Теория и исследование режимов работы элементов корабельных электроэнергетических систем. Часть 1. Корабельные электрические машины

В учебном пособии изложены обобщенная математическая теория корабельных электрических машин, аналитические и экспериментальные методы их исследования. Наряду с методами инженерной оперативной оценки основных показателей нормальных и аварийных режимов работы электрических машин рассмотрены аналитические методы (в частности, операторные) для глубокого исследования сложных переходных процессов.
Пособие предназначено для слушателей Академии, а также может быть использовано преподавателями, адъюнктами, курсантами старших курсов ввмузов, научными сотрудниками и инженерами-электриками, работающими в области создания и исследования корабельных электрических машин.

Введение
РАЗДЕЛ 1. КОРАБЕЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
Глава 1. ОБЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ КОРАБЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
1.1. Основные допущения
1.2. Системы единиц измерения физических величин
1.2.1. Физическая система единиц
1.2.2. Системы относительных единиц
1.3. Координатные оси
1.4. Изображающие векторы
1.4.1. Определения и свойства изображающего вектора
1.4.2. Аналитическая связь изображающего вектора с фазными величинами
1.4.3. Преобразование координат изображающего вектора
1.5. Обобщенные уравнения потокосцеплений и индуктивные сопротивления контуров
1.5.1. Обобщенные уравнения
1.5.2. Потокосцепления и индуктивные сопротивления асинхронной машины
1.5.3. Потокосцепления и индуктивные сопротивления явнополюсной синхронной машины
1.6. Соотношения между индуктивными сопротивлениями установившихся режимов
1.7. Теорема о постоянстве потокосцеплений сверхпроводящего контура
1.8. Общая формула для индуктивных сопротивлений установившихся и переходных режимов
1.9. Переходные и сверхпереходные индуктивные сопротивления
1.10. Приведение к обмотке статора величин роторных контуров
1.11. Схема замещения для сверхпереходных и переходных сопротивлений
Глава 2. ОБОБЩЕННЫЕ УРАВНЕНИЯ ДЛЯ НАПРЯЖЕНИЙ, ЭНЕРГИИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МОМЕНТОВ
2.1. Обобщенные уравнения для напряжений контуров машин переменного и постоянного тока
2.1.1. Уравнения Парка - Горева в обобщенном виде
2.1.2. Физический смысл отдельных членов обобщенных уравнений
2.1.3. Частные случаи обобщенных уравнений
2.1.4. Рекомендации по выбору координатных осей
2.2. Обобщенные выражения для энергий и моментов электрических машин
2.2.1. Выражения для энергии электрических машин
2.2.2. Обобщенные выражения для вращающихся моментов
2.2.3. Уравнение равновесия моментов
Глава 3. ФОРМЫ ЗАПИСИ УРАВНЕНИЙ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КОРАБЕЛЬНЫХ СИНХРОННЫХ МАШИН
3.1. Основные уравнения синхронной машины во временной форме
3.1.1. Уравнения синхронной машины для полных переменных величин и их приращений
3.1.2. Уравнения синхронной машины в практической системе относительных величин
3.2. Уравнения синхронной машины в операторной форме
3.2.1. Операторный метод исследования переходных процессов
3.2.2. Операторные уравнения и операторные параметры синхронной машины
3.3. Уравнения и векторные диаграммы синхронной машины для установившихся режимов
Глава 4 МЕТОДЫ РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВИВШИХСЯ И ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМОВ СИНХРОННЫХ МАШИН
4.1. Определения и векторные диаграммы фиктивных ЭДС
4.2. Свойство и применение ЭДС за поперечным сопротивлением
4.3. Свойство и применение ЭДС за переходным сопротивлением
4.3.1. Свойство ЭДС за переходным сопротивлением
4.3.2. Примеры применения ЭДС за переходным сопротивлением
4.4. Свойство и применение ЭДС за сверхпереходным сопротивлением
Глава 5. ОПЕРАТОРНЫЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В СИНХРОННЫХ И АСИНХРОННЫХ МАШИНАХ
5.1. Исследование внезапного трехфазного короткого замыкания синхронной машины операторным методом
5.2. Восстановление напряжения синхронного генератора после отключения короткого замыкания
5.3. Переходные процессы в нормальных и аварийных режимах асинхронных машин
5.3.1. Аналитическое выражение и анализ тока статора асинхронной.машины в переходных режимах
5.3.2. Аналитическое выражение и анализ электромагнитного момента асинхронной машины в переходных режимах
5.3.3. Особенности типовых переходных процессов в асинхронных машинах
Глава 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОРАБЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
6.1. Методы экспериментального определения параметров синхронных машин
6.1.1. Определение омического и активного сопротивлений фазы статора
6.1.2. Определение отношения короткого замыкания и синхронных индуктивных сопротивлений
6.1.3. Испытание на внезапное трехфазное короткое замыкание и определение переходного и сверхпереходного индуктивных сопротивлений
6.1.4. Определение индуктивного сопротивления рассеяния якоря и расчетного индуктивного сопротивления
6.1.5. Определение индуктивных и активных сопротивлений обратной и нулевой последовательностей
6.1.6. Определение постоянных времени
6.2. Определение параметров машин постоянного тока
6.2.1. Определение омических сопротивлений неподвижных обмоток и обмотки якоря
6.2.2. Определение индуктивностей, взаимных индуктивностей и постоянных времени обмоток
Глава 7 ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ КОРАБЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
7.1. Сверхпроводниковые электрические машины
7.1.1. Основные свойства сверхпроводников
7.1.2. Общая характеристика сверхпроводниковых электрических машин
7.1.3. Сверхпроводниковые униполярные машины
7.1.4. Сверхпроводниковые электрические машины переменного тока
7.1.5. Сверхпроводниковые вентильные и коллекторные машины
7.1.6. Системы криогенного обеспечения, защиты и запитки
7.1.7. Применение сверхпроводниковых машин в системах электродвижения кораблей
7.2. Основы теории корабельных двухроторных сверхпроводниковых машин
7.2.1. Двухроторные сверхпроводниковые электрические машины
7.2.2. Основные уравнения, векторные диаграммы и схемы замещения ДСЭ
7.2.3. Круговая диаграмма синхронной ДСЭМ
7.2.4. Уравнения и векторные диаграммы ДСЭМ
7.2.5. Токи, электромагнитный момент и особенности апериодической устойчивости синхронной и асинхронной ДСЭМ с регулируемой и короткозамкнутой сверхпроводниковой обмоткой возбуждения
7.2.6. Эквивалентные сопротивления и ЭДС двухроторных электрических машин в динамических режимах
7.2.7. Математическое описание асинхронной ДСЭМ для исследования переходных процессов
7.2.8. Устойчивость системы электродвижения с двухроторным сверхпроводниковым синхронно-асинхронным двигателем
7.3. Вентильные электрические машины
7.4. Синхронные генераторы с двумя якорными обмотками
Глава 8 ШУМ И ВИБРАЦИЯ КОРАБЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
8.1. Источники и контролируемые параметры вибрации КЭМ
8.1.1. Вибрация и ее контролируемые параметры
8.1.2. Источники шума и вибрации КЭМ
8.2. Вибрация магнитного происхождения
8.2.1 Магнитные вибрации КЭМ переменного тока
8.2.2. Магнитные вибрации КЭМ постоянного тока
8.3. Вибрации механического происхождения
8.4. Пути уменьшения виброактивности КЭМ
Литература