Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2809.Автоматизация в электроэнергетике и электротехнике

..pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
39.2 Mб
Скачать

речи и письменного оформления элек-

развитие и закрепление умений

тротехнических публикаций, обретение

и навыков написания англоязычной на-

опыта презентации разработок в виде

учно-технической документации, пре-

докладов и сообщений. В процессе под-

зентационных материалов, деловой кор-

готовки магистрант получает, расширяет

респонденции; представления результа-

и углубляет следующие установленные

тов исследований в виде отчетов,

Федеральным государственным образо-

компьютерных презентаций и научных

вательным стандартом (ФГОС) и утвер-

публикаций;

жденные кафедрой компетенции:

 

развитие

умений

и

навыков

1. Способность

свободно пользо-

оформления, аннотирования, рефериро-

ваться русским и иностранным (англий-

вания, аудирования и презентации анг-

ским) языками как средством делового

лоязычных научно-технических мате-

общения, способность к активной соци-

риалов в виде доклада по выполненной

альной мобильности.

 

 

работе;

 

 

 

 

 

 

 

2. Способность

оформлять,

пред-

изучение

особенностей

профес-

ставлять и докладывать результаты вы-

сионального

англоязычного

общения

в

полненной работы.

 

 

контексте западного делового этикета и

3. Готовность представлять резуль-

формирование умений и навыков ис-

таты исследований в виде отчетов, рефе-

пользования этих знаний в профессио-

ратов, научных публикаций и на пуб-

нальной деятельности при

различных

личных обсуждениях.

 

 

ситуациях.

 

 

 

 

 

 

 

Задачи обучения. Достижение цели

Предмет дисциплины.

Предметом

обучения предполагает решение ком-

дисциплины являются следующие объ-

плекса следующих взаимосвязанных за-

екты:

 

 

 

 

 

 

 

дач:

 

 

англоязычная

терминология

и

поддержание, развитие и закреп-

стандарты МЭК по электротехнике и

ление полученных ранее и вновь приоб-

электромеханике;

 

 

 

 

 

 

ретенных знаний, умений и навыков

грамматика, лексика и стилистика

англоязычного делового общения и их

технического английского языка;

 

 

использование как базы для развития

англоязычное

аудирование: уст-

лингвистической компетенции в профес-

ное монологическое и диалогическое го-

сиональной деятельности;

 

ворение по научно-технической и орга-

освоение и закрепление общетех-

низационно-административной пробле-

нической и профильной профессиональ-

матике;

принципы

 

делового

ной англоязычной терминологии; разви-

иноязычного и русскоязычного общения;

тие умений правильного и адекватного

англоязычное

профессионально

ее использования;

 

 

ориентированное чтение и письмо.

 

овладение англоязычной специа-

Место

дисциплины

в

структуре

лизированной электротехнической

тер-

подготовки. В общей структуре учеб-

минологией, в частности специальной

ного плана магистратуры англоязычная

терминологией по электромеханике, и

специализированная

подготовка

осуще-

развитие умений ее использования;

 

ствляется в рамках вариативной части

изучение принципов построения и

общенаучного цикла основной обра-

содержания образцов стандартов МЭК и

зовательной программы (ООП) по на-

используемой в них англоязычной про-

правлению 140400.68 «Электроэнергети-

фессиональной терминологии;

 

ка и электротехника». Изучаемая дисци-

171

плина формирует расширенные представления об англоязычной технической терминологии и стандартах Международной электротехнической комиссии, являющейся одним из главных мировых органов нормативной и терминологической информации по электротехнике. После овладения дисциплиной магистранты должны приобрести профессиональные компетенции, необходимые для дальнейшей учебной, научной и производственной деятельности, изучения зарубежного опыта в профильной области науки и техники, а также для осуществления профессиональных деловых контактов с зарубежными специалистами.

В итоге изучения дисциплины обучающийся должен освоить части указанных выше компетенций и демонстрировать следующие результаты:

Знать:

основную общетехническую и электротехническую профессиональную терминологию и ее адекватное использование в стандартах МЭК, в технической документации и при деловом общении;

необходимые лексико-граммати- ческие средства технического английского языка и особенности коммуникативного поведения специалиста в ситуациях международного профессионального общения;

основные требования к оформлению и презентации технической и орга- низационно-административной документации, принятые в профессиональной коммуникации за рубежом.

Уметь:

понимать англоязычную устную техническую речь и изъясняться по профессиональной тематике;

самостоятельно готовить, представлять и докладывать на английском

языке сообщения на профессиональную тему, в том числе с использованием мультимедийных технологий. Участвовать в их публичном обсуждении;

представлять результаты исследований в виде англоязычных отчетов, рефератов, научных публикаций.

Владеть:

англоязычной профессиональной лексикой в объеме, необходимом как для устного общения с зарубежными специалистами, так и для написания документов в сфере профессиональной коммуникации;

основами английской грамматики, необходимой для работы в своей профессиональной сфере;

базовыми разговорными навыками в профессиональной области, необходимыми для делового общения с иностранными специалистами и активной социальной мобильности;

навыками подготовки докладов, электронных презентаций и документации по результатам исследований;

навыками пользования электронными ресурсами для извлечения необходимой профессиональной информации на английском языке.

Взаимосвязь дисциплин учебного плана при формировании компетен-

ций. В табл. 1 приведены предшествующие и последующие дисциплины магистерского учебного плана, направленные на формирование компетенций, представленных выше и подлежащих освоению магистрантами.

Требования к результатам освое-

ния дисциплины. Дисциплинарная карта компетенций представлена в табл. 2,

атребования к их компонентному составу приведены в табл. 3–5.

172

Таблица 1 Дисциплины учебного плана, направленные на формирование заданных компетенций

Наименование компетенции

Предшествующие

Группы последующих

дисциплины

дисциплин

 

Способность свободно пользоваться рус-

Деловой иностран-

Научно-исследовательская

ским и иностранным языками как средст-

ный язык

работа в семестрах 1 и 2.

вом делового общения, способность к ак-

 

Семинар

тивной социальной мобильности

 

 

Способность оформлять, представлять и

Деловой иностран-

Научно-исследовательская

докладывать результаты выполненной ра-

ный язык

работа в семестрах 1 и 2.

боты

 

Семинар

Готовность представлять результаты ис-

Деловой иностран-

Научно-исследовательская

следований в виде отчетов, рефератов, на-

ный язык

работа в семестрах 1 и 2.

учных публикаций и на публичных обсуж-

 

Семинар

дениях

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

Дисциплинарная карта компетенций

 

 

 

Номер

Формулировка компетенции

Формулировка дисциплинарной части

компетен-

по ФГОС

компетенции

ции

 

 

 

1

Способность свободно поль-

Обладание лингвистическими знаниями, умения-

 

зоваться русским и ино-

ми и базовыми навыками в профессиональной об-

 

странным языками как сред-

ласти электротехники и электромеханики, необ-

 

ством делового

общения,

ходимыми для делового общения с российскими и

 

способность к активной со-

иностранными специалистами и для активной со-

 

циальной мобильности

циальной мобильности

2

Способность

оформлять,

Способность оформлять с использованием меж-

 

представлять и докладывать

дународной терминологии и стандартов (в соот-

 

результаты выполненной ра-

ветствии с российскими стандартами), представ-

 

боты

 

лять и докладывать на русском и английском язы-

 

 

 

ках результаты выполненной работы

3

Готовность представлять ре-

Способность представлять результаты исследова-

 

зультаты исследований в ви-

ний в виде отчетов, рефератов, научных публика-

 

де отчетов, рефератов, науч-

ций и на публичных обсуждениях на русском и

 

ных публикаций и на пуб-

английском языках с использованием междуна-

 

личных обсуждениях

родной терминологии и стандартов МЭК

173

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Требования к компонентному составу компетенции № 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перечень компонентов

 

 

Виды учебной работы

Средства оценки

В результате освоения компетенции студент

 

Самостоятельная

рабо-

 

 

Текущий опрос на

 

 

знает основную англоязычную терминологию

 

та. Оформление мате-

 

 

занятиях. Тестовые

и стандарты МЭК по электротехнике и элек-

 

риалов.

 

 

 

 

 

 

 

вопросы для теку-

тромеханике по профилю профессиональной

 

Практические

занятия.

 

 

щего и рубежного

деятельности, их связь с российской термино-

 

Ролевые игры. Проект-

 

 

контроля.

Индиви-

логией и стандартами; основы грамматики и

 

ная деятельность. Твор-

 

 

дуальная

отчетная

лексики изложения письменных англоязыч-

 

ческие задания

 

 

 

 

 

работа. Зачет

 

ных текстов, принципы устного общения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Умеет:

 

Практические

занятия

 

Текущий и рубеж-

– оформлять результаты выполненной работы

 

(ПЗ).

Самостоятельная

 

ный

контроль

в

с использованием компьютерных технологий

 

работа по освоению тем

 

форме

тестирова-

в соответствии с международными требова-

 

ПЗ. Оформление инди-

 

ния. Индивидуаль-

ниями;

 

видуальной

отчетной

 

ная отчетная рабо-

– докладывать результаты работы на русском

 

работы и ее доклад на

 

та (статья и т.п.) на

и английском языках;

 

английском языке

 

 

 

 

английском языке

– изъясняться на деловые и бытовые темы при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

профессиональных контактах с зарубежными

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

специалистами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Владеет навыками работы на компьютере с

 

Практические

занятия.

 

 

Устное

собеседо-

русскоязычными и англоязычными текстовы-

 

Самостоятельная

рабо-

 

 

вание по темам ПЗ.

ми и графическими редакторами, переводчи-

 

та. Индивидуальные за-

 

Текущий контроль

ками, поисковыми системами; навыками пуб-

 

дания.

 

Подготовка и

 

на занятиях. Кол-

личного выступления, активной социальной

 

защита работы по инди-

 

 

локвиум-семинар

мобильности

 

видуальному заданию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

Требования к компонентному составу компетенции № 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перечень компонентов

 

Виды учебной

 

Средства оценки

 

 

 

работы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В результате освоения компетенции студент

 

Практические занятия.

 

 

 

Тестовые

вопросы

знает:

 

Самостоятельная

ра-

 

для текущего и ру-

– структуру, правила построения и оформления

бота по изучению ма-

 

бежного контроля.

научно-технических документов по итогам вы-

 

териала.

Индивиду-

 

Собеседование

по

полненной работы на русском и английском

альные

задания

для

 

теме отчетной (ре-

языках;

 

отчетной

(рефератив-

 

феративной) рабо-

– методику формирования содержания доклада

ной)

работы

по

ре-

 

ты и ходу ее подго-

по результатам выполненной работы и его эф-

 

зультатам

исследова-

 

товки. Зачет

 

фективного представления слушателям

 

ний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Умеет практически использовать эти правила и

Практические

занятия

 

 

 

Текущий

и рубеж-

методики при составлении и презентации об-

(ПЗ). Самостоятельная

 

ный

контроль

в

разцов вышеуказанных документов на русском

работа

по

освоению

 

форме тестирования

и английском языках

 

тем ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

и собеседования

 

Владеет навыками практической разработки и

Практические занятия.

 

 

 

Устное

собеседо-

оформления вышеуказанных научно-техни-

 

Подготовка и

защита

 

вание по темам ПЗ.

ческих и (или) организационно-производст-

 

отчетной

(рефератив-

 

Защита индивиду-

венных документов; представления их в виде

ной) работы

 

 

 

 

 

альной

отчетной

мультимедийных презентаций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(реферативной) ра-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

боты. Зачет

 

174

175
сжатое повторение и закрепление грамматики английского языка с использованием удобного табличного подхода, представленного в виде компьютерных презентаций;
последовательное введение в учебный процесс решения задачи профессиональной ориентированности учебного материала с погружением в обстанов-
Главные принципы обучения заключаются в реализации следующих положений:
Дидактические основы и принци- терминов в одной оболочке. В настоящее пы обучения. За дидактическую основу время разработана наша первая версия обучения принята компьютерная ситуатрехъязычного тезауруса (английский, ционная визуализация учебного процеснемецкий и русский языки) по электроса с использованием подборки оригимеханике, которая может быть дополненальных зарубежных изданий и записей на французским и китайским языками. аудиоподдержки, читаемых носителями Дополнение тезауруса китайским языязыка. Эти материалы при разработке ком, с использованием английского языаудиовизуального методического обеска как основы, является одним из наших печения обучения были переработаны и предложений для совместной работы представлены в наглядном и весьма с коллегами из Китая.
удобном для использования магистрантами режиме «караоке», существенно повышающем эффективность усвоения материала. Кроме того, автором подготовлен достаточно полный англорусский словарь – тезаурус слов и выражений по электромеханике (более 6500 лексических единиц). Структура программной реализации словаря позволяет добавлять к нему новые словари с другими языками, создавая тем самым многоязычную базу электротехнических

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

Требования к компонентному составу компетенции № 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перечень компонентов

 

Виды учебной

Средства оценки

 

работы

 

 

 

 

 

 

В результате освоения компетенции студент

Практические

занятия.

Тестовые

вопросы

знает структуру, правила написания и

Самостоятельная рабо-

для текущего и ру-

оформления научно-технических отчетов,

та по изучению мате-

бежного контроля.

рефератов, научных публикаций, информа-

риала. Индивидуальные

Собеседование

по

ционно-рекламной и персональной деловой

задания

для

отчетной

теме отчетной

рабо-

документации в России и в международном

работы по результатам

ты и ходу подготовки

научно-образовательном

и

бизнес-

исследований

 

ее текста и доклада.

пространстве

 

 

 

 

 

Зачет

 

 

 

 

 

 

 

Умеет практически составлять

образцы

Практические

занятия

Текущий и рубежный

вышеуказанной документации на русском и

(ПЗ). Самостоятельная

контроль

в

форме

английском языках

 

 

работа по освоению тем

тестирования и собе-

 

 

 

ПЗ

 

 

седования

 

Владеет навыками разработки вышеука-

Практические

занятия.

Устное

собеседова-

занных научно-технических и (или) органи-

Подготовка и

защита

ние по темам ПЗ.

зационно-производственных компьютерных

отчетной

индивидуаль-

Защита индивидуаль-

презентаций и представления их на публич-

ной работы

 

ной работы. Зачет

ных слушаниях и обсуждениях

 

 

 

 

 

 

 

ку деятельности специалиста технического профиля (с элементами ролевых игр);

системная реализация основного принципа дидактики – дозированного перехода от простого к более сложному по пути от рабочей до инженерной и научной деятельности технического специалиста;

использование методики систематического повторения старого и ввода нового материала, обеспечивающей наилучшее запоминание вводимой англоязычной лексики;

существенное повышение за счет использования компьютерных презентаций степени наглядности и зрительной представимости технических деталей каждого объекта обсуждения и каждой проблемной ситуации (с активным участием обучаемых в диалоге с преподавателем и между собой);

высокий темп изложения материала в сочетании с экономностью и рациональностью введения в учебный процесс

идетализации новых специфических языковых единиц, получение при необходимости пояснений преподавателя, являющегося специалистом в области электромеханики.

Адаптация магистрантов к решению задач иноязычного общения в различных ситуациях:

вход в профессиональный коммуникативный контакт и его развитие в понятной иностранцу форме идентификации технических объектов обсуждения, описания их структуры, геометрии, свойств, особенностей схемных решений

ит.п.;

сжатое, логичное и грамматически правильное описание принципов функционирования различных систем и узлов этих объектов, свойств применяемых в них материалов и т.п., на основе международных обозначений, международной

системы единиц и терминологии согласно стандартам и положениям Международной электротехнической комиссии;

подготовка инструкций по правильному и безопасному использованию технических объектов и процессов; анализ и предупреждение возможных нештатных и опасных для персонала ситуаций;

интегральное описание основных элементов техники и, в частности, электромеханических систем с использованием адекватной современной англоязычной научно-технической лексики;

использование принятых за рубежом терминологии и методик составления на английском языке персональной документации (анкеты, заявления на выдачу визы, различные декларации, рекламные информационные листки, профессиональные резюме и жизнеописания

ит.п.).

Методика обучения. В соответст-

вии с учебным планом предусмотрены только практические занятия, которые проводятся в различных формах: лекции в интерактивной форме, преимущественно (в зависимости от исходного уровня лингвистической подготовки обучаемых) с использованием английского языка и краткими пояснениями, если необходимо, по-русски. Практикуются диалоги преподавателя с магистрантами и магистрантов между собой, ролевые игры. Заслушиваются выступления магистрантов по результатам выполнения текущих заданий, тестов и т.п., направленных на закрепление полученных знаний, умений и навыков.

Преобладающая часть заданий и упражнений визуализирована с использованием ситуационных компьютерных презентаций, что обеспечивает существенную интенсификацию учебного процесса и хорошую фиксацию учебного материала в рамках аудиторной работы.

176

177

Эти материалы и записи «Караоке» их

собия Д. Бонами, 2008 г. (Великобрита-

аудиоподдержки, озвученные носителя-

ния)). – Пермь, 2009 (с приложением

ми языка, обеспечивают высокую эф-

вновь разработанного звукового сопро-

фективность самоподготовки обучаемых

вождения в виде «Караоке»).

на протяжении любого периода времени

Заключение.

Пятилетний опыт

их профессиональной деятельности, ко-

преподавания дисциплины позволяет го-

гда это необходимо.

 

 

ворить о большом интересе к ней со сто-

Самостоятельная

работа магист-

роны магистрантов. На основании этого

рантов. Осуществляется в плановом

можно сделать вывод о правильности

объеме 69 часов и заключается в работе

выбранных подходов к реализации ее

с электронными и печатными англоя-

ведения и

соответствующем качестве

зычными пособиями, в отработке навы-

методического обеспечения.

ков чтения и аудирования, в изучении

Выпускники магистратуры активно

индивидуально рекомендованной науч-

используют полученные знания, умения

но-технической англоязычной литерату-

и навыки в практической работе. Они

ры по профилю исследовательских ра-

дают высокую оценку как качеству со-

бот, в подготовке к практическим заня-

держания и методике обучения в целом,

тиям с

выполнением

соответствующих

так и их основным компонентам.

упражнений. Итогом

самостоятельной

Список литературы

работы является подготовка выпускной

квалификационной работы по дисцип-

1. Тиунов В.В. Новый обучающий

лине и ее публичная защита в виде элек-

тронной

презентации

на

английском

ESP-курс «Профессиональный англий-

языке.

 

 

 

 

ский язык» для магистерской подготовки

Основные

учебно-методические

электромехаников

// Электромеханика,

материалы по дисциплине:

 

электротехнологии, электротехнические

1. Арцинович

Н.К.

Английская

материалы и компоненты (МКЭЭЭ–

грамматика в таблицах: справочник. –

2012): тр. XIV Междунар. конф., Крым,

М.: Астрель: АСТ, 2009. – 110 с.

Алушта, 23–29 сентября 2012 г. / Мин-во

2. Английский язык для студентов,

образования

и

науки РФ; науч.-

преподавателей и администраторов тех-

исслед. ун-т МЭИ [и др.]. – М., 2012. –

нических университетов» (ILAN): учеб.-

С. 346–348.

 

 

метод. комплекс / под ред. Т.Ю. Поляко-

2. Тиунов В.В. Практическая реали-

вой // Разработка темпус-проекта «Инно-

зация англоязычной профессиональной

вационные программы по иностранному

подготовки магистрантов-электромеха-

языку для технических университетов»

ников // Актуальные проблемы энер-

(Австрия, Швеция, Россия): в 4 кн. – М.:

госберегающих

электротехнологий

Изд-во МАДИ (ТУ), 2009.

 

AПЭЭТ–2014: сб. науч. тр. III Между-

3. Rizoni D. Principles of Electrical

нар. науч.-техн. конф., Екатеринбург,

Engineering. – 4th еd., rev. – New York,

17–20 марта 2014 г. – Екатеринбург:

2004. – 1022 p. (Д. Ризони. Принципы

Изд-во Урал. федер. ун-та им. первого

применения электротехники). – 4-е изд.,

Президента России Б.Н. Ельцина, 2014. –

испр. – Нью-Йорк, 2004. – 1022 с.).

С. 259–262.

 

 

4. Тиунов В.В. Технический англий-

3. Тиунов В.В., Чикаренко С.К. Анг-

ский язык: электрон. обуч. слайд-курс

ло-русский тезаурус и электронный ин-

(на основе одноименного учебного по-

терактивный словарь по электромехани-

ке // Актуальные проблемы энергосбере-

магистрантов по направлению «Элек-

гающих электротехнологий AПЭЭТ–

троэнергетика и электротехника» (на

2014: сб. науч. тр. III Междунар. науч.-

англ. языке) // Инновационная энергети-

техн. конф., Екатеринбург, 17–20 марта

ка: электрон. сб. науч. тр. Рос.-Кит.

2014 г. – Екатеринбург: Урал. федер.

науч.-техн. конф. Ассоциации техн. ун-

ун-та им. первого Президента России

тов России и Китая АТУРК–2015,

Б.Н. Ельцина, 2014. – С. 262–265.

Пермь, 29 июня – 03 июля 2015 г. –

4. Тиунов В.В. Прогрессивная анг-

Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. поли-

лоязычная профессиональная подготовка

техн. ун-та, 2015.

178

УДК 621.313

РАЗРАБОТКА МАГНИТНЫХ КЛИНЬЕВ ДЛЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ МАЛОЙ И СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ

М.В. Баранов1, А.Р. Бекетов1, А.С. Бердичевский2, В.И. Денисенко1, В.В. Лыткин1, В.Е. Недзельский2, А.Т. Пластун1, И.И. Шустов1

1Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург

2ЗАО «Уралэлектромаш», Каменск-Уральский

Рассматривается применение пазовых клиньев из наноструктурированных композиционных магнитных материалов для достижения более высоких показателей асинхронных двигателей.

Ключевые слова: магнитный клин, наноструктура, композитный материал, энергоэффективность, срок службы, асинхронный двигатель.

DEVELOPMENT OF MAGNETIC WEDGES FOR ASYNCHRONOUS MOTORS

LOW AND MEDIUM POWER

M.V. Baranov1, A.R. Beketov1, A.S. Berdichevsky2, V.I. Denisenko1,

V.V. Lytkin1, V.E. Nedzelsky1, A.T. Plastun1, I.I. Shustov1

1Ural Federal University named after the first President of Russia Boris Yeltsin, Ekaterinburg 2CJSC "Uralelectromash", Kamensk-Uralsky

The article discusses the use of interlocking wedges of magnetic nanostructured composite materials for achieving higher levels of induction motors.

Keywords: magnetic wedge, nanostructure, composite material, energy efficiency, lifespan, induction motor.

Асинхронные двигатели малой и

ного композиционного материала, обла-

средней мощности до 100 кВт с полуза-

дающего необходимыми механическими

крытыми пазами, имеющие всыпные об-

и физико-химическими свойствами.

мотки, потребляют более 35 % всей

Провалы индукции под шлицем паза

производимой электроэнергии. В связи

статора создают высшие гармоники маг-

с этим актуальной проблемой является

нитного поля зубцового порядка и вызы-

повышение энергетической эффективно-

вают добавочные потери в сердечнике

сти и надежности таких машин. Одним

ротора с частотой перемагничивания в

из путей повышения энергетической эф-

десятки раз превышающей частоту пи-

фективности, улучшения виброаккусти-

тающей сети. Добавочные потери сни-

ческих характеристик, увеличения на-

жают КПД двигателя на 2–3,5 %. Маг-

дежности и срока службы двигателей

нитный клин в шлицевой зоне паза

является применение магнитного клина

уменьшает амплитуду основной зубцо-

[1] и магнитного капсулирования шли-

вой гармоники в 1,5–3 раза, что приво-

цевой зоны пазов сердечника статора.

дит к снижению добавочных потерь, па-

Данная задача решается в инновацион-

разитных моментов, шумов и вибраций

ном внедренческом центре «Электро-

магнитного происхождения, увеличению

мехтехноком» УрФУ и в ЗАО «Урал-

КПД, снижению температуры обмоток

электромаш» путем использования маг-

статора и, следовательно, увеличению

нитного клина новой конструкции,

срока службы асинхронных двигателей.

изготовленного из наноструктурирован-

Если для электрических машин большой

179

мощности магнитный клин, в основном с использованием железного порошка [1], находит применение, то для асинхронных электродвигателей средней и малой мощности до сих пор эти вопросы не решены из-за отсутствия отлаженной промышленной технологии изготовления магнитного клина.

Исходя из условий работы асинхронных двигателей для обеспечения требуемых механических характеристик и магнитной проницаемости [1] в настоящем проекте магнитный клин реализован в виде композиционного материала, где механические усилия воспринимаются армирующей сеткой из стекловолокна. Материал магнитного клина имеет матричную структуру, аналогичную композиционным материалам, применяемым в авиации и космической технике и представляющим собой армирующие элементы, связанные в полимерной структуре в виде отвержденной смолы типа К-153. Присутствие третьего компонента, магнетита, является инновационной особенностью предлагаемого композиционного материала, который обеспечивает магнитную проницаемость магнитного клина статора электрической машины. Но частицы магнетита являются концентраторами напряжений в материале, ухудшая его механические характеристики, особенно при достаточно большой концентрации. Эти особенности при разработке состава и строения материала определили применение магнетита в наносостоянии, что позволило при требуемой величине магнитной проницаемости обеспечить необходимые механические характеристики материала.

В технологическом плане вопрос о равномерном распределении наночастиц по объему материала и исключении их агломерации решен введением нанопорошка магнетита в органический растворитель с механическим диспергировани-

ем по специально выбранному режиму. С помощью электронного микроскопа были исследованы изображения структуры композиционного материала и определен средний размер наночастиц – около 50 нм. На рис. 1 изображена структура композита. Хорошо видно, что средний размер наночастиц находится в пределах 50 нм.

Рис. 1. Структура композитного материала

Эффективность использования магнитного клина также зависит от анизотропии магнитных характеристик материала. Для обеспечения в материале клина анизотропии магнитной проницаемости была применена термомагнитная обработка композита в процессе термоотверждения. В результате удалось уменьшить магнитную проницаемость материала клина в поперечном направлении в два раза.

Как известно на основе исследований и ресурсных испытаний, проведенных в работе [1], параметры материала магнитного клина должны составлять величины не менее следующих значений:

предел прочности при растяже-

нии – 65·106 Па;

предел прочности при статическом изгибе – 100·106 Па;

– удельная ударная вязкость – 8·103 Дж/м2, а магнитная проницаемость должна находиться в пределах (3…10) 0.

180