление. Н ижняя тарелка клапана 4 силой пружины и давлением воздуха прижимается к седлу клапана. Отверстие внизу полости В закрыто пусковым клапаном 6 . Верхняя тарелка клапана 3 поднята и воздушные камеры тормозов-домкратов сообщаются с атмосферой. Замкнув цепь катушки клапана 7, мы заставим боек 8 под действием магнитного поля втянуться в катушку и с силой удариться о пусковой клапан 6 . В результате последний поднимется и через открывшееся отверстие воздух из полости В выйдет в атмосферу. Давление в полости В резко упадет, так как поступление воздуха из полости А через отверстие незначительно. Вйледствие образовавшейся разности давлений в полостях Л и В поршень 5 переместится вниз, верхняя тарелка клапана 3 закроет отверстие, через которое воздушные камеры тормозов сообщаются с атмосферой, а нижняя тарелка 4 откроет доступ сжатому воздуху к тормозам. Тормоза поднимутся и будут оставаться в таком положении до тех пор, пока катушка обтекается током. После того как цепь катушки клапана будет разорвана, пусковой клапан под действием пружины закроет нижнее отверстие полости В. Давление в полости В повысится и сравняется с давлением в полости Л, поршень 5 под давлением пружины поднимется и сжатый воздух из тормозов-домкратов выйдет в атмосферу, тормоза опустятся.

Осциллограммы работы дифференциального клапана и тормозов-домкратов показаны на рис. 3 и 4. Осциллограмма давления тормозов-домкратов на ротор генератора при постоянстве коэффициента трения соответствует росту тормозного момента. Как видно из осциллограммы, запаздывание тормозов-домкратов составляет 2 периода, а рост тормозного момента происходит с «постоянной времени» 1,5 периода.

Описанный дифференциальный клапан построен без расчетов и экспериментов. При конструировании тормозов-домкратов требование быстродействия не учитывалось. Надо полагать, что если конструктивные размеры клапана и домкратов будут выбраны на основании расчетов и экспериментов, время действия системы может быть значительно уменьшено.

Сначала работа устройства экстренного торможения была проверена при остановленном агрегате, а затем были проведены опыты торможения генератора, вращающегося на холостом ходу, при давлении 6, 9, 12, 15 и 18 ати в течение 1 сек. Наблюдения во время опытов и анализ полученных осциллограмм показывают, что вибрация вала агрегата при экстренном торможении заметно не изменяется, вибрация тормозных колодок в тангенциальном направлении с ростом

й д

/ /J

п/ / /J

п

7 / //J

л/ 4 1 )

и . —

л/ / / >

V //

/

'Уt

П е р и о д ы

Рис. 5. Зависим ость угла м еж ду э. д. с. ген ер ато р а и э. д. с. системы , с которой генератор до торм ож ения был

в синхронизме, от времени при тормож ении. Т о р м о ж е н и е о с у щ е с т в л я л о с ь при д а в л е н и и : / — 6 а т и (М щ “ Ю .8% .

С а п = 13 п ер и о д о в ); 2 — 9 а т и (Mjxi “ С а п = п е р и о д а ) ;3 — 12 а т и (Ж „, = 18,2% , Сап = п е р и о д а ) ; 4 — 15 а т а (М щ 23 ,4% . t s a n = 6 ,4 п ери од а); 5 - 1 8 а т и = 23 ,6% , ig a n = 1Д 5 п ер и о д а ). И м п у л ь с на т о р м о ж е н и е в о в с е х с л у ч а я х п о д а в а л с я в т е ч е -

н и е 1 с е к .


48 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 1‘2

Рис. 6. Зависим ость угла м еж ду э. д. с. генератора и э. д. с. системы от времени.

/ — при с б р о с е н а г р у з к и б е з т о р м о ж е н и я ; 2 — п ри с б р о с е н а г р у з к и с т о р м о ж е н и е м в т е ч е н и е 1 с е к п ри д а в л е н и и 18 а т а (и м п у л ь с на т о р м о ж е н и е п о д а в а л с я ч е р е з 3 п е р и о д а п о с л е о т к л ю ч е н и я г е н е р а то р а ); 3 — р а з н о с т ь о р д и н а т к р и в ы х / и 2; 4 — при то р м о ж е н и и

с д а в л е н и е м 18 а т и и с у ч е т о м з а п а з д ы в а н и я н а 3 п е р и о д а .

тормозного давления несколько уменьшается, никаких повреждений и следов нагрева на тормозном диске и на тормозах-домкратах обнаружено не было, тормозной момент достаточно стабилен и примерно пропорционален давлению в кольцевом ресивере.

Кривые изменения в процессе торможения угла между э. д. с. генератора и э. д. с. системы, которая до торможения была синхронна с генератором, показаны на рис. 5. Зн ая постоянную инерции генератора, по этим кривым можно найти параметры такого внезапно возникающего и внезапно исчезающего тормозного момента, который вызвал бы изменение угла, равное полученному из опыта. Оказы вается торможение при д ав лении 18 ати эквивалентно действию тормозного момента составляющего по величине 24,7% номинального, приложенного с запа;здыванием itaan) относительно появлсния тока в катушках клапанов, равным 3,45 периода (0,07 се к ).

Д л я проверки полученных результатов были проведены контрольные опыты сброса активной нагрузки, равной 20 мгвт, и реактивной, равной 7 мгвт, без торможения и с торможением. Торможение вводилось в работу с запаздыванием, учитывающим время работы пусковых реле. Результаты опытов в биде кривых зависимости угла между э. Д. с. генератора и э. д. с. системы от времени даны .на рис. 6. К ак видно из этих кривых, разность между углом 8 при сбросе без торможения и углом 8 при сбросе с торможением

соответствует изменению угла под влиянием торможения на холостом ходу.

Таким образом, осуществленная на крупнейшем гидрогенераторе система торможения позволяет через 0,1 сек с момента начала короткого замыкания уменьшить мощность первичного двигателя на 25% . При этом никаких дополнительных усилий на валу генератора возникать не будет. Что же касается подпятника, то давление на нем уменьшается на величину усилия, развиваемого тормозами-домкратами.

Эффективность устройства экстренного торможения в отношении повышения динамической устойчивости была проверена на мощной электропередаче от гидроэлектростанции в систему, осуществленной двумя линиями 220 кв. При этом для упрощения расчетов все генераторы гэс зам енялись одним, а все генераторы системы други.м эквивалентным генератором. Емкость линии электропередачи не учитывалась. Расчет производился без учета явнополюсности гидрогенераторов в предположении постоянства э. д. с. за реактивным сопротивлением, равным 0,8 х * . Было принято, что напряжение на шинах 220 кв приемного конца до аварии равнялось 210 кв, а на шинах 220 кв генераторного конца — 242 кв. Постоянная инерция генераторов бралась равной 10,2 сек. Рассматривалось отключение двухполюсного короткого замыкания на землю близ шин гэс на одной из линий электропередачи через 0,26 сек после его возникновения. Расчет методом последовательных интервалов сначала производился в предположении отсутствия, а затем в предпрло- женни наличия устройств экстреннего тормож ения, которые через 0,15 сек после начала аварии снимали 25% номинальной мощности гидрогенераторов. К ак показываю т кривые, построенные в результате расчета и приведенные на рис. 7, в первом случае предельная по условиям динамической устойчивости мощность гидрогенераторов оказалась немного меньше 300 мгвт, я во втором случае устойчивость сохранилась, несмотря на то, что в доаварийном режиме передавалась мощность, равная 400 мгвт, и отклю чение короткого замыкания произошло через те ж е 0,25 сек.

Устройства экстренного торможения целесообразно применять совместно с устройствами регулирования возбуждения. Устройство экстренного торможения не позволяет генератору вы пасть из синхронизма в первом цикле качаний и поэтому устройство регулирования возбуждения действует более эффективно. В свою очередь устройство регулирования возбуждения надежно обеспечивает устойчивость во втором цикле качаний после снятия торможения.

Возмущающее воздействие на генераторы у д аленной ГЭС изменяется в зависимости от вида, места и длительности короткого замыкания. Ввиду этого можно было бы в одних случаях вводить в действие все тормозные домкраты, а в других только часть, изменяя этим величину тормозного

* По реком ендации И. М. М арковича и С. А. Сова- лова (см. Э л ектричество , № 7, 1950).


Nb 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 4 9

Лгб/77ГСП

РN ,030

600

iso

т

350

300

зл.град.сек

— 2т

— юо

— 0

— too

— 200

dSdt

/ \

/

i / Ч

<\

1Д 5

/

I/ P ( \

1 Щ \

250

опп

/A/// \ \

/ 1 'S .///A \ \

150

1ПП

/

I 1

/

< \ \

/ г

^—

\1UU

60

п

и / \V 1 1

.... --

i

s\ \ г

б)

05 жерад

Р и с. 7. Р е зу л ь та ты р асчета устойчивости электроп ередачи :а — при о т с у т с т в и и у с т р о й с т в э к с т р е н н о г о т о р .ч о ж е н и я ; б — при н ал и ч и и у с т р о й с т в э к с т р е н н о г о т о р м о ж е н и я .do

/ — Р « / (5) д о а в ар и и ; 2 — Р = / (5) п о с л е авар и и ; 3 — Р=» f (5) в о в р ем я авар и и ; 4 = f (о)5 ^ — м о щ н о с т ь т у р

б и н ы ; 5 — м о м е н т в о з н и к н о в е н и я к о р о т к о г о з а м ы к а н и я ; 7— м о м е н т о т к л ю ч е н и ян а ч а л а т о р м о ж е н и я .

d tк о р о т к о г о за м ы к а н и я ; 8 — м о м е н т

момента. Кроме того, можно было бы изменять время действия последнего. Однако, по мнению автора, в большинстве случаев можно обойтись без этих усложнений. Тормозному устройству следует задавать определенное время и воздействовать на все тормозные домкраты.

Пуск тормозного устройства следует производить от реле, реагирующ его на скачкообразное снижение активной мощности генератора. При этом небольшие возмущения, не опасные с точки зрения динамической устойчивости, не должны вызывать срабатывания тормозного устройства. Последнее долж но срабатывать при тяж елых ав ариях, сопровождаю щ ихся значительным снижением активной мощности гидрогенераторов. Н екоторое несоответствие между характером возмущения и настройкой тормозной системы проявится главным образом во втором и последующих циклах качаний, устойчивость в которых, как уже отмечалось, надежно обеспечивается устройствами регулирования возбуждения.

Экспериментальная проверка эффективности устройства экстренного торможения была проверена на том ж е генераторе при работе его через трансформаторную группу и линию электропередачи 220 кв на мощную энергосистему. Схема испытания приведена на рис. 8.

В точке К осуществлялось металлическое соединение двух ф аз с землей, которое отключалось с заданной выдержкой времени выключателем 1.4 Э л ек тр и ч еств о , № 12.

Испытания производились дваж ды : первый раз без воздействия, а второй раз с воздействием на устройство экстренного торможения.

Длительность короткого замыкания в обоих опытах составляла 0,47...0,48 сек. Режимы, предшествовавшие испытаниям, характеризуются следующими данными:

Б е з т о р м о С то р м о ж е ж е н и я нием

1. Ток стато р а , a ........................ 2 120 2 6702. Н апряж ение стато р а , к в . . 9 ,9 10,13. Ток ротора, о ............................ 390 5504. Н апряж ение ротора, в . . . 82 1185. А ктивная м ощ ность.

тыс. к е т ..................................... 30 44,56. Р еакти вн ая мощ ность.

тыс. к е а ...................................... — 2 1 ,8 — 147. У гол б, гр ад .................................. 50 56

Как видно из приведенных данны х, угол 6 при первом опыте составлял 50°, а при в т о ром 56°. При таких углах работа электропередачи с одним генератором приближается к работе с полным числом генераторов.

К ак при первом, так и при втором опытах были вклю чены электронный регулятор напряжения и устройство релейного регулирования возбуж дения.

В режимах, предш ествовавш их опытам, у го л 5 устанавливался по точном у ф азом етру, вклю_ ченном у на напряжение вспом огательного гене, ратора, располож енного на одном валу с глав .


50 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

ifD-00-чЭР и с. 8. С хем а испы тания, проведенного для эксперим ентальн ой проверки эф ф ективности устройства экстренного

торм ож ения.

ным, И на напряж ение системы шин 2, связанной с ш инами системы линией 220 к в . При активной н агрузке на испытуемом генераторе, равной нулю, угол 8 на ф азом етре посредством ф азовращ аю щ его устройства устанавливался Такж е равным нулю . При этом ф иксировалась нагр у зка п араллельной линии, которая в течение опыта о ставал ась неизменной. Вспомогательный генератор во избеж ание дополнительны х погреш ностей работал на холостом ходу.

П осле установки на ф азом етре угла 8, равного нулю, испытуемый генератор нагруж ался, и посредстЕом регулирования возбуж дения устан авл и вал ся требуемый угол 8.

П ри испы таниях производилось осциллогра- ф ирование тока короткого зам ы кания, протекавш его через вы клю чатель 1, тока и напряж ен и я статора ген ератора, тока и напряж ения ротора генератора, активной мощ ности генерато р а , угла 8 .между э. д. с. системы и генератора, то ка в цепи катуш ек дифференциальных клапанов , перемещения торм озны х колодок.

Т ормож ение осущ ествлялось при давлении 18 ат и в течение 0,7 сек. Включение устрой ства экстренного тормож ения производилось от токовы х реле, установленны х в цепи тр ан сф орм аторов тока вы клю чателя 1. Цепь катуш ек диф ф еренциальны х клапанов зам ы калась про- змежуточным реле с временем действия 9 мсек.

П одъем торм озны х колодок закан чи вался через 0,08 сек с начала короткого зам ы кания.

К ак показы вает анализ осциллограмм, у стой чивость параллельной работы сохрани лась как при первом, так и втором опытах со значительны м запасом. М аксим альное значение угла 8 в первом опыте (без торм ож ения) составило 116, а во втором 106 эл. град. Таким образом , несм отря на то, что во втором опыте нагрузка была в 1,5 раза больш е, а угол 8 в режиме, предш ествовавш ем опыту, на 6 эл. град , больш е, м аксимальный угол был на 10 эл. град, меньше.

Чтобы более отчетливо выявить влияние экстренного торможения, был произведен расчет движения ротора генератора в режиме, предшествовавшем второму опыту, но без экстренного торможения. Проверкой по данным первого опыта установлено, что методика расчета и расчетные параметры обеспечивают достаточную точность.

Расчет показал, что если при наличии экстренного торможения устойчивость сохраняется со значительным запасом, то без экстренного торможения происходит нарушение синхронной работы, причем при достижении предельного угла скорость движения ротора еще достаточно велика. Предельное время отключения короткого зам ы кания при отсутствии экстренного торможения составило 0,33 сек, а при наличии экстренного торможения 0,61 сек.

Выводы. 1. Тормозная система генератора, являю щ аяся его необходимым элементом, может быть без существенных переделок использована для целей повышения динамической устойчивости.

2. Повышение динамической устойчивости гидрогенератора, достигаемое при помощи устройств экстренного торможения, вполне достаточно для практических целей.

3. При конструировании гидрогенераторов, предназначенных для работы в тяж елы х в отношении динамической устойчивости условиях, необходимо их тормозные системы выполнять с учетом требований экстренного торможения.

[19. 7. 19541:


Конденсаторный отбор энергии от линий электропередачи

К андидат т ехн. н аук Н. А. МЕЛЬНИКОВ и анж. А. И. ШЕ^ЕНЦИСВЗЭИ Теплоэлектропроект

С увеличением номинального напряжения установки резко возрастает стоимость сооружении подстанций. П одстанция небольшой мощности при напряжении 220 /се стоит раз в 10 дорож е подстанции такой ж е мощности при напряжении 35 кв. Это затрудняет отбор сравнительно небольшой мощности в промежуточных пунктах длинных линий электропередачи при отсутствии поблизости от этих пунктов других источников питания.

Необходимость в отборе энергии может возникнуть при эксплуатации самой линии электропередачи. Н апример, может не оказаться другого источника д ля питания собственных нужд переключательных постов, ремонтных баз или линейных пунктов. Отбор может потребоваться такж е для электроснабжения близ расположенных поселков и объектов сельскохозяйственного производства. Д л я этих целей целесообразно применять установки емкостного отбора энергии, которые могут осущ ествляться или при помощи специальных антенн, расположенных вдоль линии электропередачи [Л. 1], или при помощи конденсаторов.

Отбор при помощи конденсаторов дает возможность без значительных дополнительных з а трат отбирать мощности порядка несколш их десятков, и сотен киловатт. Д л я его осуществления целесообразно использовать конденсаторы установки высокочастотной связи. Стоимость дополнительного оборудования будет при этом наименьшей. Н а нормальную работу установки связи отбор энергии от конденсаторов влияния практически не оказывает.

Основной особенностью установки емкостного отбора является значительная зависимость напряжения от величины нагрузки. Н аиболее резкие отклонения напряжения вызываются изменениями реактивной нагрузки, с увеличением которой н апряжение повышается. Это требует осуществления специальных мероприятий по регулированию напряж ения. Чтобы от установки конденсаторного и вообще емкостного отбора энергии могли питаться электродвигатели, долж но быть применено устройство, позволяющее автоматически регулировать напряжение в зависимости от нагрузки в широких пределах. Одним из таких устройств4*

П риводят ся основны е характеристики неком пенсирова н ны х и ком пенсированны х установок емкостного отбора энергии в уст ановивш ихся реж имах работы. Приводятся данны е установки конденсаторного отбора энергии мощностью 360 кеа, предназначенной д ля питания смеш анной нагрузки . Рассматриваются реж имы работы этой установки и ее при нц и п и а льна я

схем а соединений.

является продольный реактор, индуктивное co>- противление которого ком- пеноирует эквивалентное емкостное сопротивление источника питания. Компенсированная установка

емкостного отбора энергии в принципе позволяет получить почти йеизменное напряжение, не зави сящ ее от величины нагрузки.

Характеристики некомпенсированной установг- ки емкостного отбора. Д ля получения представления о реж имах работы некомпенсированной установки емкостного отбора энергии независимо от способа ее выполнения достаточно р ассмотреть простейшую схему замещения одной фазы установки (рис. 1).

В случае отбора энергии при помощи конден саторов установки вы сокочастотной связи Cj означает эквивалентную ем кость цепочки конденсаторов связи , Сз — ем кость дополнительных кон ден саторов , О — фазное напряжение в дан ном месте электропередачи , — ток нагрузки установки и О ^ — напряж ение у ее выхода. Н етрудно видеть, что цепочка конденсаторов связи совместно с дополнительны ми кон ден саторам и образует ем костны й делитель напряжения.

Схема замещ ения, изображ енная на рис. 1, справедлива и для установки антенного ем костного отбора энергии. В этом случае U о зн ачает эквивалентное напряж ение, а С; — эквивалентную ем кость , которы е заменяю т действие системы проводов линии. Точка а соответствует полож ению антенны в схеме отбора, а через обозначена ем кость антенны относительно земли.

- i f

Ряс. L


52 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

O ' 6 4 ;

Рис. 2.

В обоих сл у ч аях питание потребителей производится через понизительны й тран сф орматор Т.

Д л я последую щ его рассм отрения представленную на рис. 1 схему целесообразно упростить, заменив всю питающую часть у с т а новки эквивалентны м источником (рис. 2). Тогда

Рис. 3.

Е = ( ] С ,С\ + С2 £/§-• (1)

будет о зн ачать э. д. с. эквивалентного и сто ч ника питания, а

1

его внутреннее продольное ем костное соп ротивление. При заданном режиме работы линии электропередачи величина Ё остается неизм енной и изменяется лиш ь в соответствии с изменением напряж ения в данном месте линии. Ток и напряжение 0'^ у вы хода установки показаны приведенными к стороне высш его напряж ения понизительного трансф орм атора. У казанные величины связаны равенством:

П рактически при достаточн о больш их величинах нагрузки установки (по сравнению, например, с величиной тока намагничивания понизительного тран сф орм атора) х ар актер изм енения напряжения у выхода трансф орм атора о к а зывается близким к х ар актер у его изменения у входа.

У стойчивость того или иного режима работы установки зависит от вольтам перны х х а рактеристик нагрузки. В частности , 'при весьма малы х нагрузках (соизмеримых с током н ам агничивания понизительного тран сф орм атора) режим работы установки оп ределяется состоянием ф ерромагнитного кон тура , состоящ его из емкости эквивалентного источника питания и нелинейной ветви намагничивания понизительного трансфор.матора. При этом, как известно, возмож но опрокиды вание ф аз [Л. 2J.

Из характери сти к , приведенных на рис. 4, следует , что д аж е при сравнительно небольш ой нагрузке — порядка /^„ = 0,5 — и д остаточ н о высоком коэф ф ициенте мощ ности (costp^= b l) изменение активной составляю щ ей тока нагрузки на 0,1 вызы вает изменение напряж ения U на

а такое ж е изменение реактивной составляю щ ей приводит к изменению нап ряж ения <7 на 10%. Н аиболее благоприятной с этой точки зрения оказы вается работа установки при сравнительно небольш их н агрузках (указанного порядка) и коэффициенте мощ ности coscp^=5: - 0,95.

Из вы раж ения (2) мож но получить и ан ал и тическую зависимость напряж ения от активной мощ ности и коэфф ициента мощ ности нагрузки :

т _V 4 ^ шС

(2)где Р — активная мощ ность нагрузки ;

Q — реактивная мощ ность нагрузки .

В екторная диаграмма для схемы, изображ енной на рис. 2, показана на рис. 3.

П ользу ясь векторной диаграммой рис. 3, при помощи граф ических построений можно получить характеристики установки в виде за висимостей

cost? ;).

П остроение удобно выполнит^, в относительны х единицах, принимая за базисные величины напряж ения х олостого хода (при = П = 0)

Еg — а такж е токи короткого за

мы кания (при и ^ — и^== 0) I ' = EwC я Ig — I'gk.

Т огда и С = /„ ..Х арактеристики показаны на рис. 4. При

построении предполагалось, что сопротивления и проводимости понизительного трансф орм атора учтены в нагрузке.

2,0

18

1.6

И*

1,2

1.0

0,8

0,6

O.i

h2

О

б к» :

А / /

\

\ /

'Ау г д £ > с ' Т а г ■ q E c a i~ 9 Ё

/ о , 5 АА А \ о . б / /

Ж V / ///да /пП/1N. л А

8

ц 7 ^ 'пот реблеиии

г и и ) ^

9 \

/ / А

1 /,р . ¥COSИ Ж Ё К Ч / ¥

й Vc o s j > = 0 ‘Ц 4 .

О Q2 Q4 06 0.8 1.0 1,2 7,4 Гб Гб То 22 Т

Ри с. 4.


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 53

в относительны х единицах

где'?K = a rg t / „ - a r g / „ .

Б ази сн ая м ощ ность

П оказанны е на рис. 5 характери сти ки у ста новки, построенны е согласно ф орм уле (3), иллюстрирую т вы сказанное ранее полож ение о зн ачительной зависимости изменения напряж ения от величины мощ ности и коэффициента мощ ности нагрузки .

Характеристики компенсированной установки емкостного отбора. Схема замещения компенсированной установки ем костного отбора энергии показана на рис. 6 ,а, а в упрощенном виде — на рис. 6,6.

При полной компенсации (на основной частоте) емкости эквивалентного источника питания индуктивностью реактора, который предполагается выполненным со стальны м сердечником,

X.. — Хг-,и, следовательно,

П ., = Е.

В екторная диаграм м а для рассматриваемой установки показана на рис. 7.

Н апряж ение у входа установки определяется так же, как я преды дущ ем случае.

V . = E + j ' i . ( 4 )

однако теперьto = a r g £ — a rg /J .

На рис. 8 показаны характеристики установки

COS®„).

И з выражения (4) получается следую щ ая аналитическая зависимость напряж ения U^ от величины мощ ности нагрузки и коэффициента мощ ности:

Q(5)

или в относительны х единицах:

Рис. 6.На рис. 9 даны соответствую щ ие х ар а к те

ристики установки, из которы х, в частности .


54 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

J

i O'4 4 /

7 / /

У« / чI / ! /

у

1 /

ш

с понизительным трансф орм атором по схеме каскада . С той ж е целью м ож ет бы ть применен каскад , состоящ ий из нескольких реакторов, соединенных последовательно с понизительным трансф орм атором .

Таким образом, длительно допустим ое значение напряжения у входа установки опред ел яется классом изоляции реактора и дополнительных конденсаторов. П оэтом у практически равенством (5) приходится п о льзо заться для определения необходимой ем кости С (в случае антенного отбора) или Сг (в случае кон ден саторного отбора) по заданны м величинам U^g, Р и COStp, .

с учетом вы раж ения (1) получим:

у {U ^ g U ^C ,f-P ^ --P С з= :С — С,.

(6)

О С,2 >Q4 .Q6 0,8 1,0 12 0 W 1.8 Z0

Ри с. 8.

видно, ЧТО С увеличением нагрузки установки йапряжение резко повышается.

Выбор параметров установки компенсированного конденсаторного отбора. Н апряж ение изменяю щ ееся с изменением нагрузки установки , мож ет длительно иметь сущ ественно повыш енное значение. П од этим напряжением о казы ваю тся дополнительны е конденсаторы Сз (или изоляция антенны в случае ан тен н ого е м ко стн о го отбора), а так ж е последовательно Соединенные реактор и понизительный тран сф орм атор.

П оскольку напряж ение Uj., подведенное к понизительном у тран сф орм атору , неизменно (при неизменном напряжении в данном месте электропередачи), напряжение на реакторе, напротив, резко переменно. Д л я облегчения условий работы внутренней изоляции реактора целесообразно вклю чать его п оследовательно

К ак видно из вы раж ения (6), при заданной величине U^g ем кость С получается тем б о льшей, чем больш е величина отбираемой мощ ности и чем ниже коэф ф ициент мощ ности. Увеличивая и^д, м ож но уменьш ить С, а следовательн о , и необходимую длину антенны в случае ан тен ного отбора.

При задан н ы х величинах U^g, Cj и costp величина отбираемой мощ ности оказы вается о гр аниченной. М ощ ность, отбираем ая с одной фазы установки,

Р < 4 /,,4 /ш С ,со зср = Р _ , . (7)

М ож но получить несколько больш ую мощ ность, если заменить дополнительны е кон ден саторы дополнительной индуктивностью . Но эта мощ ность не будет больш е

Рр ! •* м а к см а к с соз f ’

а режим работы конденсаторов связи от у к а занной замены станет более тяж елы м .

В табл. 1 приведены результаты расчетов* ем кости С, выполненных по ф орм уле (6) при проектировании установки кон ден саторн ого отбора энергии д ля переклю чательного поста линии электропередачи. Н аибольш ее длительно допустим ое напряж ение д ля линии принято равным 420 к в . Ц епочка кон ден саторов связи предполагалась состоящ ей из трех э.лементов е.мкостью по 18 600 пф каж ды й, следовательн о , С] = 6 200 пф. К оэффициент мощ ности нагрузки принят равным 0,8. Емкость С в табл . 1 вы раж ена в тыс. пикоф арад .

При Ц д д = 1 1 0 к в из вы раж ения (7) п олучается:

Р 110-103 103-314-6200-10-12-0,8 =м а к с т / о

= 41 500 вт .

0.5 1,0 I.S 2.0

Ри с. 9.

Z51 Все расчеты выполнены Л . И. К ривош ея.


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 55

Т а б л и ц а I

и ад - «в

Р , к е т

51015202530

40

4991

60 80 100

303856

150

2125314275

171922263451

120

151516 19 22 28

В табл . 2 приведены р езу л ьтаты подсчета характерны х величин при отборе с одной фазы мощ ности 25 кет . С равнением вариантов с различными значениями п реслед овалась цель вы явления наиболее экономичного рещ ения.

Т а б л и ц а 2

В а р и а н ты Uad-

к вQ.

т ы с . пфUt.Кв к в

8095

100125

68322714 ,5

20394573

66666666

При заданной величине нагрузки падение напряж ения на реакторе

Р

£uoCiCos <f„

о стается неизменным д л я всех рассматриваемы х вариантов.

Если учесть, что стоимость конденсаторов растет приблизительно пропорционально их емкости и квадрату напряжения, то приходится з а ключить, что варианты 2, 3 и 4 практически равноценны. Однако существенное преимущество варианта 2 состоит в том, что он позволяет применить реактор с изоляцией на 35 кв, варианты ж е 3 и 4 требуют перехода на более высокий класс изоляции.

Режимы работы установки. Н а рис. 10 приведена принципиальная векторная диаграмма установки, а на рис. 11 — построенная в масш та

бе векторная диаграмма установки конденсаторного отбора для переключательного поста линии 400 кв.

Поскольку положение вектора определяется величинами активной и реактивной мощностей нагрузки, отложенными по соответствующим осям, векторы токов на диаграмме рис. 11 не показаны. Заш трихованная область показы вает зону возможных режимов работы установки. Векторы напряжений построены для двух предельных режимов работы установки: при наибольших (/) и наименьших ( / /) нагрузках.

К ак видно из векторной диаграммы рис. 11, при всех режимах работы установки конденсаторного отбора энергии напряжение на цепочке конденсаторов связи оказывается меньше ф азного напряжения в рассматриваемом месте электропередачи: и . Н апряжение на цепочкеконденсаторов получается наибольшим в режиме холостого хода установки конденсаторного отбора.

Следует отметить, что приведенные векторные диаграммы характеризую т режимы работы установки только на основной частоте.

Особенностью схемы рассматриваемой установки ' является последовательное соединение конденсаторов с катушками, содержащими стальные сердечники. Несмотря на то, что работа реактора предполагается на линейной части его характеристики, цепь в целом все ж е будет обладать некоторой нелинейностью. В результате в установке конденсаторного отбора будут возникать высшие гармонические тока и напряжения, несколько искажающ ие приведенные выше соотношения величин.

Исследование всех явлений в цепи емкостного отбора и, в частности, исследование протекающих в ней переходных процессов наиболее полно мож ет быть выполнено только экспериментальным путем.

Схема установки (рис. 12). Установка емкостного отбора энергии долж на надежно защ ищ аться от перегрузок и коротких замыканий за реактором, приводящих к появлению перенапряжений. Д ля этого в цепи низкого напряжения каждой фазы должен быть установлен автомат перегрузки, а в цепи высокого напряжения ■— стержневой разрядник и автоматически управляемый заземляющий нож разъединителя. Управление этим ножом должно производиться от трансформатора тока, контролирующего ток на- грз^зки данной фазы установки до реактора, и от добавочной обмотки понижающего трансф орм атора, обеспечивающей контроль напряжения у выхода.

С ледует отметить, что короткое замыкание на стороне высокого напряжения до реактора не приводит к перенапряжениям, но выводит поврежденную фазу установки из работы. Поэтому заземление установки при помощи заземляю щ его ножа разъединителя можно использовать для отключения установки. Заземленную таким образом установку можно включать и отключать разъединителем ПО кв, который при этом, так же как и заземляющий нож, закорачивает допол-


5 6 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 1 2

нительные конденсаторы или разры вает цепь эквивалентного источника питания. Во всех случаях операция оказывается допустимой.

Во избежание появления высокого напряж ения на вторичной стороне понижающего трансформатора обмотка низкого напряжения каждого трансф орматора долж на защ ищ аться пробивным предохранителем. Кроме того, одна из трех фаз распределительной сети может быть заземлена, а другие защ ищ ены разрядниками.

В случае короткого замыкания в схеме установки емкостного отбора цепь поврежденной ф азы долж на отклю чаться со стороны низкого напряжения. Д л я этого может быть предусмотрена установка реле обратной мощности.

В случае необходимости увеличения отбираемой мощности должно быть использовано несколько установок конденсаторного отбора, вклю чаемых параллельно на низком напряжении после места установки реле обратной мощности. Кроме того, параллельная работа установок емкостного отбора целесообразна в режимах пуска двигателей. , !

Н ормальная работа установки связи при лю бых реж имах работы установки конденсаторного отбора энергии обеспечивается при помощи специального высокочастотного заградителя.

Выводы, 1. Питание потребителей собственных нужд переключательного пункта длинной линии электропередачи и близ расположенных объектов может осуществляться от установок конденсаторного отбора энергии с использованием конденсаторов связи.

2. При наличии двух цепей линии с двух сторон переключательного пункта компенсированная установка конденсаторного отбора энергии по-

❖

Рис. 12. Схема установки конденсаторного отбора м ощ ности./ — з а г р а д и т е л ь в ы с о к о й ч а с т о т ы ; 2 — к о н д е н с а т о р ы с в я зи ; — к о н д е н с а т о р С^; 4 — к о м п е н - с и р у ю ш и й р е а к т о р : 5 — п о н и з и т е л ь н ы й т р а н с ф о р м а т о р ; 6 — р а з ъ е д и н и т е л ь с з а з е м л я ю ш и м » н о ж а м и : 7 — н а г р у з к а ; 8 — ф и л ь т р в ы с о к о й ч а с т о т ы ; 9 — з а щ и т н ы й п р о м е ж у т о к или р а з р я д

н и к ; J0 — р е л е м и н и м а л ь н о го н а п р я ж е н и я ; / / — р е л е о б р а т н о й м о щ н о с т и с а в т о м а т о м .

зволяет получить при cos ф == 0,8 мощность до- Э60 кет. Качество получаемой электроэнергии достаточно высокое.

3. Суммарную стоимость установки конденсаторного отбора указанной выше мощности можно оценить величиной порядка 2 000 тыс. руб. Р а с ходы по эксплуатации установки конденсаторного отбора энергии практически незначительны по- сравнению со стоимостью эксплуатации дизельных и других установок.

4. Н адежность работы установки конденсаторного отбора энергии достаточно велика, так- как даж е одновременное отключение любых двух цепей линии приводит к потере лишь половины мощности.

5. В целях снижения высших гармонических токов и напряжений вторичные обмотки понизительных трансформаторов целесообразно соединять треугольником, создавая сеть напряж ением 220 в. Д ля создания сети напряж ением 380/220 в трансформаторы следует снабж ать дополнительными обмотками, соединяемыми треугольником.

6. Д л я получения более полного представления о режимах работы установок конденсаторного отбора энергии необходимо провести их испытание в целях выявления влияния высших гармонических, характера протекания переходных процессов, необходимой степени автоматизации- и защ иты и т. д.

7. Д ля возможности регулирования парам етров в связи с неизбежностью отклонения значений емкости конденсаторов связи и зависимости: их от окружаю щ их условий в обмотке реактора и обмотках трансформатора необходимо предусматривать дополнительные ответвления.!_ Л и тер атур а

1. Г. Н. Б а с к а к о в . Емкостны й о тбор мощ ности от вы соковольтны х линий электроп ередачи . Г осэнергоиздат,. 1950.

2. В. Д . Ю р е и к о в. Антенный ем костны й о тбо р эн ергии от линий электроп ередачи . Э лектричество , № 7, 1952.

3. В. Ю. Г е с с е н , В. В. И в а ш е в , В. Г. К о ж е м я к и н и Л. Д. Н а у м о в с к и й . Т рансф орм атор для- ем костного отбора мощ ности от вы соковольтны х линий» электроп ередачи . Э лектричество , № 10, 1952.

[10. 7. 1954}

Л


о применении плоских металлических опорИнж. М. Л . ГАЛЬПЕРИ, кандидат техн. н аук Б. А. УДОВИЧЕНКО

и инж. К. Н. ВОЕВОДИНТаш кент

Все увеличивающийся размах строительства высоковольтных линий в СССР требует дальнейш его изыскания путей снижения расхода материалов на сооружение опор.Д аж е сравнительна небольшое уменьшение веса опор при большом объеме строительства может дать крупный зкоио'мический эффект.

Д ругой, не менее важной задачей является повышение надежности работы линий электропередачи.

Опыт эксплуатации линий электропередачи в негололедных районах показывает, что наиболее часто повреждаю щ имся элементом линии является провод. Целость проводов во многих случаях наруш ается спустя 2. . .3 года после начала эксплуатации. Согласно аварийной статистике около 50% общего числа аварий связано с повреждением проводов [Л. 1]. Кроме того, имеет место большое количество частичных повреждений проводов, которые устраняю тся в процессе эксплуатации линий и аварийной статистикой не учитываются.

Несмотря на высокие эксплуатационные з а пасы прочности в проводах линий электропередачи, проходящих по негололедным местностям, средние эксплуатационные напряжения, в них значительно выше, чем в проводах, выполненных с учетом больших нагрузок от гололеда. Это является одной из основных причин повреждения от вибрации проводов линий электропередачи, сооружаемых в негололедных местностях.

И з сказанного следует, что наиболее радикальным средством повышения надежности линий явилось бы уменьшение напряжения в материале провода. Н о это потребовало бы увеличения высоты опор, а при существующих конструкциях опор и их веса.

Таким образом, добиться одновременного снижения расхода материалов на сооружение опор и повышения надежности работы линий электропередачи можно лишь на основе создания новой конструкции опоры. В настоящей статье описывается конструкция опоры, которую авторы предлагаю т применить на линиях электропередачи 35 кв.

При проектировании металлических одностоечных опор стойка обычно принимается равнопрочной как в плоскости, совпадающей с направлением линии, которую в дальнейшем будем назы вать плоскостью А, так и в плоскости, перпендикулярной ей. Это приводит к увеличению веса опоры на 30. . .35% и недоиспользованию металла опоры при нагрузках, соответствующих нормальному режиму. Кроме того, опоры часто рассчитываю тся так, чтобы на них можно было подве

Д о т зы вает ся целесообразность использования п ло ски х м ет аллических конструкций д л я опор ли н и й э л ек тропередачи 35 кв. Дается методика о пределения дополнит ельны х уси л и й в необорванны х проводах при симметричных и несимметричных обры вах. Рассматривается режим работы ли н и и п р и ветре, н а п р а в лен ном вд о ль линии . Печатается в порядке обсуж дения.

шивать Провода нескольких марок, что делает недоиспользование металла еще большим. Если на л и ниях применить выпускающие зажимы, то значительная часть прочности

опор и заложенного в них м еталла будет недоиспользоваться д а ж е в а в а р и й н ы х у с л о - в и я X.

Однако можно существенно уменьшить вес- опор, для этого необходимо сделать их плоскими- и не ограничивать их гибкость в плоскости А. При сохранении тех ж е пролетов, какие сущ ествуют на линиях с опорами жесткой конструкции, можно вместе с уменьшением веса значительно повысить и высоту опор и, следовательно, снизить напряжения в проводах линии.

В основу расчета опоры новой конструкции, долж ны быть положены следующие два требования: 4) в конструкции опоры не должно создаваться остаточных деформаций после того, как она была подвергнута прогибу в плоскости А при аварийных условиях; 2) напряжения в проводах, оставшихся необорванными, не должны, превосходить нормируемых. Эти требования, являю тся достаточно жесткими. Опыт показы вает, что деревянные промежуточные опоры, р а ботая в условиях, схожих с условиями, в которых придется работать металлической опоре новой конструкции, обеспечивают высокую надежность работы линий даж е в гололедных районах [Л. 2]. Следует заметить, что второе требование при р асчете деревянных опор обычно не принимается во внимание.

Конструкция опоры долж на обладать достаточной жесткостью при нагрузках, соответствующих нормальному режиму, и максимальной гибкостью в плоскости А при изгибающих и крутящих моментах. Последнее может быть достигнуто- уменьшением базы опоры и применением планок.

При максимальных прогибах минимальный воздушный промежуток между траверсой и проводом должен быть таким, чтобы полностью исключалась возможность пробоя его рабочим- напряжением. Габариты опоры и конструкция траверсы долж ны позволять персоналу подниматься на опору и передвигаться по траверсе при наличии напряжения на линии электропередачи.

Чтобы фундамент опоры выдерживал нагрузки, соответствующие аварийному режиму, он должен быть вполне устойчив при опрокидывающем моменте, превышающем момент сопротивления опоры в плоскости А. Д ля сохранения опоры при обрыве нескольких проводов должны применяться выпускающие зажимы. М ожет быть т а к -


.58 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

П р и о б р ы в е П р и о б р ы в ес р е д н е г о к р а й н е г оп р о в о д а п р о в о д а

У силие по оборванном у прово165 165ду, кг ...................................................

П рогиб опоры, м ........................ 0 ,21 0,31120Р е а к ц и я опоры прогибу, кг . . . 85

С мещ ение конца траверсы , м . . — 0 ,4 3Р е а к ц и я опоры кручению , кг . . — 145Д ополнительны е усилия в необор

ванны х проводах, кг:40 20в крайних .................................

в среднем ................................. — 65З апас прочности в необорванны х

проводах:2 ,3 5 2 ,4 0в крайних .................................

в среднем ................................. 2 ,2 8

«П равила устройства электротехнических установок» не требуют исследования нагрузок на опоры, возникающих при ветре вдоль линий электропередачи, так как эти нагрузки по своей величине незначительны. Д л я линий ж е с металлическими опорами предлагаемой конструкции т а кое исследование представляет интерес.

Метод приближенного расчета усилий в проводах и определения сил, действующих на опоры предлагаемой конструкции, при ветре вдоль линии дан в приложении II. Результаты расчета по этому методу показывают, что наибольшее дополнительное увеличение напряжения в про-

Рис. 1. С хем а предлагаем ой плоской опоры д л я линий 35 кв.

ж е применено сцепное зв е н о ', которое при обрыве проводов работает на изгиб и разруш ается.

Схема опоры, отвечающей перечисленным требованиям, приведена на рис. 1. Опора рассчитана на применение проводов АС-95 при пролете 260 м, АС-70 при пролете 235 м. Элементы опоры выбирались по расчетным нагрузкам нормального реж има (I район гололедности). Высота опоры 15 м, ее вес 0,9 т, расстояние между проводами 4,0 м. Заметим, что высота типовой опоры 13 м, а ее вес 1,15 т. М аксимальное расчетное напряжение в материале провода без учета дополнительных усилий, возникающих в аварийном режиме, составляет 0,4 В1рем0нного сопротивления провода, т. е. запас прочности в проводах р а вен 2,5.

Разработанная авторами настоящей статьи и основанная на графическом способе решения уравнений методика определения распределения усилий между проводами и опорой в аварийном режиме (при обрыве среднего провода и при обрыве одного крайнего провода) приведена в приложении I. Результаты расчетов по этой методике для провода АС-95 приведены в таблице, из которой видно, что дополнительные усилия в материале необорваниых проводов при условии применения выпускающих заж имов составляют 3 . . . 5% временного сопротивления провода.

Применение сцепного звена 'Н. П . А стаховы м (Оргрэс).

было предлож ено

Рис. 2. Вид на опы тную опору в плоскости, перпендикулярной н а правлению линии. Вес грузов со о тв е тств у е т весу гирлянд и про

л ета провода с гололедом.

Рис. 3. Вид на опытную опору в плоскости нап равлени я линии (плоск о сть А). Опора находится под воздействием силы, создаю щ ей симме

тричный изгиб.


Ж о 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 59

ЛТ

РисЛ 5. Распределение усилий при прилож ении к тр авер зе

силы Р.

Ри с. 4. К ривы е гибкости опы тного эк зем п л яр а опоры.,.1 — С 1м м е т р и ч н ы й п р о г и б ; 2 — д е ф о р м а ц и и к р у ч е н и я , о т н е с е н н ы е к т о ч к е п о д в е с а к р а й н е г о п р о в о д а ; 5 — п е р е м е ш ,е н и е т о ч к и п о д в е с а к р а й н е г о п р о в о д а п р и п р и л о ж е н и и у с и л и я (с у м м а р н а я к р и

в а я ) . Т о ч к а м и п о к а з а н ы д а н н ы е , п о л у ч е н н ы е п р и и с п ы т а н и и о п о р ы .

.воде АС-95 при пролете 260 м и при ветре вдоль линии составляет около .3 кг/м^, а общее напряжение в проводе не превосходит максимально д о пустимого.

Опытный образец опоры предлагаемой конструкции был подвергнут следующим механическим испытаниям: 1) при расчетных нагрузках нормального реж има; 2) при максимально допустимом прогибе опоры в плоскости А для определения коэффициента гибкости и проверки отсутствия остаточных деформаций; 3) при усилиях, приложенных в точке, крепления крайнего провода для определения коэффициента гибкости. Виды опор во время испытаний приведены на рис. 2 и 3. Результаты испытаний характеризуются кривыми, приведенными на рис. 4.

Коэффициент гибкости при симметричном прогибе (кривая 1) равен 0,25 см1кг, при усилиях кручения (кривая 2) — 0,40 см/кг.

Результаты испытании показали, что опора обладает достаточной гибкостью, обеспечивающей упругие деформации при расчетных нагрузках. Запасы прочности в проводах с учетом дополнительных усилий на 15... 20% превосходят нормируемые. Это обеспечивает надежную работу опор и проводов и при динамических усилиях.

Выводы. Применение промежуточной опоры предлагаемой конструкции на линиях электропередачи 35 кв, проложенных в негололедной местности, д ает следующие преимущества:

1. Уменьшение веса промежуточных и угловых опор примерно на 15... 20% .

2. Значительное уменьшение объема ф ундаментов вследствие сокращения в два раза числа железобетонных фундаментов для промежуточных опор (два вместо четырех) и на 1 0 . . . 15% объема бутобетонных фундаментов под угловые опоры.

3. Повышение эксплуатационной надежности линии благодаря уменьшению средне-эксплуата- дионных напряжений в материале провода и, сле-

Рис. 6. Схема р асп р еделения усилий м еж ду стойкой опоры и необорванными проводами (оборван

средний провод).

довательно, уменьшению вероятности повреждения провода при явлениях вибрации и наличии местных дефектов.

П р и л о ж е н и е О п р ед елен и е д о п о лн и т е ль н ы х у си ли й , во зн и ка ю щ и х в н е о б с р в а н н ы х проводах, и нагрузок, дейст ву ю щ и х на опору п р и аварийном реж и м е.

С л у ч а й ! . О б р ы в с р е д н е г о п р о в о д а . П ри так о м реж име опора испы ты вает симметричную нагрузку, а следовательно , и прогиб опоры бу д ет симметричным.

Усилие по оборванном у проводу о п ределяется по известной ф орм уле [Л. 3]

7 -= 1 0 0 + l, l (g ; + - |^ ) tg a , (1.1)

где — вес п о л у п р о л ета провода с добавочной н а гр у зкой, кг;

— вес гирлянды изоляторов , кг; а — угол отклонения гирлянды , при котором вы па

д а ет заж им . К оэф ф ициент 1,1 учи ты вает у х у д ш ение р або ты заж им ов при гололеде, а цифрой 100 кг о ц енивается усилие, необходим ое для разруш ения гололеда на заж им е провода.

Р асчет в ед ется с учетом у дер ж и ваю щ его действия оставш ихся проводов и упругой реакци и опоры .

И звестн о , что отклонение ниж него конца гирлянды о под действием разности тяж ений АТ в д в у х смеж ны х пролетах вы р аж ается ф орм улой [Л . 3]:

У.-АТ

1-ЬДР(2,1)

где I - 8 п -

- длина гирлянды , м;- вес пролета провода с добавочной нагрузкой.

О дностороннее тяж ен и е Т от оборванного провода и згибает плоскую опору и перем ещ ает т р а в е р с у . При этом верхние концы гирлянд неповреж денны х проводов бу д у т о ткл о н яться в сторону , противополож ную м есту обры ва. На рис. 5 по казан о полож ение траверсы и гирлянды н е оборванного провода до (пунктир) и после обры ва.

Д л я перем ещ ения верхнего конца гирлянды н еоборванного провода т р еб у е т ся та ж е сила АТ, что и для перем ещ ения ниж него ее конца, т а к к а к и в том и в д р у гом случае х а р ак т ер распределения действую щ их на гирл ян ду сил одинаков. О бщ ее отклонение точки подвеса гирлянды необорванного провода бу д ет равно прогибу опоры и слож и тся из отклон ени я самой гирлянды и у д л и нения провода в пролете за счет дополнительного усилия АТ. С ледовательно , бу д ет им еть м есто р авенство

i = а -|- 6. (3,IV


60 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

Рис. 8. Схема распределен ия усилий м еж ду стойкой опоры и необорванными проводами (оборван крайний

провод).

Рис. 9. О пределение распределен ия у си л и й м еж ду стойкой опоры и необорванны ми,

проводам и (оборван крайний провод).

ния усилий м еж ду стойкой опоры и необорванны м и проводам и (обор

ван средний провод).

В еличину 6 мож но о п р едел и ть по форм уле;

^T6 = T P V . ( 4 . 1 )

где L — д лин а провода в п р о л ете , ж;Р — коэф ф ициент у п ругого р астяж ен и я ;S — сечение п р овода , жж^.

П о д став л я я зн ачения а (2,1) и Ь (4,1) в вы р аж ен и е (3,1), получим у р авн ен и е, из ко то р о го мож но о п р едел и ть доп олни тельное усилие по н еоборванном у п р о во д у ДТ при о т клонении тр ав ер сы на величину й:

Х-ДГ

1 / 7 \2+ gn +^72

+ трДГ

( 5 , 1 )

И з рис. 6 видно, что тяж ен и е Т по оборванном у проводу у р авн о в еш и в ается равны м и м еж ду собой д о п о лн и тел ьными усилиями ДГ в кр ай н и х п р о в о д а х и реакцией опоры изгибу R, т . е. им еет м есто р авен ство

T = R + 2 \T . (6,1)

Ч тобы вы яснить, к а к р асп р ед ел и тся тяж ен и е м еж дунеоборванны м и проводам и и опорой, вы полняем п о с тр о е ние, пр и веден н о е на рис. 7. П роводим прям ую I , п р е д с та в ляю щ ую величину м аксим ального тяж ения по оборванном у п р о во ду [вы раж ен ие (1,1)]. Если пренебречь добавочны м изгибаю щ им м ом ентом от действия гер ти к ал ьн ы х сил при прогибе опоры , то кривую R = f {S) с достаточной д л я п р ак ти ч еск и х целей точностью мож но зам ен ить прямой 2, построенной по уравнению

8 == kR , (7,1)где k — к о эф ф и ц и ен т ги б к о сти плоской м еталли ческойопоры , величина ко то р о го д л я наш его слу ч ая равна 0,25 см 'к г (рис. 4). На основании уравнения (5,1) строим кр и ву ю 3 д о п олн и тельн ого тяж ения в необорванном проводе и, н ак о н ец , к р и ву ю 4, ординаты которой равны сумме о р д и н ат кривой 2 и удвоенны х орди нат кривой 3. А бсцисса точки К , в ко то р о й п ер есекаю тся кривая 4 и п рям ая J, д а е т прогиб опоры д в состоянии упругого равновесия, а п ер есечен и я ор ди н аты этой точки с кривы м и 2 и 3 даю т усилия, восприним аем ы е со о тветствен н о опорой и необорванны м проводом.

Д анны е, полученны е при помощ и построени я, приведенного на рис. 7, о пределяю т услови я работы проводов

в аварийном про л ете и опор, см еж ны х с этим пролетом». Во всех остальны х п р о л етах величины доп олн ительн ы х усилий в проводах и прогибы опор б у д у т меньш ими, поэтом у о п р едел ять их нет необходим ости.

С л у ч а й 2. О бры в край него провода. В этом случае н а гр у зк а на опору несим м етрична, поэтом у доп олн ительн о к изгибу бу д ет им еть м есто кручение стойки опоры , д е формации опоры б у д у т зн ачительно большими.

У пругое сопротивление опоры скручиванию можно- п р ед став и ть в виде некоторой силы прилож енной к концу тр авер сы , где д ей ств у ет к р у тя щ ее усилие. Схема действую щ их на опору горизонтальны х сил при обры ве край него провода п р едставл ен а на рис. 8. В силу несим- м етрии н агр у зки доп олн ительн ы е тяж ен и я в необорванны х проводах ДГг и ДГз не равны д р у г д р у гу и н ап р авлен ы в. противополож ны е стороны .

Изгибаю щ ий момент от сил Г и ЛТд уравн о веш и вается упругой реакцией опоры R2 и доп олн ительн ы м усилием в среднем проводе dTy.

r+ETg==R2+^Tg. (8,I>К р у тящ и й мом ент от внеш них сил у р авн о в еш и в ается м оментом внутрен них сил :

Т - С — ЛТд-С = М Ьс’ ( 9 Д ) .

где с — половина длины травер сы . Р азд ел и в обе части р а вен ства (9,1) на с, получим:

^ьс7’- Д Г 8 = - - - = Р1. (10,1).

Зависи м ость ——- от перем ещ ения конца траверсы . сприведена на рис. 4 (кривая 2). С д о стато чн о й д л я п р а к тических целей точностью эта кривая м ож ет бы ть за м е нена прямой, построенной по уравнению

(11,1),где «з — перем ещ ение конца тр ав ер сы при ее кручении , ж;

fej— коэф ф ициент гибкости опоры при кручении , величина которого д л я наш ей опоры равн а 0,4 см1кг (рис. 4).

Г раф ическое реш ение уравнений у п ругого равн овесия опоры приведено на рис. 9, в левой части ко то р о го даны, построени я, относящ иеся к условиям равн о веси я от изгибаю щ их сил (рис. 9 ,а), а в правой — от кр у тящ и х м ом ентов (рис. 9 ,^).

П р ям ая 1 и кривы е 2 и 5 с т р о я т ся аналогично тому„ к а к это сделано для сим м етричного аварийного реж им а (рис. 7). О рдинаты кривой 4 равны сумме ординат кривы х 2 и 5. К ривая 4 в ы р аж ает зависим ость

ДГ2-ф1?2= 1(82). (12,1)


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 61

К ривая 5, вы р аж аю щ ая зависим ость добавочного усилия в ■оставшемся край нем проводе о т перем ещ ени я конца тр ав ер сы <5з, с тр о и тся аналогично кривой 3. К р и вая 6 вы р а ж а ет зависим ость

^ьс~ ^ = Ri = f ( S ,) (13,1)

■и стр о и тся по уравн ен ию (11,1).

З а д а в ш и с ь величиной ДГд, проводим в левой части рис. 9 п ар ал л ел ьн о оси абсцисс прямую с орди натой Т 4 - -р ДГз. А бсцисса точки К , в которой эта прям ая п ер есе к ается с кривой 4, оп р едел и т в первом приближ ении в е личину %. В правой части рис. 9 п ар ал л ел ьн о оси абсцисс проводим прямую с орди натой Т — АГд. А бсцисса точки Л , в которой эт а п рям ая п е р е с е к а е тс я с кривой 6, определит величину 8д.

И з о т р езк а 5д вы читаем о тр езо к и восстанавливаем п ер п ен д и ку л я р к оси абсцисс из точки М .

Е сли о т р е зо к М Н равен принятой р анее величине о т р е зк а АГд, зад ач а м о ж ет сч и таться реш енной. В противном ■случае построение п о в то р я ется до тех пор, пока не будет получено равен ство о т р езк а М Н и о т р езк а , со о тв е тс тв у ю щ его величине ДГд.

П ересечение п ер п ен д и к у л я р а , опущ енного из точки К на ось абсц исс, с кривы м и 2 в 3 о пределит со о тветствен н о величину R 2 и ДГд. О т р езо к Л П о пределит величину R^, а о т р е зо к М Я — величину ДГд.

П р и л о ж е н и е И. О п р е д ел ен и е усилий, в п р о в о д а х и ■сил, д ей с т в у ю щ и х на о п о р и п р и вет ре вдоль л и н и и . Если и сходить из п редполож ения , с п р ав ед л и в о сть которого н у ж д а е т с я в п р о вер к е , что ско р о сть ветра вдоль линии в п р е д е л ах анкерн ого пролета ( 3 . . . 5 км ) со х р ан яет неизм енную величину, то все пром еж уточны е опоры анкерного пролета б у д у т и зги б аться под действием ветровой н агрузки. П ри изгибе_ тр ав ер са см естится от вертикальной оси в с то р о н у д а в л ен и я в етр а , при этом часть ветровой н агр у зк и , д ей ствую щ ей на опору, п е р ед ае тс я на провода.

В виду то го что разм еры ж урнальной с татьи не п о зво ляю т д а ть точную м ето д и к у расч ета усилий в проводах и сил, действую щ их на опоры при ветр е вдоль линии, огра-

;ничимся рассм отрением приближ енного м етода , даю щ его до стато чн у ю д л я п р ак ти ки точность . В начале рассм отрим н аиболее простой случай , к о гд а в анкерн ом п р о л ете им еется одна п р о м еж у то ч н ая опора.

Ч тобы о пределить полож ен ие тр авер сы и гирлянд, которое они займ ут под действием ветровой нагрузки , обр атим ся к рис. 5. О чевидно, сила д ав л ен и я ветра Р в д а н ном с л у ч ае б у д ет у р авн о веш и ваться реакцией опоры R и тр ем я равными дополнительны м и тяж ениям и в проводах (рис. 10), т. е. б у д ет им еть м есто равенство

P = R -\- ЗЛГ.

Величина ДГ, вх о д ящ ая в вы раж ен ие (1,11), о п р ед ел яется в зависим ости от прогиба опоры & по вы раж ению (5).

Д ей ству ю щ ее на опору усилие и дополнительны е тяж е- ния в п р о во дах оп ределяю тся т а к ж е , к ак это д ел ал о сь при обры ве ср ед н его провода, с той лиш ь разницей, что орди наты кривой Й = /(Д Г ) ум нож аю тся не на д ва , а на три (рис. 11).

С лучай, когда в анкерн ом п р о л ете им еется п пром еж у то ч н ы х опор, им еет н ек о то р ы е особен ности . Рассм отрим А-тую опору от начала анкерного пролета (k< C n). С делаем ид у щ ее в зап ас доп ущ ение, что равны е м еж ду собой силы , д авлен и я ветра Р , прилож енны е к тр аверсам пром еж уточ н ы х опор, вы зы ваю т постоянную дополнительную р а зн о с ть тяж ений ДГ в проводах двух соседних п р олетов 2. С л ед о в ател ьн о , по мере перехода от одного про л ета к д р у го м у эти доп олн ительн ы е тяж ения б у д у т сум м ироваться одно с другим , и н апряж ен ие в проводах будет увеличив аться . Т ак , если в п р о л ете А д ей ству ет доп олн ительн ое тяж ен и е ДГ, то в п р о л ете А — 1 оно со стави т 2ДГ, а в

2 В действительности им еет м есто плавное н ар астание значений ДГ о т пролета к пролету, начиная с величины, близкой нулю на А-той опоре.

J7-Рис. 10. Схема р асп р ед е ления усилий м еж ду сто й кой опоры и проводам и

при ветре вдоль линии.

Рис. И . О пределение распределения усилий м еж ду стойкой опоры и проводам и при в етр е вд о л ь

ЛИНИН.

п р олете А — 2 составит ЗДГ и т. д. Н аибольш ее дополнительн ое тяж ение, равное АДГ, бу д ет в пролете 1, прилегаю щ ем к анкерной опоре.

О чевидно, и для А-той опоры будет иметь место с о о т нош ение

Величина отклонения м уле (2,1). Величина

гирлянды а^, определяется по фор- п р едставл яет собой суммарное

удлинение провода в А п р олетах , считая от пролета !■ Н етр у д н о видеть, что су щ еств у ет н екоторое предельное значение 6^,, после которого провода в пролете А не будут воспринимать дополнительного тяж ен и я , т ак как вся ве тр о вая нагр у зка Р будет восприним аться А-той опорой. Э то предельное значение м ож ет бы ть представлено в виде суммы

ь ьк , АТ

ЬпредЦ А Т

SА,. (3,11)

где А ; = 1 , 2, З . . . А . Н а рис. 11 вы раж ается абсциссой точки пересечения прямой 2 (упругая характеристика опоры) и прямой 1 (сила давлени я ветра, отнесенная к траверзе опоры).

З н ая , из вы раж ения (3,11) мож но легко найти число пролетов А, за которы м и дополнительны е усилия на провода пер ед аваться не буд ут. П осле это го находим имею щ ее м есто в первом пролете наибольш ее дополнительное увеличение напряж ения:

АДГД с = — . (4,11)

Д л я приближ енного определения наибольш его дополнительного увеличения напряж ения значение АТ м ож ет быть взято по рис. 11 д л я одиночной опоры.

Л и тер атур а

1. Э ксп л у атац и я воздуш ны х линий электропередачи . С борник статей . Г осэнергоиздат, 1952.

2. В. В. Б у р г с д о р ф . С ооруж ение и эксп л у атац и я линий электропередачи в сильно гололедны х районах. Г осэнергоиздат, 1947.

3. А. А. Г л а з у н о в . Сети электри ческих систем . Г осэнергоиздат, 1947.

4. А. А. Г л а з у н о в . Линии электропередачи. ГОНТИ, 1928.

(17.7.1954]

❖ <> о


Стандарты и нормы

Новый стандарт на „Ряд напряжений" для электрифицированного транспорта

Кандидат т ехн. н аук Г. С. ПЛИС

М осква

З а годы четвертой пятилетки электрифицирован ряд железнодорожных линий на Урале, в З а кавказье и Кривом Роге, а такж е пригородные участки в М осковском, Ленинградском, Рижском, Киевском, Бакинском и Таллинском железнодорожных узлах. Во многих городах расширены и вновь построены трамвайны е и троллейбусные линии.

Н аиболее важным объектом электрификации железны х дорог являю тся грузонапряженные линии, где ощущ ается необходимость в увеличении пропускной способности, районы с тяжелым профилем пути, трудными условиями водоснабжения и отдаленные от топливных запасов.

Развитие электрификации железных дорог з а висит от темпов строительства электрических станций как главной основы. Электрифицированные дороги являю тся мощными потребителями электрической энергии. Поэтому для дальнейшего развития электрификации железнодорожного транспорта реш ающее значение имеют сооруж аю щ иеся гидротехнические узлы на Волге, Днепре, Дону, Аму-Дарье и на других реках Советского Союза. В директивах XIX съезда партии по пятому пятилетнему плану развития СССР на 1951— 1955 гг. в числе других мероприятий предусмотрено увеличить в 4 раза по сравнению с истекшим пятилетием протяженность вводимых в действие электрифицированных железных дорог.

Уже несколько десятилетий электрифицированный транспорт интенсивно развивается в СССР, но до сих пор не было единого стандарта на напряжения для электрифицированного транспорта. Имелись стандарты, которые частично устанавливали ряды напряжений для той или иной области электрифицированного транспорта или аппаратуры.

Эти стандарты не реш али полностью задачи установления «ряда напряжений» для всего комплекса — для всей системы электрифицированного транспорта — и не обеспечивали согласованности напряжений, установленных для отдельных основных элементов, входящих в систему электрифицированного транспорта. Поэтому Комитетом стандартов мер и измерительных приборов в м арте 1954 г. был утвержден новый стандарт: «Электрифицированный транспорт (рельсовый и безрельсовый) постоянного тока с питанием от кон

тактной сети. Ряд напряжений (ГОСТ 6962-54)»,. со сроком введения с 1 января 1955 г.

Проект стандарта разработан Всесоюзным: научно-исследовательским институтом ж елезнодорожного транспорта и внесен на утверждение Министерством путей сообщения и Министерством, коммунального хозяйства РС Ф С Р.

ГОСТ 6962-54 распространяется на электрифицированный транспорт постоянного тока: м агистральный, промышленный и городской (метрополитен, трамвай и троллейбус). С тандарт не распространяется на рельсовый и безрельсовый внутрицеховой электрифицированный транспорт, а такж е на транспорт, питаемый по трехпроводной системе электроснабжения.

Стандарт нормирует номинальное напряж ение постоянного тока на шинах электротяговой подстанции, а такж е номинальное (условное) и м аксимальное напряжения постоянного тока на то коприемнике электроподвижного состава.

4оминальное напряжение на шинах электротяговой подстанции в стандарте определено как «среднее значение выпрямленного напряж ения при номинальном значении выпрямленного тока и номинальном напряжении электрической сети,, питающей электротяговую подстанцию (при полностью открытых управляющих сетках ртутного выпрямителя)». Номинальное (условное) напряжение на токоприемнике электроподвижного состава определено как «условная величина напряжения, на которую рассчитываются характеристики и номинальные данны е электроподвижного состава и его электрооборудования».

М аксимальное напряжение на токоприемнике электроподвижного состава при тяговом реж име (при отсутствии рекуперативного торможения) определено как «напряжение, соответствующее напряжению на шинах электротяговой подстанции при верхнем пределе отклонения от номинального напряжения сети, питающей электротяговую подстанцию, отсутствии нагрузки на стороне выпрямленного тока и при переключенных ответвлениях первичной обмотки силового трансформатора на минус 5%».

Специфической особенностью работы электроподвижного состава на линии является то, что напряжение на его токоприемнике все время меняется. Рабочие ж е характеристики электродвигателей электроподвижного состава, получающих


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 63

электроэнергию от контактной сети, строятся для вполне определенных строго- фиксированных номинальных напряжений на токоприемнике, которые в настоящ ее время согласно ГОСТ 2582-50 на «М ашины электрические постоянного тока т я говые» равны: 250, 600, 825, 1 650 и 3 300 в. Эти напряжения соответствуют напряжениям на шинах подстанции при номинальной нагрузке преобразовательных агрегатов.

Большую ж е часть времени, как показал опыт эксплуатации и проектирования электрифицированных железных дорог, подвижной состав будет работать при более низких напряжениях. В связи с изложенным необходимо установить т а кое значение номинального напряжения электро- подвижного состава, которое было бы ближе к действительным условиям реж има напряжения. Н а отдельных участках средний уровень напряжения будет несколько отличаться от установленного номинального напряжения, на которое р ассчитан электроподвижной состав.

Стандартом установлено, что характеристики и номинальные данные электроподвижного состава и его электрооборудования долж ны быть отнесены к номинальному (условному) напряж ению на токоприемнике электроподвижного состава.

С тандартом для различных видов электрифицированного транспорта установлены напряж ения, приведенные в таблице:

Н а п р я ж е н и я п о с т о я н н о г о т о к а , в

В и д э л е к т р и ф и ц и р о в а н н о г о т р а н с п о р т а

н а ш и н а х э л е к т р о т я г о в о й

п о д с т а н ци и

н а т о к о п р и е м н и к е э л е к т р о п о д в и ж н о г о

с о с т а в а

Н о м и н а л ь н о е

Н о ! ':и н а л ь - н о е ( у с л о в

н о е )

М а к с и м а л ь н о е

Ж елезны е д ороги м аги 3 300 3 000 3 850*стральны е (1 650) (1 500) (1 925)

Ж елезны е д ороги пром ы ш 3 300 3 000 3 850ленны е 1 650 1 500 1 925

(825) (750) (975)600 550 700275 250 325

Г ородские дороги:а) м етрополитен 825 750 975б) трам вай и троллейбус 600 550 700*

Н а магистральных электрифицированных ж елезных дорогах с электровозной тягой на токоприемнике электроподвижного состава издавна применяется номинальное напряжение 3 000 в. На электрифицированных дорогах с моторвагонной тягой применялось напряжение 1 500 в, менее экономичное, чем 3 ООО в. Наличие двух н апряжений на электрифицированном железнодорожном транспорте затрудн.яло эксплуатацию, и в отдельных случаях применялись электровозы.

рассчитанные для работы как при 3 ООО, так и при, 1 500 в.

В последние годы электрификация новых участков производится с моторвагонной тягой только на напряжение 3 ООО в. Н а 3 ООО в постепенно переводятся участки, ранее электрифицированные на 1 500 в. В связи с изложенным, напряжение 1 500 в заключено в скобки и в стандарте установлено, что «величины напряжений, указанные в скобках, допускаются только для электрифицированных железных дорог, сданных в эксплуатацию до срока введения настоящего- стандарта». Подобным ж е образом решен вопрос о номинальном напряжении на токоприемнике- электроподвижного состава в 750 в для промышленных железных дорог.

К ак следует из приведенной таблицы, стандартом установлены максимальные напряжения,, которые могут кратковременно иметь место в условиях эксплуатации при отсутствии режима торможения с возвратом электрической энергии, в сеть (рекуперативное торможение). Это напряжение, будучи закономерно связанным с напряжением на шинах электротяговой подстанции, составляет около 1 ,1 . . . 1,15 номинального напряжения на шинах подстанции. Н апряжения для. отдельных видов электрифицированного транспорта, при которых возможно рекуперативное- торможение, в таблице отмечены звездочкой (*) и в стандарте указано:

«На участках, где применяют рекуперативное торможение, максимальное напряжение на токоприемнике электроподвижного состава не долж на превышать для магистральных железных дорог 4 ООО в, а для городских дорог (трамвай и троллейбус) 720 в. В этом случае переключение ответвлений первичной обмотки силового трансформатора электротяговой подстанции на минус 5% не допускается».

Установление в стандарте максимального н апряжения на токоприемнике электроподвижного состава имеет целью обеспечить в эксплуатации систематическое наблюдение за тем, чтобы кратковременные повышения напряжения не превосходили максимального значения, что будет содействовать повышению надежности работы электродвигателей и удлинению их срока службы. С другой стороны, заводы-изготовители долж ны будут обеспечить надежную работу тяговых электродвигателей, а такж е вспомогательных м ашин — электродвигателей, получающих электроэнергию от контактной сети, при кратковременном максимальном напряжении, установленном в стандарте. Следует иметь в виду, что примерна при напряжении, равном максимальному значению, производится проверка электрической прочности изоляции между смежными витками (ГОСТ 183-41, которым установлено повышение напряжения при испытании на витковое на 30% сверх номинального) и проверка коммутации машин (при напряжении, равном 1,15 или 1,20 номинального, ГОСТ 2582-50).

Следует отметить, что установленные в стандарте номинальное и максимальное напряжения на токоприемнике электроподвижного состава


5 4 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

ещ е полностью не определяют качество электроэнергии в контактной сети по напряжению, так как не нормированы величины допустимых минимальных напряжений. П од минимальным напряжением понимается наименьщ ая допустимая ве- .личина напряжения на токоприемнике электро- подвижного состава при нормальном режиме р а боты устройств энергоснабжения, при которой сохраняется надежность работы всех элементов электроподвижного состава. В основном эта величина ограничивается допустимым нагревом тя говых электрических мащин, работоспособностью электрической аппаратуры. Однако достаточно обоснованных данных для стандартизации минимальных напряжений пока не имеется. Поэтому для обеспечения нормальной работы электроподвижного состава, одновременно с утверждением стандарта, было признано целесообразным утвердить технические условия или правила, нормирующие минимально допустимые напряжения на токоприемнике электроподвижного состава.

Электрификация промышленного транспорта в настоящ ее время производится на различные, случайно взяты е напряжения, что затрудняет эксплуатацию как по энергоснабжению, так и по электровозам. В настоящ ее время на электропро- мышленном транспорте различных министерств работаю т промышленные электровозы на номинальные напряж ения на токоприемнике: 220, 250, 550, 600, 750, 825, 1 100, 1 200, 1 500, 1 650 и 1 850 в. Наличие такого большого количества н апряжений в диапазоне от 220 до 1 850 в (И н апряж ений), хаотично сложившихся, при столь близких друг к другу значениях, как, например, 220 и 250 в, или 550 и 600 в, или 750 и 825 в, или наличие четырех напряжений в диапазоне 1 100 . . . 4 650 в, ничем не может быть оправдано.

Известно, что промышленный транспорт широко применяет в условиях, где высота подвески контактного провода не может быть выше 1,8 м, номинальное напряжение на токоприемнике 250 в; ясно, что иметь второе такое же, по существу, напряжение (220 в) не следует, поэтому в стандарте оставлено одно напряжение 250 в. Подобным ж е образом из двух напряжений 550 и 600 в оставлено одно напряжение 550 в, как наиболее рациональное промежуточное напряжение между напряжениями 250 и 750 в и как наиболее распространенное. Т акж е из двух напряжений 750 и 825 в оставлено только одно 750 в и оно ж е заключено в скобки как допускаемое только д ля электрифицированных железных дорог, сданных в эксплуатацию до срока введения нового стандарта — 1 января 1955 г. Д алее из напряж е

ний 1 500 и 1 650 в в стандарте оставлено 1 500 в. Что касается напряжений 1 100; 1 200 и 1 850 в, используемых в настоящее время в отдельных установках, то они стандартизации не подлежат.

Таким образом, из 11 напряжений оставлено в стандарте четыре и введено одно новое напряжение — 3 ООО в.

Н апряжение 3 ООО в найдет наиболее широкое применение при электрификации промышленных путей, примыкающих непосредственно к магистральным электрифицированным дорогам, что удешевит энергоснабжение электрифицированных путей промышленных предприятий, облегчит и удешевит маневровые работы, ускорит оборачиваемость вагонов, обеспечит большие удобства в эксплуатации электрифицированного участка и, кроме того, даст значительную экономию меди.

Номинальные напряжения на токоприемнике электроподвижного состава, принятые для всех видов транспорта, могут быть представлены в виде ряда: 250; 550; (750); 1 500 и 3 ООО в. Н апряжения ряда соответствуют сороковому ряду чисел ОСТ 3530 «Ряды чисел. Нормальные ряды чисел в машиностроении» с несколько изменяющимся знаменателем прогрессии.

Одновременно с утверждением стандарта на ряд напряжений электрифицированного транспорта (ГОСТ 6962-54) было внесено изменение и в стандарт на ртутные выпрямители (ГОСТ 2329-43): номинальное выпрямленное напряжение 275 в, ранее отнесенное к нерекомендуемому н апряжению, переведено в равноправное напряж ение. Необходимо такж е внести в ГОСТ 2М 2-50 на тяговые электрические машины ряд сущ ественных изменений в целях приведения его в соответствие с вновь утвержденным стандартом на ряд напряжений электрифицированного транспорта.

Введение в действие ГОСТ 6962-54, предусматривающего унификацию номинальных напряжений на токоприемнике электроподвижного состава и в соответствии с этим унификацию номинальных напряжений на шинах тяговых подстанций, приведет к унификации электровозов, мотор- вагонов и электрооборудования как для электроподвижного состава, так и для электротяговых подстанций. Установленные максимальные напряжения на токоприемнике электроподвижного состава и обеспечение соблюдения их на электрифицированных дорогах будут содействовать повышению качества изготовления, надежности и срока службы тягового электрооборудования.

[5.7.1954


Из истории электротехники

Слюда в электротехникеК андидат т ехн. н аук В. А. ГОЛУБЦОВА, инж. В. А. ВОЛКОВ

Слюда имеет большое значение в производстве электротехнического оборудования, где она применяется в композиции с различными вещ ествами под общим названием миканитов. Однако нам не известны достаточно систематизированные и исчерпывающие обзоры, посвященные истории развития электрической изоляции на основе слюды.

В данном очерке сделана попытка систематизировать факты развития электроизоляционных материалов на основе слюды главным образом в Советском Союзе за последние 25 лет. М атериалами для этой работы послужили, кроме тех- лической литературы и журнальных статей, отчеты заводских лабораторий и работы научно-исследовательских институтов.

В одном из номеров ж урнала «Электротехнический вестник» 1898 г. можно найти следующую характеристику слюды как электроизоляционного материала: «слюда в листах или кусках получила большое применение благодаря своим необыкновенно высоким изолирующим качествам, своему свойству противостоять действию высоких температур и не поглощать влагу» [Л. 1].

В таблице (см. табл. 1 ) , перечислявшей свойства девяти изолирующих материалов, применявшихся в 1898 г., слюде была дана высокая оценка по трем важнейш им характеристикам — электрической прочности, термической устойчивости и негигроскопичности; лиш ь по своим механическим качествам слюда имела плохую оценку, что и ограничивало область ее применения в электротехнике.

Поэтому на заре развития электротехники в различных электротехнических устройствах находили применение только пластинки слюды больших размеров.

С развитием электрификации промышленности и транспорта росли мощности и вместе с ними габариты генераторов и электродвигателей. Это привело к тому, что «применение натуральной слюды для вырезывания и тщательного отбора листов значительных размеров становилось не только дорогим, но и чрезвычайно дефицитным и затруднительным в производстве. И спользование пластин слюды для межламельной изоляции коллекторов и V-образных колец стало экономически нецелесообразным, так как при толщинах от 0,5 до 1,25 мм получались чрезвычайно большие отходы» [Л. 2].

Плохие механические свойства слюды, большие технологические трудности при ее применении в крупных электрических машинах, дороговизна и большие отходы, — все эти обстоятельства направили работу фирм электромаш иностроительных заводов на изыскание способов использования мелких кристаллов слюды и увеличение механической прочности материалов из этого превосходного для электротехники диэлектрика.

В октябре 1892 г. был выдан патент двум работникам изоляционного отдела завода Эдисона, в котором говорилось: «изобретен и усовершенствован метод использования мелкой слюды путем склеивания ее связующим после предварительной щипки» [Л. 2].

Этот материал, впоследствии названный «миканитом», характеризует начало больших работ по созданию слюдяной изоляции, в котором слюда оставалась постоянной составляющей, меняясь только в сторону уменьшения площади применяемых кристаллов, а переменными составляю щ ими были связующие и подложки. Необходимость в применении подложек для производства отдельных видов слюдяной изоляции появилась с 1898 г.

Т а б л и ц а 1К ратки й п ер еч ен ь св о й ст в и зо л и р у ю щ и х м атер и ал ов

___ _______ С в о й с т в а

М а т е р и а л ы ~~ -------------Э л е к т р и ч е с к и е Т е р м и ч е с к и е М е х ан и ч ес к и е г и гр о с к о п и ч е с к и е

1. С лю да П ревосходны е П ревосходны е П лохие П ревосходны е2. Т вер д ая резина П ревосходны е П лохие Х орош ие П рекрасны е3. Ш ифер Очень хорош ие Х орош ие Х орош ие П лохие4. М р ам ор Х орош ие Х орош ие Х орош ие Х орош ие5. В улкабестон П рекрасны е П ревосходны е Х орош ие Х орош ие6. А сбест Х орош ие П ревосходны е П лохие П лохие7. В улканизированная фибра Х орош ие Х орош ие П лохие П лохие8. П ром асленны й холст П рекрасны е П рекрасны е П рекрасны е П рекрасны е9. П окры ты й ш еллаком холст Х орош ие П рекрасны е П лохие П лохие

5 Э л ек тр и ч ество , .4» 12.


6 6 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 1 2

Электроизоляционные материалы, получаемые наклеиванием пластин слюды на различные подложки, сначала называли композиционными изолирующими материалами, а впоследствии стали называть микалентой, микафолием, мика- полотном, микашелком, микаасбестом и т. п. С ЭТОГО времени такие композиционные материалы начали применяться для изоляции секций и магнитных катуш ек электрических машин.

Такое направление в развитии слюдяной изоляции диктовалось требованиями развивающейся электротехнической промышленностью, которой необходимо было иметь для производства машин и аппаратов изоляционный материал, обладаю щий хорошими электрическими свойствами, тепло- и влагостойкостью и технологичностью. Н еобходимо было обеспечить механическую прочность и низкий процент усадки при производстве межламельной изоляции, шайб, прокладок; хорошую способность к формовке при производстве конусов, гильз и других изделий и, наконец, гибкость, эластичность и хорошую способность к растяжению при изоляции секций, катушек, магнитов и пр.

В табл. 2 [Л. 1] показаны слюдяные электроизолирующие материалы, применявшиеся в конце XIX в., из которой видны неудачные попытки инженеров создать качественный и технологически удобный материал на основе слюды, связую щего и подложки. Первый и второй материалы, перечисленные в приводимой таблице, состоят из двух слоев бумаги или двух слоев холста и одного слоя щипаной слюды между ними. Применение подложек такой большой толщины значительно ухудш ало электрические и тепловые свойства и влагостойкость натуральной слюды. Результаты испытаний этих материалов показали, что электроизолирующие материалы на основе слюды и хлопчатобумажных тканей или бумаги такой большой толщины обладали очень низкой электрической прочностью. Д ля увеличения пробивного напряж ения изоляции рекомендовалось в то время просто увеличить число слоев изоляции. Например, если пробивное напряжение для изоляции «слюда — парусина» определялось в 3 ООО в, то для трансформатора с испытатель- ны.м напряжением в 8 ООО в рекомендовалось увеличить число слоев до трех [Л. 3]. Такой под-

Рис. 1. Влияние толщ ины и вида подлож ки на эл ек тр и ческую прочность м икаленты (подлож ка с двух сторон).

ХОД к реитению задачи говорит о том, что вопрос о методах увеличения пробивного градиента еще не был в то время обоснован и борьба за уменьшение толщины применяемых подложек началась значительно позже. К выбору подложек подходили в первую очередь с позиций наилучших к а честв механической прочности.

М ежду тем дальнейшие работы по созданию- изоляции на основе слюды показали (рис. 1), как велико значение этого вопроса для обеспечения электрической прочности создаваемого изоляционного материала. Толщина слоя слюды в различных изоляционных композициях была всегда относительно мала, так как еще в 90-х годах прошлого столетия умели щипать слюдяные п ластинки до 0,025 мм толщины. В производстве миканитовых изделий к 20-м годам нашего века был достигнут большой прогресс; учитывая специфику работы в различных электротехнических конструкциях, все миканиты стали делить на два сорта в зависимости от технологии их изготовления. Первый сорт миканитов получался «...сильным прессованием при малом количестве склеивающего ш еллака, такой материал весьма прочей, хорошо сопротивляется высоким температурам. Ввиду того, что он легко расщ епляется на листочки, он приготовляется только в виде пластин и


Н а и б о л ее у п о т р еб и т е л ь н ы е с л ю д я н ы е эл ек т р о и зо л и р у ю щ и е м атер и ал ы конца X IX сто л ет и я на ш ел л ак е

С о с т а в э л е к т р о и з о л и р у ю щ и х м а т ер и ал о в Т о л щ и н а ,ММ .

Э л е к тр и ч е с к а я к р е п о с т ь , мм- П р и м е ч а н и е

Д ва листа бумаги и один слой слюды м еж дун и м и ........................................................ ................................ 0,381 8 ,9 Б ум ага толщ иной 0,127 л ш

Д ва листа холста и один слой слюды, „чтобывезде бы ла двойная толщ ина слю ды" . . . . 1, 2 2, 5 Толщ ина слю динок 0,05 мм, толщ ина

Слю да и оберточная б у м а г а ..........................................холста 0,33 м м

0,229 10 ,9 Л исты с наклеенной слю дой су ш атся

Л исты слю ды с прокладкам и м еж ду ними листовв течение 24 час

б у м а г и .................................................................................... Б ум ага „особая, не поглощ аю щ ая влагу"


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 67

сегментов и не годится для изготовления колец и гнутых вещей» [Л. 4]. Второй сорт миканитов получался «более слабым прессованием при большем количестве ш еллака... И з этого миканита изготовляются кольца, шпули, цилиндры, трубки всех сечений, диски и проч». Испытания миканита показали, что «во многих случаях он вполне заменяет собой естественную слюду» [Л. 4]. Ми- канитовые образцы толщиной в 1 мм пробивались при напряжении 35 000 в, образцы из натуральной слюды той ж е толщины при 42 ООО в.

Ш ирокое применение к этому времени получила слю дяная изоляция в виде миканитовой бумаги, миканито'вого полотна, миканитового асбеста и др. Н азвания слюдяной изоляции определялись в зависимости от наименования, примененного для подложки материала. Например, в слюдяно-шелковой ленте использованы японский шелк толщ иной 0,05 мм и японская бумага толщиной 0,025 мм. Применение подложек такой малой толщины говорит о том, что к 20-м годам уже произошел большой качественный сдвиг в производстве электроизоляции на основе слюды. К этому времени вполне установилась технология производства микалент, формующихся и не- формующихся миканитов, достаточно хорошо были известны основные физико-механические и электрические свойства и качества этих материалов. Все это достаточно надежно обеспечивало производство высоковольтных электрических м ашин разны х габаритов. Производство ж е искусственных слюдяных материалов под разными названиями «мегомит», «пертинакс», «меготальк» и др., отличающиеся друг от друга «различным содержанием склеивающ его вещества и различной прочностью на пробивание искрой» [Л. 4], сильно расширяло ассортимент изоляционных материалов.

В СССР начало работ по созданию отечественной слюдяной изоляции относится к первой пятилетке. Они были вызваны необходимостью освободиться от импорта готовых слюдяных электроизолирующих материалов и отдельных видов сырья д ля их производства, так как наличие богатых запасов слюды в Советском Союзе и темпы развития бумажной и химической промышленности обеспечивали нужное развитие этого вида изоляционной промышленности. Борьба за сокращение импорта готовых изоляционных материалов и отдельных видов сырья для производства изоляции изменила ввоз слюды в СССР. В 1931 г. ее было ввезено на 112 000 руб.; а в 1932 г. завоз се резко снизился и выразился цифрой 36 ООО руб. [Л. 5]. В производстве слюдяной изоляции применялись и другие импортные материалы (клеящие лаки и подложки — ш еллак и японская бум ага), требовавш ие своей замены. Н ачиная со второй пятилетки, в области производства изоляции на основе слюды четко определились три основных направления исследовательских работ:

1. Изучение свойств и качества отечественных слюд и борьба за повышение коэффициента кспользования слюды для целей изоляции.

2. Зам ена ш еллака иным клеящим веществом и борьба за повышение механических, химических

и электрических характеристик новых м атериалов.

3. Зам ена японской бумаги отечественной бумагой и изыскание материалов, обладающих лучшими свойствами теплостойкости, влагостойкости и дугостойкости.

В 30-х годах в ВЭН, ВИМ С и заводских л а бораториях начали проводиться работы по исследованию свойств отечественных слюд. Были проведены длительные, систематические исследования слюд СССР, позволившие дать техническую оценку различным слюдам и рационально их использовать в разнообразных видах слюдяной изоляции. Были разработаны такж е методы и аппаратура для изучения тепловых и механических свойств слюды, изучены электрические свойства слюд различных месторождений. Эти исследования показали, что механические характеристики, поведение слюд при высоких температурах, химическая стойкость и электрические характеристики превышают соответствующие качественные показатели импортных слюд. Промышленная добыча слюд связана с большими трудностями. Из 1 породы получается около 25 кг слюды (1 % ), из которой вырабатывается около 10% слюды, годной для электромашино- и аппаратостроения. Распределение по номерам кристаллов показано в табл. 3.


Н о м ерс л ю д ы

П л о щ а д ь к р и с т а л л о в с л ю д ы , см ^

В ы х о д с л ю д ы . %

3 65— 90 0 ,24- 4 0 - 6 5 0 ,65 20— 40 6 ,46 1 0 - 2 0 5 7 ,77 6— 10 35,1

Данные, приведенные в таблице, объясняют, насколько важ но было найти методологию применения более мелких слюд при изготовлении слюдяной изоляции.

Результаты исследовательских работ, имевших целью изучение отечественных слюд и повышение коэффициента их использования, освободили союзную электропромышленность от импорта и позволили использовать природные запасы слюды, имеющиеся в СССР. При этом была найдена возможность применения мелких слюд Л'Ь 7, 8, 9, была снижена толщина щипаной слюды до 0,015 мм и обоснована целесообразность использования слюды «флогопит» для производства определенных видов слюдяной изоляции. Д аль- нейщие работы в этом направлении помогли при изготовлении коллекторных, прокладочных и ж а ростойких миканитов использовать часть слю дяных отходов: гципаный сдир и слюду — пленку (толщиной до 0,07 м м ). В эти ж е годы для производства малослойных миканитов была применена слюда щ ипаная из полуочищенной, а для производства многослойных миканитов — щ ипаная из колотой. Применение этих слюд повысило выход щипаной слюды по весу и по размеру п ла


68 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 1 2

стинок. Было такж е расширено применение низкосортных слюд.

В 1948 г. была разработана ВЭИ им. Ленина и утверждена Министерством электропромышленности единая классификационная нормативная таблица, определяю щ ая применение слюды при производстве разных видов слюдяной изоляции. Использование мелкой слюды (№ 7, 8, 9) только на четырех заводах Главэлектроизоляторпрома позволило в 1949 г. заменить 97 т слюды № 5—6 слюдой № 7 и 96 г слюды № 7 слюдой № 9. Одновременно были проведены работы по определению зависимости физических характеристик миканитов от размеров употребляемой слюды: определились области применения неочищенной слюды и слюды низкого качества в миканитовых изделиях; изучалась возможность комбинирования крупных номеров для внешней обкладки с мелкими номерами, расположенными внутри. Было установлено, что электрическая прочность малослойных миканитов, изготовленных из слюды ЛЬ 6, была незначительно выше электрической прочности миканитов из слюды ЛЬ 7.

И сследовательские работы, направленные на замену природных экзотических смол — ш еллака и копала — синтетическими смолами и на улучшение характеристик новых материалов, такж е были успешно завершены. Д л я этой цели были использованы синтетические продукты, получаемые конденсацией глицерина с фталевым ангидридом. Эти смолы в результате изучения и усовершенствования способов их получения и п ластификации были применены для производства изоляционных материалов, в том числе и изоляции на основе слюды. Применение глифталевых смол улучшило качество миканитовой изоляции. Их исследование показало, что глифталевые смолы обладаю т хорошей адгезионной способностью, более высокой теплостойкостью и маслостой- костью, труднее обугливаются при действии дуги и имеют хорошую механическую прочность и элластичность. В приводимой ниже табл. 4 приведены некоторые характеристики этих материалов, где данные по миканиту на ш еллаке приняты за 100.


Х а р а к т е р и с т и к иМ и к а н и т н а

гл и ф т а л еI М и к а н и т н а

ш е л л а к е

р^ п р ............................ 100— 160 100

t g ^ .......................................... 65 100П рочность н а -и зги б . . 1 5 0 -2 0 0 100С опротивление , износу

(и с т и р а н и ю ) ................... 100 100П р о з р а ч н о с т ь ................... Значительна М алаС клонность к обуглива

нию ...................................... М ала Значительна

Одновременно существовало второе направление в работах по созданию связующих для эл а стичных миканитов. Д л я этой цели были исследованы: Щ угуровский природный битум, Каиров- ский асфальтит. Краснодарский нефтяной битум, Бугурусланский асфальт, открытый в 1935 г., и некоторые другие вещества. В результате работы

коллективов заводов «Электросила», ХЭМЗ, М ЭИ З и «Динамо» была разработана рецептура советских битумно-масляных лаков. Битумномасляные лаки обладаю т большей влагостойкостью, чем ш еллак, имеют хороший ход кривой tg 8 зависимости от температуры и обладаю т элластичностью после теплового старения при 100° С. Изоляция на основе слюды и битумномасляных лаков наш ла широкое применение в статорных обмотках машин высокого напряжения и в обмотках машин низкого напряжения влагостойкого исполнения. М икалента на асф альтовом лаке может быть отнесена к классу изоляции В.

Задача замены японской бумаги встретила при своем разрешении большие трудности. Японская бумага при очень малой толщине (0,015— 0,025 мм) благодаря своей длинноволокнистой структуре обладала высокой механической прочностью. В качестве заменителей были исследованы следующие бумаги и материалы: динамная, оклеечная, пропиточная, телефонная, конденсаторная, папиросная, а такж е асбестовые бумаги II ш елковая марля. Лучшие показатели при проведенных исследованиях показала динам ная бумага, но все же она уступала японской бумаге по толщине, разрывной прочности и лакопропи- тываемости; по поведению при тепловом старении и тангенсу угла потерь эта бумага была на одном уровне с японской бумагой. Применение телефонной бумаги оказалось целесообразным при производстве гибкого миканита и микафолия. Эта бумага свободна от кислот и других посторонних примесей и имеет большую механическую прочность. Н уж да в высококачественной бумаге для производства микалент, особо необходимых для выпуска крупных турбогенераторов и других высоковольтных и специальных электрических м ашин, привела к разработке в 1939—^1940 гг. новых сортов отечественной бумаги, известных под марками М К или «шелковка». Такие бумаги изготовляются из длинноволокнистого хлопка комбинированным технологическим процессом текстильного и бумажного производства.

В конце 40-х годов в качестве волокнистой подложки в производстве слюдяной изоляции начали применяться стеклянные ткани толщиной 0,8. . .0,06 мм. Эти теплостойкие подложки в сочетании с применением теплостойких клеящих веществ позволили более полно использовать тепловые свойства слюды. Сочетание подложек на основе стеклянного волокна, теплостойких связующих со слюдой привели к созданию стеклослюдяной изоляции (стекломикаленты, гибкого стекломиканита, стекломикафолия), допускающей работу электрических мащин при 180° С. Однако применение сравнительно толстых стеклотканей вместо тонких бумаг сказалось на снижении электрической прочности стеклослюдяных материалов, что затруднило их использование для изоляции высоковольтных машин. Последующие работы позволили получить стеклоткани толщиной 40 и даж е 25 м т и стеклошпон толщиной 15 м кн и улучшить свойства стеклослюдяных материалов. Применение их в электромашино- и аппарато-


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 69

Температура

Р и с. 2. З ави си м ость времени ж изни изоляции от тем п ер ату р ы .

строении открыло новые возможности создания более совершенных конструкций электротехнического оборудования.

Совместные работы ВЭИ, ХЭМЗ и «Динамо» показали, что применение теплостойких связую щих и тонкой стеклоткани и стеклошпона в производстве слюдяной изоляции позволяет увеличить надежность работы электрических машин и увеличить предельную температуру их работы до 180° С. Эта температура соответствует новому классу изоляции СВ. Эти материалы, известные теперь как класс изоляции СВ, имеют значительно более долгий срок жизни, чем материалы класса А и класса В. Это видно из рис. 2, где показана зависимость времени жизни изоляции от температуры.

Работы ВЭИ по увеличению коэффициента использования слюды привели исследователей к созданию нового слюдяного материала, получаемого из мелкочешуйчатой слюды в композиции с дугостойкими и термостойкими кремний- органическими лаками. Это позволило поднять использование слюдяных кристаллов с 10 до 90. . .95% . П равда, первые образцы этого материала давали в коллекторном миканите усадку до 13. ..1 5 % , но дальнейш ие работы значительно исправили этот недостаток и коллекторы ДК-254 с межламельной изоляцией из нового материала

имели усадку уже до 6,9% , Е„р— 18,0 кв1мм и расслаиваемость, равную нулю.

Научные работы ВЭИ им. Ленина и Ц Н И И Б совместно с научно-исследовательскими л аб ораториями и отдельными цехами заводов ХЭМ З, «Электросила» и «Динамо» открыли большие возможности по доведению коэффициента использования кристаллов слюды до 90—95% , создали электроизоляционные материалы принципиально нового класса изоляции СВ и наметили пути к новым экономическим успехам по удешевлению слюдяной изоляции и резкому снижению ручного труда при изготовлении миканитовых изделий.

Л и т е р а т у р а -

1. Э лектротехнический вестник, стр. 407—410, № 57, 1898.

2. L. Е. B a r r i n g e r , К. N. М а t h е s. К леящ ие смолы для производства м иканитов. G eneral E lectric R eview , т. 47, стр. 9 — 15, № 10, 1944.

3. Э лектротехнический вестник, стр. 431— 435, № 58, 1898.

4. Ф. К . Г е й н е . I. К ратки й обзор главнейш их изолирую щ их м атериалов, применяемы х в электротехнике. П. Ф арф оровы е и стеклянны е телеграф ны е изоляторы . Сборник статей о м атериалах , имею щих применение в эл ек тр о тех нике слабы х токов, под общ ей редакцией Н. О. Рогинского, вып. 1, М осква, 1919.

5. С тенограм м а пер во го совещ ания по эл ек тр о и зо л яционным м атериалам , созванного изоляционным сектором ВЭО 5—7 июля 1932 г. Архив Х Э М З им. Сталина.

6. Слю да, ее добы вание и применение. П очтово-телеграфный ж урнал , о тдел неофициальный. С.-П., 1906.

7. Влияние м асла на изолирую щ ую способность слю ды. Э лектричество, № 1— 24, 1901.

8. Н. П. Б о г о р о д и ц к и й , В. В. П а с ы н к о в и Б. М. Т а р е е в. Э лектротехни ческие м атериалы . Госэнерго- издат, 1951.

9. К. А. А н д р и а н о в и М. В. С о б о л е в с к и й . В ы соком олекуляр: ые крем нийорганические соединения. Оборонгиз, М., 1949.

10. Зам енители эл ектром атериалов.. М осковский инн<е- нерно-экономический институт им. О одж оникидзе, 1936.

И . Ф. Э к л е н д. С пенс-слю да. К анада, Горный деп ар там ент, О ттава, 1929.

12. Н. И. Г о р и н , Б. В. М а к с о р о в и Т. В. М и л ь- в и и к и й. Об изготовлении эластичны х глиф талевы х смол и лаков. Э лектротехнический ж урнал. Госэнергоиздат, № 3, 1932.

13. Справочник по электрической изоляции. П од р е дакцией Ю. В. К ориц кого и Б. М. Т ареева . Госэнергоиздат, 1948.

14. Е. К . Л а ш е в. С лю да, ч. 1, П ром стройиздат, 1948.15. Т руды 1 Всесою зной конф еренции по эл ек тр о и зо

лирую щ им м атериалам , 1930.16. В естник электропром ы ш ленности , № 3, 1934; № 1,

1935; № 6, 1935; № щ 1935 ; № 7, 1937; № 7, 1940.17. Т руды В сессю зной технической конф еренции по

применению новых м атериалов и зам енителей , вып. 11, Госэнергоиздат , 1945.

18. Н. W . T u r n e r и п d Н. М. Н о Ь а г 1. Die Iso- l ie ru n g E le k tr isch e r M asch in en . B erlin , 1906.

❖ A O


Открытие явления обратимости электрических машин

Икж. С. А. ГУСЕВ

Московский энергетический институт им. Молотова

В 1831 г. Ф арадей открыл явление электромагнитной индукции. Это открытие привело к изобретению машин для генерирования электрического тока. П ервая такая машина, построенная самим Ф арадеем, оказалась прототипом униполярного электрического генератора и именуется «диском Ф арадея». Многочисленные изобретатели строили электродвигатели различных конструкций. Некоторые из этих электродвигателей имели вращ ательное движение якоря, а другие — возвратно-поступательное. Одни электродвигатели были основаны на использовании взаимного притяж ения и отталкивания электром агнитов. или постоянных магнитов и электромагнитов, как, например, электродвигатель Б. С. Якоби (1834 г.), Д евенпорта (1837 г.), В. Кайданова (1840 г.), Ф романа (1850 г.) и других. В те ж е годы были предложены конструкции электродвигателей с возвратно-поступательным движением якорей, основанные на явлении притягивания электромагнитами железных пластин или втягивания ж елезного сердечника в катушку соленоида; к числу таких электродвигателей относятся машины К ларка (1840 г .), П эдж а (1845 г.), Бурбуза (1850 г .) , А ллана (1853 г.) и других.

И зобретатели электрических генераторов и электродвигателей считали тогда, что генераторы и электродвигатели являю тся совершенно р азличными электрическими машинами, каж дая из которых может выполнять только функции, соответствующие своему названию и назначению. Такое ошибочное мнение продолжало существо

вать вплоть до изобретения Пачи- -i- ногти (I860 г.) электродвигателя

с кольцевым якорем и Граммом (1870 г.) электрического генератора тоже с кольцевым якорем.

''Ртуть Эти два изобретения, сделанные независимо друг от друга, сблизили обе ветви развития электрических машин и привели к созданию единой конструкции электрической машины, пригодной для действия как в виде электрического генератора, так и в виде электродвигателя. -В основе леж ал принцип обратимости действия.

Явление обратимости электрических машин было открыто русским академиком Э. X. Ленцем задолго до предложенных Пачи- нотти и Граммом конструкций электродвигателя и генератора с кольцевыми якорями. В своем докладе Петербургской академии

наук 11 декабря (29 ноября) 1S33 г. Л енц обобщил опыты Ф арадея по электромагнитной индукции и изложил свое «(Правило». В заклю чительной части доклада он привел описание двух опытов с постоянным магнитом подтверждающих обратимость электродинамических явлений.

Д л я производства этих опытов Ленц поместил (рис. 1) цилиндрический стержневой постоянный магнит 1 в стеклянный сосуд 2, наполненный ртутью. М агнит 1 был установлен вертикально на железном острие 3, служившем одним из электродов. Второй полюс от источника постоянного тока был подведен к верхнему концу магнита 1, вы ступавшему из сосуда 2. При замыкании электрической цепи магнит приходил во вращение ' вследствие взаимодействия радиальной составляющей тока и магнитного поля, образованного самим магнитом 1.

Д ал ее Э. X. Ленц привел механическим путем во вращение постоянный магнит 1 и получил электрический ток.

Этот опыт аналогичен опыту Ф арадея с вр ащением токопроводящего диска в магнитном поле. Сопоставление ж е Ленцем опытов Ампера и Ф арадея не только подтверждало его «П равило», но было вместе с тем открытием важного явления — обратимости электрических машин.

Не довольствуясь проведенными в 1833 г. опытами, Э. X. Л енц ставит опыт обратимости, превращ ая электрический генератор Пикси в электродвигатель (1838 г.).

«В первой из магнитоэлектрических известных машин, именно в машине Пикси, я заменил, — пишет Э. X. Ленц, — коммутатор Амперов в р а щающимся коммутатором профессора Якоби, который гораздо удобнее при всех вращ ательных движениях, и получил.. . токи, беспрестанно н аправленные в одну и ту ж е сторону. Основываясь единственно на справедливости нашего закона, я заключил, что если сообщим те ж е концы с полюсами вольтова столба, так чтобы ток его прошел спирали (обмотки якоря. — С. Г.) в том ж е направлении, которое прежде имел индуктированный ток, то подвижная система станет двигаться непрерывным образом, но только в противоположную сторону, нежели при магнитоэлектрическом опыте (генераторном реж име.— С. Г .). Это мое заключение совершенно оправдалось и вращение было так сильно, что колесо, шестерня и рукоятка, служащ ие к сообщению движения в этих машинах, вертелись вместе и довольно быстро. Итак, магнитоэлектрическая машина

1 Явление вращ ения постоянного м агнита при п роп ускании через него постоянного эл ек тр и ческ о го т о к а бы ло откры то Ампером.


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 71

Пикси, без малейшего изменения в расположении составны х частей, изменена была в ,настоящ ую электромагнитную вращ ательную машину (электродвигатель. — С. Г .), подобно известной машине г-на Якоби...».

Публикации об этом опыте 3 . X. Л енца были сделаны в 1838 г. в Бю ллетенях Петербургской академии наук, в Анналах Поггендорфа, в Анналах С тэрджена. В 1840 г. Э. X. Ленц написал статью на русском язы ке для петербургского ж урнала «М аяк современного просвещения и образования».

Несмотря на то, что оба исследованияЭ. X. Л енца относительно обратимости электрических машин были широко опубликованы, многочисленные изобретатели электрических машин •еще долгое время продолжали считать, что электродвигатель и электрический генератор являются различными машинами. После Л енца явление ■обратимости электрических машин было подтверждено Пачинотти в 1860 г.

Описывая изобретенный им электродвигатель 'С кольцевым якорем, Пачинотти в заключение указал: «Мне каж ется, что ценность этой модели может возрасти еще от того, что можно с легкостью свести электромагнитную машину (электродвигатель. — С. Г.) к магнитоэлектрической -(генератору.— С. Г.) с постоянным током, если вме

сто электромагнита имелся бы постоянный магнит и если заставить вращаться. . . (якорь.— С. Г .), то действительно получилась бы магнитоэлектрическая машина, которая дала бы... ток, всегда н аправленный в одну и ту же сторону. Эта модель хорошо показывает, что электромагнитная маш ина противополагается магнитоэлектрической м ашине...».

Хотя Пачинотти в этом описании не указы вает, что такой опыт обратимости электродвигателя в электрический генератор им был осугце- ствлен, но видно, что Пачинотти дал совершенно верное объяснение явления обратимости электрических машин.

В 1873 г. публичная демонстрация обратимости электрических машин состоялась на выставке в Вене (И. Фонтэн). Н а этой выставке генератор постоянного тока мощностью около 0,7 кет (м ашина Грамма) приводился во вращение газовым двигателем. Н а расстоянии 1 км от генератора был установлен электродвигатель мощностью около 1 л. с., соединенный с центробежным н асосом. Вода насосом накачивалась в резервуар, откуда падала каскадом, образуя искусственный водопад.

Как видно из приведенных материалов, явление обратимости электрических машин было впервые открыто Э. X. Ленцем в 1833— 1838 гг.

Дискуссии

Основные вопросы проектирования районных подстанций с тремя напряжениями

(С т а т ь я Е . А . Б угр и но ва , Э л ек т р и ч е ст в о , № 3, 1954)

Инж. Н. И. РО СИ ИСКИ ИДонбассэнергопроект

В статье Е. А. Б угринова рассм атриваю тся схемы эл ектр и чески х соединений подстанций, а так ж е вопрос о разм ер ах площ адок и разм ещ ении на площ адках сооруж ений. В основном автор правильно осветил эти вопросы. О днако некоторы е реком ендации автора ошибочны. Кроме того, им не рассм отрены некоторы е вопросы, имею щие важ н о е значение при проектировании подстанции.

В тех случаях, когда потребители на одном из трех напряж ений могут появиться только в перспективе, автор реком ендует в целях сниж ения капитальны х затр ат и ум еньш ения потерь в стали трансф орм аторов вначале у ста н авли вать двухобмоточные трансф орм аторы , а затем зам е нять их на трехобмоточные. Э та реком ендация приемлема лиш ь тогда, когда сначала появляю тся потребители на н а пряж ении 6 кв, а затем на напряж ении 35 кв. В противном случае установка двухобмоточных трансф орм аторов лрактически исклю чается.

К ак известно, отечественные заводы не выпускаю т трансф орм аторов 110/35, соединенных по схеме звезда с з а земленной нейтралью — звезда с компенсационной обмоткой, вы пускаемы е ж е ими трансф орм аторы 110/35, соединенные по схеме звезда с зазем ленной нейтралью — треугольник, не могут параллельно работать на напряж ении 35 ка с трансф орм аторам и 110/35/6, соединенными по схеме звезда с зазем ленной нейтралью — звезда — треугольник. С ледует отметить, что вопрос о выпуске отечественными з а водами трансф орм аторов 110/35/6 кв с компенсационной обмоткой давно назрел.

Чтобы установку первого более мощного трансф орм атора производить без дем онтаж а одного из старых трансформаторов, автор предлагает на подстанции предусм атривать одно лиш нее место под трансформатор. Практически это означает м онтаж лиш них ячеек и строительство лиш него ф ундам ента, что не вы зы вается необходимостью.

П ри хорош ей подготовке зам ену мощных трансф орм аторов, установленны х на высоких фундаментах, можно осущ ествить в течение 15, . . 18 час. Если ж е учесть, что отечественные заводы поставляю т трансформ аторы на тележ ках


72 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

Й

Рис. 1. С хем а с одной системой шин.

Рис. 2. Схема „м о сти к а”.

с поворотными каткам и , что д ает возм ож ность устанавливать их ва уровне зем ли, то на производство такой зам ены достаточно 10 . . . 12 час. Т аким образом очевидно, что предусм атривать лиш нее место под трансф орм атор нет ни какой необходимости. С ледует лиш ь при расчете ф ундам ентов учесть предполагаем ую зам ену на более мощные трансф орм аторы .

Д л я подстанций, которы е присоединяю тся к одной из двух или нескольких п араллельны х транзитны х линий, автор реком ендует схему «мостика» с установкой вы клю чателя перемычрш м еж ду линейными вы клю чателям и и силовыми трансф орм аторам и. П ри такой схеме транзит осущ ествляется через 3 последовательны х вы клю чателя, что не мож ет ■ бы ть реком ендовано, т ак к ак при отключении трансф орм атора транзит наруш ается. К роме того, при схеме «мостика» д л я защ иты трансф орм атора вторичные обмотки трансф орм аторов тока, установленны х в цепи перемычки и линии, необходимо вклю чать параллельно . В следствие того, что нагрузки линий, к ак правило намного больше нагрузок трансф орм аторов, использование тр ан сф орм аторов тока, встроенных во втулки вы клю чателей, становится невозм ож ны м, и возникает необходимость в установке трансф орм аторов тока типа ТН Ф . П оэтом у более целесообразной является схема с одной системой шин (рис. 1) или схема «мостика» с перемычкой, находящ ейся м еж ду вы клю чателям и и линией (рис. 2).

Схема с одной системой шин потребует установки четвертого вы клю чателя, но зато она более удобна в эксплуатации; кром е того, эта схема требует меньш его количества трансф орм аторов напряж ен ия и вилитовых р азр я д ников. Если одна система сборных шин секционируется, то секционирование следует вы полнять при помощ и двух чазъединителей, а не одного, к ак это рекомендует автор.

Р еком ендация автора о применении во всех случаях на напряж ении 6 к в двойной системы сборных шин является ошибочной. Если от подстанции питаю тся потребители второй и третьей категорий, допустимо применение одинарной или секционированной системы шин.

В тех случаях, когда мощ ность короткого зам ы кани я превыш ает 200 м ва и секционирование не д ает ее сниж ения до 200 м ва, автор реком ендует устанавли вать линейные реакторы. О днако при больш ом количестве отходящих линий (более 10) реакторы иногда целесообразно устанавливать в цепях силовых трансф орм аторов, т ак как

Рис. 3. П ланировка подстанции при располож ении распределительны х устройств ПО и 35 К8 параллельно друг другу./ — р ас п р е д е л и т е л ь н о е у с т р о й с т в о НО к в н а 11 я ч еек (1C0XG0 л ) ;2 — р а с п р е д е л и т е л ь н о е у с т р о й с т в о 35 к в н а 10 я ч е е к (70X 45 м)\3 — р а с п р ед ел и т ел ь н о е у с т р о й с т в о 6 (1 0 ) к в-, 4 — п ом ещ ен и е щ и т а

у пр ,авлен ия.

Рис. 4. П ланировка подстанции с проходной трансф орм аторной баш ней при параллельном располож ении р асп р еде

лительного у стройства ПО и 35 кв.1 — р а с п р е д е л и т е л ь н о е у с т р о й с т в о JiO к в н а 11 я ч е е к (100X 60 •«);,. 2 — р а с п р е д е л и т е л ь н о е у с т р о й с т в о 35 ь:в н а 10 я ч еек (70X 45 м); 3 — р а с п р е д е л и т е л ь н о е у с т р о й с т в о 6 (1 0 ) кв', 4 — п о м ещ ен и е щ и т а

у п р а в л е н и я .

это позволяет уменьш ить потребное количество реакторов, и, что особенно важ но, применить деш евое одноэтаж ное распределительное устройство вместо дорогостоящ его трех- втажного. П ри конкретном проектировании тот или иной, вариант ограничения токов короткого зам ы кани я долж ен вы бираться с учетом капиталовлож ений , а так ж е эк сп л у атационных условий и расходов (потери, ам ортизация, уровень напряж ения и пр.).

П ри разм ещ ении сооруж ений на площ адке подстанции; реш аю щ ее значение имеет направление выводов линии.. О днако практически невозмож но располож ить распределительное устройство ПО и 35 кв так , чтобы избеж ать взаи м ного пересечения линий. П оэтом у при разм ещ ении сооруж ений на подстанции необходимо учиты вать так ж е вертикальную планировку и расход контрольного кабеля.

В тех случаях, когда направление уклона площ адки, параллельно фронту линейных порталов, располож ение р ас пределительного устройства ПО и 35 к в в одну линию, потребует больш ого объем а зем ляны х работ, исчисляемого десяткам и тысяч кубометров. И з этих соображ ений иногда, целесообразно распределительны е устройства ПО и 35 кв- располагать параллельно друг другу.

П ри располож ении распределительны х устройств в одну линию получ’ается наибольш ий расход контрольного к аб еля. Учитывая, что в соответствии с реш ением Т ехуправле- ния М ЭС об экономии контрольного каб ел я управление- м асляны м и вы клю чателям и и защ и та присоединений 6 кв- разм ещ аю тся в коридоре управления, в ряде случаев ц елесообразно помещ ение щ ита управления приблизить к открытой части подстанции, оторвав его от помещ ения распределительного устройства 6 кв. Т акое располож ение: помещ ения щ ита управления на подстанциях с больш им количеством присоединений ПО и 35 кв д ает значительную - экономию контрольного кабеля и при одноэтаж ном р ас пределительном устройстве 6 кв не требует дополнительны;с затр ат на строительную часть. П ри трехэтаж ном распределительном устройстве 6 кв потребуется сооруж ение лишь- второй лестничной клетки.

Н а разм ещ ение сооружений на площ адке влияет такж е располож ение подъездных ж елезнодорож ны х путей. Как. известно, ж елезнодорож ная колея на подстанции долж на проходить параллельно фронту трансф орм аторов. Вместе с тем по условиям рельеф а местности или застройки не всегда удается пролож ить ее в нуж ном направлении и с минимальны ми затратам и . В тех случаях, когда завести ж елезнодорож ны й путь на подстанцию в ж елательном н а правлении не представляется возмож ны м, так к ак это обходится слиш ком дорого, приходится либо приспосабливать располож ение сооружений к каком у-то другом у направлению ж елезнодорож ной колеи (рис. 3 ), либо р ас полагать ж елезнодорож ную колею под углом в 90“ к подъездной ветке (рис. 4 ). Т рансф орм аторная баш ня при этом долж на быть проходного типа.

В заклю чение следует отметить, что при решении вопросов разм ещ ения сооружений на подстанции необходимо, производить сравнение рассм атриваем ы х вариантов по з а тратам .


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 78

Инж. М. Л. ГАЛЬПЕРН, пнж. В. Д. ПЕТРОСОВ,

инж. Г. М. ПЕКСОНУзбекэнврго

П редл агаем о е Е. А. Бугриновы м секционирование одиночной системы сборны х шин на подстанции через один разъеди нитель не всегда обеспечивает возм ож ность ремонта без отклю чения всей подстанции. Т акое отклю чение потребуется д л я ремонта сам ого секционного разъединителя. С екционирование одиночной системы шин следует осущ ествлять через два последовательно вклю ченных р азъ еди нителя.

М ы целиком поддерж иваем мнение автора о том, что на понизительны х подстанциях не следует устанавли вать более двух силовых трансф орм аторов. Н еобходимо предусм атр и вать возм ож ность зам ены первоначально установленны х силовых трансф орм аторов на более мощные. Это нуж но учиты вать во всех звеньях, начиная от ф ундаментов трансф орм аторов и кончая распределительны м устройством 6 (10) кв и трансф орм аторной башней.

В арианты разм ещ ения сооруж ений подстанции, р ас см отренны е автором , долж ны быть дополнены ещ е одним вариантом , который с наш ей точки зрения является наи более рациональны м .

К а к видно из рисунка, при этом варианте распределительное устройство ПО к в располагается по одну, а р а с пределительное устройство 35 кв по другую сторону распределительного устройства 6 (10) кв, силовые трансф орм аторы устанавли ваю тся непосредственно около зд ани я распределительного устройства 6(10) кв. Вводы от силовых трансф орм аторов в распределительное устройство 6 (10) кв осущ ествляю тся ш инами, а в распределительное устройство 35 кв — гибким проводом через здание распределительного устройства 6(10) кв.

6(10) кв, так как длина шинного моста не пр евы ш аег 6 ... 7 м.

Рассмотренны й вариант разм ещ ения сооруж ений подстанции был осущ ествлен на двух подстанциях 110/36/6 кв- а целиком себя оправдал.

Инж. с. А. КУДРЯШОВКуйбышевское отделение Т я ж п р о м элект ропроект а

Зам ен у сущ ествую щ их трансформаторов на более м ощ ные Е. А. Бугринов рекомендует производить таким о б р а зом, чтобы во врем я зам ены мощность подстанции не сниж алась . Д л я этого он предлагает предусматривать на подстанции одно лиш нее место для трансф орм атора с тем,, чтобы на него мож но было установить первый более м ощ ный трансф орм атор без дем онтаж а старых трансф орм аторов. О днако с этим нельзя согласиться.

Увеличение мощ ности подстанции следует производить- путем поочередной зам ены трансформаторов, при этом з а меняю тся и трансф орм аторы тока, встроенные во втулки масляны х вы клю чателей. Во избеж ание дополнительных затр ат никакого третьего трансф орм атора при зам ене у с та навливать не нуж но. Д л я установки нового трансф орм атора требуется у ж не т ак много времени. Гораздо больше- времени требуется на капитальны й ремонт трансф орм атора с выемкой керна.

Выбор схемы электрических соединений на стороне- подстанции 35-KS автор ставит в зависимость только от количества отходящ их от подстанции линий. При числе л и ний менее четырех он рекомендует схему с одной системой- нган с секционным разъединителем . П о нашему мнению,, при выборе схемы следует в первую очередь учитывать степень ответственности потребителей.

П ри наличии нагрузок первой категории секции шин или не долж ны быть связаны м еж ду собой вовсе или: связь м еж ду ними дол ж н а быть такой, чтобы при наруш ении норм альной работы одной из секций последняя могла- быть автом атически отделенной от .здоровой секции. С ледовательно, устанавли вать секционный разъединитель нельзя,, даж е при малом числе отходящ их линий.

П редл агаем ы й вари ан т разм ещ ения сооруж ений подстанции.

/ — р а с п р е д е л и т е л ь н о е у с т р о й с т в о ПО к в ; 2 — р а с п р е д е л и т е л ь н о е у с т р о й с т в о 35 к е ; 3 — р а с п р е д е л и т е л ь н о е у с т р о й с т в о 6 (10) к в ;

4 — п о м е щ е н и е щ и т а у п р а в л е н и я .

К преим ущ ествам предлагаем ого нами вар и ан та относятся: меньш ие габариты площ адки подстанции; меньший расход контрольного кабеля; возм ож ность осущ ествления выводов линий электропередачи 110 и 35 ке в противополож ны е стороны; более простое и экономичное устройство ввода от трансф орм атора в распределительное устройство

Инж. л . Я. РОЗЕНШТЕЙНПромэнергопроект

Е. А. Бугринов предлагает применить схему с одной^ системой шин и секционным разъединителем д л я районных подстанций ПО KS с двум я линиям и электропередачи и для: подстанции 35 к в с четырьмя линиями электропередачи. О днако эта схема имеет весьм а сущ ественный деф ект и не- может быть реком ендована.

С огласно «П равилам устройства электрических установок» все разъединители долж ны иметь блокировку от неправильных операций ими. Осущ ествить, ж е блокировку секционного разъединителя практически невозможно. М еж ду тем следствием неправильной операции секциониым. разъединителем является весьм а тя ж е л ая авария. П рисутствие при операциях секционным разъединителем старшего деж урного не исклю чает возм ож ности ош ибок. С ледовательно, секционный разъединитель явится источником аварий на подстанции. П ри необходимости секционировать, шины подстанции следует применять секционные выклю чатели.


74 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

О выборе расчетного значения потери напряжения в осветительных сетях промышленных предприятий

(ст а т ья Н. К. А р хи п о ва , Э лект р и чест во , № 5, 1954)

Д окт ор т ехн. наук, проф. И. А. БУДЗКОМосковский институт механизации

и электрификации сельского хозяйстваВ статье Н. К. А рхипова поднят с наш ей точки зр е

ния весьм а важ ны й вопрос. Д о настояш,его времени сети промыш ленных предприятий, а так ж е ком м унальны е сети рассчиты ваю тся без проверки на отклонения н ап ряж ети я у потребителей. Расчетное значение потери напряж ен ия вы бирается без увязки с этими важ нейш им и показателям и качества электрической энергии. В результате зачастую отклонения н апряж ен ия у потребителей вы ходят за допустимые пределы либо расчетная потеря напряж ения оказы вается ниж е допустимой, что ведет к перерасходу м еталла проводов. Т акое полож ение является ненормальны м.

Н апротив, сельские сети рассчиты ваю тся, исходя из допустимых отклонений напряж ен ия у потребителей. Р у к о водящ ие у к азан и я по проектированию сельских электроустановок Г лавсельэлектро М инистерства сельского хозяйства С С С Р у ж е на протяж ении двух десятилетий тре-

. бую т от проектировщ иков определять расчетную потерю н а пряж ения в сети таким образом , чтобы отклонения н апряж ени я у потребителей не выходили за пределы допустимых и были возм ож но ближ е к их значению .

С ледует реш ить вопрос лиш ь о том, к ак производить эти расчеты : путем использования неслож ны х уравненийс больш им количеством членов, к ак это предлагаю т В. Г. Холмский и Н. К. Архипов, или путем составления таблиц по методу Главсельэлектро.

С наш ей точки зрения м етод Г лавсельэлектро более нагляден, не требует запом инания многочисленных обозначений и позволяет легче находить допущ енны е ош ибки.

Н. К. Архипов ставит вопрос о вы боре расчетного зн а чения потери н апряж ен ия по отклонениям напряж ения лиш ь в сетях низкого напряж ения. М ы полагаем , что этот метод долж ен бы ть распространен и на расчет сетей напряж ением 10(6) кв, к ак это делается в сельских сетях. Соверш енно очевидно, что выбор расчетного значения потери н ап ряж ен и я в сетях низкого напряж ения тесно свя зан с его вы бором в сетях высокого напряж ения. Р асчетные значения потери напряж ен ия и в тех и в других сетях долж ны вы бираться совместно, исходя из технико-экономических соображ ений . Только в этом случае мож но получить электрическую сеть наиболее экономичную и в то ж е врем я удовлетворяю щ ую требованиям потребителей.

Инж. М. И. ГИТМАНГипросельэлект ро

Н. К. Архипов соверш енно правильно поднимает вопрос о недопустимости расчета осветительны х сетей про-

' в . г . X о л м с к и й . П р и м ен е н и е р е г у л и р у е м ы х т р а н с ф о р м а то р о в в э л е к т р и ч е с к и х с е т я х . Г о с э н е р г о и з д а т , 1950.

’ А . П . З л а т к о п с к и й . Э л е к т р о о б о р у д о в а н и е с е л ь с к и х э л е к т р и ч е с к и х у с т а н о в о к , С е л ь х о з г п з , 1953.

мыш ленных предприятий по нормированны м потерям н а пряж ения, без проверки отклонений напряж ен ия у потребителей, зависящ их не только от парам етров рассчиты ваемой сети, но и от уровня напряж ен ия и источника пи тания.

Действительно, неправильно при норм ировании р ас четных потерь напряж ен ия в сети, от которой непосредственно питаю тся токоприемвики, исходить только из допустимых отклонений напряж ения на заж и м ах этих то ко приемников и не учиты вать уровней напряж ен ия во всей преды дущ ей цепи, которы е м огут м еняться в довольно ши- рсиих пределах.

Это приводит к ош ибочным реш ениям в проекте, а в конечном счете или к перерасходу м еталла в проводах, или к низкому качеству энергии, или к том у и другом у одновременно.

О днако вопрос, поднятый Н. К- Архиповым, следует рассм атривать значительно ш ире, т ак к ак он имеет отношение не только к расчету осветительны х сетей пром ы ш ленных предприятий, но в ещ е больш ей степени к расчету распределительных сетей, особенво ком м унальны х и сельских, где до настоящ его времени применяю тся, как п р а вило, расчеты по нормированны м потерям напряж ения. П равда , руководящ ие ук азан и я по проектированию сельских электроустановок требую т проверки по отклонениям напряж ения, однако эти требовавия вы полняю тся далеко не всегда к ак из-за трудности получить в эл ектроснабж аю щей организации достоверны е сведения об уровне н ап р яж ений у источника питания, т ак и из-за практической невозмож ности в ряде случаев улож иться в нормированны е отклонения напряж ения. Н априм ер, при трехступенчатой трансф орм ации (35, 10 и 0,4 кв) и отсутствии встречного регулирования у источника питания сумм арны е потери н а пряж ения в линиях 35, 10 и 0,4 кв не долж ны превы ш ать 4% (при рекомендуемы х Главсельэлектро норм ах отклонения напряж ения на заж и м ах потребителей -)-7,5% и -10% ).

Н адо полностью согласиться с Н. К- Архиповым в том, что в данном случае следует применять специальны е устройства по регулированию напряж ения.

Ч то касается вы бора критерия для расчета проводов сети, то нам представляется наиболее правильны м , к ак у ж е предлагал В. Г. Х олм ский ', расш ирить ш калу экономических плотностей тока, распространив ее на сети всех н а значений и всех напряж ений. С ледует отметить, что дей ствую щ ие в настоящ ее врем я нормы экономической плотности тока были разработаны ещ е до войны и в связи с изменением ряда ф акторов (стоимости энергии, балан са м еталла в стране) они нуж даю тся в уточнении. Э та р аб о та долж на быть проделана проектной организацией М инистерства электростанций, с привлечением энергетиков промышленности, ком м унального и сельского хозяйства. Н а ряду с этим, как предлагает Н. К- Архипов, необходимо организовать изучение реж им ов и уровней напряж ения в различны х звеньях и у злах электрических сетей, что позволит более обоснованно подходить к вы бору расчетны х потерь напряж ения в лю бом элем енте этих сетей.


Заметки и письма

ЗАКОН, ПРИНЦИП и л и ПРАВИЛО?

С ледует разреш ить один, в некотором отношении сущ ественны й вопрос, связанны й с правильны м пониманием откры того Э. X. Л енцем закон а электром агнитной индукции.

«Если м еталлический проводник движ ется вблизи эл ек трического тока или м агнита, то в нем возбуж дается г ал ь ванический ток такого направлени я, что он мог бы обусловить, в случае неподвиж ности данного проводника, его перем ещ ение в противополож ную сторону, причем предполагается , что такое перемещ ение м ож ет происходить только в направлении движ ения или в направлении, прямо противополож ном » [Л . 1].

В этих словах Э. X. Л ен ц а сф орм улирован обобщ аю щ ий закон, связы ваю щ ий механическое движ ение с элек тром агнитной индукцией. О ткры ты е ранее законы действия электрического тока на м агнит или проводник с током (Э рстед, А м пер) и закон электром агнитной индукции (Ф арадей ) были, таким образом , объединены в один закон, явивш ийся вы раж ением частного случая всеобщ его зак о на сохранения и превращ ения энергии. З акон Л ен ца сразу получил ш ирокое распространение; правда, соврем енникам и не был отмечен обобщ аю щ ий х арактер нового закона, ставш его основой всей электротехники. ^

В советской литературе ш ироко отмечены заслуги акад.Э. X. Л ен ц а в развитии электротехники. О днако в различных курсах общ ей электротехники, электрических маш ин, автом атики и телемеханики, теории поля, как и в общих курсах ф изики, по-разном у ф орм улируется значение основной работы Э. X. Л ен ца. Р я д авторов правильно форм улирует откры тие Л ен ца, н азы в ая его з а к о н о м и р ассм атр и в а я последний как частны й случай проявления всеобщ его зак о н а сохранения и превращ ения энергии. Они п р а вильно считаю т, что из этого закона следует правило определения направлени я индуктированной электродви ж ущ ей силы и принцип обратимости.

Н екоторы е авторы , правильно ф орм улируя сущ ество за к о н а Л ен ца, назы ваю т его почему-то п р и н ц и п о м , а другие сводят его к п р и н ц и п у э л е к т р о м а г н и т н о й и н е р ц и и .

Н аконец, имею тся авторы , которые, строго следуя н а званию , д а н н о м у своем у откры тию самим Л енцем , именуют р ассм атриваем ы й нами закон Л ен ц а п р а в и л о м . П ри этом часть авторов соверш енно верно назы вает правилом Л ен ц а (в отличие от зако н а) лиш ь способ определения н а правлени я индуктированны х токов, ню, к сож алению , не д а е т при этом обобщ енной форм улировки закона Л енца, а в книге Е. В. К итаева и Н . Ф. Г ревцова [Л. 2] имеют, м есто не только смеш ение закона и правила Л ен ца, но и и ск аж ен н ая ф орм улировка связи этого закона с законом сохранени я энергии.

Необходимо отметить такж е разноречие и путаницу в определении того, ч т о возникает вследствие электромагнитной индукции: э. д. с. или ток.

П редлагаем следую щ ие четыре формулировки:1. З акон Л ен ц а (1833 г.): электродвиж ущ ая сила,

индуктированная в зам кнутом контуре изменяю щ имся м аг нитным потоком или движ ением в нем контура, вы зы вает появление то ка и механических сил, направленны х так, чтобы воопрепятствовать движ ению проводника или м а г нитного потока.

И з этого закона Э. X. Л енца следую т два принципа:2. Принцип обратим ости (1833 и 1838 гг.): всяки й эл ек

тромагнитны й генератор м ож ет быть превращ ен в эл ек тромагнитны й двигатель, а электромагнитный двигатель —• в генератор.

3. Принцип электром агнитной инерции. Системе контуров с электрическим и токам и свойственно сохранение н еизменными м агнитны х потоков, сцепляю щ ихся с отдельны ми контурам и системы. П ри попытке изменить потоки в контурах возникаю т электродвиж ущ ие силы, стрем ящ иеся воспрепятствовать этом у изменению.

И з закона Э. X. Л ен ца следует так ж е правило:4. П равило Л ен ца: индуктированны й ток направлен

так , чтобы воопрепятствовать причине, его вызвавш ей.Б ы ло бы весьм а полезны м в результате возмож ного

улучш ения предлагаем ы х здесь форм улировок установить едины е во всех учебниках физики, общ ей электротехники, электрических маш ин и других книгах формулировки положений, касаю щ ихся зак о н а вы даю щ егося русского ученого Э. X, Л енца.


1. U eb er d ie B estim m u n g d e r R ich tu n g de r durcb e lek - tro d y n am isch e V e r te ilu n g e rre g te n g a lv a n isch e n S trom e.— A nn . d . P h y s . u. C hem ., 1834, Bd. XXXI, S. 4 8 3 . . . 494.

Д о к л ад в П етербургской академ ии наук 29 ноября 1833 г. Об определении направления гальванических токов, возбуж даем ы х электродинам ической индукцией. Избранные труды , изд. А кадемии наук С С С Р, М , 1950, стр. 148— 149.

2. Е. В. К и т а е в , Н. Ф. Г р е в ц о в . К урс общей электротехн ики . Г осэнергоиздат, 1946.

Кандидат техн. н а у к Б. Н. РЖОНСНИЦКИЙ

По странииам технических журналовПЕРВЫ Е РЕ ЗУ Л Ь Т А Т Ы ЭКС П Л У А ТАЦ И И ЛИНИИ 100 кв ПОСТОЯННОГО ТОКА Ш В Е Ц И Я -Г О Т Л А Н Д

В м арте с. г. введена в эксплуатацию п ервая очередь про1мы'Шленной подводной кабельной линии постоянного т о ка 100 кв. 20 тыс. кет длиной 100 км м еж ду Ш вецией и ■островом Готланд. П роект передачи описы вался в ж урнале «Э лектричество», № 2, 1953 г. и № 7, 1954 г.

Д л я преобразован ия использованы двуханодны е одноф азны е ртутны е вентили на 65 кв обратного напряж ения, 200 а м аксим ального тока, в каскадно-м остовом соединении. П ространство м еж ду анодом и сеткой разделено вспом огательны м и электродам и на 15 последовательны х пром еж утков.

П лан и р азрез инверторной подстанция изображ ены на рис. 1 и 2. З а исклю чением самих вентилей и синхронного ком пенсатора 30 тыс. ква все высоковольтное оборудование, в том числе трансф орм аторы заж игания и дем пфирую щ ие контуры, располож ены на открытом воздухе.

К а ж д ая группа из семи вентилей (шесть рабочих и один обходной) установлена в два яруса в отдельной камере. Ц епи управления и питание собственных нуж д вентиля введены в кам еру через проходные изоляторы силовых цепей, для чего токоведущ ие стержни этих изоляторов заменены трубами, в которых и располож ены провода вспомогатель.. ных цепей. П араллельно каж дом у вентилю, а такж е сглаж иваю щ ем у реактору включены контуры из емкостей и


76 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12:

/ - г р у п п а и з сем и в е н т и л ей ; 2—и н в ер т о р -- н ы е т р а н с ф о р м а т о р ы с к о м п е н с а ц и о н н ы м р е а к т о р о м ; 3 - ш и н ы п ер е м ен н о го - т о к а ; 4—ш и н ы п о с т о я н н о г о т о к а ; 5 - л и н и я к за зе м л я ю щ е м у э л е к т р о д у ; 6 ~ - т р а н с ф о р м а т о р 11/30 л-е; 7 т р а н с ф о р м а т о р с о б с т в е н н ы х н у ж д ; 8 — о д н о п о л ю с н ы е о б х о д н ы е р а з ъ е д и н и т е л и ;? — с г л а ж и в а ю щ и й р е а к т о р ; /О — м у ф т а к а б ел я 100 к е ; / / — щ и т у п р а в л е н и я и з а щ и ты ; /2 — с и н х р о н н ы й к о м п е н с а т о р ;. 13 — ф о р м о в о ч н ы й за л ; 14 — м а с т е р с к а я '"

/5 .— к о н т о р а .

Рис. 1.

активны х сопротивлений д л я гаш ения высокочастотных колебаний.

К а ж д а я группа вентилей соединена с трехфаэны.м инверторны м трансф орм атором 11,4 тыс. ква, 40,2/11 кв\ один трансф орм атор соединен по схеме Y 'Y , другой — по схеме Y/ZV Т рансф орм аторы присоединены к ш инам 11 кв через компенсирую щ ий реактор, устраняю щ ий вредное взаим одействие м еж ду обеими группам и инверторов. К ш инам 11 кв присоединены так ж е синхроный компенсатор и повы сительны й трансф орм атор , связы ваю щ ий инверторную установку с сетью острова.

Н а вы прям ительном конце в анодны е цепи включены регулировочны е трансф орм аторы с автоматической 33-ступенчатой регулировкой н апряж ен ия под нагрузкой в пределах + 18% .

Н а обеих подстанциях предусм отрена возм ож ность вы соковольтной форм овки вентилей при напряж ении, равном 30—35% ном инального. Н а отправном конце питаю щ ие трансф орм аторы переклю чаю тся при ф орм овке с шин 1 3 0 /се на шины 40 /се; на инверторном конце сниж ение нап р яж ения при ф орм овке обеспечивается переклю чением обмоток трансф орм аторов.

Вы прям ители оборудованы бы стродействую щ ими сеточными регуляторам и на заданное значение тока.

Регулятор реагирует на величину и скорость изменения вы прямленного тока и не допускает возрастан ия тока при авариях более чем на 10— 20% . Сеточный регулятор инвертора воздействует на угол заж и ган и я каж дого вентиля

Рис. 2.I — гр у п п а и з сем и в ен т и л е й ; 2 — и н в е р т о р н ы й т р а н с ф о р м а т о р ; 3 — ш и н ы п е р е м е н н о г о т о к а ; 4 — ш и н ы п о с т о я н н о г о т о к а ; 5 — л и н и я к за зе м л я ю щ е м у э л е к т р о д у ; б — п я т и п о л ю с н ы й р а з ъ е д и н и т е л ь -п е р е к л ю ч а т е л ь ; 7 - и з о л и р у ю щ и й т р а н с ф о р м а т о р ; 8 — д е л и т е л ь н а п р я ж е н и я д л я о с ц и л л о г р а ф и р о в а н и я ; Р ~ д е м п ф и р у ю щ и й к о н т у р (п а

р а л л е л ь н о в е н т и л ю ); 10 — р а з р я д н и к .

В отдельности в зависимости от напряж ен ия м еж ду e ra . анодом и катодом и вагрузки ; он поддерж ивает угол пога- сания вентилей неизменным независимо от колебаний н а грузки, изменений величины и наруш ений симметрии трехф азного напряж ения в приемной сети. Регуляторы действую т на сетки через «генераторы импульсов» и изолирую щ ие трансф орм аторы , сердечники которы х подмагни- чиваю тся постоянным током.

В первую очередь на каж дой подстанции установлено по одной группе вентилей на 50 кв, 10 тыс. кет.

П еред вводом передачи в работу вы прям итель при. норм альном анодном напряж ении и вклю ченном сеточном регуляторе был д л я опробования вклю чен через сгл аж и ваю щ ий реактор на короткое зам ы кание. В ероятность, обратны х заж и ганий в подобном реж им е значительно вы ше, чем при нормальной работе передачи. П осле нескольких дней опробования бы ла собрана* норм альная схем а с подачей на инвертор заж игаю щ их импульсов с заведомо- завыш енны м углом опереж ения и установкой сеточного- регулятора вы прям ителя на 30 а.

Затем сетки вы прям ителя были деблокированы и пер едач а введена в работу. Угол погасания инвертора был снижен до расчетного значения 15°; после наладки всей, аппаратуры автом атики и защ иты он см ож ет б ы ть ,. повн- димому, ещ е уменьш ен примерно до 11°.

В первые дни после вклю чения передачи синхронный- компенсатор ещ е не был смонтирован, и реактивная м ощ ность инвертора покры валась паротурбинной станцией: острова. В этих условиях перед аваем ая мощ ность лим итировалась балансом реактивной мощности приемной системы и не превы ш ала 2 ... 4 тыс. кет. П осле пуска ком пенсатора она бы ла доведена до 10 тыс. кет (м аксим ум н а грузки острова Готланд составлял зимой 1953г. 16 тыс.. кет). Д о установки второй группы вентилей передача работает при напряж ении 50 кв.

П ри работе линии параллельно с местной станцией- ток в линии поддерж ивается неизменным, а частота регулируется местной станцией. Д л я регулирования п ер ед аваемой мощности деж урны й на инверторной подстанции изменяет по к ан ал у радиосвязи уставку регулятора тока на отправном конце. П ри остановке местной станции линия постоянного тока покры вает всю нагрузку, причем частота в сети острова поддерж ивается постоянной автом атическим изменением уставки токового регулятора на о тп р ав ном конце. П ри наруш ении радиосвязи частота в этом р еж им е регулируется автом атическим воздействием на с е т к т инвертора.

Вскоре после пуска произош ел пробой подводного к а беля в 34 К.Ч от берега, вы званны й механическим повреж


..№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 77

дением . Б л а го д а р я сеточному регулированию короткое з а м ы кание не сопровож далось возрастанием тока. П ередача бы л а отклю чена запиранием сеток вы прям ителя под дей ствием защ иты , реагирую щ ей на чрезм ерное сниж ение вы прям ленного напряж ен ия. Ч ерез 3 сек. произош ло сеточное АП В. П осле повторного автом атического запирания сето к и безуспеш ной попытки вклю чить передачу вручную схем а бы ла разо бр ан а . А вария и А П В не сопровож дались глубоким и посадкам и напряж ен ия или перенапряж ениям и в питаю щ ей сети. Л иквидация аварии зан ял а 11 дней.

В есной 1954 г. гидростанции Ш веции испы тали период необы чного м аловодья. В эти дни линия постоянного тока ■была временно использована д л я передачи энергии в обратном н ап р ав л ен и и — от тепловой станции острова Готл а н д на м атерик. П ри реверсе направление тока в линии «стал о сь без изменения; полярность кабеля бы ла изменен а с отрицательной на полож ительную путем изменения у гл а заж и ган и я преобразователей .

Л и т е р а т у р а

1. и . L a m m . D irec t c u rre n t, стр. 216, т. 1, № 8, 1954.2. J. L i d e n , S. S v i d e n , E. U h l m a n n . Direct

C u rre n t, стр. 2 - 7, т. 2, № 1, 1954.3. D ire c t C u rre n t, стр. 31— 32, т. 2, A's 1, 1954.4. H. B e r t e l e . E. и М., стр. 261—266, № 10 и стр.

2 8 7 — 299, № 11, 1954.5. E n g in e e r in g , стр . 7 1 5 —716, т. 177, № 4610, 1954.6. Е. S c h u l z e . ETZ, стр. 502, № 15, 1954.

К а н д и д а т т е х н . н а у к Я . М . Ч Е Р В О Н Е Н К И С

В рем я, с е к .

Рис. 2. Ф орма волны тока.

торого (10“5 ф) примерно в 10 р а з превы ш ает емкость антенны. П робивное напряж ение конденсатора вы ш е пробивного напряж ения разрядни ка с учетом коэфф ициента зап аса (больш е 10 к в ) . П ри наличия конденсатора эн ер гия тока молнии, поступаю щ ая в радиоустановку, не превы ш ает 0,05 З ж при зар яд е конденсатора, равном 10~5 к. В схеме без конденсатора д л я формы волны тока по рис. 2 зар я» , поступаю щ ий в радиоустановку, при напряж ении падаю щ ей во.лны, меньш ем пробивного напряж ения р а з рядника, составит примерно 25 к. Н азначением сопротивления R является отвод зарядов от антенны для устранения возмож ного короЕироваиия и вы зы ваем ы х им радиопомех. Д л я измерения тока молнии предусмотрен магнитный регистратор.

( T ra n s a c t io n А Ш Е, с т р . 2'48, ч . I I , 1953)

И н зк . А . В . К А М Е Н С К И Й

Г Р О З О З А Щ И Т А С А М О Л Е Т О В

В полете сам олет м ож ет подвергаться как прям ы м у д ар ам молнии, т ак и электризации, причем возни каю щ ие потенциалы достигаю т сотен ты сяч и д а ж е м иллионов вольт.

М еталлическая обш ивка, экранирую щ ая самолет, является надеж ны м средством его защ иты , одвако возм ож ны р азр яды м еж ду изолированны м и частям и сам олета и прям ы е удары молнии в антенну, что м ож е т быть причиной заго р ан и я сам олета и порчи радиооборудования.

Д л я устранения опасности, а т ак ж е радиопом ех « т электростатических зар ядо в применяю тся: м етал л и зац и я сам олета (соединение всех его частей провод ящ и м и свя зя м и ); устройство игольчаты х и кисточ- яы х разрядников, обеспечиваю щ их стекание зарядов

И радио-

Антенна■О О -

установке

- а л л л л л л Е -Обшивка самолета

//'//ААА/АА/УАЕА/А7777

Р и с. 1. С хем а защ иты .

S атм осф еру, и устройство д л я зазем лени я сам олета п ри его посадке.

О пы т эксплуатации показал , что защ и та ан тенны от прям ы х ударов молнии только искровым р азр ядн и ко м не является достаточной, в связи с чем предл о ж ен а схема рис. 1. Ш аровой р азр ядн и к отводи т ток молнии от автеины в обш ивку сам олета, после чего через игольчаты е или кисточные р азр я д ники за р я д стекает в атмосферу. П оследовательно « антенной вклю чен конденсатор С, емкость ко-

ХАМПСОНа

От до 500 кет.ш

На фотографии внизу агрегат портативного типа

т

АВТОНОМНЫЕ ГЕНЕРАТОРНЫЕ

УСТАНОВКИГенепаторные установки „ХА М П С О Н " зарекомендовали себя наиболее надежными, эффективными и экономичными автономными агрегатами для снабжения независимой электрической энергией для освещения и индустриальных, сельскохозяйственных и домашних надобностей. Дизельные нли с бензиновым двигателем, они приобрели широкую известность своей бесперебойной службой и долгосрочностью. Агрегаты эти доставляются окончательно смонтированные, готовые к немедленному пуску в эксплоатацию. Иллюстрированная литература высылается по запросу.

Агрегаты могут быть оборудованы пускателями любого из нижеследующих типов:1. автоматическим дистанционным управлением. 2. полным автоматическим контролем. 3. электрическим пускателем.4. ручным пускателем или 5. как автоматический аварийный агрегат с пуском от магистрали.

HAMPSON INDUSTRIES LIMITEDW E S T B R O M W I C H , А Н ГЛ И Я . Теп. адрес.: H A M P G E A R W E S T B R O M W I C H

Ф ирма производит насосны е а гр е га ты с дизельными или бензиновы м и д вигателям и, эл ектро сварочн ы е а гр е га ты и возд уш ны е ком прессоры .


хроника

О XV сессии Международной конференции по большим электрическим сетям

в П ар и ж е в теку щ ем году бы ла проведена XV сессия М еж дународной конф еренции по больш им электри ческим сетям (C IG R E ), на .которой присутствовало свыш е 1 500 делегатов и представителей из 50 стран.

С оветский Союз был представлен делегацией в со ста ве: А. М. Н екрасова (М Э С /, М. П, Костенко (АН С С С Р ),В. И. П опкова (Э Н И Н им. К рж и ж ан о вско го ), Г. Н. Петрова (М Э И ' им. М ол о то ва), А. М. Ф едосеева (М ЭИ им. М о л о то ва), М. Ф. К острова (В Э И им. Л ен ина) и Б. П. Л еб ед ев а (Ц Н И Э Л ).

От С С С Р на конф еренцию бы ло представлено 6 д о кладов: « М о щ н ы е г и д р о г е н е р а т о р ы С о в е т с к о г о С о ю з а » (а в т о р ы — А. С. Е рем еев, Н. П.*'Ива- нов, п. М. И патов, М, Я. К аплан , Р. А. Л ю тер ), « В к л ю ч е н и е с и н х р о н н ы х м а ш и н н а п а р а л л е л ь н у ю р а б о т у с п о с о б о м с а м» о с и ih х р о н и з а ц и и» (Л . Г. М ам иконян ц), « А в т о м а т и ч е с к о е п о в т о р н о е в к л ю ч е н и е в с е т я х в ы с о к о г о н а п р я ж е н и я » (П . К. Ф ейст, М. И. Ц арев, А. Б. Ч ернин), «Д и с т а н ц и о я и ы е и в ы с о .к о ч а с т о т н ы е з а щ и- т ы л и н и й э л е к т р о п е р е д а ч и в ы с о к о г о н а п р я ж е н и я » (Ю. А. Гаевенко, И. Н. Попов, Е. Д . Са- п и р ), «К в о п р о с у о б и 1М п у л ь с н ы X р а з р я д н ы х н а п р я ж е н и я х в ы с о к о в о л ь т н о й и з о л я ц и и в з а в и с и м о с т и о т ф о ip 1М ы в о л н ы н а п р я ж е н и я » (А. А. А копян, В. П. Л арионов, А. С. Т оросян), «М о щ н ы е э н е р г е т и ч е с к и е с и с т е м ы С С С Р к а к в а ж н е й ш и й и с т о ч н и к э л е к т р о с н а б ж е н и я с е л ь с к о г о х о з я й с т в а » (Н . А. С азонов).

П осле откры тия пленарного заседан и я работа конф еренции проводилась по секциям . В к аж д о й секции после вступительного слова председателя специальны й докладчик в течение 10 ... 15 м и н д елал краткий обзор содерж ания представленны х в данную секцию докладов, после чего откры валась дискуссия (доклады рассы лались или р а зд а вались на месте до начал а конф еренции).

Д ел егаты С С С Р в своих вы ступлениях осветили ряд работ, проведенны х в С С С Р за последние годы: п ои с с л е д о в а н и ю к о р о н ы п р и 400 кв (В. И. П опк о в ), в о б л а с т и А П В и р е л е й н о й з а щ и т ы д л и н н ы х л и н и й э л е к т р о п е р е д а ч и (А. М. Ф едосеев и Б . П. Л еб ед ев ), п о р а с ч е т у р е ж и м о в б о л ь ш и х э л е к т р и ч е с к и х с и с т е м с п о м о щ ь ю э л е к т р о д и н а м и ч е с к и х м о д е л е й (М. П. К остенко). Д о кл ады вы звали больш ой интерес и многочисленные вопросы.

И з числа обсуж давш ихся на конференции тем отметим ниже некоторые, характеризую щ ие состояние техники и направление работ в отдельны х отраслях электротехники за границей.

Генераторы . В докладе фирмы В ВС (Ш вейцария) 'о п и саны элементы новой конструкции роторов и роторных обмоток турбогенераторов 143 и 187 мгва. Ротор вы полняется не цечьнокованны м, а наборны м из стальны х колец, что облегчает исследование м атериала колец и практи чески обеспечивает отсутствие деф ектов и однородность м атериала бочки ротора. П азы делаю тся фасонными, с каналам и, что допускает непосредственное соприкосновение обмотки с охлаж даю щ им водородом и значительно улучш ает охлаж дение ротора, В докладе было указано, что новая конструкция ротора д ает возм ож ность построить турбогенераторы мощностью до 300 мгва.

В докладе фирмы В естингауз (СШ А) приведены д а н ные о н о в о м т и п е и з о л я ц и й с т а т о р н ы х о б м о т о к крупных генераторов: это синтетическая смола «термаластик», которая служ ит для пропитки м икаленты вместо асфальтовы х компаундов. П осле вакуум ной сушки и запечки смола полимеризируется и изоляция становится эластичным монолитом, который вы держ ивает тем пературу

до 125° и обладает высокими изоляционны ми свойствам и.С 1950 г. с изоляцией этого типа выпущ ен ряд ген ер аторов общ ей мощностью свыш е 8 млн. ква. А налогичную изоляцию применяет для больш их маш ин завод Ш нейдер- В естингауэ во Ф ранции.

В других до кл адах много вним ания уделялось вопросам сравнения различны х систем возбуж дения генераторов, компаундированию , вопросам эксплуатации и профилактики изоляции генераторов, борьбе с явлением крипа в генераторах с большой длиной активной стали.

Т рансф орм аторы . В д окладе инж енеров фирмы А телье де С еш ерон (Ш вейцария) был поставлен вопрос о т и п е т р а н с ф о р м а т о р о в д л я с в я з и э л е к т р и ч е с к и х с и с т е м высокого напряж ения. С равнивается возмож ность применения автотрансф орм аторов, которы е имеются в настоящ ее врем я для напряж ений 380/220, 275/132 и 220/150 кв с обычными двухобмоточными тр ан с ф орм аторам и. П ри больш их м ощ ностях энергосистем м ощ ность трансф орм аторов связи часто превы ш ает 100 мгва, а в отдельных случаях приближ ается к 300 м гва (Ш ведская система 380 к в ) . П рим енение автотрансф орм аторов в этих случаях м ож ет дать значительную экономию — ум еньш ается вес и соответственно стоимость, облегчается транспортировка и сниж аю тся потери в эксплуатации. О днако автотрансф орм аторы менее надеж ны в отношении грозоупорности и требую т специальны х устройств д л я з а щиты от перенапряж ений.

М ного докладов было посвящ ено вопросам им пульсных испытаний трансф орм аторов, изучению и м оделированию переходных процессов в трансф орм аторах , старению изоляции и вы работке критериев для определения состояния изоляции в эксплуатации (Ф ранция) и применению трансф орм аторов с регулировкой напряж ен ия под н агр у зкой, которы е получили ш ирокое распространение в сетях различны х напряж ений.

В ы соковольтная аппаратура. В до к л аде Ш ведского государственного управления энергетики приведены данны е об испы таниях силовых вы клю чателей, установленны х в ш ведской системе 380 кв. И спы таны были три типа вы клю чателей: воздуш ный вы клю чатель A SEA с разры вной м ощ ностью 8 000 м гва, с девятью разры вам и и встроенны ми нелинейными ш унтирую щ ими сопротивлениями на каж дой фазе; воздуш ный вы клю чатель ВВС с разры вной м ощ ностью 7 500 м гва, с десятью разры вам и и с нелинейными сопротивлениями на каж дом разры ве; м алообъем ны й м асляны й вы клю чатель Ш прехер-Ш у-Д елль с разры вной м ощ ностью 7 500 м гва с двум я кам ерам и на фазу.

Больш ой интерес представляет до кл ад Ф ранцузского электротехнического управления с описанием исследовательского центра Ф онтенэ и с обзором р я д а работ по и с с л е д о в а н и ю о т к л ю ч а ю щ е й с п о с о б н о с т и в ы к л ю ч а т е л е й . Н а стенде разры вны х мощ ностей в Фонгтенэ мож но проводить испы тания вы клю чателей н ап р яж ением от 5 до 400 кв, при токах соответственно от 100 до 4 ка и мощности короткого зам ы кани я до 3 ООО м гва. В озмож но так ж е испытание вы клю чателей непосредственно от сети 220 кв. отклю чение холостых линий длиной до 800 км и холостых трансф орм аторов мощ ностью до 25 мгва. Всего в Ф онтенэ проведено более 2 500 испы таний вы клю чателей различных типов и конструкции, В докладе, в ч а стности, приведены данны е о кратностях перенапряж ений , получаю щ ихся при отклю чении холостых линий, индуктивных и нам агничиваю щ их токов вы клю чателям и различны х типов — воздуш ными, м алообъем ны м и м асляны м и и др.

В докладе итальянских инж енеров приведены соображ ения о целесообразности в ряде случаев применения одноколонковых разъединителей с токоведущ ей частью в виде пантограф а, которы е строятся на напряж ение до 220 ка


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 79

и в целях сокращ ения площ адей откры ты х подстанций установлены на многих подстанциях 120, 150 и 220 кв.

В д о к л ад е фирм ы Д е л л ь (Ф ранция) описаны к о м п л е к т н ы е р а с п р е д е л и т е л ь н ы е у с т р о й с т в а 70 кв. Т акие ком плектны е подстанции д л я открытой у с та новки начали вы пускать в связи с ш ироким применением н ап ряж ен и я 70 к в д л я распределительны х сетей.

Д р у ги е доклады в этой секции были посвящ ены вопросам к о м п о н о в к и п о д с т а н ц и й в ы с о к о г о н а п р я ж е н и я во ф ранцузской сети, результатам испытаний вы клю чателей, исследованию последуговы х токов, отклю чению вы клю чателям и м алы х токов, коммутационны м перенапряж ен иям , испы таниям вы соковольтны х изоляторов.

П рим енение сверхвы сокого напряж ения. Одним из главны х вопросов, обсуж давш ихся на конференции, был вопрос р а зв и та я электропередач переменного тока сверхвы сокого напряж ения.

В Ш веции введено в эксплуатацию 1 400 км линий электропередачи 380 кб (900 o i в 1952 г. и 500 кж в 1953 г .). К концу 1966 г. намечено ввести в эксплуатацию ещ е около 1 200 км. Ш ведские делегаты заявили , что двухлетний опыт эксплуатации линий 380 к в дал вполне удовлетворительны е результаты к ак с экономической точки зрения, т ак и с тех- иической. Они вы сказали мнение, что если бы они проектировали свою энергосистем у в 1954 г., то вы брали бы, вероятно, напряж ен ие 400 кв.

В А нглии наивы сш ее напряж ение в настоящ ее врем я —■ 275 кв. В эксплуатации находится одна линия 65 км. С ооруж ается ещ е ряд линий 275 кв, общ ая длин а которых к 1956 г. достигнет 2 800 км. Ч асть системы 275 кв зап р о ектирована с возм ож ностью перевода ее в дальнейш ем иа напряж ен ие 380 кв.

Во Ф ранции наивы сш ее прим еняем ое напряж ение — 225 кв, но строящ иеся двухцепны е линии 225 к в рассчиты ваю тся на подвеску в дальнейш ем одной цепи 380 кв. Т а ких линий построено около 1 200 км. В Г ерм ании в 1952 г. вклю чена одна линия электропередачи 300 кв длиной 240 км. С троятся так ж е линии 220 кв с возмож ностью применения в будущ ем напряж ен ия 380 кв. В И талии часть строящ ихся линий 220 кв рассчитана д л я последую щ ей р а боты при напряж ении 380 кв. В Ш вейцарии сущ ествует напряж ен ие 220 кв, но одна линия построена с учетом перевода ее в будущ ем после зам ены проводов и изоляторов на 330 кв.

В К ан ад е строятся и проектирую тся линии 300 и 345 кв. В СШ А эксплуатируется около 1 300 км линий 287 кв, строится и проектируется ряд линий (около 2 100/сж) на напряж ен ие 330 кв. О дной ком панией рассм атривается вопрос о применении н апряж ен ия 440 кв. В Японии построены две линии (230 и 90 км ) на напряж ение 275 кв. В А встралии проектируется применение напряж ен ия 330 кв. Все эти данны е подтверж даю т общ ую тенденцию к повы ш ению н апряж ен ия электропередачи в предвидении роста мощ ностей и передачи больш их потоков энергии.

В до кл адах много вним ания уделялось сериесным конденсаторам (Ш веция, СШ А, Я пония), защ ите от перенапряж ений и исследованиям работы разрядников, исследованиям короны. П о некоторы м отдельным данны м ф актические потери на корону ва линиях 275 и 380 кв, находящ ихся в эксплуатации, оказались несколько выше, чем это бы ло определено предварительно на опытных участках. Радиопом ех 1и ж е оказались фактически меньш е, чем наблю дались на опытных линиях. В вопросе о реж им е нейтрали в системах высокого напряж ен ия характерен переход на глухое зазем лени е нейтрали в системах 220 кв, ранее р аб о тавш их с катуш кам и П етерсена (Герм ания, С Ш А ), и отказ от изолированной нейтрали в системах с напряж ением 220 кв и выше.

П о вопросам передачи электроэнергии п о с т о я н н ы м т о к о м в ы с о к о г о н а п р я ж е н и я на конференции бы ла засл у ш ан а ш ведская инф орм ация о пуске в начале 1954 г. первой передачи постоянного тока напряж ением 100 кв н а остров Г отланд и подробный до кл ад о конструкции и п рокладке 100-кв кабеля этой передач1и длиной 100 км ч ,рез море. Один японский доклад был посвящ ен опы ту эксплуатации вы прямительно-инверторного преобразо вател я частоты мощ ностью 10 мгвт при напряж ении постоянного тока 3 кв для связи двух систем 50 и 60 гч и п араллельной работе этой установки с турбогенераторам и с мощ ностью того ж е порядка.

В группе докладов о м е х а н и ч е с к о й ч а с т и высоковольтных линий электропередачи были освещены: вопросы расчета и испытаний ф ундаментов опор линий 110, 220 и 380 кв; технико-экономическое сравнение различны х конструкций металлических опор для линий 380 кв; м еханический расчет сталеалю миниевы х проводов крупного сечения; вопросы гололедных и ветровы х нагрузок на линии электропередачи; исследование вибрации пучка проводов расщ епленной фазы (два провода), описание конструкций и защ иты от вибрации проводов длинных переходов. В ч а стности, сообщ алось, что трехкилометровы й переход через озеро Кутенэй (К анад а) защ ищ ен дем пф ерам и С токбрид- ж а: пятью по 8 /сг и двум я по 4,5 кг на каж ды й конец провода.

П редставляет интерес конструкция опор некоторых л и ний электропередачи 220 кв, с которыми делегац ия озн ак о м илась во врем я посещ ения гидроэлектростанций. Опоры типа «рюмки» рассчитаны на одну трехфазную цепь 380 кв. Сейчас на них временно подвешены две цепи 220 к в со сталеалю м иниевы ми проводами с сечением алю миния 325 мм^ и стали 86 млР, близкими к АСУ-400. Высота опоры (до наивысш ей точки) 39 м; длина траверзы (до точек подвеса крайних проводов 220 кв) 36 м; вес опоры: пром еж уточной— 15 т, анкерной — 30 г, средний пролет 510 м, объем бетона фундам ента (промежуточной опоры) 5 м^, высота подвеса проводов: 220 кв — 26,2 м, 380 кв — 24,2 м.

Р яд докладов был посвящ ен к о н с т р у к ц и я м в ы с о к о в о л ь т н ы х к а б е л е й и вопросам эксплуатации высоковольтных к а б е л ь н ы х с е т е й . Бы ли приведены Данные о работе Л ондонской кабельной сети, где находится в эксплуатации около 8 ООО км кабелей высокого н ап р яж ения, в том числе 1 200 км с напряж ением 22 кв и выше (33, 66 и 132 к в ) . К ратко сообщ алось о двухгодичной р а боте первой установки с кабелям и 400 кв (в Ш веции).

В секции р е л е й н о й з а щ и т ы и в секции у с т о й ч и в о с т и с и с т е м обсуж дали сь вопросы автом атического регулирования частоты в крупны х электрических системах, использования электронной техники для осущ ествления устройств защ иты , в частности первый опыт р а боты (с августа 1953 г.) защ иты линии 132 кв, построенной целиком на электронны х схемах, с собственным временем действия в I период (С Ш А ). М ож но отметить некоторую тенденцию к упрощ ению защ иты и к отказу от слож ных, громоздких схем.

П осле окончания заседаний конференции были организованы экскурсии для осмотра ряда французских гидростанций. Группа делегатов С С С Р посетила электростанции: Сент-Этьен па реке Сэр и каскад станций Бор, Л ’Эгль и Ш астан на реке Д ордонь в Ц ентральном горном массиве. Эти станции являю тся высоконапорными, совмещ енного типа; три из них построены в послевоенные годы. Основные характеристики гэс приведены в таблице.

П о к а з а т е л иг и д р о э л е к т р о с т а н ц и и

С ен т-Э т ье н Б о р Л 'Э г л ь Ш а с т а н

О бъем водохранилищ а, млн. . . . . 133 477 230 180

Напор, м ........................ 62 115 80 62О бъем улож енного

бетона, тыс. -ч^ 150 660 240 260К оличество главных

генераторов . . . 2 2 3 2О бщ ая мощ ность,

м г е а ............................ 60 203 187 180Г одовая вы работка

станций, млн. квт ч 90 300 460 540

О бщ ей характерной д л я этих станций особенностью является большой резерв питания собственных нуж д. К а ж дая станция имеет три источника питания (отдельны е гидрогенераторы или ответвления от цепей главны х генераторов и трансф орм аторы от местной сети).

Основные соединения вы полняю тся по схеме блока (генератор —- трансф орм атор — линия) б е з в ы к л ю ч а-



т е л е й . В ы клю чатели устанавли ваю тся на распределитель- ны-Х подстанциях 220 кв, располож енны х на значительном расстоянии (до 26 км ) от станций. В ы клю чатели могут управляться к ак со станции по кан ал ам телемеханики, так и непосредственно с подстанции.

Н а стороне вы сокого напряж ен ия повы ш аю щ их тр ан сформ аторов после линейных разъединителей установлены зазем ляю щ ие нож и («короткозам ы катели»), которы е автоматически вклю чаю тся при действии защ иты от повреж дений, если по какой-либо причине не отклю чится вы клю чатель блока и не подействует гаш ение поля генератора. Н а некоторых станциях имею тся отдельны е генераторы , питаю ш де местный район и не связанны е с основной сетью 220 кв.

Освещ ение, к ак правило, вы полняется люминесцентными лам пам и.

В заклю чение следует отметить хорош ую организацию конференции, четкое соблю дение граф и ка работы , превосходную работу переводчиков, интересны й вы бор объектов экскурсий и лю безное, вним ательное отнош ение к участникам конференции. Конф еренция, несомненно, принесла большую пользу в деле м еж дународного обм ена опытом планирования, строительства и эксплуатации крупны х электрических систем.

И нж . Б. П. ЛЕБЕДЕВ

Ц Н И Э Л М Э С СССР

организации ВНИТОЭ содействуют электрификации сельского хозяйства

Н а заседании правления А зербайдж анского отделения В НИ ТО Э^ совместно с секцией сельской энергетики в сентябре 1954 г. рассм атривались вопросы электриф икации сельского хозяйства республики. В докладах с мест сообщ алось о ш ефской работе первичных организаций В Н И ТО Э по электриф икации сельского хозяйства.

Энергетики С умгаитской тэц совместно с трестом «Аз- н еф тьэлектром онтаж » электриф ицировали колхоз в селении Совет-А бад. Ч ленам и общ ества были полностью обследованы м еж колхозны е гэс селений К ар ад аглы и Гюлистан. Д л я этих ГЭС работникам и С умгаитской тэц был восстановлен повреж денны й трансф орм атор 100 ква, были кап итально отрем онтированы электроизм ерительны е приборы, ре остаты , изготовлены ш токи направляю щ его аппарата гидротурбин и выполнен капитально-восстановительны й ремонт турбин, генераторов и возбудителя.

Ч лены первичной организации В Н И ТО Э на грэс «К расная звезда», ш еф ствуя над колхозами им. Л ен ина и •им. .М олотова в Ш ем ахинском районе, заново соорудили деревян ны й ж олоб на участке подводящ его кан ал а , что

обеспечило норм альное водоснабж ение гэс; ш ефы произвели ревизию турбин и всего электрооборудования станции, а такж е обеспечили ее защ итны м и средствами.

Энергетики А зэнерго произвели капитальны й ремонт всего электрохозяйства колхоза им. Н изам и А кстафинского района, отрем онтировали кабельны е и воздуш ны е линии 6 кв и смонтировали низковольтный щит. Э лектротехническая м астерская отрем онтировала и отправила колхозу три трансф орм атора. Б ы ло оказан о содействие в восстановлении Л Э П — 6 кв.

С илам и членов В Н И ТО Э грэс им. Л . К расина бы ла о казан а больш ая помощ ь подш ефной Алычской м еж колхозной ГЭС по восстановлению станции.

П ри А зербайдж анском отделении В Н И Т О Э реш ено организовать совместно с У правлением электриф икации м е х А эС С Р курсы по повышению квалиф икации эксп луатационного персонала колхозны х гидроэлектростанций.

Инж . И. М . П ЕТРО С О В

Б аку

В Техническом управлении Министерства электростанций СССР

о п ов ы ш ен и и н а д е ж н о с т и р а б о т ы э л е к т р о у с т а н о в о к п о т р еб и тел ей в с л у ч а я х к р а т к о в р ем ен н ы х сн и ж ен и й

н а п р я ж ен и я

Д о настоящ его врем еци имею т место сбросы нагрузки, отклю чения и расстройства технологического процесса промышленных предприятий при кратковрем енны х сниж ениях напряж ения, вы званны х короткими зам ы каниям и. Н апример, в одной энергосистеме при испы таниях на разры вную «ощ ность нового вы клю чателя 110 кв устраивались искусственные м еж дуф азны е короткие зам ы кани я, сопровож давшиеся значительным сниж ением напряж ения. Н есм отря на то, что длительность отклю чения этих коротких зам ы каний не превы ш ала 0,1 сек, со стороны промыш ленных предприятий имели место ж алобы на отклю чения и наруш ения технологического процесса.

К ак показала проверка, эти наруш ения являю тся следствием неправильного использования и неудовлетворительной настройки защ иты м инимального напряж ения на вы соком напряж ении и магнитных пускателей на низком напряжении. И звестны е м ероприятия, при помощ и которых можно предотвратить отклю чения, внедряю тся совершенно недостаточно. П ри наличии совершенной релейной защ иты .

автоматического повторного вклю чения (А П В ) и автом атического вклю чения резервного питания (А В Р ) наруш ения электроснабж ения при кратковрем енны х переры вах питания и сниж ениях напряж ения могут быть полностью исключены.

В целях предотвращ ения наруш ений работы пром ы ш ленных предприятий при кратковрем енны х понижениях напряж ения, вы званны х короткими зам ы каниям и в сетях энергосистем и потребительских установок. Техническое управление и Государственная инспекция по промэнерге- тике и энергонадзору М инистерства электростанций предлож или (противоаварийны й циркуляр № 8/Э от 20 ию ля 1954 г.) осущ ествить следую щ ие м ероприятия;

1. Д ем онтировать защ иту м инимального напряж ен ия на трансф орм аторах и линиях промыш ленных предприятий, а так ж е на электродвигателях ответственных м еханизмов, за исклю чением тех электродвигателей , где эта защ и та необходима по условиям техники безопасности и технологического процесса для предотвращ ения их сам опуска после длительного исчезновения напряж ения.

2. В ы держ ка времени защ иты минимального н ап р яж ения на тех двигателях, на которы х эта защ и та сохраняется и внезапное отключение которых вы зы вает серьезное н арушение технологического процесса, долж на находиться в


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 81

пределах 2 ... 10 сек. М иним альная вы держ ка времени д о л ж на бы ть на защ и те менее ответственных двигателей , отклю чение которы х необходимо по условиям восстановления напряж ен ия д л я облегчения сам опуска более ответственных двигателей . Ч ем больш е значение двигателя для под дер ж ания технологического процесса, тем больш ая вы держ ка времени дол ж н а у стан авли ваться на его защ ите м иним ального н апряж ен ия (до 10 сек).

3. Д л я отстройки от действия отсечек и других быстродействую щ их защ и т защ и та минимального напряж ения всех неответственны х двигателей долж на иметь вы держ ку времени порядка 0,5 сек.

4. Д л я приводов прям ого действия (типов ДАМ, П Р Б А и т. п .), установленны х на вы клю чателях ответственных двигателей, вы держ ку времени возм ож но осущ ествить путем применения специальны х емкостных устройств, р а зр а ботанны х Т яж п ром электропроектом , или нулевых реле прям ого действия с вы держ кой времени, разработанны х заводом «Э лектроаппарат».

5. В отнош ении ответственных двигателей низкого н а

пряж ения, вклю ченных через магнитные пускатели, следует осущ ествить одно из следую щ их мероприятий:

а) зам ену кнопок управления пускателям и небольшими рубильниками или вы клю чателям и с тем, чтобы цепь удерж иваю щ ей катуш ки оставалась зам кнутой помимо блок- контактов пускателя; при такой схеме обеспечивается автоматическое обратное вклю чение отклю чивш ихся пускателей при восстановлении напряж ения;

б) применение для осущ ествления вы держ ки времени механических и электрических устройств, обеспечиваю щ их при появлении напряж ения в течение заданного времени обратное вклю чение пускателя, например реле, имеющих вы держ ку времени на возврат (типа РЭ , кодовы е и т. п .);

в) зам ену магнитного пускателя на автом ат или переделку по типу автом ата или контактора с защ елкой и отклю чаю щ ей катуш кой.

6. Д обиться, чтобы напряж ение отпадания магнитных пускателей не было выш е 3 0 ... 40% номинального. Б л а го даря этому отклю чение пускателей при исчезновении напряж ения будет несколько зам ед ляться за счет кр атк о временной подпитки от двигателя.

В Институте истории естествознания и техники Академии наук СССР

в ию не 1954 г. на заседании сектора истории энергетики, электротехники и связи И нститута истории естествознания и техники А Н С С С Р о бсуж далась книга М. И. Ра-

' донского «Б орис Семенович Якоби, биографический очерк» (Г осэнергоиздат, 1953). В научном заседании приняли у ч а стие представители К аф едры истории техники М осковского энергетического института им . М олотова, Ц ентральной политехнической библиотеки и р яда других научных учреж дений и организаций.

Заведую щ ий сектором истории энергетики, электротехники и связи Б . С. Сотин во вступительном слове у к азал на целесообразность проведения в И нституте специальны х научных заседаний , посвящ енны х обсуж дению р або т по истории техники. П ри этом следует стрем иться к обсуж дению рукописей до их опубликования.

А втор книги М. И. Радовский отметил, что очерк о Я коби был им написан в 1949 г., представлен в и здательство в 1950 г., а появился в свет только в 1953 г. З а это врем я вопросы изучения истории техники были подняты на более вы сокий уровень и, кром е того, появилось больш ое количество печатны х трудов, посвящ енны х деятельности Б. С. Якоби.

С обстоятельны м критическим разбором книги вы ступила кан ди д ат техн. наук М. Д . Б очарова (Р едакц и я истории техники Б С Э ). Оценив к ак полож ительны й ф акт появление обш ирного исследования о вы даю щ ем ся русском ученом Б . С. Якоби, М. Д . Б очарова вскры ла сущ ественны е недостатки книги '. Д а н н а я книга не удовлетворяет общ им требованиям , предъявляем ы м к историко-технической литературе: в ней отсутствует научно-технический анализдеятельн ости Якоби и не раскры та социально-эконом ичес к ая обста1ВОВ1ка, в которой протекала эта деятельность.

Л . Г. Д а в ы д о в а (И нститут истории естествознания и техники) отм етила в качестве полож ительного ф актора больш ое количество справочного и архивного м атериала, содерж ащ егося в книге. О днако отсутствие критического подхода автора к приводимому нм м атериалу не позволяет читателю составить ясного представления о Я коби к ак ученом и человеке. Автор не выполнил главной задачи — не дал ан ал и за технических идей Якоби. Единственным судьей

, всех событий и изобретений в книге вы ступает сам Якоби или его современники, что ни в коем случае нельзя считать достаточны м д л я правильного освещ ения состояния в тот период науки об электричестве и электротехники. Книга написана скучным, тяж елы м язы ком и не м ож ет привлечь ш ирокого к руга читателей.

' С м . р е ц е н зи ю — Э л е к т р и ч е с т в о , № 6 , 1954.

6 Э л е к т р и ч е с т в о , № 12.

Заслуж ен ны й деятель науки и техники, проф. Л . Д . Белькинд (М Э И им. М олотова) охарактеризовал проводимое обсуж дение как поучительное для всех, кто ведет литературную работу в области истории техники. Н акап ли вая исторический м атериал, в том числе и из а р хивов, иной исследователь склонен к поспешному и некритическому использованию наследства прош лого: легко сб р а сывает с пьедестала одних, приписы вает неосновательно достоинства другим, м ало заботится о том, чтобы, глубоко проанализировав добытый м атериал, добраться до истины. П риходится сож алеть, что рукопись обсуж даем ой книги пролеж ала более 3 лет в и здательстве и не бы ла своевременно усоверш енствована, хотя на необходимость этого было обращ ено внимание издательства. С ледует отметить ещ е и такое обстоятельство: автор книги — не инженер и издательство долж но было для редактирования данной монографии привлечь вы сококвалиф ицированного специалиста, хорош о осведомленного о предмете по вы бранной автором теме.

О сновными недостаткам и книги, которы х долж ны остерегаться историки техники, являю тся следую щ ие. Н епригоден ш ироко применяемый в этой книге метод цитирования, затрудняю щ ий чтение и меш аю щ ий усвоению сущности идей. К нига превращ ается из-за этого в какое-то справочное пособие. Д ругой н едо стато к— полное отсутствие в р а боте М. И. Радовского обрисовки социально-экономического фона. М ож но дум ать, что при своевременном указании а в тору он устранил бы этот недостаток. Н аконец: неточность или отсутствие технического анализа. Д л я научно-популярной литературы в отношении технического ан ал и за р азум ным требованием следует считать наличие хотя бы основной научно-технической идеи и правильное вы яснение того нового, что внес ученый своими трудам и. Такой анализ в обсуж даем ой книге отсутствует. О тм ечая недостатки книги, нельзя пройти мимо того, что в среде работаю щ их по истории техники сущ ествует некоторая разобщ енность. Вовлечь в сферу своего влияния всех интересую щ ихся историей техники долж ен Институт истории естествознания и техники. Вопрос о форме этой работы Института можно дополнительно обсудить, но целесообразность этого очевидна хотя бы на примере рассм атриваем ой книги.

К андидат техн. наук А. В. Храмой (И нститут автом атики и телемеханики АН) сообщил о своей неудовлетворенности книгой. В частности, роль Якоби как пионера в создании основных элементов автоматики не отраж ена. Л ичность Якоби автором обсуж даемой книги идеализирована. И з книги непонятно, почему Якоби имел успех у т а кого реакционера, каким был Н иколай I, хотя это вполне


82 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

объяснимо и долж но быть автором вскрыто. Н ельзя упускать при этом из виду, что Н иколай I проявлял интерес к оснащ ению армии техническими средствам и; в этом отношении он оказы вал вним ание и изобретательству и поощ рял из этих соображ ений деятельность Якоби.

З а недостатки книги отвечает не только автор, но и издательство, и поэтом у следовало бы пож елать, чтобы работа издательства над книгами по истории техники им ела творческий и коллективны й характер , а не бы ла бы ш там повочной.

Т. В. В альяж никова (И нститут истории естествознания и техники) т а к ж е вы сказал а свое отрицательное мнение о книге. О билие ци тат и тяж ел ы й язы к делаю т чтение книги очень затрудненны м . И з книги нельзя понять, что именно застави ло Якоби переехать в Россию , почему ему покровительствовали Н иколай I и его министры. Значение изобретений Якоби не освещ ено с точки зрения связи их с соврем енной техникой.

И. В. Круковский (И нститут истории естествознания и техники) напомнил, что к тем е о Якоби автор книги обращ ается в четверты й р аз и по сравнению с ранее вы пущ енными книгам и последняя книга написана соверш енно слабо. Н едостатки ее уж е отмечены М. Д . Бочаровой и Л. Д . Белыкиндом и к ним мож но целик0|М присоединиться.

К андидат техн. наук С. В. Ш ухардин (И нститут истории естествознания и техники) присоединился к мнению, что издательство несет нар яду с автором ответственность за выпуск недобро1качественной книги. Автор здесь сослался на то, что рукопись им бы ла подготовлена много лет н а зад. Но автору не возбранялось исправить рукопись в т е чение этого периода; он был обязан это сделать, когда читал гранки , когда подписывал книгу в печать. Ош ибки автора данной книги имею т своими источниками как раз те недостатки, которы е по|Двергались резкой критике во

время обш ирной дискуссии 1951 г. по работам , посвящ енным истории техники. Автор не учел ни дискуссии, ни принятого тогда реш ения. Н ельзя писать не по своей специальности; в этом заклю чается причина ряда отмеченных упущений.

Выступивш ий в конце заседания вторично М. И. Ра- довский поблагодарил за сделанны е зам ечан ия и вы разил н адеж ду, что в будущ ем творческое обсуж дение рукописей будет происходить до вы хода книг в свет, чтобы возмож но было избеж ать упущ ений и ош ибок авто;ра.

В заклю чение заседания Б. С, Сотин подвел итоги обсуж дения. Он отметил, что книга о Якоби явилась плодом м ноголетнего и кропотливого тр у да автора, который попы тался составить полную м онографию о ж изни и д е я тельности Б . С. Якоби главны м образом на основании архивных и литературны х м атериалов. В этом неоспорим ая заслуга автора. О днако книга, как признали все, страдает рядом сущ ественны х недостатков. С одерж ание книги и форм а излож ения не позволяю т отнести ее ни к работам научно-исследовательского х арактера , ни к научно-популярной литературе.

К нига не содерж ит научно-технического ан ал и за д е я тельности Якоби, на 80% она состоит из цитат, а 20% — составляю т ф разы , связую щ ие чуж ие вы сказы вания. О бсуж дение книги проходило в духе строгой научной критики. М ногих недостатков автор безусловно смог бы избеж ать, если бы его работа подверглась ш ирокому обсуж дению до ее издания. Строгое, критическое отношение, проявленное при обсуж дении книги, долж но ещ е раз напомнить о чувстве глубокой ответственности, которое каж ды й историк науки и техники, издательства и редакторы долж ны испыты вать в своей деятельности перед Ч1итателями и советской наукой.

Л. Г. ДАВЫДОВА

Профессор С. М. Брагинк бО -лет ию со д н я р о ж д е н и я и ЗЗ л е т и ю научно-педагогической д е я т е л ь н о с т и

С ергей М ихайлович Б рагин родился в г. К алинине (Тверь) в семье рабочего полиграфической промыш ленности. С реднее образование он получил в Тверском реальном училище, по окончании которого в 1913 г. поступил в П етербургский электротехнический институт. В связи с призы вом на военную служ бу он не успел окончить институт.

В 1918 г. С. М. Б раги н вступил в ряды К расной А рмии. В 1919 г. он вел зан яти я по электричеству и маг- нитизму в военной ш коле тел егр аф но-телефонного дивизиона.

В 1920 г. С. М. Б раги н был дем обилизован и цаправлен в Л Э ТИ д ля окончания высш его образования.В 1922 г. он был избран преподавателем по каф едре Электрических станций Л Э Т И им. В. И. У льянова (Л енина) и одноврем енно начал р а ботать на заводе «С евкабель» в д о л ж ности заведую щ его лабораторией.

В связи со строительством В олховской электростанции потребовался кабель на 35 кв, который был вы полнен по новой конструкции, предлож еняой и разработанной С. А. Брагины м совместно с С. А. Яковлевым.

О ригинальны ми теоретическими работам и, выполненными С. М. Брагины м в тот ж е период, бы ла залож ена основа теплового расчета кабеля О С Б и расчета потерь в свинцовых оболочках.

Результатом работ С. М. Б р а гина в области измерений электрических свойств кабельной изоляции, по теории и практике абсорбции за р я д а явилась книга «Теория и практика пробоя диэлектриков» написанная совместно с Н. Н. С еменовы м и А. Ф. В альтером (1926 г .) , а т ак ж е ряд статей в ж урналах .

Н ар яд у с инженерной и научной деятельностью в кабельной пром ы ш ленности, педагогической работой в Л Э Т И С. М . Б рагин с 1929 г. преподавал так ж е в Л енинградском политехническом институте на физико- техническом ф акультете.

С 1931 г. С. М . Б раги н был переведен в М оскву для работы во Всесоюзном электротехническом объединении (В Э О ) в долж ности гл а в ного инж енера кабельного сектора, а затем главного ин ж енера треста <Союзкабель». П осле расф орм и рования треста С. М. Б рагин был техническим директором зав о д а «Мос- кабель», а с 1934 по 1939 г. — н а

чальником Технического отдела Главцветм етобработки.З а врем я своей инженерной деятельности С. М. Б р а

гин написал книгу «Тепловой расчет электрического к а беля» (1937 г .), продолж ая участвовать и в ж урналах .

С 1939 г. С. М. Б раги н работает в М Э И им. М олотова, в котором им бы ла организована к аб ел ьн ая специальность, сущ ествую щ ая по настоящ ее время.


Но 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 83

В 1941 г. С. М. Б рагин защ итил докторскую диссертацию «И сследование ионизации в тонких слоях га за применительно к вы соковольтному кабелю ».

В годы Отечественной войны С. М. Б рагин работал на московских кабельны х заводах. З а работы в области организации вы сокочастотны х кабелей и разраб отку новых видов пластм асс С. М. Б раги н у вместе с другими р аботниками кабельной промы ш ленности в 1953 г. была присуж дена С талинская премия второй степени. В том ж е году С. М. Б рагин был награж ден орденом «К расная Звезда» .

В настоящ ее врем я С. М. Б рагин ведет научно-исследовательскую работу в области измерения электрических характеристик проводов и кабелей, пробоя диэлектриков при низких и высоких частотах и в области моделирования электрических и тепловы х полей в кабеле.

С. М. Б рагин вы полняет большую общ ественную р а боту: он является председателем секции изоляционных м атериалов и кабелей НТО М ЭИ , председателем энергетической секции М осковского дом а ученых, председателем комиссии О Н И Р М ЭИ.

С кабельной промыш ленностью С. М. Б рагин поддерж ивает повседневную связь.

Усилиями С. М. Б раги н а и других работников М ЭИ каф едра электротехнических м атериалов и кабелей обеспечивает подготовку инж енеров-кабельщ иков высокой квалификации д л я заводов, исследовательских, проектных и конструкторских организаций кабельной промышленности.

М. А. БАБИКОВ, В. Ai ВЕНИКОВ. Н. Г. ДРОЗДОВ,В. А. ПРИВЕЗЕНЦЕВ, И. И. СОЛОВЬЕВ.

Б. М. ТАРЕЕВ, Н. В. НИКУЛИН

Н. д. Цюрупа

30 августа с. г. на 81 году ж и зни ум ер Н . Д . Ц ю рупа — заведую щ ий каф ед рам и электротехники в М осковском институте химического м аш иностроения и в М осковском химико-технологическом институте имени М енделеева.

Н иколай Д м итриевич Ц ю рупа ро ди лся в г. А леш ках (ныне г. Цю ру- пинск, Н иколаевской обл.) 27 м ая 1874 г.

В 1895 г. он окончил Херсонское реальное училищ е и в том ж е году поступил по конкурсу в М осковское высш ее техническое училищ е.

В 1897 г. Н . Д . Ц ю рупа вступил в ряды М осковского сою за борьбы за освобож дение рабочего класса и приним ал деятельное участие в ор ганизации П ервого съезда Российской социал-дем ократической партии.В 1898 г. весь состав М осковской организации был арестован; после одиночного тю ремного заклю чения Н. Д . Ц ю рупа был вы слан под н ад зор полиции в Херсон.

В 1902 г. Н иколай Д м итриевич получил относительную свободу — без права прож ивания в университетскихгородах. Ж ел ан и е закончить свое техническое образо вание привело его к отъезду за границу. В Германии он поступил в Д арм ш тадтский политехникум, в котором обучалось около 500 русских. Н. Д . Ц ю рупа принимал там участие в организации группы содействия «Искре». З ак о н чив в 1908 г. Д арм ш тадтский политехникум со званием инж енера-электрика, Н. Д . Ц ю рупа работал в М огилеве- П одольском преподавателем физико-м атем атических дисциплин в местном коммерческом училищ е. Одновременно он восстановил связь с М ВТУ и окончил его в 1911 г., получив звание инж енера-м еханика. С этого времени н ач а л ась педагогическая деятельность Н и колая Д м итриевича.

В 1918— 1922 гг. Н. Д . Ц ю рупа принимал участие

I в работах городских организаций н “■I Ревком а, а затем И сполком а в М о- I гилеве-П одольском , не оставляя, од

нако, своей педагогической деятельности. Он заведы вал отделом промыш ленных предприятий при .Могилевском Совете, руководил местной электростанцией.

В 1922 г. Н иколай Д м итриевич переехал в М оскву, где занял д о л ж ность заведую щ его каф едрой эл ек тротехники в Химико-технологическом институте им. Д . И. М енделеева.

В период 1924 по 1927 г. Н иколай Д м итриевич был проректором И нститута, а с 1930 по 1932 г . — деканом механического факультета.

С 1923 по 1931 г. Н иколай Д м итриевич состоял консультантом по вопросам электриф икации в Н арком- фине С С С Р.

1932— 1940 гг. являлись периодом весьм а интенсивной педагогической деятельности покойного. В эти годы Н иколай Д м итриевич руководил так ж е работой каф едр электротехники Всесою зной промакадемин легкой промы ш левности, Всесоюзного кож евенного института и др.

В 1935 г. Н. Ц ю рупе было присвоено звание профессора.

С 1934 по 1939 г. Н. Д . Ц ю рупа избирался депутатом Б аум анского районного Совета.

В 1943 г. постановлением Верховного совета РС Ф С Р Н. Д . Ц ю рупе было присвоено почетное звание заслуж енного деятеля науии и техники. В 1944 г. он был награж ден О рденом Трудового Красного Знам ени, в 1946 г. — медалью «За доблестный труд» и в 1953 г . — орденом Л енина.

Д окт ор техн. наук, проф. С. П. РОЗАНОВ.

Энергетический ф акульт ет МИХМ


Библиография

X . Ф. Ф А ЗЫ Л О В . ТЕО РИ Я И М ЕТОДЫ РАСЧ ЕТА ЭЛ ЕКТРИ Ч ЕСКИ Х СИСТЕМ . СТАЦИ О НАРН Ы Е РЕЖ ИМ Ы . 171 ст р ., ц. 10 р у б . 60 коп . И зд а т ел ь ст в о А к ад ем и и

н а у к У зС С Р , 1953.

Н епреры вный рост и объединение отечественных эл ек трических систем, интенсивное внедрение в электроэнергетику новой техники (в частности, ш ирокая автом атизация операций управления и регулирования и развитие дальних электропередач) настоятельно требую т соверш енствования сущ ествую щ их и развития новых методов исследования, расчета и проектирования электричесиих систем.

Все более отчетливо вы ясняется, что электрические системы, к ак слож ны е электротехнические устройства, о бладаю т целым рядом особенностей и свойств, приобретаемы х при объединении отдельны х элем ентов. Б ез знания этих особенностей и свойств нельзя правильно реш ать соврем енные технико-экономические задачи электроснабж ения промышленности, сельского хозяйства и других отраслей народного хозяйства страны.

Н есм отря на это огромное значение электрических систем и их постоянное количественное и качественное изм енение, спец иальная техническая литература, в которой излагал ась бы их общ ая теория и научные основы их проектирования, расчета и эксплуатации, до сих пор еще остается сравнительно бедной. Учебные планы энергетических институтов и ф акультетов не предусм атриваю т достаточного ознаком ления будущ их электроэнергетиков с фундам ентальны м и основами общ ей теории электрических систем; это в значительной мере связано с отсутствием соответствую щ ей литературы .

С этой точки зрения р ассм атриваем ая книга X. Ф. Фа- зы лова привлекает к себе особое внимание. К ак правильно указы вается в предисловии к книге, многие полож ения и методы расчетов, опубликованны е в ряде статей и м онографий, имели больш ое значение для развития отечественной электроэнергетики и д л я воспитания кадров советских инж енеров, и ,поэтому они в свое врем я явились определенным достиж ением . О днако за истекш ее врем я накопилось большое количество методов, позволяю щ их реш ать отдельные частны е задачи , а это стимулирует разработку более общ его м етода, опираю щ егося на теоретически обоснованный подход к реш ению важ ны х современных задач в области электрических систем. Необходимы м является такж е внесение некоторого единообразия в практические методы расчета различны х реж им ов электрических систем и р а зр а ботка методов расчета, специально приспособленных к пользованию интеграторам и, расчетны ми м оделями (столами) и новыми бы стродействую щ ими счетными м аш инами. Н ак о нец, возникла необходимость в разраб отке таких методов расчета, которы е позволили бы уверенно проводить исследование установивш ихся реж им ов и переходных процессов в автом атизированны х электрических системах при учете их нелинейных свойств. К аж д ая новая книга, посвящ енная этим вопросам , встречается читателям и-инж енерам и с ж и вейшим интересом. Особую ценность представляю т работы, посвященные общ ей теории современных слож ных автом атизированных электрических систем, т. е. такие работы, которые заполнили бы имею щ ийся зам етны й разры в м еж ду теоретической электротехникой и работам и, посвящ енными методам расчета электрических сетей и реж им ов электрических систем, с одной стороны, а с другой, — м еж ду у к а занными работам и и работам и по вопросам устойчивости и автом атизации электрических систем.

Выпуск такой монографии, посвящ енной указанны м вопросам, поэтому мож но приветствовать; ее автор уж е известен своими работам и в этой области.

Основной м атериал книги получен автором в результате его многолетней работы и является в знач1ительной части оригинальным.

В монографии правильно указы вается, что сущ ествую щие упрощ енные практические методы расчета иногда распространяю тся на различные случаи без достаточной проверки справедливости основных допущ ений. П равильно отмечается и то обстоятельство, что в некоторых вопросах

работы электрических систем нет полной ясности и что во многих случаях в сущ ествую щ ей литературе отсутствую т четкие формулировки, а границы областей применения р а з личных методов однотипных расчетов не исследованы . Хотя многие и з вопросов, затронуты х в м онографии, имеют сравнительно узкий характер и представляю т специальны й интерес, все ж е в целом ее м атериал м ож ет оказаться полезным для ш ирокого круга читателей.

К нига разделена на 5 глав. В гл. 1 рассм отрены общ ие вопросы теории линейных трехф азны х симметричных цепей, содерж ащ их трансф орм аторы с различны м и схем ам и соединения обмоток. В гл. 2 излож ены методы расчета слож ны х цепей с трансф орм аторам и в условиях нелинейности нагр у зок. В гл. 3 д ан а сравнительная оценка трудоем кости м етодов расчета реж им ов слож ны х цепей и оценка точности расчетов, а такж е показаны возм ож ности применения р ас четной (статической) модели. В гл. 4 и злож ен м атериал по экономичному распределению реактивны х мощ ностей в электрической системе. Гл. 5 посвящ ена вопросам расчета режимов работы, устанавливаю щ ихся в электрических систем ах автоматически, до вм еш ательства деж урного персонала. Здесь ж е рассмотрены расчеты статической устойчивости электрических систем. В восьми п р и л о ж ен и ях 'п р и в е дены реш ения отдельных конкретных задач.

В основном книга посвящ ена вопросам постановки задач и разработки новых путей в теории расчетов р еж и мов электрических систем, а такж е пересмотру и переоценке известных методов. О днако далеко не все вопросы, за тр о нутые в монографии, разработаны настолько, чтобы излож енны м м атериалом мож но было непосредственно пользоваться в проектных и эксплуатационны х расчетах. П оэтом у в практическом отношении д л я нуж д энергетических систем и проектных организаций книга дает сравнительно мало, хотя и откры вает в этом направлении определенны е возможности.

К сож алению , автор не учел в своей работе некоторых опубликованных м атериалов, отраж аю щ их современные тенденции развития теории электрических цепей. Неточно утверж дение автора о том, что несоверш енство расчетов электрических систем связано «с их звеном — сетью». О сновные трудности возникаю т в связи с необходимостью правильного учета взаим одействия отдельны х звеньев системы — маш ин, сетей, трансф орм аторов и автом атических устройств.

В книге встречаю тся неточности и противоречия. Б ез особой надобности автор вводит значительное количество новых терминов и понятий, услож няя сущ ествую щ ую тер минологию. Таким образом , приняв на себя тяж елы е о б я за тельства по улучш ению теории и по р азраб отке методов расчета, автор, сделав определенны й вкл ад в этом н ап р ав лении, все ж е не довел начатое дело до конца.

К оличество конкретных зам ечаний по отдельны м г л а вам достаточно велико. Н и ж е приведены лиш ь наиболее сущ ественные из них.

По гл. 1, являю щ ейся исходной д л я всего последую щ его м атериала книги, к сож алению , возникает наибольш ее количество вопросов. Так, в частности, возникаю т вопросы в связи с неоднократными утверж дениям и автора относительно особой универсальности уравнений узловы х н ап р я жений. Здесь следовало бы указать, что это вы звано, во- первых, особенностью электрических сетей, обладаю щ их симметрией относительно нейтрали, а во-вторых, возм ож ностью распространения приведенны х рассуж дений на цепи с нелинейными поперечными ветвям и (нагрузкам и) и возможностью применения расчетны х моделей.

Н епонятной остается критика какой-то «самодовлею щ ей теории многополюсников», уравнениям и которы х пользуется и сам автор.

П ри получении схемы зам ещ ен и я* трансф орм аторов


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 85

автор пренебрег имею щ имися литературны м и м атериалам и. В частности, при несколько ином подходе к излож ению вопроса мож но получить более полную схему зам ещ ения, о траж аю щ ую взаим ную индуктивность м еж ду обмотками.

И з приведенного в книге м атериала читатель не мож ет получить отчетливого представления о том, в каких случаях необходимо считаться с наличием сдвига по ф азе меж ду величинам и токов и напряж ений на разны х ступенях тр ан сф орм ации и в каких случаях расчет мож но упростить. О тсутствую т конкретны е примеры применения приведенных схем зам ещ ен ия трансф орм аторов и их сравнение.

Н екоторы е утверж дения автора остаю тся б езд о к аза тельными. Т ак, приближ енное равенство, приведенное на стр. 44, трудно принять на веру. Непонятно, почему шисло уравнений, определяю щ их парам етры системы, равно 3 га (к стр. 9 ). Н ечеткой является реком ендация автора по применению активны х элем ентов в модели пои исследовании схем, не обладаю щ их свойством взаим ности (к стр. 20). В ряд ли кто-либо составил бы схему (фиг. 33), критикуемую автором в подтверж дение своих полож ений. Н епонятны рассуж дения, приведенны е на стр. 35, о проводимостях м еж ду точкам и 1' и 2 ', Спорным является утверж дение автора о том, что «...достоверность результатов реж им ных расчетов в значительной степени м ож ет возрасти, если расчеты проводить без предварительного преобразования сам их систем» (стр. 49). Н еясно, какие «специальны е модели» имеет в виду автор (стр. 49), и т. д.

В ряде мест м атериал книги остался недоработанны м. Т ак, излож ение, приведенное на стр. 38— 39, следовало бы связать с основам и топологии. И нтересная постановка вопроса об «эквивалентировании» систем (стр. 49) развита недостаточно. Э то ж е зам ечан ие относится и к стр. 38, 42 и 46.

В гл. 2, содерж ащ ей полезны е практические рекомендации по применению различны х методов расчета, отсутствует четкая постановка задачи. В особенности это относится к представлению нагрузок. Н еудачны рассуж дения автора относительно «уравнительной мощности» (§ 15 и д ал ее ). П онятие контурного тока д л я контура, замкнутого через трансф орм атор, следовало д ать особо (к стр. 74—75). С оображ ения о м етодах расчета не всегда убедительны, т ак к ак они даны независим о от свойств цепи. В работе нет НС только ан ал и за , но д а ж е упом инания о возмож ности расщ епления схем, имею щ ей практическое значение В вопросах преобразований схем повторяю тся полож ения, излож енны е в гл. 1, без долж ной систематизации. В ряд ли мож но согласиться с автором в том, что «...возлож ение роли регулирования активны х и реактивны х мощностей на одну станцию является чистой условностью » (§ 14). Н е вполне удачны м представляется понятие о «расш иренных задачах» расчета норм альны х реж им ов электрических систем.

Гл. 3, со дер ж ащ ая сопоставление расчетны х методов, представляет, конечно, практический интерес, д а в ая а н а лиз, отсутствую щ ий в сущ ествую щ ей литературе. О днако здесь в основном уделяется вним ание схем ам сравнительно небольш ой слож ности. П рактически действительно большие трудности возникаю т при расчете схем, содерж ащ их 10...20 контуров. В книге недостаточно охарактеризовано вы полнение расчетной работы при помощ и модели.

С транно, что расчет при ош ибке в величине нап р яж ения порядка 1% (стр. 117) считается «точным». С ледует попутно зам етить, что один из сущ ественных практических недостатков м етода расчета по уравнениям узловы х н ап р яж ений заклю чается в больш ей трудности получения требуемой точности расчета; на этот недостаток в книге вним ания не обращ ено.

В гл. 4 содерж ится весьм а интересное рассмотрение методов распределения реактивной мощ ности в электрической системе с учетом потерь в се элем ентах, О днако в ней

нет указаний на практически существенное положение о достаточной экономичности естественного распределения реактивной мощности в зам кнуты х сетях. Соображ ения об управлении распределением реактивной мощности добавочными трансф орм аторам и вы сказаны нечетко.

Гл. 5 (М етоды расчета сам оустанавливаю щ ихся реж имов и статической устойчивости электрических систем) представляет собой интересный м атериал, но недостаточно связанны й с остальны ми частям и монографии. Автор допускает противоречие, говоря, с одной стороны, о р а зр а ботке метода расчета, не нуж даю щ егося в предварительных преобразованиях, а с другой стороны, ограничивая ш ирокое его применение упрощ енной, стилизованной (а следовательно, требую щ ей предварительны х преобразований) схемой системы (стр. 142). Н еубедительны утверж дения автора о том, что «...из всех возмож ны х сочетаний корней (характеристического уравнения. — Рег<.) только одно соответствует установивш ем уся реж иму, остальны е ж е сочетания, повидимому, даду т реж им, глубоко анорм альны й с эксплуатационной точки зрения и одновременно неустойчивый» (стр. 147). Если имею тся в виду новые системы —

с новыми элем ентам и и новыми способами регулирования, позволяю щ ими, например, работать в зоне искусственной устойчивости, то ссы лка на опыт эксплуатации неубедительна (стр. 147).

Вопрос о расчете статической устойчивости соврем енной регулируемой системы следовало связать с известным анализом «закрепления координат». И злож ение гл. 5, таким образом , оказы вается неполным, главны м образом сосредоточиваю щ им внимание читателя на преим ущ ествах проп агандируемого автором м етода узловы х напряж ений.

Во всех главах автор допустил значительное количество неудачных вы раж ений — таких, как, например, «фиктивная схема», «ф орм ально-м атем атический смысл», «э. д. с. поперечного происхож дения», «активны е потери в сети», «пото- кораспределение мощностей нагрузок» и т. д. М ногие вы р аж ения автора остаю тся непонятными. Т ак, тпудно понять, например, что такое «инж енерная теория», как ая разница меж ду теорией цепей и теорией сетей, в чем заклю чается специфика расчетных схем электрических систем, что понимать под неучетом потерь мощности при расчете в токах, что понимается поя «переносом нагрузок», что такое р ади альная сеть при двустороннем питании и т. д.

В заклю чение следует отметить, что, несмотря на перечисленные недостатки, рецензируем ая книга в целом производит хорош ее впечатление. В ней отраж ен а больш ая работа, характеризую щ ая стремление автора достичь м атематической законченности форм улировок реш ения каж дой задачи, и, что очень важ но, провести реш ения отдельных задач на общ ей теоретической основе. Все это выгодно отличает ее от большей части литературы по электрическим сетям и системам, в которой, как прав1ило, реш ение отдельной задачи вы полняется в значительной м ере независимо от других задач, а различны е методы решений даю тся в виде готовых рецептов

К нига X. Ф Ф азы лова издана довольно хорош о: четкий ш рифт, хорош ая бумага. Н едостатком издан ия является отсутствие алф авитного у казател я и перечня обозначений, которые, кстати сказать, употребляю тся автором без определенной системы, что, несомненно, затрудняет читателя.

В обш ем издание данной книги следует рассм атривать как определенное достижение в области отечественной специальной литературы по электроэнергетике.

Д окт ор техн. наук , проф. В. А. ВЕНИКОВ МЭИ им. МОЛОТОВА

Кандидат техн. наук , доц. Н. А. МЕЛЬНИКОВ ВЗЭИ


8 6 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

Н. А . ПОЛЯКОВ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ М АШ ИНЫ . Д о п у щ е н о У п равлени ем у ч еб н ы х з а в е д е н и й М и н и ст ер ств а т р а н сп о р т н о го и т я ж ел о го м аш ин остроени я СССР в к а ч е ст в е у ч еб н и к а для с у д о ст р о и т ел ь н ы х т ех н и к у м о в . 356 стр ., ц . 8 р у б . 60 коп.,

М аш гиз, 1953.

При наличии ряда учебников и учебных пособий по электрическим м аш инам для высш ей ш колы ощ ущ ается острый недостаток в соответствую щ их руководствах для подготовки специалистов средней квалиф икации. С ущ ествующ ие книги по электрическим м аш инам для техникумов предназначены специально для энергетических техникумов; д л я техникумов ж е других отраслей промы ш ленности, где электротехника играет вспомогательную роль, подобного учебника, насколько нам известно, не было. М еж ду тем развитие всех отраслей народного хозяйства страны требует подготовки больш ого количества т е х и и- к о в , и с этой точки зрения появление книги Н. А. П о л якова явл яется вполне своевременным.

А втору удалось в сравнительно небольш ом объеме (около 20 печатных листов) излож ить основы электрических маш ин в четырех разделах : маш ины постоянного тока, трансф орм аторы , синхронные маш ины и асинхронные, Внимание автора сосредоточено на основных вопросах теории и конструкции маш ин, удачно освобожденных от второстепенных подробностей.

О днако в книге допущ ено слишком много небреж ностей и ош ибок, происходящ их, видимо, от недостаточно тщ ательной подготовки рукописи и пониж аю щ их ее качество к ак учебного руководства.

П реж де всего следует у к азат ь на наруш ения в едиЯ- стве излож ения. Т ак, вопрос о к. п, д. электрических м а шин излож ен бессистемно. Н априм ер, для трансф орм аторов выводится условие для м аксим ального значения к. п. д. (стр. 173), тогда к ак д л я других маш ин этот вопрос, имею щий общ ее значение в электром аш иностроении, не за тр а гивается. П ри этом физического истолкования для условия м аксим ум а к. п. д. (равенство постоянных и переменных потерь) автор не дал. Н еправильно утверж дение на стр. 314 будто бы у асинхронных двигателей «к. п. д. имеет наибольш ее значение при номинальной нагрузке».

А налогичное наруш ение системы наблю дается и в м а тем атической стороне книги. Н а всем протяж ении ее автор стар ается обходиться без применения высш ей м атематики. О днако в конце книги, в главе «Н агревание и охлаж дение электрических м аш ин» он почему-то изменяет этому принципу и прибегает к диф ф еренциальном у уравнению нагрева, н ар у ш ая таким образом единство излож ения.

Д ругим недостатком является подача учащ им ся ряда готовых ф ормул без соответствую щ их выводов их, что делает излож ение таких мест курса в известной мере догм атическим.

В главе о параллельной работе синхронных генераторов ничего не сказано о сам осинхронизации, хотя именно этот способ получил в С С С Р значительное распространение.

О писание электром аш ннного усилителя (на стр. 138-- 140) не дает надлеж ащ его представления об этой машине: совершенно не упом януто важ нейш ее свойство электром а- шинного усилителя — почти полная безинерционность действия. Н е указан о на наличие у него нескольких (до четырех) обмоток возбуж дения; не приведены пределы мощ ностей, д л я которых изготовляется усилитель этого типа.

В книге нигде не упом янута система генератор—двигатель. В зам ен этого мы находим два коротеньких параграф а, находящ ихся в разны х местах: «П уск в ход двигателя с питанием от отдельного генератора» (стр. 118) и «Регулирование числа оборотов изменением подведенного напряж ения» (стр. 125— 126), хотя в обоих случаях речь идет об одной и той ж е системе генератор — двигатель.

И з текста на стр. 282 и рис. 255 трудно обнаруж ить различие м еж ду полуоткрыты ми и полузакры ты м и пазам и.

Н еправильное излож ение имеет место при описании

способа регулирования скорости двигателя постоянного тока изменением магнитного потока. Автор исходит в этом случае из условия постоянства заданного статического момента на валу, тогда как этот способ регулирования применим только при постоянстве мощности на валу, т. е. именно при изменяю щ ем ся статическом моменте.

Т акое ж е искаж ение действительны х условий автор допускает в отношении работы двигателей при питании от трехобмоточного генератора, утвер ж дая на стр. 141: «О становку под током электродвигатели вы держ иваю т без перегрева в течение нескольких минут. М омент вращ ения, развиваем ы й электродвигателем в этом случае, ие превосходит (2— 3) Л4„».

Н еправильно утверж дение на стр. 339 будто бы «обычная изоляция класса А или В вы держ ивает тем пературу нагрева только О = 75— 85° С».

К огда автор говорит только о том (стр. 304), что «двигатели с ф азны м ротором дорож е короткозамкнуты х», то от учащ егося ускользаю т основные недостатки двигателей с ф азны м ротором и правильное взаимоотнош ение меж ду обоими типами двигателей. Т акие ж е искаж енны е понятия создает утверж дение о том, что рабсуаю щ ий с опереж аю щ им током «синхронный электродвигатель получил название ком пенсатора» (стр. 270) или что у синхронного двигателя «обмотка возбуж дения получает пи тание от сети постоянного тока» (стр. 203).

Н ебреж ность в ф орм улировках и в оформлении текста обнаруж ивается и в других местах книги. Н априм ер, применяется термин, который давно пора было бы оставить, — «сила тока» вместо «ток»; говорится о «регулировании оборотов» вместо «регулирования числа оборотов в минуту или скорости»; на стр. 211 в перечне стандартны х н ап р яж ений перепутаны вольты и киловольты; на стр. 212 в образце паспорта синхронной маш ины даны рядом р а з нородные обозначения: 30 ква, н 24 kw ; на стр. 322 и 323 чередую тся названия «сельсин» и «селсин».

В рабочих характеристиках синхронного двигателя (рис. 245) вместо числа об/мин п дано обозначение м ом ента М. П очти рядом находящ иеся рис. 258 и 260 имеют разны е подписи, на самом деле они тож дественны м еж ду собой и отличаю тся лиш ь поворотом осей координат на 90°. В пусковых характеристиках асинхронного двигателя (рис. 261) кривая косинуса фи оказы вается на середине оборванной и сливается с кривой м омента и т. д,

Все это не м ож ет способствовать вы работке у у чащихся надлеж ащ ей дисциплины в обозначениях и з а писях.

М ож но было бы ещ е сделать нем ало зам ечаний как по сущ еству содерж ания книги Н. А. П олякова, т ак и по методике излож ения. О днако и приведенного здесь до статочно д л я того, чтобы сделать общ ую ее оценку.

К нига правильно задум ан а как учебник д л я среднего технического персонала — не электриков и правильно построена как по общ ему своему объему, т ак и по соотношению отдельных ее частей. Н аписана она простым и понятным для учащ ихся язы ком. Вместе с тем приходится вы сказать сож аление о недостаточно тщ ательной подготовке текста и допущ енных в книге небреж ностях, сниж аю щ их ее ценность. Н а указанны е ош ибки и упущ ения Управлению учебными заведениям и М ТТМ следовало о б р а тить внимание до утверж дения данной книги в качестве учебника для техникумов.

Н уж но полагать, что в случае переиздания книги эти упущ ения будут устранены.

Докт ор техн. наук Л . Б. ГЕЙЛЕР


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 87

т. Ф. ПОЯРКОВ. СЕЛЬСКИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ и ПОДСТАНЦИИ. С ерия „ У ч еб н и к и и у ч еб н ы е п о с о б и я дл я с е л ь с к о х о зя й с т в е н н ы х техн и к ум ов " ,

стр . 398, ц. 9 р. 80 к. С е л ь х о зг и з , 1954.

Реш ения парти я и правительства по обеспечению крутого подъем а сельского хозяйства повы ш аю т соответственно требования к учебникам и к учебным пособиям для сельскохозяйственны х вузов и техникумов.

Рецензи руем ая книга по количеству рассмотренны х вопросов в достаточной степени отвечает програм м е курса. В 13 глав ах этой книги обстоятельно излож ены вопросы граф иков нагрузки, расчета токов короткого зам ы кания, основного электрического оборудования и аппаратуры , собственных нуж д, защ иты от перенапряж ений и релейной защ иты , зазем ления, распределительны х устройств, автом атизации и сельских электрических систем. В некоторых м естах книги зам етна р абота автора над методикой преподнесения м атериала . Автор, обладаю щ ий многолетним педагогическим опытом, стрем ился подобрать м атериал таким образом , чтобы книга бы ла не только учебником, способным помочь студентам хорош о усвоить м атериал програм м ы , и не только д а в ал а бы м атериал для курсового и дипломного проектирования, но и явилась бы ценным пособием в практической деятельности техников. Об этом сви детельствует больш ое количество числовых прим еров и справочного м атериала , а т ак ж е целый ряд к ата л о ж ных чертеж ей аппаратуры ' и рабочие чертеж и элементов распределительны х устройств. Хорош ее впечатление производят главы : 3 (расчет токов короткого зам ы кан и я),5 (в разделе, касаю щ ем ся трансф орм аторов и синхронных генераторов), 7 (релейная защ и та) и 8 (перенапряж ения).

Хорош о описан метод расчетны х кривых с учетом влияни я системы, ясно определено понятие фиктивного времени, доходчиво излож ены расчеты термической и динам ической устойчивости, а т ак ж е системы возбуж дения генераторов.

Больш ую помощ ь учащ им ся окаж ут помещ енные в книге чертеж и некоторых видов аппаратов со всеми у ста новочными данны м и, а так ж е детальны е чертеж и распределительны х устройств, подстанций и щ итов с указанием строительны х и м онтаж ны х разм еров.

Вместе с тем рецензируем ое учебное пособие несвободно почти во всех главах от р я д а значительны х недостатков.

Н екоторы е отню дь не второстепенны е вопросы напрасно не вклю чены автором в состав данного учебного пособия. Н априм ер: а) построение и использование годового граф ика м аксим альны х нагрузок; б) расчет потерь реактивной м ощ ности; в) схемы «многоугольнико<в»; г) элем ен тарная теория гаш ения дуги (некоторы е сведения по этом у вопросу даю тся в разделе, посвящ енном «высоковольтным» вы клю чателям , но после описания предохранителей); д ) физика работы контактов; е) щ елочные аккум уляторны е батареи; ж ) защ итны е зоны многократны х молниеотводов и др.

С ущ ественны й недостаток рецензируемой книги —- это больш ая засоренность ее устаревш им и м атериалам и. Н а ряду с хорош о описанными наиболее современными техническими реш ениям и (ком паундирование, сам осинхронизация и пр.) мы встречаем в книге схемы, аппараты и конструкции, давно не применяю щ иеся на практике.

П ри вним ательном чтении книги создается впечатление, что она бы ла составлена с больш ой поспешностью. В книге остались неисправленны м и ош ибки, непродуманны е рекомендации и неудачны е вы раж ения, которы е могут цвести в

заблуж дение читателя. К ош ибкам относятся; указанны е в книге условия отклю чения тока разъединителям и; знаки токов в лучах звезды ; описание схемы контроля изоляции (стр. 133) и др. В стречаю тся неудачны е обороты речи, ж аргонны е вы раж ения, которым не место в учебном пособии: «свернем схему» (стр. 109), «вы сш ая сторона трансф орм атора» (стр. 384, 252), «активны е потери в трансф орм аторах» (стр. 163, 165), «высоковольтные» и «низковольтные» обмотии (стр. 170), «ветродвигатель н а бирает обороты» (стр. 383) и т. д.

Н едостаточная продум анность при подготовке книги сказал ась и в ряде примеров и указаний, соверш еняо не характерны х для электростанций небольш ой мощности. Так, в книге фигурирую т: группы из однофазны х транс-, ф орм аторов (стр. 29), генераторы с отдельны ми вентиляторами (стр. 178) и др.

С тремление дать побольш е м атериала д л я учащ ихся без увеличения объем а книги привело к тому, что в некоторых местах стиль излож ения, в целом отвечаю щ ий требованиям, предъявляем ы м к учебным пособиям, нар у ш ается. В книге встречаю тся схемы и векторные ди аграм м ы без достаточны х пояснений в тексте (например, векторная д и а грам м а на рис. 231, физическая сущ ность действия тр ан сформ аторов Т И П и Т К Б и д р .). С другой стороны, некоторы е схемы и конструкции не приведены и лиш ь кратко описаны, например, схем а моста, (стр. 26), рубильники с «моментными нож ам и» (стр. 67) и др.

Располож ение м атериала в книге представляется нам недостаточно систематичным. Т ак, например, описания конструкций трансф орм аторов тока не собраны и не систем атизированы , а вкраплены среди других вопросов. А н алогичные зам ечания можно вы сказать по разделу «Токовые реле и реле мощности» н другим.

В некоторых случаях не даю тся конкретные данны е, необходимые для правильного использования формул (н а пример, необходим ая величина остаточного напряж ения, стр. 58), или приводятся м атериалы , из которых невозмож но сделать никаких практических выводов (например, классиф икация генераторов сельскохозяйственны х установок, табл . 43).

Н е всегда соблю даю тся автором требования в отнош ении размерностей. О бозначения часто отличаю тся от общ епринятых и вклю ченных в ГОСТ 1424-49.

Н ем ало недочетов и в графической части книги; принципиальны е ош ибки и недосмотры в ряде схем, разнобой в условных обозначениях, применение устаревш их обозначений типов р еле и др.

Р оль русских и советских ученых отраж ен а в книге недостаточно полно. Н аличие введения и упоминание в книге около десятка фамилий советских ученых и нескольких заводов нельзя признать достаточным.

П одводя итоги, можно сказать, что отмеченные недостатки и упущ ения в значительной степени снизили ценность столь нужного учебного пособия.

Кандидат техн. наук, доц. В. М. СИНЬКОВ

Украинская сельскохозяйственная академия



Новые книги по электричеству, электротехнике и электроэнергетике

Б Е Р Г Е Р А. Я . Д О С Т И Ж Е Н И Я С О В Е Т С К О Г О Т У Р Б О Г Е Н Е - Р А Т О Р О С Т Р О Е Н И Я . 20 стр ., ц . 45 коп . Л е н и н г р а д с к о е отд . « З н а ние».

Б У Д З К О И. А. П Р И М Е Н Е Н И Е Э Л Е К Т Р И Ч Е С К О Й Э Н Е Р Г И И В С Е Л Ь С К О М Х О ЗЯ Й С Т В Е . С т е н о гр ам м а п уб л и ч . л ек ц и и . 24 стр ., ц. 50 коп . «З н ан и е» . _

В А С И Л Ь Е В А. С ., К О Н Д Р А Ц К И Й А. А. Л А М П О В Ы Е Г Е Н Е Р А Т О Р Ы Д Л Я В Ы С О К О Ч А С Т О Т Н О Г О Н А Г Р Е В А . П о д ред .А. А. Ф огел я . 52 стр ., ц. 1 руб . 50 коп . М аш ги з.

В Е Р Е Б Р Ю С О В И . А. С И Н Х Р О Н Н Ы Е П Е Р Е Д А Ч И И С Л Е Д Я Щ И Е С И С Т Е М Ы . У чебн ое п особ и е д л я те х н и к у м о в . 240 стр .. ц. 6 руб . 20 коп . С у д п р о м ги з.

В И Н О Г Р А Д О В Н. В. Т Е Х Н О Л О Г И Я П Р О И З В О Д С Т В А Э Л Е К Т Р И Ч Е С К И Х М А Ш И Н . У чебник д л я те х н и к у м о в . И зд . 2-е, пере- раб от . 431 ст р ., ц . 9 руб . 50 коп . Г о с эн е р го и зд ат .

В О Р О Б Ь Е В В. Ф . Э Л Е К Т Р И Ф И К А Ц И Я С О Ц И А Л И С Т И Ч Е С К О ГО С Е Л Ь С К О Г О Х О ЗЯ Й С Т В А . 56 ст р ., д . 1 р у б . 10 коп . Гос- ку л ь тп р о св е ти зд ат .

В О Р О Н О В А. Э Л Е М Е Н Т Ы Т Е О Р И И А В Т О М А Т И Ч Е С К О ГО Р Е Г У Л И Р О В А Н И Я . И зд . 2-е, п ер е р а б о т . и д о п . 472 стр ., ц . 16 руб . В оен и зд ат .

Г А Б А Ш В И Л И Н . А В Т О М А Т И ЗА Ц И Я Э Н Е Р Г Е Т И Ч Е С К И Х С И С ТЕМ . 360 ст р ., ц. 9 руб . 30 коп . н а гр у з . я з . «Т ехн и ка д а ш р о м а » . Т билиси .

Г А Л И Т О В С К И Й В. Г. Р Е С Т А В Р А Ц И Я О Б М О Т О Ч Н Ы Х П Р О В О Д О В . 80 стр ., ц . 2 руб . 20 коп . М е та л л у р г и зд а т .

Г Л А ЗУ Н О В А. А. Э Л Е К Т Р И Ч Е С К И Е С Е Т И И С И С Т Е М Ы . У чебник д л я эн ер гет и ч е ск и х и эл ек тр о т ех н и ч еск и х и н сти тутов и ф ак у л ь те то в . И зд . 3-е, п ер е р а б о т . 575 стр ., ц . 14 руб . 10 коп , Г о сэ н ер го и зд ат .

Г Л У Щ Е Н К О в . п. и Л О И К О А. М . П Р И М Е Н Е Н И Е В Е Т Р О Д В И Г А Т Е Л Е Й В С Е Л Ь С К О М Х О ЗЯ Й С Т В Е . 145 стр ., ц. 3 руб . 85 коп . Н а у к р . я з . Г о с тех и зд ат У С С Р.

Г О П Ш К . И . О С В Е Щ Е Н И Е П Р О М Ы Ш Л Е Н Н Ы Х З Д А Н И Й . И зд . 2-е, и сп р . 80 ст р ., ц. I руб . 15 коп . П р о ф и зд а т .

ГО Ф М А Н И . В. и Г О С П И Т А Л Ь Н И К Г. Л . О Р Г А Н И З А Ц И Я И П .Л А Н И Р О В А Н И Е Э Н Е Р Г О Х О З Я Й С Т В А П Р О М Ы Ш Л Е Н Н Ы Х П Р Е Д П Р И Я Т И Й . 440 ст р ., ц. 22 руб . 50 коп . Г о с эн е р го и зд ат .

Г Р И Г О Р Ь Е В В. С. и Г Р И Г О Р Ь Е В Б . С. Э Л Е К Т Р О Н Н Ы Е И И О Н Н Ы Е П Р И Б О Р Ы . И зд . 2-е, п ер е р аб о т . 420 стр ., ц . 9 руб . 80 коп . С в я зь и зд ат .

З А К Г Е Й М Л . Н . Э Л Е К Т Р О Л И Т И Ч Е С К И Е К О Н Д Е Н С А Т О Р Ы . 244 стр ., ц. 9 руб . 60 коп . Г о сэн ер го и зд ат .

З И Л Ь Б Е Р Б Л А Т Я. Б ., О С Т Р О В С К И Й М . А ., Ф Е Д О Т К И Н С. Н. Р А Ц И О Н А Л Ь Н Ы Е С Х ЕМ Ы О С В Е Щ Е Н И Я Г О Р О Д О В . 52 стр ., ц. 1 руб . 45 коп . К о м м у н х о зи зд ат Р С Ф С Р .

З У Б О В В. Г. и Ш А Л Ь Н О В В. П . З А Д А Ч И П О Ф И З И К Е . 320 ст р ., ц. 6 р у б . 50 коп . Г о с тех и зд ат .

И В А Ш О В В. В. Р Е М О Н Т Т Р А Н С Ф О Р М А Т О Р О В . И зд . 2-е, 240 ст р ., ц. 10 руб . 50 коп . Г о с эн е р го и зд ат .

К А П Ч И Н С К И Й И . М . М Е Т О Д Ы Т Е О Р И И К О Л Е Б А Н И Й В Р А Д И О Т Е Х Н И К Е . 352 ст р ., ц. П руб . 50 коп . Г о сэн ер го и зд ат .

К И С Е Л Е В Н . Д . Э Л Е К Т Р О Б Е З О П А С Н О С Т Ь Н А П Р О М Ы Ш Л Е Н Н Ы Х П Р Е Д П Р И Я Т И Я Х . И зд . 2-е, 128 ст р ., ц . 1 руб . 75 коп . П р о ф и зд а т .

К О М П А Н Е Е Ц А. Т. Б О Р Ь Б А Н . А, У М ОВА З А М А Т Е Р И А Л И З М В Ф И З И К Е . 128 ст р ., ц. Б руб . А к а д е м и зд а т .

К О Н Ф Е Д Е Р А Т О В И . Я . В Ы Д А Ю Щ А Я С Я Р О Л Ь Р У С С К И Х У Ч Е Н Ы Х В Р А З В И Т И И Э Л Е К Т Р О Т Е Х Н И К И . 24 стр ., ц . 60 коп . «З н ан и е» .

К Р И С Т А Л Л И Ч Е С К И Е В Ы П Р Я М И Т Е Л И И У С И Л И Т Е Л И . П о д ред . С. Г. Ка.11аш н и к о в а . 56 стр ., ц . 1 руб . 50 коп . М о скв а .

К О Р Р Е К Т И Р У Ю Щ И Е Ц Е П И В А В Т О М А Т И К Е . С б орн и к п ер е в од ов стате й под ред . М . 3 . Л и тв и н а-С е д о го . 520 ст р ., ц . 24 руб . 80 коп . И зд . и н о стр ан н о й л и т е р а т у р ы .

К Р А С И В С К И Й С. П. А В ТО М А ТИ К А Н А С О О Р У Ж Е Н И Я Х Г И Д Р О Э Л Е К Т Р И Ч Е С К И Х С Т А Н Ц И Й . 183 стр ., ц. 5 р у б . 15 коп . Г о с эн е р го и зд ат .

К У Р Д И Н О В С К И Й Ю . П . Р Е Н Т Г Е Н О В С К И Е Л У Ч И И ИХ П Р И М Е Н Е Н И Е . 116 ст р ., ц. 1 руб . 45 коп . У чп едгиз.

Н О В Ы Е Д А Н Н Ы Е О Б А Т О М Н О Й Э Н Е Р Г И И . П е р . с англ .В. Я . Ф р и д м ан а . 80 ст р ., ц . 1 руб . 25 коп . И зд . и н о с тр ан н о й л и т е р атуры .

Н О Р М Ы И С П Ы Т А Н И Я Э Л Е К Т Р И Ч Е С К О Й П Р О Ч Н О С Т И И З О Л Я Ц И И О Б М О Т О К Т У Р Б О Г Е Н Е Р А Т О Р О В П Р И П Р О И З В О Д С Т В Е Р Е М О Н Т О В . У тв. в 1953 г. Т ехн и ческое у п р а в л е н и е М ЭС С С С Р . 16 стр ., ц. 70 коп . Г о с эн е р го и зд ат .

О Т Р А Ж А Т Е Л Ь Н Ы Е К Л И С Т Р О Н Ы . П ер . с ан гл ., п о д ред . Е. Д . Н ау м ен к о . 2,52 стр .. ц . 12 руб . 20 коп . «С ов, р ад и о » .

П А И Н Б . С. Р А Ц И О Н А Л Ь Н О Е И С П О Л Ь З О В А Н И Е Э Л Е К Т Р И Ч Е С К О Г О О Б О Р У Д О В А Н И Я З А В О Д О В . (И з о п ы та р аб о т ы Л и м ен д - ского з а в о д а по п овы ш ен и ю к о э ф ф и ц и ен т а м ощ н ости э л е к т р и ч е ских у с т а н о в о к ) . 56 стр ., ц. 1 руб . 70 коп . В о д т р ан си зд ат .

П Р О И З В О Д С Т В О И Р А С П Р Е Д Е Л Е Н И Е Э Л Е К Т Р И Ч Е С К О Й Э Н Е Р Г И И В С Е Л Ь С К О М Х О ЗЯ Й С Т В Е . Р е д . к о л л еги я : Н . А. С а зо н о в и д р . Н ау ч н ы е т р у д ы В И Э С Х , т . I, 224 стр ., ц . 7 руб . 95 коп . С ел ьхозги з.

Р Е М О Н Т Э Л Е К Т Р И Ч Е С К О Г О О Б О Р У Д О В А Н И Я Э Л Е К Т Р И Ч Е С К И Х С Т А Н Ц И Й И С Е Т Е Й . 24 ст р ., ц . 85 коп . Г о с эн е р го и зд ат .

С А Д И К О В Б . А. Э Л Е К Т Р О М А Г Н И Т И З М . К он сп ект д л я сту д ен то в М Э И . 111 стр ., И зд . М Э И и м . М о л о то в а .

С А Р Ы Ч Е В Б . М . Г Р А Ф И К И , Т А Б Л И Ц Ы И Н О М О Г Р А М М Ы Д Л Я Э Л Е К Т Р И Ч Е С К О Г О Р А С Ч Е Т А Л И Н И Й Г О Р О Д С К И Х С Е Т Е Й . Ц ен а 4 руб . 10 коп . К о м м у н х о зи зд ат Р С Ф С Р .

С О В Р Е М Е Н Н Ы Й К А Т О Д Н Ы Й О С Ц И Л Л О Г Р А Ф . С б о р н и к с т а тей под р ед . И. С. А б р ам со н а , ч. 3. У С Т Р О Й С Т В О , Р А Б О Т А И П Р И М Е Н Е Н И Е К А Т О Д Н О Г О О С Ц И Л Л О Г Р А Ф А В Ф И З И Ч Е С К И Х И С С Л Е Д О В А Н И Я Х (по м а т е р и а л а м 1950— 1953 г г .) . 176 стр .,ц. 10 руб . 20 коп . И зд . и н о стр ан н о й л и т е р а т у р ы .

С П Р А В О Ч Н И К э л е к т р и к а П Р О М Ы Ш Л Е Н Н Ы Х П Р Е Д П Р И Я Т И И . П о д об щ ей р ед . А. А. Ф е д о р о в а и П . В. К у зн ец о в а . 1040 ст р ., ц . 74 руб . 50 ко п . Г о с эн е р го и зд ат .

Т Е Р М И Н О Л О Г И Я Э Л Е К Т Р И Ч Е С К О Й Т Я Г И М А Г И С Т Р А Л Ь - Н Ы Х Ж Е Л Е З Н Ы Х Д О Р О Г И М Е Т Р О П О Л И Т Е Н О В . Т Я Г О В Ы Е П О Д С Т А П ц И И . 20 стр ., ц . 80 коп . А к а д е м и зд а т .

Т Е Х Н И К А В Ы С О К И Х Н А П Р Я Ж Е Н И Й . С б о р н и к с т а т е й под р ед . А. А. Г о р ева . 480 ст р ., ц. 20 руб . Г о сэн ер го и зд ат .

Ф И З И К А Д Е Й С Т В И Я Я Д Е Р Н Ы Х С И Л . С б о р н и к ст ате й под ред . Н . Н , Д е н и с о в а и П . Т. А ста ш ен к о в а . 64 стр ., ц . 70 коп . В о ен и зд ат .

Э Л Е К Т Р И Ч Е С К А Я С У Ч К О Р Е З К А Р Э С -1 . К р а т к о е оп и сан и е у ст р о й ства , р аб о т ы и у х о д а . 16 ст р ., ц . 30 коп . И зд . Ц Н И И М Э .

Э Л Е К Т Р И Ч Е С К О Е О Б О Р У Д О В А Н И Е Э Л Е К Т Р О С Т А Н Ц И И И Э Л Е К Т Р И Ч Е С К И Е С Е Т И , О Р Г Р Э С . 32 ст р .. ц , 1 руб . Ш ко п . Г о с эн ер го и зд ат .

Э Л Е К Т Р О Н Н А Я М И К Р О С К О П И Я . П о д . р е д . А. А. Л е б е д е в а . 636 стр ., ц . 21 руб , 95 коп . Г о с тех и зд ат .

КОНФЕРЕНЦИИ ЧИТАТЕЛЕЙ Ж УРН АЛА „ЭЛЕКТРИЧЕСТВО^^

П равление Всесоюзного научного инженерно-технического оби^ества энергетиков (В Н И ТО Э ) и редакция ж урнала «Электричество» проведут в ближ айшее время в Ленинграде, Свердловске, Харькове читательские конференции, посвяи^енные обсуждению деятельности ж урнала «Электричество».

П равление ВН И ТО Э и редколлегия ж урнала «Электричество» обращаются к членам первичных организаций Общества в ук а занны х городах и читателям ж урнала с просьбой подготовить свои замечания и рекомендации к внесению на рассмотрение конференций, о точной дате которых общественность будет заблаговременно информирована.

Иногородние читатели могут выслать свои выступления в письменном виде соответственно в Ленинградское, С вердловское, Харьковское отделения ВН И ТО Э или в редакцию ж урнала «Электричество» с надписью «НА Ч И ТАТЕЛЬСКУ Ю КОНФЕ-- РЕНЦ ИЮ ».


Указатель материалов, помещенных в журнале „Электричество" в 1954 г.

/ . Тематический указат ель

А в т о р ы , н а з в а н и я м ат е р и а л о в А в т о р ы , н а з в а н и я м а т е р и а л о в

1. П Е Р Е Д О В Ы Е Р Е Д А К Ц И О Н Н Ы Е СТАТЬИ

П уск М ингечаурской гэс З ам еч ател ьн ая ш кола лередовото опыта

2. Т Е О Р Е Т И Ч Е С К А Я Э Л Е К Т РО Т Е Х Н И К А

Воскресенский А. А.— Р асчет токо»в при переходных процессах в электрических цепях со сталью

Атабеков Г. И. и Мамиконянц Л. Г.— К ом плексные схемы зам ещ ения д л я расчета переходны х процессов методом симметричны х составляю щ их

Зевеке Г. В.— П рим енение м етода симметричных составляю щ их д л я исследования переходных процессов в статических трехф азны х цепях

Богатырев О. М.— Э лем ентарная методика расчета электрических и магнитны х нелинейных цепей

Нейман Л. Р. и Бередникова В. Ф.— Э лектрическое м оделирование слож ны х нелинейных тепловых сетей и вентиляционны х систем

Егоров П. М.— Э ксперим ентальное исследование потенциальны х полей 1Посредством конформно преобразованиы х м оделей

Поливанов К. М.— К теории определения проницаем ости м еталлических ф ерром агнетиков и малнетодиэлектриков п о данны м опытов

Полонская Л. В.—» Э лектронная установка д л я моделирован ия электром еханических следящ их систем

Каплянский А. Е.— О налож ении реж имов холостого хода и короткого зам ы кани я

Самоделкин В. Б.— Д ем пф ирование колебаний восстанавливаю щ егося напряж ения в тр ех ф азной мостовой схеме

Гольдина Л. Л .— Р або та трехф азной мостовой схемы вы прям ления на встречную э. д. с.

Васильев Ю. К.— О нелинейности уравнения н агревания электротехнических конструкций

Воронов Р. А.— П реобразован ия в цепях, составлен ны х из четырехполю сников

Страхов С. В.— О вы боре системы координат при расчете переходны х процессов в цепях с синхронными маш инами

Брон О. Б. — П оле к ак вид м атерии Петров Г. Н. и Окунь С. С.— О некоторы х явле

ниях взаим оиндукции в цепях со сталью Ю жаков В. М.— К вы раж ению закона Био и С а

ва р аПолонская Л. В.— С труктурное моделирование

электром еханических следящ их систем Ионкин П. А.— Р асчет цепей переменного тока

с инерционными нелинейными элементами Голембо 3 . Б.— И сследование переходных процес

сов в слож ны х цепях с вентилям и с учетом пар ази тн ы х емкостей

Сафрис Л . В.— М етод приближ енного расчета постоянной составляю щ ей магнитной индукции

Караев Р. И.— П ереходны е процессы в трехф азных длинны х линиях

9

9

9

10

10

Шур С. С.—■ Д еление частоты в простейш ей цепи со сталью

Штейн Н. И.— Об особенностях электрического м оделирования пр'Оцеосов, описываемых в ек торными волновы ми и телегра!ф|ными уравн ениями

Ремнев В. Ф.— П ринцип двойственности в теории м агнитны х усилителей

Андреев В. В.— И сследование переходного процесса в линейной цепи методом огибаю щ ей

Тимофеев Б. Б.— П оверхностный эф ф ект в м ассивных ферромагнитны х тела'Х при слабых полях и слабом проявлении гистерезиса

3. П Р О И З В О Д С Т В О И Р А С П Р Е Д Е Л Е Н И Е Э Л Е К Т Р О Э Н Е Р Г И И

Жуков л. А.— К вопросу о повыш ении статической устойчивости дальних электропередач

Трофименко Д . Е.— Об эф фективности ионного ударного возбуж дения в повыш ении динам ической устойчивости дальних электропередач

Бургсдорф В. В.— Расчет зазем лений в неоднородных грунтах

Павлычев Л. Е.— Влияние высокочастотных к ан а лов линий электропередачи 400 кв на вы сокочастотны е телефонны е каналы

Доманский Б. И. и Юревич Е. И.— О регулировании мощности и частоты крупных энерго- объединений

Козлов В. А.— Городские электросети с автом атическим включением резерва на высоком напряж ении

Вексельман О. Г.— О влиянии сечения провода на интенсивность гололедообразования

Бугринов Е. А.— Основные вопросы проектирования районных подстанций с трем я напряж ениями

Веников В. А. и Жуков Л. А.— У прощ енная методика оценки динамической устойчивости электрических передач

Федорова И. А.— Влияние некоторых видов местной нагрузки на устойчивость дальних электропередач

Бередникова В. Ф.—Э лектрическая модель теплофикационной сети

Веников В. А.— П ередача электроэнергии переменным током на больш ие расстояния

Смелянская Б. Я. и Чернин А. Б.— Релейная з а щ ита добавочных трансф орм аторов д л я продольного регулиротания напряжен!Ия под н агрузкой

Архипов Н. К. — О выбо1ре расчетного значения потери напряж ения в осветительных сетях промышленных предприятий

Мельников Н. А. и Шеренцис А. Н.— Н еполнофазны е реж им ы дальних электропередач

Гаевенко Ю. А.— Д истанционная защ ита длинных и сильно нагруж енны х линий электропередачи

11

11

11

12

12

1

1

1

2

2

2

3

4

4

4

5


90 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12

П р о д о л ж е н и е

А в т о р ы , н а з в а н и я м а т е р и а л о в

Ермилов А. А.— Ком'плектные подстанции массового применения

Козлов в. А. и Еремеев В. Д .— П рим енение выклю чателей нагрузки для а'втоматического вклю чения резерва

О пуске в С С С Р первой промыш ленной электростанции на атомной энергии

Грейсух М. В.— Выбор напряж ения источника питани я и способа вы полнения сети высокого напряж ения

Сыромятников И. А.— П рим енение способа сам о синхронизации для вклю чения синхронных м а шин на параллельную работу

М амиконянц Л . Г.— Э лектром агнитны е моменты вращ ен ия синхронных маш ин при включении

их в сеть способом самосинхронизации Элькинд Ю. М.— Схемы и устройства для вклю

чения на параллельную работу синхронных генераторов опособом самосинхронизации

Рыклин Ф. Г.— Вклю чение синхронных машин опособом самосинхронизации без проверки частоты

Кучкин М. Д . и Росм ан Л . В.— Дополнительные потери при регулировании частоты

Дмитриев В. М .— О схем ах гороиокой электросети среднего напряж ения

Д ороф еев В. И .— О пыт внедрения способа сам осинхронизации генераторов и синхронных ком пенсаторов в крупной энергосистеме

Айзенберг Б. Л .— О расчете зам кнуты х электрических сетей

Бугринов Е. А .—Н овая конструкция распределительного устройства 6 и 10 кв

Сыромятников И. А.— Основные вопросы релейной защ иты и автоматики

Зейлидзон Е. Д .— Вопросы телем еханизации энергетических систем

Гаевенко Ю. А.— Н овы е дистанционные защ иты линий электропередачи

Ф абрикант В. Л .. Смородинский Я. М., Попов И. Н,— Н овы е на1правленны е вы сокочастотные защ иты линий электропередачи

Козлов В. А.— М етодика технико-экономических расчетов городских кабельны х сетей

Богословский А. В.— К вопросу о повышении д и намической устойчивости параллельной р аботы гидрогенераторов посредством м еханического тормож ения

М ельников П. А. и Ш еренцис А. Н.— К онденсаторный отбор энергии от линии электропередачи

Гальперн М. Л ., Удовиченко Б. А., Воеводин К. Н.— О применении плоских м еталлических опор

П о страницам технических ж урналов Гаш ение вибрации с помощ ью скручиваю щ его

демпфераП реим ущ ества объединения энергетических си

стем, имеющих в своем составе гидроэлектростанции

П ередвиж ная станция Д Г 50-4 48 кет Транспозиция линий электропередачи (обзор) Вибрация тросов на линиях электропередачи и

меры защ иты от нее Новые тяговы е подстанции постоянного тока

3,3 кв м арокканских ж елезны х дорог Подводный кабель через Л ам анш Работы по передаче энергии постоянным током

в Западной Европе Об испытании изоляторов линий высокого напря

женияО передачах постоянным током П ервы е результаты эксплуатации линии 100 кв

постоянного тока Ш веция — Готланд

7 sd5

6 14

6 75

7 3

7 47

8 3

8 9

8 16

8 64

9 34

9 75

9 77

9 82

10 76

11 3

11 11

11 16

11 23

И 31

12 45

12 51

12 57

1 86

2 873 814 87

4 88

5 926 89

7 88

11 9111 92

12 75

А в т о р ы , н а з в а н и я м ат е р и а л о в *£! СГ га

4. Э Л Е К Т Р И Ч Е С К И Е М А Ш И Н Ы И Т РА Н С Ф О РМ А Т О РЫ

М артынов А. Н.— Уточнение м етода расчета х а рактеристик холостого хода явнополюсных синхронных машин

И оффе А. Б — П отенциальны е условия на коллекторе высоковольтных тяговы х электродвигателей и пути их облегчения

Богоявленский В. Н.— Построение рабочих х а р ак теристик при иопытании тяговы х двигателей по схемам обратной работы

Груш вицкая О. Н.— И апы тание изоляции стерж ней статора генератора

Бергер А. Я — О реактивном треугольнике машин постоянного тока и его иопользооании д л я построения характеристик

Горяйнов Ф. А. и Ш аров В- С.— И сследование р е гулируемого одноякорного преобразователя

Звездкин В. Н. и И зраелит Г. Б .— К вопросу об испытании изоляции крупных электрических маш ин

Т ер-Г азарян Г. Н.— Знакоперем енны е усилия в гидрогенераторах при несимметричной н а грузке

Ш аров В. С.— П ереходны е режимы работы регулируем ого одноякорного преобразователя

М амиконянц Л . Г.— О переходных процессах в синхронных м аш инах с успокоительными контурам и на роторе

К азовский Е. Я-— Энергетические соотношения при внезапном коротком зам ы кании синхронной маш ины

Петров Г. Н. и А брамов А. И.— М еж дувитковы е напряж ения в обмотках электрических маш ин при волновых процессах

Л ы саковский Г. И. и П обегайло К. М.— Опыт вклю чения высоковольтных вращ аю щ ихся м а шин без сушки

Глебов В. А.— О б электромеханических переходных процессах асинхронных электродвигателей

Еремеев А. С— Обмотки статоров мощ ных гидро- генеоаторов с параллельны м и ветвям и

П оляк Н. А.— Учет насы щ ения синхронных м ашин с явно вы раж енны м и полю сами при р ас четах динамической устойчивости

Нейман 3. Б .— В ертикальны е электродвигатели для мощных насосов

Л и твак Л . В. и Нитусов Е. В.— Обобщ енное уравнение механической характеристики короткозамкнутого асинхронного двигателя

Ц укерник Л . В.— П ереходны е процессы в системе синхронная маш ина — возбудитель

П о страницам технических ж урналов ,

Газонаполненны е высоковольтные тр ан сф орм аторы

Н овые конструкции вы сокочастотны х генераторов для промыш ленного нагрева

О пределение частичных разрядов в п азах обмоток высоковольтных вращ аю щ ихся маш ин (обзор)

Т рансформ аторы с изоляцией из пропитанной бум аги и с малы м объемом масла

Н овая конструкция двигателя с горизонтально вибрирую щ им якорем

Д иф ф еренциальная защ ита самолетны х генераторов постоянного тока

И сследование сухих трансф орм аторов (обзор)

5, Э Л Е К Т Р И Ч Е С К И Е А П П А РА ТЫ , П Р И Б О Р Ы , И З М Е Р Е Н И Я

К алинин Е. В.— О применения коронирую щ их электродов в качестве внеш него промеж утка трубчатого разрядника

4

5

7

7

7

7

9

10

10

10

10

10

1

2

3

5

6

8 10

1 50


ль 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 91


А в т о р ы , н а з в а н и я м ат ер и ал о в

Л урье А. Г.— Теория и расчет ф еррорезонаясны х стабиЛИЗ атор о в я апр яж ени я

К равченко В. С.— В ооплам еняю щ ая спосо>бность электрических разрядов яри разм ы кании цепей тока промыш ленной, звуко:в'ОЙ и ультразвуковой частот

Л урье Б. Б. и Кочененко М. Д .— Схема п а р а л лельной работы электром аш инны х усилителей с поперечным полем

Зайцев И. А. и К аляев А. В,— И зм ерительны й трансф орм атор постоянного тока

М ихайлов М. И. и Разум ов Л . Д .— Защ и та измерительных контуров от м еш аю щ их влияний магнитны х и электрических полей низких ч а стот

К удриани И. С. и Хомерики О. К-— Р абота трехф азного вы прям ителя при его питании от трансф орм аторов тока

Коничев Ю. Г.— К расчету частотно-избирательных усилителей низкой частоты

Гончарский Л . А.— В ращ аю щ ийся электрш итиче- ский преры ватель

И ванов Л . И .— Гаш ение дуги сопровож даю щ его тока вентильны м 1и разрядникам и

Л ипатов Д . Н.— Н екоторы е вопросы работы преобразовательны х установок с асинхронным преобразователем частоты

Каменецкий Б. Г.— Особенности работы вы прям ителей на эки п аж ах бесконтактного вы сокочастотного Электр отр ан спорта

К азанцев К. Г.—■ Бы стродействую щ ие вы клю чатели и реле серии «Урал» системы инж, А. И. Г олубева

Х арченко Р . Р .— К оррекция частотны х х арактеристик вибраторного осциллограф а

Бы ков М. А.— «С кользящ ий минимум» при у р ав новеш ивании мостов переменного тока с плохой сходимостью

Д роздов А. Д .— Основные уравнения диф ф еренциальны х насы щ аю щ ихся трансф орм аторов тока для релейной защ иты

Л абунцов В. А.— С ам ораскачивание ионного преобразователя частоты при нагрузке на асинхронные двигатели

Петров С. Я .— И сследование дистанционных реле при двухф азны х коротких зам ы каниях

Ступель Ф. А.— Вопросы проектирования поляризованны х реле для электросиловой автом атики

Акодис М. М., Бриль М. В., Рудны й В. М. и Хирвонен X. П.— И сследование вентильной прочности ионных вентилей в искусственной схеме

Б уль Б. К .— М етод расчета катуш ки со сталью на переменном токе

Костенко М. В., Половой И. Ф. и Ш еренцис А. Н .— Выбор импульсного уровня изо

ляции аппаратов и трансф орм аторов 400 кв Н евеж ин В. К.— В лияние состава м еж электрон-

ной среды на износ диска-катода и производительность электроискровой разрезки м етал лов

Б алагуров В. А.— Расчет потока холостого хода м агнето

Р ы б к и н А. М.— Выбор парам етров и расчет измерительного трансф орм атора постоянного тока

К ачанова Н. А. и Ц укерник Л . В.— Повышение эф ф ективности промежуточных синхронных компенсаторов

54

59

17

21

26

66

56

62

17

30

46

51

26

36

39

46

38

43

52

22

31

52

15

26

30

А в т о р ы , н а з в а н и я м ат ер и ал о в

Новосельцев Я- В., Смолов В. Б. и Тахва-нов г. И. — Э лектронны е ф ункциональны е преобразователи к ак средство ум нож ения па- пряж ения

Чеботарев Е. В.— Расчет регулирую щ их реостатов отсасы ваю щ ей сети трам вая

Л орткипанидзе Б. Г.— О пределение двух расчетных парам етров протяж енного подземного м е таллического сооружения

Балагуров В. А.— Расчет оптимальных п арам етров магнитной цепи магнето

П арф ентьев А. И. и Ш енеман Г. А.— И зм ерение магнитных свойств стерж невы х образцов м етодом удаления обра:зца

Дмитриевский В. С.— М етодика измерения распределения напряж ения

Воробьев А. А. и Д митриевский В. С.— К вопросу о распределении напряж ения по гирлянде изоляторов

Перельмутер Н. М. и Родш тейн Л . С.— Новый преобразователь частоты для лесоразработок

Селибер Б. А. и Рабинович С. Г. — П олуавтоматические потенциометры постоянного тока

По страницам технических ж урналов

М ост переменного тока для определения постоянных времени сопротивлений

И зм ерения переменного тока компенсационным методом с помощью подогреваем ы х сопротивлений

М аломощ ные газоразрядны е преобразователи М ногопозиционные газоразрядн ы е переклю чатели

(обзор)Изменение угловых погреш ностей ваттметров Роликовый механический вы прямитель

6. П Р И М Е Н Е Н И Е Э Л Е К Т Р О Э Н Е Р Г И И

Трахтман Л . М.— Устойчивость системы рекуперативного т о р М 'О ж е н и я моторных вагонов электрических ж елезны х дорог

Ефроймович Ю. Е.— М ощ ная дуга переменного тока сталеплавильны х печей

Заславская Н. Я.— Регулятор дуговой печи со стабилизацией по производной

Сердинова И. Н. и Барский М. Р .— Расчет х а р ак теристик электрического тормож ения при схемах с противовозбуж дением возбудителя

Аншелес А. И.— О пр1именении рекуперации эл ек троэнергии на троллейбусе

Б еляев М. В.— Применение магнитных усилителей в системах Електромашинной автоматики

Петров Б. П.— П ереходны е процессы в схемах плавного реостатного автоматического у п р ав ления электроподв'ижным составом

Куницкий Н. П.— О птим альная кривая тока дви гателя при ослаблении его потока в электромаш инных управлениях

Чиликин М. Г. и Корытин А. М.— Энергетика эл ектр огидр оп’р иводов

Ш убенко В. А. и Созонов В. Г.— П ределы регулирования скорости вращ ения электропривода в системе генератор — двигатель

Крылов М. А.— О схемах для получения п адаю щей характеристики

Донской А. В.— Вопросы теории и расчета при индукционном нагреве

Раш ковский С. Ф.— И зм ерение напряж енности п о ля , используемого для диэлектрического н а грева

9

9

9

10

10

10

10

10

11

910

2 32

3 33

3 38

3 44

3 49

3 54

4 29

4 33

5 27

5 37

5 41

5 52

6 62


92 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О № 12



Сабинин Ю. А.— Переходны е процессы в системе синхронного вращ ения электроприводов м еханизмов пидротехн!Ических сооруж ений

Бахарев С. А.— Э лектропривод ш ирокого д и ап а зона с внутренними обратны ми связям и

Марков Н. А.— Аналитический метод расчета не- оимметричных реж им ов трехф азны х дуговых электропечей

Сидоров Н. Н.— Расчет кривых нагревания элементов нагрузочны х сопротивлений с учетом изменения их теплоотдачи и теплоемкости

Горьков А. А— Об улучш ении использования сварочных тра 1нсф|0рм аторов

Златковская А. П. и Волков А. С.— Э лектриф ик ац и я на Всесою зной сельскохозяйственной вы ставке

Ломазов Д . Б.— О вы боре полярности контактного провода электрифицированного рельсового транопорта

Донской А. В. и Фрумкин А. А.— О централизованном питании индукционных нагревателей от ламП'Овых генераторов

Вайнберг Г. С.— Выбор разм еров индуктора и загрузки индукционной бессердечниковой электропечи

Рейнгольд Ю. Р .— К методике эксперим ентального исследования динамических свойств автом атизированного электропривода

Боголюбов В. Е. и Шамаев Ю. М.— Э лектролитическая ванна с минимально искаж аю щ ими стенками

Петрикеев В. И., Бурло Е. А. — П овы ш ение н а деж ности работы электрооборудования м ета л лургического предприятия

Могильников В. С.— В ыбег асинхронных электродвигателей при коротком зам ы кании в сети

Басов А. М.— Совмещ ение круговой диаграм м ы электродвигателя с координатной системой экаплуатащионн1ого граф ика электротрактора

Сиротин А. А.— И нж енерны й метод расчета х а рактеристик двигателя независимого возбуж дения в системах автом атического поддерж ания скорости

Губанов М. Н.— С хем а непрерывного регулирования скорости асинхронного двигателя и метод расчета механических характеристик

Панасенков М. А,— Расчет электромагнитного тормоза

Глазенко Т. А.— П ереходны е процессы в электроприводе, оборудованном электромагнитной муфтой с ферромагнитны м заполнителем

Л ебедев С. П. и Бибиков Е. С.— И сследование динамоэлектрической передачи с общей сдвоенной магнитной системой

П о страницам технических ж урналов

Аппарат для лю минесцентного ан ал и за плодов и картофеля

■Новые электрифицированны е механизмы Газотурбоэлектроооз английских ж елезны х дорог Новые электряф'ицировап'ные машины Н овая конструкция ветроэлектр^ической станции

7. С В ЕТО ТЕХ Н И К А

Кнорринг г. М.— Светильники с реш етчатыми затенителями для лю минесцентных лам п

Зильберблат Я- Б., Островский М. А. и Федот-кин с. Н.— П рименение лю минесцентных ламп для наруж ного освещ ения

Скобелев В. М.— Влияние схемы вклю чения на световой поток люминесцентных лам!П

Епанешников М. М.— Расчет мощности установок архитектурного освещения

9

9

9

10

10

10

11

И

И

12

12

12

12

12

6

6

8

И

А в т о р ы , н а з в а н и я м ат е р и а л о в

Волькенштейн А. А.— М етод определения световых характеристик лам п на.каливания в зав и симости от напряж ения


Переносный ш ахтный светильник с лю минесцентной лампой

Бесстартерное вклю чение лю минесцентных ламп

8. Э Л Е К Т Р О Т Е Х Н И Ч Е С К И Е М А Т Е РИ А Л Ы И К А Б Е Л И

Казарновский Д . М.— С егнетокерам ика в электро- техн1Ичесной аппаратуре

Джуварлы Ч. М. и В ечхайзер Г. В.— П ерен ап ряж ения при заплы ваю щ их пробоях кабелей

Брагин С. М.— Пробой твердого изолирую щ его м атериала

Альтман А. Б. — П остоянны е магниты из порош ков

Кучинский |Г. С., Ренне В. Т. и Файниц-кий в . М.— Выбор толщ ины диэлектрика для бумаж ны х силовых конденсаторов

Богородицкий Н. П., Полякова Н. Л ., Кириллова Г. К. и Эйделькинд А. М.— Н овы е виды эл ектрот е>хн ич еско й кер амики

Назаров В. Г. — Э лектреты и их применение в электротехнике

Залесский А. М. и Бачурин Н. И.— М етод расчета изоляции конденсаторного типа

Щепетов В. Н.— У льтразвуковой способ определения деф ектов в крупногабаритны х изоляторах


Э лектрический пробой ж идких диэлектриков (обзор)

Развитие синтетических ж идких диэлектриков (обзор)

Подводный кабель через Л ам анш Дугогасительиы е свойства элегаза

9. С Т А Н Д А РТ Ы И Н О РМ Ы

Плис Г. С.— Р я д номинальных частот перем енного тока

О мерах повышения коэфф ициента мощности электроустановок промыш ленных предприятий

Плис Г. С.—■ Новый стандарт на « Р яд нап р яж ений» для электрифицированного транопорта

10. И З И С Т О Р И И Э Л Е К Т Р О Т Е Х Н И К И

Бергер А. Я. и Каменецкий М. О.— Роль П. П. К опняева в деятельности русской электротехнической ш колы

Цверава Г. К,— Эмилий Христианович Ленц.К 150-летию со дня рож дения.

Бахрах А. М. — А. С. Попов на Н иж егородской вы ставке

Гусев С. А.— Об изобретении короткозамкнутого ротора с двухрядной беличьей клеткой

Белькинд Л . Д .— П. И. Яблочков и его место в электротехнике

Радунский Л . Д .— Н. Г. С лавяпов. К столетию со дня рож дения

Славянов Н. Н.— Воопоминаиия об отце Поливанов К. М.— Георг Симон Ом. К столетию

со дня смерти Веселовский О. П.— Роль О. М. Д оливо-Д обро

вольского в развитии теории переменного тока

Розенблат А. М. и Сенченков А. Ф.— М агнитные усилители

Яроцкий А. В.— В клад. П. М Голубицкого в те лефонию


№ 12 & Л Ё К Т Р И 4 Е С Т 6 0 93

П р о д о лж ен и е


Нейман Л . Р., Рахимов Г. Р .— Д . К- М аксвелл.К 75-летию 00 дня смерти

Голоушкин В. Н.— Н овы е м атериалы о работахА. Н. Л оды гина

Голубцова В. А. и Волков В. А.— Слю да в элек тротехнике

Гусев С, А . — О ткры тие явления обратимости электрических маш ин

11. Д И С К У С С И И О м ерах повыш ения коэфф ициента мощности эл ек

троустановок промыш ленных предприятий — Бергер А. Я-, Шефкиид М. Д ., Солдатчен- ко г. Ф.

К статье Е. Л . Сиротинского «Об условных обозначениях и правилах начертания схем релейной защ иты и автом атики» — Коновалов А. В., Сиротинский Е. Л. От редакции

К проекту правил устройства электропроводки Ш'инопроводамя — Сапиро Л. И. От редакции

К статье Б. А. Т елеш ева «Н еобходимое уточнение терминологии в вопросе измерения р еак тивной мощности» — Поляков Б. А., Абрамович Г. П., Каялов Г. М.

Терминология теоретической электротехники — Тареев Б. М., Гикис А. Ф., М ежлумов А. А., Столов Л. И., Юматов А. А., Рахимов Г. Р., Константинов В. И., Нейман Л. Р., Зайцев И. А., Лурье А. Г.

К статье И. А. С ы ром ятникова «Требования к синхронным двигателям и их схемам управления и за щ и ты » — Пессин Я. И., Грейсу? М. В.

К статье Г. И. А табекова и Л . Г. М ам иконянца «Комплексны е схемы зам ещ ения для расчета пе-

реход'ных процессов методом симметричных составляю щ их» — Меерович Э. А.

Книга «О бщ ая электротехника» под ред.С. А. П ресса — Дидоренко И. А.

Терминология теоретической электротехники — Егоров К- П.

Об учебнике по теоретической электротехнике для высш ей ш колы — Шипков С. Н.,. Константинов В. И., Диковский Б. С.

Заочное усоверш енствование знаний ияж енерое- энергетиков. К статье Б . М. Т ареева и А. О. М агидсона — Винтер А. В., Кукушкин И. Н., Трапезников В. А., Николаев А. Т., Куде- лин Я. М., Петров И. И., Бадалянц М. Г., Беличенко' Г. Л1., Клапчук Л. Д ., Французов Е. М., Тареев Б. М. и Магидсон А. О. От редакции

О пересмотре научно-технической терминологии. К зам етке А. Д . С тепанова — Иванов Е. А., Бергер А. Я-, Юматов А. А., Антик И. В., Цверава Г. К-

Об учебнике по теоретической электротехнике д л я высш ей ш к о л ы — Л ебедев В. Н., Нету- шил А. В.

К статье Э. С. И охвидова и Г. В. Сорбинсвско- го «О глубоком вводе вы сокого напряж ения в города» — Кедрин В. М.

К статье Г. И. А табекова «Вопросы релейной з а щ иты линий электропередачи с продольной емкостной кам пенсацией» — Андреев В. В., Розовский Ю. А., Марченко Е. А. и Мелик- Саркисов Б. С.

К статье А. А. Глазунова, А. А. Глазунова и Г. М, Р озан ова «Экономически целесообразное отнош ение сечений алю миния и стали в сталеалю м иниш ы х проводах» — От авторов статьи

О приводах на переменном токе к вы клю чателям — Костромин А. И., Розенкноп М. П.

11

11

12

12


к статье Б. А. Т елеш ева «Необходимое уточнение терминологии в вопросе измерения р еак тивной мощности» — Лавров В. М., Перекалив М. А., Лурье Л. С., Телешев Б. А.

Терминология теоретической электротехники — Бальян Р. X., Лурье С. Л.

С татья М. М. Зархина «Об учете потерь электроэнергии в городских сетях» — Филимонов П. В.

Требования к синхронным двигателям и их схемам управления и защ иты — Ф атю шен- ко с. Г.

Книга «О бщ ая электротехника» под ред. С. А.П ресса — От редакции

Книги по электроснабж ению про'мышленпых п редприятий — Федоров А. А. и Князевский Б. А., Мукосеев Ю. Л. От редакции

К статье Л . Д . Д воскина «Н овая схема и конструкция распределительно.го устройства эл ек тростанций» — Грудинский п. Г., Кувшин- ский Н. Н., Семенов С. Н. и Бугринов Е. А.

Терминология теоретической электротехники — Постников и. М., Лавров В. М. От редакции

К статье Л . И. Д воскина «Н овая схема и конструкция распредустройства электростанции» — Савицкий Ю. К.

К статье Д . С. Л ивш ица «Защ ита цеховых сетей автом атам и и предохранителям и» — Най- фельд М. Р., Цверава Г. К.

Требования к синхронным двигателям и их схем ам управления и защ иты — Мотыгина С. А. и Беличенко Г. Ф.

Н овая схема и конструкция распредустройства электростанции — Розенберг Б. И.

О пределение экономической плотности тока в к а бельной сети — Грудинский П. Г., Приклон- ский Е. П., Вааг Л . А., Рождественский В. Т. От редакции

О правилах защ иты подземных металлических сооружений от коррозии блуж даю щ ими токами — Михайлов М. И., Разумов Л. Д . и Никольский К. К-, Ястржембский Д . А.

О необходи!мости расш ирения области применения синхронных двигателей — Грейсух М. В., Розенталь А. М. и Стефанович Н. Н.

Требования к синхронным двигателям и их схем ам управления и защ иты —■ Шуфман Л. И., Горенштейн М. Д .

Основные вопросы проектирования районных подстанций с трем я напряж ениям и (статья Е. А. Бугринова, «Электричество», № 3, 1954) — Росинский Н. и ., Гальперн М. Л ., Петросов В. Д ., Пексон Г. М., Кудряшов С. А., Розенштейн Л . Я.

О вы боре расчетного значения потери нап р яж ения в осветительны х сетях поом ы ш ленны х предприятий (статья Н. К. Архипова, Э лектричество, № 5, 1954) — Будзко И. А., Гит- ман М. И.

12. ЗА М Е Т К И И П И С ЬМ А

Политехническое обучение и всеобщ ая электротехническая грамотность — Руднев П. В.

О недостатках в подготовке инженеров-электри- ков — Гамбург Б. М. От редакции К аж ущ аяся мощность электрической цепи — Во

ронов Р. А., Пухов Г. Е., Лурье Л. С.Ещ е раз о приоритете — Левин М. С.«Упущение» Д ина Х аррингтона — Холявский Г. Б. О вы боре трансф орм аторов собственных нуж д

д л я промыш ленных электростанций — Розенштейн Л. Я., Шницер Л. М.

9

9

10

4 77

5 84

5 85

5 86

6 85

6 85

12 71

12

81

83

85

73

75

77

84

86

86

74

82

82

818282

83


94 Э л е к т р и ч е с т в о № 12

П ро д о лж е ни е


Нуж но ли зазем лять и заиулять корпуса электрических маш ин и аппаратов в лабораториях — Страш инин Э. П.

К вопросу о знаке реактивной мощности — Ш ейнин И. Е.

К статье Е. К. М езина «С ам овозбуж даю щ аяся муфта с коллектором» — Стульников В. И., Мезин Е. К.

Графический метод построения апериодических составляю щ их кривых тока или н ап р яж ения — А нвельт М. Ю.

Схема ограничителя холостого хода сварочного транф орм атора — М итрясов П. Ф.

Простой способ измерения м алой мощности переменного тока — Кочубиевский Ф. Д .

К вопросу о вы боре н апряж ен ия собственных нуж д тепловы х электрических станций — Л я хов В. Л .

Больш е ответственности в работе автора — Л ука- чер В. Г. От редакции

О коэф ф ициенте рекомбинации электронов — Залесский А. М., Ц ейров Е. М.

В защ иту приоритета — К аплан В. В. и Н аш аты рь В. М.

В защ иту вибрационного частотомера — Эль- кинд Ю. М.

Закон, принцип или правило? — Ржонсниц-кий Б. Н.

13. Х РО Н И К А И нф орм ации

В А кадем ии наук Союза С С Р С овещ ание ino автом атизации технологических

процессов в маш иностроении Вручение орденов С С С Р деятелям советской

наукиС овещ ание по тяговом у электрооборудованию в

РигеВ научно-техническом общ естве М ЭИ им. М оло

това. К созданию моиографии «И стория энергетической техники в С ССР»

Н а пленуме секции сельской электриф икации в К иеве

Вопросы энергохозяйства на предприятиях нефтяной промышленности

В научно-техническом общ естве В ЗЭ И Н аучно-техническое совещ ание по авто1м атизации

и телем еханизации энергосистем К онф еренция —- курсы по городским электриче

ским сетямВ Техническом управлении М инистерства элек

тростанций и электропромы ш ленности К онф еренция по физическому м оделированию

энергетических систем Годовые итоги научно-исследовательских работ на

конференции 'МЭИ им. М олотова Н аучная конференция Сибирского физико-техни

ческого института Научно-техническая конференция в И вановском

энергетическом институте им. Л енина Вопросы электрификации сельского хозяйства на

совещ ании в г. Б аку Научно-техничеокое совещ ание по вопросам ке

рамической изоляции В С вердловском отделении В Н И ТО Э . Научно-

техническое совещ ание по электрификации сельского хозяйства

В М осковском отделении В Н И ТО Э . С овещ ание по комбинированному высокочастотному нагреву и суш ке древесины

В Академии наук Украинской СС Р Пленум правления В Н И ТО Э В Московском электромеханическом институте ин

ж енеров ж елезнодорож ного транспорта им. Дзерж инского

9

10

11

12

1

2

3

3

3

3

33

4

4

4

5

6

7

7

7

7

87


Н аучно-техническая конференция В ЗЭ И В Д ом е инженера и техника им. Д зерж инского Н аучно-техническая конференция по пром ы ш лен

ному применению токов высокой частоты М ощ ная сельская гэс на Ставрополье В техническом управлении М ЭС С С С Р В НТО М Э И им. М олотова В Научно-техинческом общ естве В ЗЭ И Д иссертации на соискание ученой степени доктора

технических наук Н аучно-техническая конференция по релейной з а

щите, автом атике и телемеханике В Техническом управлении МЭС О XV сессии м еж дународной конференции по

большим электрическим сетям О рганизации В Н И ТО Э содействуют электриф и

кации сельского хозяйства В Техническом управлении 'МЭС В Институте истории естествознания и техники

А кадемии наук С С С Р

Ю билеи .

П рофессор В. В. М ешковД октор технических наук И. А. Сы ром ятниковЧлен-корреепондент А кадемии наук СССР.

В. И. К оваленков Заслуж енны й деятель науки и техники Л . И, Си

ротин окий Профессор А. М. Ф едосеев Профеооор А. Я. Тер-Хачатуров Профессор С. М. Брагин

Н екрологи

В. К. А ркадьев А. Я. Рябков Г. М. Розанов И. Д . Ц ю рупа

14. Б И Б Л И О Г Р А Ф И ЯКнига В. А. И зъю рова «Тяговые расчеты город

ского электротранспорта» — Галонен Ю. М. Книга М. Г. Н овлянской «Борис Семенович Я ко

би. Библиограф ический указатель» — Неми- розский Е. Л .

Книга М. М. М ихайлова «Э лектрам атериалове- дение» — Д роздов Н. Г., Привезенцев В. А., К ом аров Н. С., Никулин Н. В., Ш уйский И. И., Кремлевский П. А., Геппе А. П., А лександров Н. В., Тареев Б. М., Эйген- сон Л . С., Стефанов В. С., М агидсон А. О.

Книга Л . Н. Грузова «'Методы м атем атического исследования электрических маш ин» — Янко- Триницкий А. А.

Книга В. А. Веникова и Л . А. Ж у ко ва «П ереходные процессы в электрических системах (элементы теории и р а с ч е т а )» — К азовский Е. Я.

От авторов — Веников В. А.Книга Д . М. К азарновского «И спы тания радио

технических м атериалов и деталей» — Завали- шин П. И.

Книга М. И. Радовского «Борис Семенович Я коби. Биографический очерк» — Б очарова М. Д .

Книга Л . П. П етрова «Схемы контакторного управления электроприводами» — Сиротин А. А.

Книга С. Н. Веш еневского «Расчет характеристик и сопротивлений для электродвигателей» — Соколов М. М. и Сиротин А. А.

Книги А. А. А копяна, Г. В. Буткевича, Л . Ф. Д мо- ховской, Е. С. К ухаркина, Г. А. Л ебедева, Д . В. Р азевига, А. С. С ергеева, Л , И. Оиро- тинского «Техника высоких напряж ений», ч. I и А. В. А лм азова, П. В. Борисоглебского,

99999

10

1111

1212

12

2

4

688

12

334

12


№ 12 Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В О 95

Продолж ение


С, С. Городецкого, Л . Ф. Дмоховской, А. В. П анова, Л . И. Оиротииского «Техника высоких напряж ений», ч. II — Воробьев А. А., В оробьев Н. И., Т рескина М. Н., Воробьев Г. А., К аляцкий И. И., Трубицын А. М., Дм итревский В. С., К алганов А. Ф., Кучин В. Д .

О твет авторов и р едактора — А копян А. А., Борисоглебский П. В., Буткевич Г. В., Д м о- ховская Л . Ф., Р азеви г Д . В., Сиротин- ский Л . И.

К нига И. Я. Ры ш ковского и К. Г. Кучмы «Тяговы е подстанции» — Волобринский С. Д . и Звездкин М. Н.

Книга И. А. С ы ромятникова «Реж им ы работы синхронных генераторов» — К ом ар Е. Г.

Книги Г. В. Ф едорова и Л . С. Соколова «П одвиж ной состав м етрополитена», И. С. Ефимова «Троллейбусы — основы теории, конструкции и расчета», М. П. Кутыловского «Э лектрическое оборудование трам вая» и М. С. Черто- ка «Трам вайны е вагоны (КТМ -1, КТП-1 и М Т В -82)» — Галонен Ю. М.

К нига X. Ф. Ф азы лова «Теория и методы расчета электрических систем. С тационарны е р еж имы» — Веников В. А. и М ельников Н. А.

Книга М . Ф. П ояркова «Сельские электрячеокие станции я подстанции» — Синьков В. М.

Книга Н. А. П олякова «Электрические м аш ины»— Гейлер Л . Б.

Н овы е книги по электричеству, электротехнике и электроэнергетике

(списки книг опубликованы в № № 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 12 на 96 стр.)

15. Р А З Н Ы Е

Ш апиро Д . Н.— Выбор парам етров элементов фильтров д л я подавления индустриальны х 'Помех

10

12

12

12

3 61

А в т о р ы , н а з в а н и я м а т ер и ал о в

М ихайлов М. И., М арков М. В. и Разум ов Л . Д .—Опыты по выяснению влияния электрических ж елезны х дорог переменного тока на цепи связи

Ильгекит Ф. Э. и Ж ондецкая О. Д .— Ком'Плекс- ное П'Ода'Влен.ие радиопомех, создаваемых элект р ообо рудов а н и ем пр едприяти й

Аронзон Г. С.— О расчете влияния блуждающих токов на подземные сооружения

Акопян А. А., Гурвич Н. Л ., Ж уков И. А. и Неговский В. А.— О возможности оживления

организма при фибрилляции сердца воздействием им'пульсн'ого тока

Каменский А. В.— Грозозащита самолетов

Н омограммы (на 3-й полосе облож ки)

Н ом ограм м а д л я реш ения уравнения х -\- jy = = re-'® • Сост. И. А. Вильнер

Н ом ограм м а для реш ения полного кубического уравнения (комплексные корни). Сост. Д . Е. Л евит

Но!мограм'ма для определения волнового сопротивления коаксиальны х цилиндров. Сост.

Н. И. Черных Н ом ограм м а для преобразования гиперболическо

го и кругового тангенса и котангенса к показательной форме. Сост. И. А. Вильнер

Н омограмма для реш ения уравнения четвертой степени. Сост. Д . Е. Л евит

Н омограф ическое реш ение трехчленного уравн ения п-ной степени

■+- * *П р а ви ла подготовки рукописей авторами ж урна

л а «Электричество» (3 и 4 полосы облож ки) К читателям — Р едакцион ная коллегия ж урнала

«Электричество»

К онф еренции читателей ж урнала «Электричество»

S; я X

1012

1

2

5

7

8

11

1112

23

44

66

4377

96

95 96’

96

96

90

38

II. Алфавитный указа т ель авторов

А б р ам о в А, И , 7, 24 А б р ам о в и ч Г. П . 1, 80 А в а ев С. А . 7. 92 А й зе н б ер г Б . Л . 9, 82 А коди с М . М . 7, 52А ко п ян А. А. 8. 93; 10, 43 А л ек са н д р о в Н . Б . 3, 93 А л ьтм ан А. Б . 6, 65А м о со в а С. П . 10, 39А н в ел ьт М . Ю . 6, 88 А н д р еев В. В . 4, 73; 12, 18 А нти к И . В . 4. 70 А н ш ел ес А. И . 3, 49 А рон зон Г. С, 9. 66А рхи п ов Н . К . 5, 70А таб е к о в Г. Н . I, 53

Б а д а л я н ц М. Г. 3, 77 Б а л а г у р о в В . А. 9, 15; 10, 10 Б а л ы гн н И . Е . 1, 89 Б а л ь я н Р . X. 5. 84 Б а р с к и й М . Р , 3, 44; 3, 86 Б а с о в А. М . П . 49 Б а х а р е в С. А. 8, 37 Б а х р а х А М. 2, 72 Б а ч у р и н Н , И , 7. 63 Б ел и ч е н к о Г. М . 3, 78 Б ел и ч ен к о Г. Ф. 8, 73 Б е л ь к и н д Л . Д . 5, 72 Б е л я е в М . В . 3. 54 Б е р г е р А. Я . 1. 71, 73; 2, 19;

4, 69

Б е р е д н и к о в а В. Ф. 3, 3; 4, 37 Б ер ези н В. Б . 7, 91 Б и б и к о в Е . С . 12, 32

Б о га т ы р е в О. М . 2, 57 Б о го л ю б о в В. Е. 10, 68 Б о го р о д и ц к и й Н . П . 7, 56 Б о го сл о в ск и й А. В. 12, 45 Б о го я в л ен с к и й В. Н , I, 46 Б о гу с л а в с к и й П . С. 2, 91; 3, 81;

9, 89Б о р и со гл е б ск и й П . В. 8, 93Б о ч а р о в а М . Д . 6, 92Б р а ги н С. М . 5, 63Б р и л ь М . В. 7, 52Б р о н О . Б . 7, 3Б у гр и н о в Е . А. 3, 30; 6, 88:

10, 76Б у д зк о И . А. 12, 74

Б у л ь Б . К. 8, 22 Б у р гс д о р ф В. В. 1, 15 Б у р л о Е. А. П . 39 Б у тк ев и ч Ю . В. 8, 93 Б ы к о в М. А. 6, 35

ВВ а а г Л . А. 8. 80 В ай н б ер г Г. С. 10, 29 В ас и л ье в Ю . К . 4, 59 В ек сел ь м ан О. Г. 2, 13 В ен и ков В. А. 4, 3; 4, 96; 5.

3; 12, 84 В есел о вски й О , Н . 7, 77 В еч х ай зер Г. В. 3. 58 В и л ьн ер И . А. 1, 96; 7, 95 В и н тер Л. В. 3. 76

В и слоух Л . Л. 1, 88; 5, 92 В оеводи н К. Н . 12. 57 В ол ков А. С, 9, 6 В ол ков В . А. 12, 61 В ол обри н ски й С. Д . 8, 94 В ол ькен ш тей н А. А. 11, 73 В ороб ьев А. А. 8, 91; 10, 75 В ороб ьев Г. А. 8, 91 В ороб ьев Н . И . 8. 91 В оронов Р . А. 4, 81; 5, 58 В о ск ресен ски й А. А. 1, 61

ГГ а ев ен к о Ю . А. 6, 8; 11, 16Г ал он ен Ю . М . 1, 94; 10, 95 Г а л ьп е р н М . Л . 12, 57 Г а м б у р г Б . М . I, 82 Г ей л ер Л . Б . . 12, 87

Геппе А. П . 3, 93 Г ерш ен горн А. И . I, 86; 4, 87.

88; 5, 90; 6. 90 Г и кис А. Ф. 2, 75 Ги тм ан М . И . 12, 74

Г л азен к о Т. А. 12. 23 Г л азу н о в А. А. 4, 75 Г л ебов В . А. 9, 29 Г ол ем б о 3 . Б . 9, 49 Г олоуш кин В. Н . 11, 88 Г о л у б ц о в а В. А. 12, 61 Г о л ь д и н а Л . Л . 4, 53 Г он чарск и й Л . А. 4, 62; 7, 89:

8. 84Горен ш тей н М . Д . 10, 86 Г о р ько в А. А. 8, 65 Г о ряй н ов Ф. А. 3. 14

Грей сух М. В. 2. 85: 7, 47;9. 86

Г руди н ски й п. Г. 6, 86; 8, 77 Г р у ш в и ц к ая О. Н . 1. 69 Г у б ан о в М . Н . 12, 8

Г урвич Н . Л . 10. 43 Г усев С . А. 4, 67; 12, 70 Гутин С. С. 7, 89

Д а в ы д о в а Л . Г. 12, 81 Д и д о р е н к о И . А. 3, 72 Д и к о в ск и й Б . С. 3, 75 Д м и тр е в с к и й В. С. 8, 91; 10.

73, 75 Д м и тр и ев В. М . 9, 75 Д м о х о в с к а я Л . Ф. 8, 93 Д ж у в а р л ы Ч . М . 3, 58 Д о м а н с к и й Б . И . 2, 3 Д о н ск о й А. Е . 5, 52; 9, 70, 92 Д о р о ф е е в В. И . 9, 77 Д р о зд о в А. Д . 6. 39Д р о зд о в Н . Г. 3. 93

ЕЕ го р о в К. П . 3. 72 Е го р о в П . М . 3, 6 Е п ан еш н и к о в М . М . 11, 68

Е р е м еев А. С . 10, 3Е р е м еев В, Д . 6, 75Е рм и л ов А. А. 6, 14 Е ф ро й м о в и ч Ю . Е. 3, 33

ЖЖ о н д е ц к а я О . Д . 8, 44 Ж у к о в И . А. 10. 43


96 .. 9 Л' Е К Т Р И Ч Ё С Т В О :n’o 1 2

Ж у к о в Л . А. I, 5; 4, 3 Ж у х о ви ц к и й Б . Я. 2, 89

З а в а л и ш и н П . И . 5, 95З а й ц е в И . А. 2. 21; 2, 79З ал е сск и й А. М 7, 63; 9, 88 З а с л а в с к а я Н . Я . 3, 38 З в е зд к и н В . Н . 2, 64 З в езд к и н М . Н . 8, 94 З ев ек е Г. В. 2, 54 З ей л и д зо н Е . Д . 11, И З и л ь б е р б л а т Я . Б . 6, 58 З л а т к о в с к и й А. П . 9, 6

И

И ва н о в Е . А. 4, 69 И ва н о в Л . И . 4. 17 И зр а е л и т Г. Б . 2, 64 И л ьге к и т Ф . Э. 8, 44 И он ки н П . А. 9, 38И о ф ф е А. Б . 1. 42И с тр а то в В. Н . 8, 86

И щ ен ко И . И . 7, 92

К

К а за н ц е в К . Г. 5, 51 К азар н о в ск и й Д . М . 2, 40 К азо вск и й Е . Я. 4, 93: 7, 16 К ал га н о в А. Ф. 8, 91К ал и н и н Е . В . 1, 50; 3, 82;

11, 91 К а л я е в А. В . 2, 21 К ал яц к и й И . И . 8, 91К ам е н ец к и й Б . Г. 5, 46 К ам е н ец к и й М . О . I, 71К ам ен ски й А. В . 8, 86; 12, 77

К ап л а н В . В. Ю, 90 К ап л я н ск и й А. F.. 4, 46 К ап н и к М . Ш . 9, 90К а р а е в Р . И . 10, 33К астер И . М . 3, 86К а ч а н о в а Н . А. 9, 30К ая л о в Г. М . 1. 80 К в ач ев Г. С . 3, 89 К едри н В. М . 4, 72К и р и л л о в а Г. К . 7, 56 К л ап ч у к Л . Д . 3, 78 К н о р р и н г Г. М . 6, 51К н язев ски й Б . А. 6, 85 К озл ов В . А. 2, 8; 6, 75; П , 31 К о м ар Е . Г. 9, 95 К о м ар о в Н . С . 3, 93 К о н о в ал о в А. В. I, 76К о н стан ти н о в В. И . 2, 78; 3, 74 К оры ти н А. М , 5, 27 К остен к о М . В . 8, 31 К остром и н А. И . 4, 76К очененко М . Д . 2, 17К очи нев Ю . Г. 4, 56 К о ч уби евски й Ф , Д . 5, 89 К р ав ч е н к о В. С. I. 59К р ай з А. Г. 1, 85; 9, 90; 10, 91 К р ем л ев ск и й П . А. 3, 93 К ры л ов М . А. 5, 41 К увш ин ский Н . Н . 6, 87 К уделин Я . М . 3, 77 К у д р яв ц ев М . В. 8, 87К у д р яш о в С. А . 12, 73

К укуш кин И . Н , 3, 76 К униц кий Н . П . 4, 33 К ур д и ан и И . С. 3, 66 К учин В. Д . 8, 91 К учи нски й Г. С. 6, 70К учкин М . Д . 9. 34

Л

Л а б у н ц о в В . А. 6, 46 Л а в р о в В. М. 4. 77; 7. 81 Л е б ед ев Б . П . 12, 78 Л е б ед ев В. Н . 4, 71

Л е б е д е в М . В. 4, 90 Л е б е д е в С . П . 12, 32

Л е в и н М . С. 4. 82 Л е в и н то в С. Д . 7, 91Л е в и т Г. О. 8, 87Л е в и т Д . Е . 2, 96; 8. 96; 11, 96Л и п а т о в Д . Н . 5, 30Л и т к е н с И . В. 5, 93Л о м а з о в Д . Б . 9, 59Л о р т к и п а н и д з е Б . Г. 9, 64 Л у к а ч е р В Г. 8, 83Л у р ь е А. Г. 1, 64; 2, 79Л у р ь е Б , Б . 2, 17Л у р ь е Л ._ С . 4, 78; 5, 84Л ы с а к о в с к и й Г. И . 7, 68Л я х о в В. Л . 7. 87

глМ аги д со н А. О . 3, 79, 93 М ам и к о н я н ц Л . Г. 2, 52; 7, 10:

8, 9М ар к о в М . В . 4. 23 М ар к о в Н . А. 8, 47М ар ты н о в А. Н . 1, 34 М ар ч е н к о Е . А. 4, 73М еерови ч Э, А. 2, 86М е ж л у м о в А. А. 2, 76М ези н Е. К . 4, 86 М ел и к -С а р к и со в Б . С . 4, 73 М ел ь н и к о в Н . А. 6, 3; 12, 51, 84

М и тр я со в П . Ф. 5, 88М и х ай л о в М . И . 2, 26; 4, 23;

9, 84М и х ал к о в А, В. 6, 89М оги л ьн и ко в В . С . 11. 44М о ты ги н а С . А. 8, 73М у ко сеев Ю . Л . . 6, 86

НН а з а р о в В. Г. 7, 60Н а й ф е л ь д М . Р . 7, 85 Н а ш а т ы р ь В. М . 10, 90 Н е в е ж и н В. К. 8, 52Н его в ск и й В . А . 10, 43Н ей м ан Л . Р . 2. 79; 3, 3; 11, 81 Н ету ш и л А. В. 4, 71; 7, 92Н и к о л а е в А. Т. 3, 77Н и к о л ь ск и й К . К . 9, 84 Н и ку л и н Н . В. 3, 93Н ем и р о в ск и й Е . Л , 2, 95Н о в о с е л ь ц е в Я . В . 9, 45

О ку н ь С. С . 8, 27 О стр о в ск и й М . А. 6, 58

П

П а в л ы ч е в Л . Е . 1, 26 П а н а с е н к о в М . А. 12, 13 П а р ф е н т ь е в А. И . 10, 66 П ен со н Г. М . 12, 73

П е р е к а л и н М . А. 4, 77П е р е л ь м у т е р Н . М . 10, 78 П есси н Я . И . 2. 83П етр и к е е в В. И . 11, 39П етр о в Б . П . 4. 29П етр о в Г. Н . 7. 24; 8, 27П е т р о в И . И . 2. 92; 3, 77П етр о в С. Я . 7. 38П етр о с о в В. Д . 12, 73

П етр о с о в И . М . 3, 89; 7, 91;12, 78

П л и с Г. С . 4, 64; 12, 62 П о б егай л о К . М . 7, 68 П о л и в а н о в К . М. 3, 19; 7, 70 П о л о в о й И . Ф. 8, 31 П о л о н ск а я Л . В . 4, 41; 9, 20 П о л я к Н . А. 10, 6 П о л я к о в Б . А. 1, 79 П о л я к о в В. Е . 4, 89

П о л я к о в а Н . Л . 7, 56 П оп о в И . Н . 11, 23 П остн и ко в и . М. 7, 81 П р и в езен ц ев В. А. 3, 93 П р и кл о н ски й Е . Н . 8, 79 П р о то п о п о в Б . А. 9, 91 П у х о в Г. Е . 4, 81; 10, 39

Р аб и н о в и ч С . Г. 11, 63 Р а д у н с к и й Л . Д . 6, 78 Р а зе в и г Д . В . 8. 93 Р а зу м о в А. В . 7, 90 Р а зу м о в Л . Д . 2, 26; 4, 23;

9, 84Р а х и м о в Г. Р . 2, 77; 11, 81 Р аш к о в с к и й С. Ф. 6, 62Р е й н го л ь д Ю . Р . 10, 49 Р ем н ев В . Ф . 11, 71 Р ен н е В . Т. 6. 70 Р ж о н сн и ц к и й Б . Н . 12, 75Р о д и о н о в а 3 . П . 9, 93; 11, 95Р о д ш т ей н Л . С . 10, 78Р о ж д ест в е н ск и й В, Т. 8, 81Р о зе н б е р г Б . И . 8, 75Р о зе н б л а т М . А. 8, 67Р о зен к н о п М . П . 4, 76Р о зе н т а л ь А. М . 9, 86Р о зен ш те й н Л . Я. 4, 83; 12, 73 Р о зо в ск и й Ю . А. 4, 73 Р о си н ски й Н . И . 12, 71

Р о с м а н Л . В. 9, 34 Р у д н ев П . В . 1. 82 Р у д н ы й В , М . 7, 52 Р у зи н В . А. 3, 91 Р ы в к и н А. М . 9, 26 Р ы к л и н Ф . Г. 8, 64

С аб и н и н Ю . А, 7, 32 С ав и ц к и й Ю . К . 7, 83 С ам о д е л к и н В. Б . 4, 48 С ап и р о Л . И . 1. 78 С аф р и с Л . В. 10. 27 С ел и б ер Б . А. 11, 63С ем ен ов С. Н . 6, 88 С ен ченков А. Ф. 8, 67 С ер геев А. С. 10, 92 С ер д и н о в а И . Н . 3, 44 С и д о р о в Н . Н . 8, 59С ин ьк ов В . М . 12, 86С и ротин А. А. 6, 95; 7, 93;

12, 3С и роти н ск и й Е . Л . 1, 77 С ироти н ск и й Л . И . 8, 93 С ко б ел ев В. М . 8, 61 С л а в я н о в Н . Н . 6, 83 С м е л я н с к а я Б . Я. 5, 18С м ол ов В . Б . 9. 45 С м о р о д и н ски й Я . М . 11, 23 . С озон ов В . Г. 5, 37С окол ов М . М . 7, 93С о л д атч ен ко Г. Ф. 1, 74С те ф а н о в В. С. 3, 93 С теф ан о в и ч Н . Н . 9, 86С тол ов Л . И . 2. 76 С тр а х о в С. В . 6, 20С тр аш н и н Э . П . 4, 85 С ту л ь н и ко в В. И . 4, 86С туп ел ь Ф . А. 7, 43С ы р о м ятн и к о в И , А. 8, 3; II , 3

Т а р еев Б . М . 2. 74; 3, 79, 90, 9 3 * Q 94

Тахв'ано’в Г. И . 9, 45 Т елеш ев Б . А. 4. 78 Т е р -Г а з а р я н Г. Н . 4, 11 Т и м оф еев Б . Б . 12, 29

Т р а п езн и к о в В . А. 3, 76 Т р а х тм ан Л . М . 2, 32 Т р е ск и н а М . Н . 8, 91 Т р о ф и м ен к о в Д . Е . 1, 12 Т руби ц ы н А, М . 8, 91

У д ов и чен ко Б . А. 12, 57

Ф

Ф а б р и к а н т В . Л . I I , 23 Ф ай н и ц ки й В , М . 2, 88; 6, 70 Ф ат ю ш ен к о С . Г. 5, 86 Ф ед оров А. А. 6, 85 Ф ед о р о в а И . А. 4, 7 Ф едотки н С. Н . 6, 58 Ф и л и м о н о в П . В . 5, 85 Ф р ан ц у зо в Е . М . 3, 78 Ф рум ки н А, А. 9, 70

Х ар ч ен ко Р . Р . 6, 26Х ирвонен X. П . 7, 52Х ол явски й Г. Б . 4, 83Х ом ерики О . К . 3, 66

U

Ц в е р а в а Г. К . 2. 68; 4, 70; 7, 86 Ц ей р о в Е . М . 9. 88 Ц у к е р н и к Л . В. 9, 30

Ч е б о т а р е в Е . В . 9, 55Ч ер в о н ен к и с Я . М . 7, 88; 10.

91; 11, 92; 12, 75 Ч ер н и н А. Б . 5, 18 Ч ер н ы х Н . И . 5, 96Ч и л и к и н М . Г. 5, 27

Ш

Ш а м а е в Ю . М . 10, 68Ш ап и р о Д . Н . 3, 61Ш ар о в В. С. 3, 14; 5, 24Ш ей нин И . Е . 4, 85Ш ен ем ан Г. А. 10, 66 Ш ер е н ц и с А. Н . 4, 87; 6, 3; 8,

31; 12, 51 Ш еф к и н д М . Д . 1. 73Ш и н к ов С . Н . 3, 73Ш н и ц ер Л . М . 4, 83Ш тей н Н . И . I I , 58 Ш у б ен ко В. А. 6, 37Ш ум ск и й И . И . 3, 93 Ш ур С. С. I I , 52Ш у ф м ан Л . И . 10. 86

щЩ еп ето в В. Н . 12, 38

Э йген сон Л . С. 3, 93 Э й д е л ьк и н д А . М . 7, 56 Э л ь к и н д Ю . М . 8, 16; I I , 90

Ю

Ю ж а к о в В . М . 8, 57 Ю м ато в А. А. 2, 77; 4, 70 Ю реви ч Е . И . 2, 3

Я

Я н к о-Т ри н и ц ки й А. А. 3, 94 Я р оц к и й А. В. 10, 80 Я ст р ж ем б ск и й Д . А. 9, 85

С дано в набор 21/Х 1954 г.Т-08472 О б ъ е м 12 п . л .

П о д п и с а н о к п еч ат и З/Х П 1954 г. У ч .-и зд . 16,5 л . Т и р а ж 18 1

Ф о р м а т б у м а г и 60Х 92 '/8 э к з . З а к . 1424

Т и п о гр аф и я Г о с э н е р г о и з д а т а . М о с к в а , Ш л ю з о в а я н а б ., 10.


С С С Р - М О С К В АВ С ЕС О Ю З Н О Е ОБЪЕДИНЕНИЕ

МАШИНОЭКСПОРТПродает всевозможное электротехническое

оборудование: генераторы, трансформаторы,сварочные агрегаты , тяговые, крановые, насосные, буровые, прокатные электродвигатели, электропечи, высокочастотные установки, высоковольтную и низковольтную аппаратуру, за рядные агрегаты , установки и аппараты электроавтоматики и релейной защиты.

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЗАВО ДО В С С С Р -С А М О Е ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОЕ, НАДЕЖ НОЕ И ЭКОНОМИЧНОЕ.

Конструкции советских машин созданы на основе новейших достижений науки и техники и отличаются высокими эксплуатационными показателями и простотой управления.

Все виды оборудования обеспечиваются за пасными частями и подробными инструкциями.

З А К А З Ы НАПРАВЛЯЙТЕ ПО АДРЕСУ: М осква, Г-20.0, Смоленская-Сенная площадь, 32/34, В/О ,,М аш иноэкспорт‘ ‘

Телеграфный адрес: Москва Машиноэкспорт.Телефон Г-4-46-13


Цена 8 руб.

Первый русский электротехнический журнал

ЭЛЕКТРИЧЕСТВООрган А кад ем и и н а у к СССР,

М инист ерст ва эл ект рост ан ц и й СССР и М инист ерст ва элект рот ехн и ческой

п ром ы ш л енн ост и СССР

75-й год издания

Ж у р н ал «Электричество» выходит с 1 ию ля 1880 г, по инициативе вы даю щ ихся русских электротехников и физиков конца XIX в.: В. Н. Чиколева, П. Н. Я блочкова,А. Н. Л оды гина, Д . А. Л ачинова, А. С. П опова, Я- И. Ковальского, Н . П . Булы гина,А. Г, Столетова, О. Д . Хвольсона, Ф. Ф. П етруш евского, Н. Г. Е горова и др.

Ж урн ал «Электричество» ведет систематическую пропаганду научно-технических знаний и методов в области электричества, освещ ает проблемны е — теоретические и инженерны е — вопросы электротехники, результаты научно-исследовательских работ, опыт эксплуатации электротехнических установок и информирует о выпуске нового электроэнергетического оборудования.

Ж у р н ал «Электричество» рассчитан на ш ирокие круги электротехников — инж енеров и научных работников — и направлен на оказание им действенной помощ и в р а з работке и реш ении важ нейш их практических и теоретичесних задач , возникаю щ их в работе по электриф икации всех отраслей народного хозяйства Советского Союза.

Ж у р н ал «Электричество» содерж ит обзорные материалы , специально предназначенные д л я расш ирения научно-технического кругозора молодых инж енеров и научных работников.

Ж у р н ал «Электричество» д ает научно-техническую консультацию читателям .

Ж у р н ал «Электричество» освещ ает вопросы истории электротехники, роль отечественных ученых и изобретателей; информирует читателей в реф ератах и обзорах об актуальны х м атериалах советской и иностранной электротехнической периодики; сообщ ает в хроникальны х зам етках о важ нейш их событиях и совещ аниях электротехнической общ ественности страны, о реш ениях технических управлений М ЭС и М Э П , о ю билейны х и пам ятны х датах.

Ж у р н ал «Электричество» регулярно помещ ает научно-технические дискуссии и кри тико-библиографические м атериалы .

Ж у р н ал «Электричество» на 1955 г. мож но вы писать в лю бом почтовом отделении и конторе Сою зпечати, а т ак ж е через уполномоченных по подписке на предприятиях, в институтах и в учреж дениях.

12 номеров в год 144 печ. л.

Подписная цена: 96 руб. в год


ЭЛЕКТРИЧЕСТВО · 2015. 3. 27. · Гальперн, В. Д. Петросов, Г. М....

Documents