2809.Автоматизация в электроэнергетике и электротехнике

менного тока, однако возникают нежела-

а к ним приваривается входной патру-

тельные вибрации вследствие пульсаций

бок, расположенный со стороны, проти-

давления, способных разрушить канал,

воположной ярму

магнитной системы

в

особенности

в зоне

присоединения

погружного МГД-насоса. Другие концы

к нему токопроводов. Эти и другие про-

трех труб также сплющиваются, стенки

блемы устраняются

в

МГД-установке

их свариваются между собой и к ним

с безобмоточными МГД-насосами, вы-

привариваются выходной патрубок; так

полненными трехфазными с трансфор-

образуется МГД-канал наружного МГД-

маторным вводом токов. Разрабатывае-

насоса. Наружный МГД-насос также

мая МГД-установка содержит трехфаз-

имеет шихтованную магнитную систему,

ный погружной МГД-насос, трехфазный

состоящую из трех полюсных наконеч-

наружный МГД-насос, трехфазный ин-

ников, образующих зазор в форме трех-

дуктор трансформаторного типа, запи-

лучевой звезды, трех стержней, зашун-

тывающий трехфазными токами по-

тированных со стороны выходного пат-

гружной и наружный МГД-насосы. Оба

рубка ярмом, имеющим выходное осевое

МГД-насоса выполнены безобмоточны-

отверстие, через которое проходит вы-

ми. Погружной МГД-насос содержит

ходной патрубок. Трехфазный индуктор

шихтованную магнитную систему, со-

трансформаторного типа служит для пи-

стоящую из трех стержней, с одного

тания трехфазными токами МГД-

торца насоса зашунтированных ярмом,

каналов погружного и наружного МГД-

а с другого – имеющих три полюсных

насосов. Индуктор содержит шихтован-

наконечника.

Полюсные наконечники

ный магнитопровод и три обмотки

образуют зазор, в который устанавлива-

катушечного типа. Магнитопровод со-

ется МГД-канал. Полюсные наконечни-

держит три стержня, образующих трех-

ки расположены относительно друг дру-

лучевую звезду, стержни замкнуты меж-

га

так,

что

их

продольные

оси

ду собой кольцевым ярмом. На три

в поперечном сечении являются верши-

стержня

нанизаны

три

катушечных

нами

равностороннего

треугольника,

обмотки, являющиеся первичными об-

а поверхности полюсных наконечников,

мотками трансформатора. Три радиаль-

образующие зазор, выполнены в форме

ных стержня и кольцевое ярмо образуют

двухгранных углов по 120°. Полюсные

трансформаторный магнитопровод с тре-

наконечники одеты в теплоизоляцион-

мя окнами. Через каждое окно проходит

ные рубашки, предотвращающие также

по одной трубе из трех труб, образую-

-

щих канал для жидкого

металла; эти

проникновение жидкого металла в ших

трубы совместно с МГД-каналами явля-

тованную магнитную систему.

Если

в

жидкий

металл

погружаются

также

ются «вторичными обмотками» трех-

и стержни, и ярмо, то вся магнитная сис-

фазного

индуктора

трансформаторного

тема

одевается

в

теплоизоляционную

типа. Три первичные катушечные об-

«

».

-

мотки индуктора соединены

по схеме

рубашку

Зазор между полюсными на

«звезда» или «треугольник». На обмотки

конечниками

в

поперечном

сечении

имеет вид трехлучевой звезды. Канал

подается трехфазное напряжение и по

для

перекачивания

жидкого

металла

обмоткам текут трехфазные токи. При

,

-

этом по стенкам МГД-каналов и стенкам

состоит из трех труб сваренные сплю

соединяющих их труб текут вторичные

щенные

концы

этих

труб образуют

-

.

-

трансформаторные

токи

и

нагревают

МГД каналы

Стенки сплющенных кон

стенки до температуры перекачиваемого

,

цов труб привариваются друг к другу

металла. После этого МГД-установка на

простым

в

изготовлении,

надежным,

миксере с жидким металлом устанавли-

с увеличенным сроком службы. Напор

вается так, что погружной МГД-насос

МГД-насоса

увеличивается

в 2–3 раза

погружается в жидкий металл миксера.

в тех же габаритах. Возможен разогрев

Тогда токи потекут по жидкому металлу,

металлопровода перед подачей в него

заполнившему МГД-канал. Эти токи

металла с температурой 800 °С. Массо-

создадут собственные магнитные пото-

габаритные показатели улучшаются в 2–

ки, замыкающиеся по полюсным нако-

3

раза

.

-

нечникам, стержням и ярму. В результа-

МГД установка не требует для

запуска

вакуумирования.

Отсутствие

те между

полюсными

наконечниками

обмоток в зонах каналов позволяет

в МГД-канале погружного МГД-насоса

использовать

установку

для металлов

создадутся магнитные поля. При взаи-

с температурой 800 °С и выше.

модействии радиальных токов с этими

полями

создадутся электромагнитные

Список литературы

силы, направленные аксиально от вход-

ного патрубка к магнитному ярму. Эти

1. А.с. 1053228 СССР, МКИ Н 02 К

силы втягивают жидкий металл из мик-

15/04. Способ изготовления обмотки ин-

сера в МГД-канал и далее нагнетают ме-

дукционной машины / Г.К. Смолин //

талл в магнитопроводы и МГД-канал на-

Открытия. Изобретения. – 1983. – № 41.

ружного МГД-насоса. При этом наруж-

2. А.с. 103833 СССР, МКИ F 27 D

ный МГД-насос также начнет нагнетать

11/06. Индукционная печь / Г.К. Смо-

жидкий металл в выходной патрубок

лин // Открытия. Изобретения. – 1981. –

МГД-установки. В результате жидкий

№ 29.

металл под напором МГД-каналов по-

3. А.с. 1183810 СССР, МКИ 4 F 27

гружного и наружного МГД-насосов пе-

D 11/06. Индукционная печь / Г.К. Смо-

рекачивается из миксера на разлив (или

лин // Открытия. Изобретения. – 1985. –

в другой металлургический агрегат). По-

№ 37.

сле запуска погружной МГД-насос под-

4. А.с. 1700707 СССР, МКИ 5 Н 02

нимают выше зеркала металла в миксе-

К 44/06. Индукционный насос / Г.К. Смо-

ре, что увеличивает его срок службы.

лин, В.А. Бегалов, Я.Г. Смолин // Откры-

МГД-установка, включающая погруж-

тия. Изобретения. – 1991. – № 47.

ной МГД-насос, наружный МГД-насос,

5. А.с. 299924 СССР,

МКИ Н02

индуктор трансформаторного типа, пи-

N4/20.

Электромагнитный

насос /

тающий каналы МГД-насосов трехфаз-

Г.К. Смолин // Открытия. Изобретения. –

ными токами, обладает

по

сравнению

1971. – № 12.

с прототипами следующими достоинст-

6. А.с. 823803 СССР, МКИ 3 F 27 D

вами: объединение трех фазных секций

11/04. Электрический нагреватель жид-

в единый МГД-канал позволяет устра-

кого металла / Г.К. Смолин, В.П. Ксено-

нить

пульсирующую

составляющую

фонтов // Открытия. Изобретения. –

давления и вибрации, разрушающую ка-

1981. – № 15.

нал. Обеспечивается равномерная за-

7. А.с. 1007734 СССР, МКИ В 03 С

грузка фаз трехфазной электросети.

1/30.

МГД-сепаратор

/

Г.К. Смолин,

Трансформаторный ввод тока в МГД-

И.Н. Фетисов, Ю.П. Сафронов // Откры-

каналы позволяет избежать применения

тия. Изобретения. – 1983. – № 12.

громоздких

токоподводов,

позволяет

8. А.с. 1033833 СССР, МКИ F 27 D

сделать

канал безэлектродным, более

11/06.

Индукционная

печь

/ Г.К. Смо-

лин // Открытия. Изобретения. – 1983. –

15. Полищук В.П. Критерии оценки

№ 29.

пригодности МГД-техники для литейно-

9. А.с. 1113173 СССР, МКИ В 03 С

го производства // МГД в литейном про-

1/30. МГД-сепаратор // Открытия. Изо-

изводстве и металлургии. – Киев: ИПЛ

бретения. – 1984. – № 34.

АН УССР, 1984. – С. 3–10.

10. А.с. 1159642 СССР, МКИ В 03 С

16. Смолин

Г.К., Федорова С.В.

1/30. МГД-сепаратор / Г.К. Смолин //

МГД-насос-дозатор. – Екатеринбург:

Открытия. Изобретения. – 1985. – № 21.

Изд-во Рос. гос. проф.-пед. ун-та, 2003. –

11. А.с. 1461508 СССР, МКИ 4 В 03

129 с.

С 1/30. МГД-сепаратор / Я.Г. Смолин,

17. Смолин

Г.К. Системы транс-

Г.К. Смолин // Открытия. Изобретения. –

форматорных и линейно-вихревых асин-

1989. – № 8.

хронных МГД-устройств для высоко-

12. А.с. 1289355 СССР, МКИ 4 Н 02

температурных

металлических распла-

К 44/02, 44/04. Электромагнитный на-

вов // Тр. 1-й Междунар. конф. по

сос / Г.К. Смолин, В.А. Городецкий //

электротехнологии. МКЭЭ–94. – Суз-

Открытия. Изобретения. – 1987. – № 3.

даль, 1994. – С. 136.

13. Глухих В.А., Тананаев А.В., Ки-

18. Smolin

G.К., Fedorova S.V.,

риллов И.Р. Магнитная гидродинамика

Maryin G.A. Magneto hydrodinamic dosing

в ядерной энергетике. – М.: Энергоиздат,

pump // Proceeding of the Vth International

1987. – 264 с.

Scientific-Technical Conference on Uncon-

14. Пат. 2035827 RU, МКИ 6 Н 02 К

ventional Electromechanical and Electroni-

44/04. Кондукционный электромагнит-

cal Systems, 5–8 September. – Szczecin;

ный насос / Г.К. Смолин, Ф.Н. Сарапу-

Miedzyzroc, 2001. – P. 1105–1108.

лов, Я.Г. Смолин, В.А. Бегалов // Откры-

тия. Изобретения. – 1995. – № 14.

параметры апериодической составляю-

двух слагаемых с последним, которая

щей ПП; I∞ – установившееся значение

определяется по логарифмической шка-

тока якоря.

ле на графике в полулогарифмических

Первые два слагаемые берут из гра-

координатах для времени t = 0. Затем из

фиков в полулогарифмических коорди-

полученной при t = 0 точки проводится

натах ГАМ, последнее считается неиз-

прямая с наклоном, соответствующим

менным для всего ПП. Третье берут как

ПВ симметричной составляющей тока

наибольшее возможное начальное зна-

индуктора, по которой через 0,01 с опре-

чение асимметричного тока якоря, рав-

деляют величину третьего слагаемого

ное сумме начальных значений первых

в формуле (1).

Результаты обработки ПП

Исходные данные

Фаза А

Фаза В

Фаза С

Среднее по фазам

Графоаналитический метод по стандарту

τ′d , с

0,1066

0,1110

0,1120

0,1098

τ′′d , с

0,0210

0,0230

0,0250

0,0230

τa ,

с

0,0540

0,0230

0,0650

0,0470

I0′, А

321,5

309,5

276,2

302,4

I0′′, А

268,5

246,3

220,5

245,1

Ia0 ,

А

657,5

330,7

464,4

484,2

I ∞ ,

А

72,6

72,6

72,6

72,6

∆T ,

с

0,002

0,006

0,003

–

xd′ , Ом

8,87

9,15

10,0

9,34

xd′′, Ом

5,28

5,56

6,14

5,66

iуд.ср(0,01), А

–

–

–

1040,93

iуд.ср(∆Т), А

1266,64

1137,15

1157,83

1187,20

, А

–

∆

5,883

3,450

5,597

Вероятностно-статистический метод

τ′d , с

0,082743

0,079056

0,080554

0,080784

τ′′d , с

0,014431

0,013529

0,014882

0,014280

τа ,

с

0,055931

0,022079

0,069263

0,049091

I0′, А

377,78

378,00

341,03

365,60

I0′′, А

303,25

241,99

218,76

254,66

Ia0 ,

А

657,46

271,07

315,92

414,91

I ∞ ,

А

87,60

91,86

86,98

88,81

∆T ,

с

0,002

0,006

0,003

–

xd′ , Ом

7,5029

7,4315

8,1580

7,6974

xd′′, Ом

4,5427

4,9051

5,3986

4,9388

iуд.ср(0,01), А

–

–

–

1166,87

iуд.ср(∆Т), А

1458,69

1278,80

1317,99

1351,83

, А

–

∆

0,817

0,839

0,958

энергосберегающих электротехнологий

8. Чабанов Е.А., Судаков А.И. Но-

AПЭЭТ–2014: сб. науч. тр. III Между-

вые подходы достоверного определения

нар. науч.-техн. конф., Екатеринбург,

ударного тока якоря синхронной маши-

17–20 марта 2014 г. – Екатеринбург:

ны // Электротехника. – 2014. – № 11. –

Изд-во Урал. федер. ун-та им. первого

С. 42–46.

Президента России Б.Н. Ельцина, 2014. –

С. 226–229.

Асинхронные двигатели с коротко-

логический эффект, утомление зрения

замкнутым ротором, работающие в по-

и организма в целом. Это ведет к сниже-

вторно-кратковременном режиме, соз-

нию производительности труда, а в ряде

дают колебания электрической нагрузки

случаев и к травматизму. Колебания на-

и, как следствие, колебания напряжения

пряжения нарушают нормальную работу

сети. В результате качество напряжения

и уменьшают срок службы электронной

снижается, что отрицательно сказывает-

аппаратуры: радиоприемников, телеви-

ся на работе других электроприемников.

зоров, телефонно-телеграфной связи,

К числу электроприемников, чувстви-

компьютерной техники, рентгеновских

тельных к колебаниям напряжения,

установок, радиостанций, телевизион-

относятся осветительные приборы, осо-

ных станций и т.д. При значительных

бенно лампы накаливания, и элект-

колебаниях напряжения (более 15 %)

ронная техника. Мигание источников

могут быть нарушены условия нормаль-

освещения вызывает неприятный психо-

ной работы электродвигателей, возмож-