Структура учебников по электрическим машинам и аппаратам
В процессе выполнения НИР по созданию асинхронных двигателей с улучшенными пусковыми, регулировочными и динамическими свойствами получен ряд новых сведений, факторов и закономерностей. Разрозненные публикации авторы предлагают включить в новые учебники. Приводится состав, структура и краткое описани...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Електротехніка і електромеханіка |
|---|---|
| Дата: | 2003 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
2003
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143691 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Структура учебников по электрическим машинам и аппаратам / А.П. Вербовой, П.Ф. Вербовой // Електротехніка і електромеханіка. — 2003. — № 4. — С. 115-120. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-143691 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Вербовой, А.П. Вербовой, П.Ф. 2018-11-08T21:13:07Z 2018-11-08T21:13:07Z 2003 Структура учебников по электрическим машинам и аппаратам / А.П. Вербовой, П.Ф. Вербовой // Електротехніка і електромеханіка. — 2003. — № 4. — С. 115-120. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 2074-272X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143691 621.313 В процессе выполнения НИР по созданию асинхронных двигателей с улучшенными пусковыми, регулировочными и динамическими свойствами получен ряд новых сведений, факторов и закономерностей. Разрозненные публикации авторы предлагают включить в новые учебники. Приводится состав, структура и краткое описание содержания таких учебников. В процесі виконання НДР щодо створення асинхронних двигунів з поліпшеними пусковими, регулювальними і динамічними властивостями отримано ряд нових відомостей, факторів і закономірностей. Розрізнені публікації автори пропонують внести в нові підручники. Наведено склад, структура і короткий зміст таких підручників. At implementation of research projects on creation of asynchronous machines with improved starting, regulating and dynamic properties the row of new information, factors and laws is got. The separate publications authors suggest plugging in new textbooks. These textbooks compositions, structures and short descriptions are brought ru Інститут технічних проблем магнетизму НАН України Електротехніка і електромеханіка Зміст освіти за напрямами підготовки "Електротехніка" і "Електромеханіка" Структура учебников по электрическим машинам и аппаратам Structures of textbooks on electric machines and apparatus Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Структура учебников по электрическим машинам и аппаратам |
| spellingShingle |
Структура учебников по электрическим машинам и аппаратам Вербовой, А.П. Вербовой, П.Ф. Зміст освіти за напрямами підготовки "Електротехніка" і "Електромеханіка" |
| title_short |
Структура учебников по электрическим машинам и аппаратам |
| title_full |
Структура учебников по электрическим машинам и аппаратам |
| title_fullStr |
Структура учебников по электрическим машинам и аппаратам |
| title_full_unstemmed |
Структура учебников по электрическим машинам и аппаратам |
| title_sort |
структура учебников по электрическим машинам и аппаратам |
| author |
Вербовой, А.П. Вербовой, П.Ф. |
| author_facet |
Вербовой, А.П. Вербовой, П.Ф. |
| topic |
Зміст освіти за напрямами підготовки "Електротехніка" і "Електромеханіка" |
| topic_facet |
Зміст освіти за напрямами підготовки "Електротехніка" і "Електромеханіка" |
| publishDate |
2003 |
| language |
Russian |
| container_title |
Електротехніка і електромеханіка |
| publisher |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Structures of textbooks on electric machines and apparatus |
| description |
В процессе выполнения НИР по созданию асинхронных двигателей с улучшенными пусковыми, регулировочными и динамическими свойствами получен ряд новых сведений, факторов и закономерностей. Разрозненные публикации авторы предлагают включить в новые учебники. Приводится состав, структура и краткое описание содержания таких учебников.
В процесі виконання НДР щодо створення асинхронних двигунів з поліпшеними пусковими, регулювальними і динамічними властивостями отримано ряд нових відомостей, факторів і закономірностей. Розрізнені публікації автори пропонують внести в нові підручники. Наведено склад, структура і короткий зміст таких підручників.
At implementation of research projects on creation of asynchronous machines with improved starting, regulating and dynamic properties the row of new information, factors and laws is got. The separate publications authors suggest plugging in new textbooks. These textbooks compositions, structures and short descriptions are brought
|
| issn |
2074-272X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143691 |
| citation_txt |
Структура учебников по электрическим машинам и аппаратам / А.П. Вербовой, П.Ф. Вербовой // Електротехніка і електромеханіка. — 2003. — № 4. — С. 115-120. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT verbovoiap strukturaučebnikovpoélektričeskimmašinamiapparatam AT verbovoipf strukturaučebnikovpoélektričeskimmašinamiapparatam AT verbovoiap structuresoftextbooksonelectricmachinesandapparatus AT verbovoipf structuresoftextbooksonelectricmachinesandapparatus |
| first_indexed |
2025-11-27T07:17:49Z |
| last_indexed |
2025-11-27T07:17:49Z |
| _version_ |
1850803372757614592 |
| fulltext |
Зміст освіти за напрямами підготовки "Електротехніка" і "Електромеханіка"
ISBN 966-593-254-3 Електротехніка і Електромеханіка. 2003. №4 115
УДК 621.313
СТРУКТУРА УЧЕБНИКОВ ПО
ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ МАШИНАМ И АППАРАТАМ*
Вербовой А.П., к.т.н., Вербовой П.Ф., д.т.н.
Институт электродинамики Национальной академии наук Украины
Украина, 03680, Киев-57, пр-кт Победы, 56
тел. (044) 441-25-75, E-mail: podol@eld.Kiev.ua
В процесі виконання НДР щодо створення асинхронних двигунів з поліпшеними пусковими, регулювальними і динаміч-
ними властивостями отримано ряд нових відомостей, факторів і закономірностей. Розрізнені публікації автори про-
понують внести в нові підручники. Наведено склад, структура і короткий зміст таких підручників.
В процессе выполнения НИР по созданию асинхронных двигателей с улучшенными пусковыми, регулировочными и
динамическими свойствами получен ряд новых сведений, факторов и закономерностей. Разрозненные публикации
авторы предлагают включить в новые учебники. Приводится состав, структура и краткое описание содержания
таких учебников.
* Члени редакційної колегії, що ознайомилися зі змістом даної статті, багато в чому не згодні з її основними поло-
женнями. Проте, ми не вважаємо за доцільне перешкоджати авторам в прагненні донести своє бачення проблеми до
читачів журналу – фахівців з електричних машин і апаратів, які зможуть скласти власну думку про ідеї, сформульо-
вані в даній роботі.
Стаття публікується в авторській редакції без будь-якої правки.
В.Г. Данько, Б.В. Клименко
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Настоящая статья базируется на результатах ис-
следований, выполненных в отделе электромеханиче-
ских систем ИЭД НАН Украины в соответствии с го-
сударственными планами НИР по естественным и
научно-техническим темам. В процессе разработки
асинхронных двигателей с улучшенными пусковыми,
регулировочными и динамическими свойствами и
исследовании их при переменной частоте вращения и
изменении значений питающего напряжения установ-
лен ряд новых сведений, факторов и закономерно-
стей, относящихся к теории электромагнитных и ме-
ханических процессов [1-3]. Частично эти результаты
опубликованы в различных научно-технических изда-
ниях [4-9]. Назрела необходимость в объединении их
и последующем издании в виде новых учебников по
электрическим машинам и аппаратам.
Целью статьи является информирование и по-
следующее обсуждение с инженерами и учеными
данной специальности структуры новых учебников,
рационального распределения в них обширного мате-
риала по основам теории, исследованию и проектиро-
ванию различных электромагнитных и электромеха-
нических преобразователей энергии.
СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ
В настоящее время мы пользуемся общепри-
знанными учебниками по электрическим машинам
известных ученых: Костенко М.П., Пиотровского
Л.М. (1958 и 1965 годов издания), Петрова Г.И. (1974
г.), Вольдека А.И. (1974 г.), Иванова-Смоленского
А.В. (1980 г.) и др. Изложение некоторых вопросов в
этих учебниках недостаточно логично и полно. По-
этому нередко приходится пользоваться книгами
Шенфера К.И. (1938 г.), Рихтера Р, (1935 г.) и т.д.
Отметим следующие характерные особенности
существующих учебников и современного состояния
проблемы.
1. Их достаточно много и это хорошо. Можно не
только оценить взгляды отдельных авторов на осве-
щение тех или иных вопросов теории, но и сравнить
их, расширить свой кругозор, научиться рассматри-
вать одни и те же задачи с различных точек зрения и
дискутировать по ним.
2. Если есть разные мнения по некоторым вопро-
сам и ведется дискуссия по ним, то это означает, что
не все задачи теории решены и ученые не пришли еще
к единому мнению. Значит идет процесс развития и
совершенствования.
3. Существующие учебники построены на обще-
принятых в начальный период развития допущениях
и положениях, которые застарели и могут быть сняты
или уменьшена их категоричность. Однако сложились
так обстоятельства, что эта область знаний до сих пор
является одной из наиболее консервативных. Любые
новшества некоторыми лицами встречаются не только
недоверием и отрицанием, а и постоянным сопротив-
лением (задержкой публикаций, защит диссертаций и
другими несолидными действиями).
4. Освещенные в учебниках вопросы теории при-
емлемы для статических, в большинстве случаев но-
минальных, режимов работы. Исследование процес-
сов в динамических режимах работы (например,
асинхронных машин) рассматривается в множестве
статей и монографий, но они не доведены до необхо-
димой точности и общепринятых применений по из-
вестным причинам. Более 50% устройств работают в
динамических режимах с постоянными переходными
электромагнитными и механическими процессами.
5. Занимаясь разработкой и исследованием асин-
хронных двигателей с улучшенными пусковыми, ре-
гулировочными и динамическими свойствами, уста-
116 Електротехніка і Електромеханіка. 2003. №4 ISBN 966-593-254-4
новлено ряд новых факторов, особенностей, положе-
ний и закономерностей. Они требуют освещения в
новых учебниках.
6. В Украине существует множество заводов, из-
готавливающих различные аппараты, трансформато-
ры, электрические машины различной мощности и
назначения, а также сеть научно-исследовательских
учреждений и университетов с высоким уровнем на-
учно-педагогических кадров, способных создать
учебники передового уровня.
7. Настолько широкий спектр применения, кон-
структивных и схемных решений, особенностей и
режимов работы, физического и математического
описания процессов, решаемых задач (разработки
теории, проектирования, технологии и т.д.), относя-
щихся к классу электрических машин и аппаратов,
что осветить их в одном учебнике практически невоз-
можно. Поэтому в первую очередь нужно обсудить
структуру новых учебников.
СОСТАВ И СТРУКТУРНАЯ СХЕМА УЧЕБНИКОВ
Электрические машины и аппараты (ЭМиА),
другие электротехнические и электромеханические
преобразователи энергии, относящиеся к данному
классу устройств, можно объединить в одну группу и
назвать ее "электромагнитные преобразователи энер-
гии" (ЭМПЭ). Почти 100% всей электрической энер-
гии вырабатывается электромеханическими преобра-
зователями (генераторами) и около 75% ее преобразу-
ется в механическую с помощью электромеханиче-
ских аппаратов и двигателей. Поэтому некоторые
"кафедры электрических машин" в высших учебных
заведениях переименовывают на кафедры "электро-
механики". Такое изменение названия нецелесообраз-
но, поскольку не соответствует действительности.
Ведь трансформаторы, как минимум дважды преобра-
зовывают всю электрическую энергию, а электриче-
ские аппараты и устройства, построенные на полу-
проводниковых приборах, нельзя отнести к электро-
механическим преобразователям и они не исключа-
ются из изучения на этих кафедрах.
Примерный состав учебников в виде структур-
ной схемы показан на рисунке и характеризуется сле-
дующими составляющими:
– электрические аппараты традиционных и новых
конструкционных и схемных исполнений, а также про-
стые ЭМПЭ (например, индукционные реостаты);
– трансформаторы;
– АМ – асинхронные машины;
– СМ – синхронные машины;
– МПТ – машины постоянного тока;
– микромашины;
– специальные электрические машины;
– сложные системы ЭМПЭ.
ОБЩИЙ УЧЕБНИК
По традиции в общих учебниках по электриче-
ским машинам рассматривались вопросы теории наи-
более распространенных ЭМПЭ: трансформаторов,
машин постоянного и переменного токов (АМ и СМ).
Если использовать принцип "от простого к сложному",
то считаем целесообразным объединить первые пять
разделов перечня (первого уровня структурной схемы
на рисунке) и разместить их содержание в общем
учебнике. В первом разделе необходимо рассмотреть
также простые ЭМПЭ с движением "в малом".
Каждый элемент первого уровня включает все
элементы второго уровня (см. рисунок). Сосредото-
чить их в общем и последующих учебниках не пред-
ставляется возможным. Очевидно, что в каждом из
учебников необходимо сосредоточить одновременно
теорию электромагнитных и механических процессов
(обведено на рисунке первой штриховой линией). При
достижении адекватности математических моделей,
описывающих электромагнитные и механические
процессы, необходимо объединить их с моделями,
описывающими тепловые процессы (на рисунке пока-
зано второй штриховой линией).
В общем учебнике могут быть рассмотрены наи-
более существенные и самые общие вопросы расчета
электромагнитных параметров, характеристик и проек-
тирования ЭМПЭ. Поэтому нельзя будет добиться
полного отсутствия повторяемости изложения некото-
рых вопросов в учебниках первого и второго уровней.
Вместе с тем общий учебник или его отдельные
части должен по возможности гарантировать точ-
ность (адекватность) описания физических, матема-
тических, схемных и графических моделей, чтобы на
них можно было бы ссылаться в специализированных
учебниках и в учебниках второго уровня.
Возможно в последующем общий учебник целесо-
образно будет разделить на соответствующие схеме пять
отдельных частей с добавлением элементов моделиро-
вания установившихся и переходных процессов в стати-
ческих и динамических режимах работы как при пита-
нии от сети, так и от тиристорных преобразователей.
УЧЕБНИКИ ПО МИКРО- И СПЕЦИАЛЬНЫМ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ МАШИНАМ
Микромашины – это класс электрических машин
малой мощности (от нескольких единиц до сотен
ватт) постоянного и переменного тока, используемых
в качестве управляющих и исполнительных элемен-
тов в системах автоматики в промышленности и в
быту. Ориентиром в этой области можно выбрать
учебник Ермолина Н.П. Электрические машины ма-
лой мощности (1967 г.).
К специальным электрическим машинам отно-
сятся те из них, которые предназначены для работы в
особых условиях и режимах (например, электриче-
ские машины для тракторов, комбайнов, автомобилей,
авиации, транспорта (тяговые) и т.д.). Характерным
для них, кроме общих теоретических положений, яв-
ляется необходимость обеспечения совместной рабо-
тоспособности электрической машины и механизмов
специализированных назначений (например, такие
как в книге Комисара М.И. Электрические машины
гироскопических систем (1963 г.)).
СЛОЖНЫЕ СИСТЕМЫ ЭМПЭ
К этой группе относятся ЭМПЭ, включающие в
себя, в первую очередь, электрическую машину и
систему управления, а также различные системы
электроприводов (например, тот же тяговый электро-
ISBN 966-593-254-3 Електротехніка і Електромеханіка. 2003. №4 117
привод переменного тока, системы электроприводов с
тиристорными схемами управления, системы Г-Д по-
стоянного и переменного тока, системы совмещенных
двигатель-механизмов, многодвигательные системы
электроприводов с заданным распределением мощно-
стей между двигателями, каскадные системы и т.д.).
Здесь возникает необходимость в будущем опи-
сывать систему не "квадратиками" с передаточными
функциями, а системой дифференциальных уравне-
ний, записанных в реальных фазовых координатах с
возможностью достаточно подробного моделирова-
ния всех физических процессов. Такая возможность
появляется в связи с быстрым развитием средств вы-
числительной техники и методов решения систем
дифференциальных уравнений с нелинейными и пе-
риодическими коэффициентами.
УЧЕБНИКИ ВТОРОГО УРОВНЯ
Ко второму уровню учебников относятся такие,
которые рассматривают вопросы, характерные как для
общего (или отдельных его частей), так и для отдель-
ных специализированных учебников. Некоторые из
них характеризуются как общностью для всех осталь-
ных, так и самостоятельным значением. К таким, в
первую очередь, относится учебник по конструкцион-
ным, электротехническим и изоляционным материа-
лам. Наверное нет необходимости в описании приме-
няемых материалов в каждом из учебников. Издание
отдельного учебника по материалам, применяемым в
электромашиностроении и электротехнике тем более
целесообразно и рационально, поскольку постоянно
появляются новые материалы с улучшенными свойст-
вами. Поэтому легче и чаще можно переиздать один
учебник, чем несколько с уточненными данными.
Для крупных электрических машин (например,
мощных асинхронных и синхронных двигателей и
генераторов) представляется целесообразным издание
отдельного учебника по конструкционным исполне-
ниям и технологии изготовления. Если же конструк-
ционные исполнения характерны только для традици-
онных исполнений электрических машин и они не
значительны по объему (например, конструкционные
исполнения роторов асинхронных двигателей), то
целесообразно рассмотреть их в учебнике по проек-
тированию (см. ниже).
Аналогичные мотивы можно высказать относи-
тельно учебника по обмоткам. В нем необходимо рас-
смотреть обширный класс конструкционных испол-
нений обмоток – "технического сердца" ЭМПЭ, начи-
ная от простых катушек тороидальной формы для
электрических аппаратов, продолжая схемами обмо-
ток для электрических машин, включая схемы совме-
щенных полюсопереключаемых обмоток, и заканчи-
вая конструкциями обмоток для мощных трансформа-
торов и генераторов с различными видами охлажде-
ния. В этом учебнике необходимо рассмотреть вопро-
сы размещения обмоток в пазах, их изоляцию для
низкого и высокого напряжения.
Вместе с тем в общем учебнике всегда преду-
сматриваются главы по обмоткам. В этом случае в
них рассматриваются основные принципы формиро-
вания ЭДС и МДС необходимой формы и частоты, а
также создания вращающегося (движущегося) маг-
нитного поля.
В основу учебника по обмоткам могут быть по-
ложены книги Зимина В.И. и др. Обмотки электриче-
ских машин (1976 г.) и Жерве Г.К. Обмотки электри-
ческих машин (1989 г.).
УЧЕБНИК ПО ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ
ПАРАМЕТРАМ
Электромагнитные параметры входят в качестве
коэффициентов в уравнения электромагнитного рав-
118 Електротехніка і Електромеханіка. 2003. №4 ISBN 966-593-254-4
новесия как в комплексной, так и в дифференциаль-
ной формах записи. Без достаточно точного опреде-
ления этих параметров нельзя добиться приемлемых
результатов расчетов характеристик, проектирования
и исследования процессов как в простых, так и в
сложных ЭМПЭ. Это одна из наиболее сложных и
недостаточно изученных задач электротехники. Ей
меньше всего уделяется внимания. Это приводило к
тому, что многие авторы, разочаровавшись в точности
результатов моделирования процессов, отходили от
классической теории и предлагали "новые" теории,
как правило, не дающие приемлемых результатов.
Считаем, что нами проделана большая работа в
этом направлении развития электротехники. Отметим
только некоторые наиболее существенные из полу-
ченных результатов:
– установлено, что индуктивное сопротивление
взаимоиндукции (намагничивающей ветви схем за-
мещения асинхронных двигателей) уменьшается с
увеличением скольжения, а ток намагничивания воз-
растает [1, 4, 10];
– экспериментальная проверка закона Ома в
дифференциальной форме записи /EJ для конту-
ров с переменным током дает основание утверждать,
что удельное электрическое сопротивление есть вели-
чина комплексная, то есть xrz jJE / ;
– кроме того, удельное активное сопротивление
на переменном токе для ферромагнетиков является
изменяющейся величиной и определяется по формуле
2/ JBHfrFe [11];
– индуктивность контура с переменным электри-
ческим током при внесении в его электромагнитное
поле другого закороченного контура или ферромаг-
нитного сердечника не уменьшается, как предполага-
лось раньше, а увеличивается [12];
– глубина проникновения электромагнитной
волны в ферромагнетики при частоте 50 Гц (напри-
мер, в массивный ферромагнитный ротор асинхрон-
ного двигателя при коротком замыкании) достигает
30-40 мм [13]; ранее предполагалось, что эта глубина
составляет порядка 2 мм;
– разработан новый подход к определению ак-
тивного сопротивления массивных замкнутых про-
водников (например, короткозамкнутого кольца об-
мотки ротора, экранов индукционных реостатов и
других аналогичных устройств) [14, 15];
– установлено, что отношение (коэффициент ин-
дуктивности) между индуктивной и активной состав-
ляющими полного сопротивления массивных ферро-
магнитных частей устройств (например, того же мас-
сивного ферромагнитного ротора) зависит от элек-
тромагнитных нагрузок и достигает значений
4,1Fek при max ; при увеличении напряжения
Fek снижается до 0,58-0,68, а затем снова возрастает
до 0,8-0,9 [16];
– снято допущение о неучете процессов в ших-
тованных пакетах стали ЭМПЭ; любая катушка (об-
мотка) без ферромагнитного сердечника сгорает, а с
сердечником работает в номинальном режиме дли-
тельное время;
– разработана новая интерпретация задания фаз
для короткозамкнутых обмоток, массивных ферро-
магнитных роторов и его модификаций [17];
– по-новому трактуется процесс насыщения уча-
стков магнитной цепи из ферромагнетиков, который
зависит не от величины токов в обмотках и МДС, а от
величины подводимого напряжения, магнитного по-
тока и, следовательно, от магнитной индукции (плот-
ности магнитного потока);
– предложены способы определения электромаг-
нитных параметров, разработаны методики расчета
характеристик и проектирования, решен ряд других
принципиальных задач, в том числе методологических.
Перечисленные и другие положения настолько
важны для практики (проектирования и моделирова-
ния процессов в ЭМПЭ), что не вызывают сомнения в
необходимости написания отдельного учебника по
электромагнитным параметрам. Объем такого учеб-
ника может быть достаточно большим, что не позво-
ляет его поместить в общий учебник или в учебники
по проектированию. В нем предполагается разместить
расчетные методы и экспериментальные способы оп-
ределения электромагнитных параметров как простых
устройств (например, простой катушки с ферромаг-
нитным сердечником), так и сложных (например,
асинхронных машин с массивным ферромагнитным
ротором и короткозамкнутой обмоткой, с экранами на
статоре и роторе, нажимными плитами на торцах па-
кетов и др.).
Кроме перечисленного, отдельный учебник по
электромагнитным параметрам (расчетному и экспе-
риментальному определению их значений в зависи-
мости от различных факторов) послужил бы не только
основным пособием для расчетов и проектирования
других типов ЭМПЭ, но и являлся бы необходимой
предварительной информацией для исследования
процессов в статических и динамических режимах их
работы.
УЧЕБНИК(И) ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
В современных книгах (и учебниках) приведены
методики проектирования электрических машин по-
стоянного и переменного тока. Методики проектиро-
вания трансформаторов и аппаратов в них не приво-
дятся. Вместе с тем, изданы отдельными книгами ме-
тодики проектирования трансформаторов (Тихомиров
П.М. Расчет трансформаторов (1976 г.)), машин по-
стоянного тока (Рабинович И.В., Шубов И.Г. Проек-
тирование электрических машин постоянного тока
(1967 г.)), асинхронных машин (Лопухина Е.М., Се-
менчуков Г.А. Проектирование асинхронных микро-
двигателей с применением ЭВМ (1980 г.)) и других
ЭМПЭ (Балагуров В.А. Проектирование специальных
электрических машин переменного тока (1982 г.)).
Поскольку практика издания книг по отдельным элек-
трическим машинам уже имеется, то целесообразным
следует считать ее продолжить и создать серию учеб-
ников по проектированию основных типов электриче-
ских машин и аппаратов. Вместе с этим они должны
быть расширены в смысле возможности их примене-
ния для различных модификаций данного класса ма-
шин. Этот путь подтверждается необходимостью ис-
ISBN 966-593-254-3 Електротехніка і Електромеханіка. 2003. №4 119
пользования новых учебников для практической до-
работки отраслевых методик проектирования тех или
иных ЭМПЭ. Проектировщикам конструкторских
отделов, специализирующихся по отдельным видам
продукции, нет необходимости в приобретении и ис-
пользовании толстых книг с методиками проектиро-
вания всех электрических машин и аппаратов. Им
лучше иметь специализированную методику для про-
ектирования данного типа ЭМПЭ, которая позволяла
бы создавать образцы и серии оборудования с опти-
мальными технико-экономическими показателями.
Книги по проектированию ЭМПЭ должны вклю-
чать в себя расчеты тепловых процессов и вентиля-
ции, а также расчеты технико-экономических показа-
телей и, возможно, надежности. Кроме того, они
должны сопровождаться дискетами с комплексом
программ как для использования и выполнения ис-
следований студентами, так и рассчетчиками в конст-
рукторских бюро заводов.
УЧЕБНИК ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ
ИССЛЕДОВАНИЯМ
Экспериментальные исследования при правиль-
ной их постановке с учетом точности применяемых
приборов дают реальные результаты, максимально
приближающиеся к истинным данным. На эти данные
ориентируются все математические модели и методи-
ки. Только адекватные модели позволяют в процессе
проектирования устройств выбирать правильные ре-
шения и создавать образцы с оптимальными технико-
экономическими показателями.
В учебник по экспериментальным исследовани-
ям в первую очередь необходимо включать схемы и
методологию проведения экспериментов, включая
обязательные, которые предусматриваются ГОСТами
и международными нормами и требованиями.
Очевидно, что в этом учебнике должны быть
проанализированы предложенные ранее способы оп-
ределения вращающих моментов и электромагнитных
параметров.
В основу такого учебника может быть положена
книга Жерве Г.К. Промышленные испытания элек-
трических машин (1968 г.), а также описаны автома-
тизированные системы экспериментальных исследо-
ваний с добавлением новых способов проведения
экспериментов и обработки результатов на ПЭВМ.
ШУМЫ, ВИБРАЦИИ, НАДЕЖНОСТЬ
Шумы и вибрации в ЭМПЭ, обусловленные
электромагнитными и механическими процессами,
конструкционными исполнениями, уровнем электро-
магнитных нагрузок, значением воздушного зазора,
износом и другими взаимовлияющими факторами,
являются результатом чрезвычайно сложных процес-
сов и поэтому освещены только в научных моногра-
фиях (например, в книге Шубова И.Г. Шум и вибра-
ция электрических машин (1986 г.)) и не доведены до
уровня учебников.
С вибрациями и износом связана надежность
ЭМПЭ. Надежность вообще – это отдельная область
науки и знаний, освещенная в нескольких томах. При
достаточном уровне знаний и доведении методики
определения надежности электротехнических уст-
ройств до приемлемых объемов, она может быть
включена в учебники по проектированию.
ВОЗМОЖНЫЕ ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ
Вся электроэнергия вырабатывается, преобразует-
ся и используется в основном с помощью электриче-
ских машин и аппаратов. Электротехника – это одна из
наиболее развитых сторон человеческой деятельности.
Кроме того, она является сейчас одним из важнейших
условий обеспечения жизнедеятельности людей. По-
этому дальнейшее развитие, совершенствование, рас-
ширение функциональных возможностей, повышение
технико-экономических показателей и надежности
электрических машин являются основными направле-
ниями деятельности инженеров и ученых. Эти направ-
ления исследований указывают главные пути к неис-
черпаемым источникам энергосбережения.
В статье 8 Закона Украины "О приоритетных на-
правлениях инновационной деятельности в Украине"
Верховный Совет Украины определил следующие
приоритетные направления деятельности общегосу-
дарственного уровня:
1. ...; новые ресурсосберегающие технологии; ...;
энергоэффективные двигатели и электроприводы для
базовых отраслей экономики; ...; модернизация элек-
трических станций и сетей; ...
2. Машиностроение и приборостроение как ос-
новы высокотехнологического обновления всех от-
раслей производства; ...
В соответствии с отмеченным и перед нами ста-
вятся весьма важные задачи решения глобальной про-
блемы. Одной из таких задач является подготовка спе-
циалистов соответствующего уровня. Нам (ученым)
необходимо приступить к созданию новых учебников с
учетом современных достижений науки и техники не
только электротехнического направления, а и матема-
тики, а также все возрастающих возможностей высо-
копроизводительной вычислительной техники.
Наверное нет необходимости в переиздании су-
ществующих учебников. Во-первых, они устарели по
годам издания, для чего в скобках специально указы-
вался год издания перечисленных названий. Во-
вторых, они требуют тщательной ревизии помещен-
ного в них материала.
Так, например, нет необходимости, помещать в
новые учебники круговые диаграммы, Г-образные и
другие надуманные схемы замещения, предложенные
ранее и новые системы координат для преобразования
дифференциальных уравнений и освобождения их от
периодических коэффициентов и много другого мате-
риала, не соответствующего реальным физическим
процессам и теперешним взглядам на состояние про-
блемы повышения квалификации и подготовки моло-
дых кадров.
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К СОВРЕМЕННЫМ
УЧЕБНИКАМ
В первую очередь нужно обратить внимание на
эстетическое оформление учебников как внешнего ви-
да, так и внутреннего изложения содержания, а также
на психологический аспект читателя. Монотонное из-
120 Електротехніка і Електромеханіка. 2003. №4 ISBN 966-593-254-4
ложение текстового материала большими абзацами с
длинными строками сразу вызывает отталкивающий
эффект и быстро утомляет читателя. Естественным
выглядело описание содержания формул в столбик
(после слова "где"). Все было наглядно и понятно для
студента. В целях экономии бумаги некоторые изда-
тельства требуют описание формул помещать в строку
или в один абзац. При большом числе обозначений
поиск одного из них вызывает раздражение и, следова-
тельно, снижает концентрацию внимания.
Учебники должны быть максимально прибли-
женными к конспекту, состоять из кратких парагра-
фов по принципу – "конкретный вопрос – исчерпы-
вающий правильный ответ", сопровождаться доста-
точным иллюстрационным материалом, логическим
по изложению – от простого к сложному, методоло-
гически правильно построенным содержанием.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ
В настоящее время мы работаем и накапливаем
материал (около 40%) для трех учебников:
1. "Электрические машины и аппараты" – общий
учебник по электрическим машинам для студентов
электротехнических факультетов высших учебных
заведений и специалистов электротехнической про-
мышленности.
2. "Электромагнитные параметры".
3. "Проектирование асинхронных двигателей
(машин)".
ПЛАНЫ НА ПЕРСПЕКТИВУ
Настоящая статья служит призывом к специали-
стам осознать и заразиться желанием принять самое
непосредственное и активное участие в решении подня-
той проблемы. По возможностям и силам нам эту про-
блему удалось бы успешно решить. Но одного энтузи-
азма нескольких человек недостаточно. Нужно решить в
первую очередь два взаимосвязанных вопроса.
Первый из них – создать группу (коллектив) уча-
стников, каждый из которых взял бы на себя и выпол-
нил определенный объем работы.
Второй, без которого не решается первый, - най-
ти спонсора. Практика последних лет показывает, что
надеяться на помощь Государства – это пустая трата
времени. Найти одного спонсора вряд ли удастся.
Может совместно обратиться к руководителям много-
численных предприятий электротехнической про-
мышленности и к министру Министерства топлива и
энергетики с просьбой оказания финансовой помощи?
Малочисленная группа сотрудников в Минпромполи-
тики, курирующая электротехническую промышлен-
ность, не в состоянии решать эти задачи.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Вербовой П.Ф. Асинхронные двигатели для параметри-
ческого регулирования частоты вращения и интенсив-
ных динамических режимов работы: Автореф. дис. ...
д-ра техн. наук. - Киев, 1989. - 40 с.
[2] С'янов О.М. Характеристики і електромагнітні парамет-
ри асинхронних двигунів з масивними феромагнітними
елементами: Автореф. дис. ... д-ра техн. наук. - Київ,
2000. - 27 с.
[3] Вербовий А.П. Удосконалення методик визначення еле-
ктромагнітних параметрів і теорії електромагнітних
процесів в індукційних реостатах : Автореф. дис. канд.
техн. наук. - Харків, 2001. - 19 с.
[4] Вейц В.Л., Вербовой П.Ф., Кочура А.Е., Куценко Б.И.
Динамика управляемого электромеханического приво-
да с асинхронными двигателями . - Киев: Наук. думка,
1988. - 272 с.
[5] Вейц В.Л., Вербовой П.Ф.,Съянов А.М. и др. Синтез эле-
ктромеханических приводов с цифровым управлением.
- Киев: Наук.думка, 1991. - 232 с.
[6] Вербовой П.Ф., Заболотный А.П., Съянов А.М. Асинх-
ронные двигатели для тиристорного электропривода. -
Киев: Наук. думка, 1994. - 244 с.
[7] Вербовой А., Вербовой П., Съянов А. Развитие теории
асинхронных двигателей // Працi наук.-техн. конф.
"Електромеханiка. Теорiя i практика", Львiв - Славськ,
25-28 вересня 1996 р. - Львiв, Видавництво Державного
унiверситету "Львiвська полiтехнiка", 1996. - С. 20-22.
[8] Вербовой П.Ф. Проблемы создания адекватных матема-
тических моделей для исследования процессов в асинх-
ронных двигателях с нелинейными электромагнитными
параметрами // Регулируемые асинхронные двигатели:
Сб. науч. тр. - Киев: ИЭД НАН Украины, 1997. - С. 3-
18.
[9] Вербовой П.Ф. Развитие классического метода исследо-
вания электрических машин // Регулируемые асинхрон-
ные двигатели'98: Сб. науч. тр. - Киев: ИЭД НАН
Украины, 1998. - С. 3-19.
[10] Вербовой П.Ф. Экспериментальное определение пара-
метров асинхронных короткозамкнутых двигателей //
Техн. электродинамика. - 1983. - № 1. - С. 79-85.
[11] Вербовой А.П., Вербовой П.Ф. Исследование влияния
величины напряжения на электромагнитные параметры
катушки из ферромагнитного проводника // Електро-
техніка і електромеханіка – 2003. - № 2. – С. 13-16.
[12] Вербовой А.П., Вербовой П.Ф. Изменение (увеличение)
индуктивности электрического контура с током при
внесении в его электромагнитное поле другого закоро-
ченного контура или ферромагнитного сердечника //
Техн. електродинаміка. Тематичний випуск. – 2003. –
С. 100-104.
[13] Вербовой А.П., Вербовой П.Ф., Съянов А.М. Исследова-
ние глубины проникновения электромагнитной волны в
массивный ферромагнитный ротор асинхронного дви-
гателя// Техн. електродинаміка. - 1999. - № 1. - С. 68-71.
[14] Вербовой А.П., Вербовой П.Ф. Расчет величины актив-
ного сопротивления массивного проводника при разби-
ении его на параллельные ветви // Техн. электродина-
мика. - 1998. - № 5. - С. 51-53.
[15] Вербовой А.П., Вербовой П.Ф. Способы определения
активного сопротивления массивных проводников //
Праці ІЕД НАНУ. Електроенергетика: Зб. наук. пр. -
Київ: ІЕД НАН України, 1999. - С. 133-140.
[16] Вербовой А.П., Вербовой П.Ф. Определение коэффици-
ента отношения индуктивных и активных параметров
эквивалентных обмоток ферромагнитных сердечников,
пакетов и экранов // Техн. электродинамика. - 1998. -
№4. - С. 71-73.
[17] Вербовой А.П., Вербовой П.Ф. Геометрическая интер-
претация фаз эквивалентных обмоток массивного фер-
ромагнитного ротора и его модификаций // Электро-
техника и электроэнергетика. – 2002. - № 2. – С. 68-72.
Поступила 27.07.2003
|