Детальная информация

Электромеханические преобразователи энергии. Применение.Назначение. Актуальность: учебно-методическое пособие / Уфимский университет науки и технологий ; Ф. Р. Исмагилов, М. В. Охотников, Э. Е. Леманн, Э. Р. Ахмеджанова. — Уфа: Уфимский университет, 2026. — Электрон. версия печ. публикации. — Доступ возможен через Электронную библиотеку УУНИТ. — <URL:https://elib.bashedu.ru/dl/local/IsmagilovFR_idr_Elektromehpreobrenergii_ump_2026.pdf>. — Текст: электронный

Дата создания записи

08.06.2026

Тематика

электромеханические преобразователи электроэнергии; электрические машины; асинхронный двигатель; моторы будущего; цифровой двойник; технические требования; конструкторская документация

Коллекции

Учебные и учебно-методические издания; Общая коллекция

Разрешенные действия

–

Действие 'Прочитать' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети

Действие 'Загрузить' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети

Группа	Анонимные пользователи
Сеть	Интернет

Место доступа	Группа пользователей	Действие
Локальная сеть Библиотеки	Аутентифицированные пользователи
Локальная сеть Библиотеки	Все
Интернет	Аутентифицированные пользователи
Интернет	Все

УП
- Введение
- Глава 1. Физические основы электромеханического преобразования энергии
  - 1.1. Фундаментальные законы: индукция Фарадея и сила Ампера
  - 1.2. Электромагнитный момент и энергетическая диаграмма
  - 1.3. Базовые понятия кинематики и механики привода
  - Глава 2. Классификация, материалы и конструктивные узлы электрических машин
  - 2.1. Классификация электромеханических преобразователей
  - 2.2. Конструктивные узлы электрической машины
  - 2.3. Материалы в электромеханике
  - 2.4. Системы охлаждения
- Глава 3. Асинхронный двигатель – базовый привод индустрии: от теории к эволюции серий
  - 3.1. Принцип действия и схема замещения
  - 3.2. Конструктивные исполнения ротора
  - 3.3. Эволюция общепромышленных серий в России
  - 3.4. Энергоэффективность как драйвер развития
- Глава 4. Выбор и применение системы «электродвигатель – преобразователь»
  - 4.1. Характер нагрузки и режимы работы
  - 4.2. Асинхронный двигатель с преобразователем частоты – массовое решение
  - 4.3. Сравнительный анализ приводных систем для различных задач
    - 4.3.1. Критерии и методология сравнения. Современная инженерная практика опирается на балльно-рейтинговый метод сравнения (scoring method), при котором каждый тип машины оценивается по набору ключевых критериев, а затем вычисляется интегральный показа...
    - 4.3.2. Сравнительная таблица по типам машин. В табл. 4.2 представлен расширенный сравнительный анализ пяти основных типов электрических машин, применяемых в регулируемых приводах промышленности и транспорта. Данные агрегированы из ряда обзорных публик...
    - 4.3.3. Детальный анализ для промышленных применений. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором остается безусловным лидером в общепромышленных применениях благодаря максимальному соотношению «надежность/стоимость». Преимущества: простота констр...
    - 4.3.4. Критерии выбора для авиационных применений (MEA). В концепции «Более электрического самолета» выбор электрической машины определяется специфическими авиационными требованиями. Сравнение трех основных кандидатов – АД, PMSM и SRM – по 14 критери...
    - 4.3.5. Критерии выбора для автомобильного электротранспорта. Для электромобилей и электробусов критическими становятся:
    - 4.3.6. Рекомендации по выбору для типовых задач. Ниже приведены сводные рекомендации, интегрирующие данные табл. 4.2:
  - 4.4. Специальные топологии мощного привода
- Глава 5. Моторы будущего: технологические вызовы и прорывные направления
  - 5.1. Высокоскоростные электрические машины: повышение удельной мощности для авиации и транспорта
    - 5.1.1. Механическая прочность ротора – главное ограничение. При увеличении частоты вращения центробежные силы растут квадратично (σ∝n2σ∝n2). Напряжения в наиболее нагруженной точке ротора (для цилиндра – на внутренней поверхности) описываются выражен...
    - 5.1.2. Потери в роторе и проблема охлаждения. При высоких частотах питающего напряжения (500…2000 Гц) резко возрастают потери в стали от вихревых токов и гистерезиса, а также добавочные потери от высших гармоник поля, создаваемых ШИМ-инвертором.
    - 5.1.3. Подшипниковые узлы высокоскоростных машин. Классические подшипники качения имеют ограничение по быстроходности, определяемое параметром dm⋅ndm⋅n (диаметр окружности центров тел качения × частота вращения). Для высокоскоростных машин этот парам...
    - 5.1.4. Высокоскоростные АД и PMSM в «Более электрическом самолете» (MEA). В авиации высокоскоростные электрические машины востребованы в трех ключевых применениях.
    - 5.1.5. Высокоскоростные АД и PMSM в автомобильном электротранспорте. В автомобильной отрасли высокоскоростные машины позволяют решить проблему компромисса между пиковой мощностью и габаритами.
    - 5.1.6. Проблема гармоник и силовая электроника. Высокоскоростные машины питаются от ШИМ-инверторов с несущей частотой, которая должна как минимум на порядок превышать максимальную выходную частоту. Для двигателя на 2000 Гц (30 000 об/мин при 4 полюсах...
    - 5.1.7. Роль ПИШ «Моторы будущего» в развитии высокоскоростных машин, Исследования Передовой инженерной школы сосредоточены на следующих прорывных задачах:
  - 5.2. Вентильно-индукторные двигатели (SRM) как безмагнитная альтернатива для транспорта будущего
    - 5.2.1. Принцип действия и конструктивные особенности. Сердечник ротора SRM представляет собой шихтованный пакет из электротехнической стали с явно выраженными зубцами (полюсами) без каких-либо обмоток или магнитов. На статоре расположены сосредоточенн...
    - 5.2.2. Сравнительный анализ SRM, АД и PMSM для транспортных применений. Для объективной оценки места SRM в ряду электрических машин рассмотрим его преимущества и недостатки в сравнении с базовым АД и лидирующим PMSM применительно к требованиям авиации...
    - 5.2.3. SRM в концепции «Более электрического самолета» (MEA). Авиационная отрасль предъявляет к электрическим машинам уникальный набор требований, многие из которых напрямую совпадают с природными преимуществами вентильно-индукторной машины.
    - 5.2.4. SRM в электрификации автомобильного транспорта. В коммерческом и пассажирском электротранспорте SRM рассматривается как серьезный конкурент магнитосодержащим PMSM, особенно в свете проблем с цепочкой поставок редкоземельных металлов и требован...
    - 5.2.5. Силовая электроника и управление: ключ к раскрытию потенциала SRM. Исторически именно несовершенство систем управления сдерживало распространение SRM. Современная микроэлектроника и алгоритмы машинного обучения снимают эти ограничения.
    - 5.2.6. Роль ПИШ «Моторы будущего» в развитии SRM-технологий. В рамках Передовой инженерной школы исследования по вентильно-индукторным машинам сосредоточены на трех прорывных направлениях:
  - 5.3. Сверхпроводниковые электрические машины
  - 5.4. Интегрированные стартер-генераторы и мотор-колеса: электрификация транспорта
    - 5.4.1. Интегрированный стартер-генератор (ИСГ) для концепции MEA, В традиционном самолете функции запуска маршевого ГТД и генерации электроэнергии на борту разделены: запуск осуществляется пневматическим стартером (воздушной турбиной) или гидравлическ...
    - 5.4.2. Мотор-колеса для электрического и гибридного автотранспорта. Концепция мотор-колеса (in-wheel motor) предполагает размещение тягового электродвигателя непосредственно внутри ступицы колеса, что исключает трансмиссию (дифференциал, полуоси, кард...
    - 5.4.3. Конструктивные особенности мотор-колеса с интегрированным редуктором. Прямой привод (direct drive) без редуктора предъявляет экстремальные требования к моментным характеристикам машины, что ведет к росту ее массы и диаметра. Поэтому в ряде прим...
    - 5.4.4. Роль ПИШ «Моторы будущего» в развитии тематики ИСГ и мотор-колес. В рамках Передовой инженерной школы ведутся исследования по созданию:
  - 5.5. Цифровой двойник и предиктивная аналитика
    - 5.5.1. Архитектура цифрового двойника электродвигателя. Цифровой двойник электродвигателя как вариант может строиться по трехуровневой структуре [39 – 40].
    - 5.5.2. Специфика цифрового двойника АД с короткозамкнутым ротором. Для массового асинхронного привода цифровой двойник решает, в первую очередь, задачи оценки состояния изоляции и обнаружения скрытых дефектов ротора.
    - 5.5.3. Специфика цифрового двойника PMSM. Двойник синхронной машины сложнее из-за наличия магнитов, свойства которых нелинейны и необратимо деградируют при нарушениях режима [42, 43].
    - 5.5.4. Практическая ценность и интеграция в ПИШ «Моторы будущего». Внедрение технологий цифрового двойника переводит обслуживание парка двигателей от аварийно-восстановительного к проактивному, снижая внеплановые простои на 30-50 % и эксплуатационные ...
- Глава 6. Основы разработки конструкторской документации на электрические машины (ескд)
  - 6.1. Стадии и виды документов
  - 6.2. Специфические требования к сборочному чертежу электродвигателя
    - 6.2.1. Обязательные размеры, посадки и технические требования. Независимо от типа машины, на сборочном чертеже в обязательном порядке указываются следующие геометрические и точностные параметры:
    - 6.2.2. Специфика оформления для асинхронного двигателя (АД). Чертеж АД имеет ряд особенностей, связанных с наличием распределенной обмотки и пассивной беличьей клетки.
    - 6.2.3. Специфика оформления для синхронного двигателя с постоянными магнитами (PMSM). PMSM кардинально отличается от асинхронной машины конструкцией ротора, что вносит принципиальные изменения в сборочный чертеж.
    - 6.2.4. Условные изображения и оформление спецификации. Подшипники качения (Условные изображения подшипников качения на сборочных чертежах – по ГОСТ 2.420-69. Типоразмеры – по ГОСТ 3189-2018): на сборочных чертежах АД и PMSM подшипники изображают упрощ...
  - 6.3. Типовые формулировки технических требований
- Список цитируемой литературы

...