1
№ 1-6 (2024)
-
« -
» -
.
– -
- -
«
».
-
,
.
N 77-29963
17 2007 .
:
..
:
.. , ...,
.. , ...,
.. , ..-..,
.. , ...,
.. , ...,
.. , ...,
.. , ...
.. , ...,
.. , ...,
.. , ...,
.. , ...,
.. , ...,
.. , ..-..,
.. , ...,
.. , ...,
:
..
:
140070, ,
, . ,
. , . 11.
./: (495) 500-40-20
E-mail: npptez@mail.ru
: www.npptez.ru
.
: eet-journal.ru
: 15.10. 2024
.., .., ..
Универсальный преобразователь напряжения
на основе широтно-импульсного модулятора ..................................................... 2
.., .., ..
Исследование электротехнического комплекса конвейера
с двумя проводными барабанами ................................................................................ 8
..
Особенности эксплуатации автомобильных
аккумуляторов ................................................................................................................. 12
.., ..
Синтез вычислителей координат асинхронного двигателя
при двухканальном управлении ................................................................................ 16
.., ..
Аддитивные технологии при производстве
электрических машин .................................................................................................. 20
..
Коэффициенты теплопередачи в транзисторах на основе
гетеропереходов: исследование слоев с теплопроводящими
добавками для повышения эффективности ...................................................... 30
.., .., ..
Исследование вопроса влияния технологических отклонений
на работспособность машин постоянного тока, работающих
в составе бортовых электротехнических комплексов .................................. 35
,
,
.., .., ..
О некоторых мерах по исключению максимально допустимых износов
контактирующих поверхностей узла пятник-подпятник и элементов
узла гашения колебаний длиннобазных вагонов-платформ ......................... 39
..
Внедрение наилучших доступных технологий для снижения
экологического воздействия тепловых электрических станций
на окружающую среду .................................................................................................... 46
Книги ...................................................................................................................................... 54
Выставки ............................................................................................................................. 56
2
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
, -
, -
12
220 50
. -
-
,
-
,
.
,
, -
.
,
.
-
-
, , .
-
.
-
[1].
: -
12
-
-
~ 220. :
– -
.
: -
220 -
12.
-
:
-
, -
. . -
-
, -
-
-
, IGBT, MOSFET-.
-
.
Push-pull -
,
-
-
-
// UNIVERSAL VOLTAGE CONVERTER BASED
ON A PULSEWIDTH MODULATOR //
.., ..., ,
«
»,
.
.., ,
«
»,
.
.., ,
«
»,
.
В статье рассматривается
конструкция и принцип действия
универсального преобразователя с
широтно-импульсным модулято-
ром. Устройство работает в трех
режимах: преобразование постоян-
ного напряжения 12В от аккумуля-
торной батареи в переменное 220В,
преобразование переменного напря-
жения в постоянное с выходными
характеристиками необходимыми
для дуговой электросварки и преоб-
разование переменного напряжения
220В в постоянное 12В. Описыва-
ется общая структурная и схема
управления, а также выполнены
предварительные расчеты. Устрой-
ство реализовано на современной
элементной базе, с применением
компактных трансформаторов
на ферритовых сердечниках, и IGBT,
MOSFET-транзисторов.
Ключевые слова: универсальный
преобразователь, аккумуляторная
батарея, широтно-импульсная мо-
дулятор, Push-pull схема, транзи-
сторный ключ.
The article discusses the design and
principle of operation of a universal
converter with a pulse width modulator.
The device operates in three modes:
conversion of DC voltage 12V from
the battery to AC 220V, conversion
of AC voltage to DC with output
characteristics necessary for arc welding
and conversion of AC voltage 220V
to DC 12V. The general structural and
control scheme is described, as well as
preliminary calculations are performed.
The device is implemented on a
modern element base, using compact
transformers on ferrite cores, and IGBT,
MOSFET transistors.
Keywords: universal converter,
battery, pulse width modulator, Push-
pull circuit, transistor key.
3
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
,
– -
.
: -
-
-
,
,
-
2 3
, -
. -
– -
,
, -
.
-
-
.
-
12 220,
-
-
() .
-
-
220. -
-
-
.
- -
() -
. -
. -
-
,
-
.
. -
, -
-
,
.
1.
.
1 -
-
-
DC/AC.
-
-
W11, W12,
– - -
W21, W22, W23.
-
,
.
-
2,3.
-
-
(4)
-
(5). -
-
:
6,
7,
8.
-
-
2,3
.
, -
1 10-100 .
:
-
,
-
.
, -
, -
.
-
50
,
,
,
-
[2].
-
-
-
1
=
1
2
2
=
12 3,14
2
1,4
= 13,3
(
)
(1)
U
d1
= 12 B – -
.
-
, -
220 ,
2
=
220
3
=
73,3
(
)
(2)
=
2
1
=
73
,3
13
,3
= 5,5
(3)
Рисунок 1 – Схема преобразователя для первого режима работы DC/AC
4
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
-
,
.
-
, -
10 , -
,
( , -
, ..) -
16 .
, -
I=20.
1
=
2
= 20 5,5 = 110 ()
(4)
-
=
2
1
1
+ 3
2
2
2
=
2 110 13,3 + 3 20 73,3
2
6 ()
=
2
1
1
+ 3
2
2
2
=
2 110 13,3 + 3 20 73,3
2
6 ()
(5)
2.
(.2)
220 9.
-
-
. -
-
LC .
-
, -
, -
.
(.2), -
, -
-
-
.
-
Uy U , -
.
-
-
-
Uw2 -
[2].
, -
-
,
-
-
.
-
-
-
,
-
.
, -
. ,
-
-
10, -
.
-
-
3-4 -
60-70 . ,
,
W21, W22. -
2
=
1
2
2
= 220()
(6)
2
=
1
2
2
= 220()
–
.
1
=
2
1
= 220
1
5,5
= 40 ()
(7)
-
-.
-
2
= 2
1
2
2
= 2 40
2
2
= 72 ()
2
= 2
1
2
2
= 2 40
2
2
= 72 ()
(8)
-
Id =100 A.
1
=
2
2
= 100
2
2
= 110 ()
(9)
-
2
=
1
1
= 110
1
5,5
= 20 ()
(10)
, -
,
.
-
.
Рисунок 2 – Преобразователь во втором режиме работы и диаграмма коммутаций ключей в схеме
5
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
3.
-
-
. -
, -
-
12, -
-
.
AC/DC (.3).
,
11, -
. -
-
11 ,
, -
.
-
Uy1,
2 3,
Uy2,
-
-
11
.
-
-
-
W11, W12
.
-
10,
-
[2].
-
Id=(200–300) A. -
-
.
, -
1
=
2
2
2
=
200
(300)
2
3,14
2
2
=
(
110 150
)
()
1
=
2
2
2
=
200
(300)
2
3,14
2
2
=
(
110 150
)
()
(11)
-
2
=
1
=
110(150)
5,5
=
(
20 30
)
()
(12)
,
-
-
-
.
1.
-
(.4)
.
: 1-7
,
U U -
,
7 , 8 –
-
.
-
. -
-
. -
,
-
. -
.
-
.
.
-
-
.
первого режима -
:
2, 3, 5, 6, 7 ,
-
,
W11, W12
,
W21, W22, W23,
,
-
VT1, VT2. VT3 -
Рисунок 3 – Схема преобразователя в управляемом режиме AC/DC и его коммутационная диаграмма.
6
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
-
.
второго режима
: 3 ,
~220,
-
W21, W22 -
,
W11, W12,
, -
VT3, VT5.
VT1, VT2, VT4
.
третьего режима
: 1, 4 ,
-
~220,
W21, W22
,
W11, W12, -
,
VT3, VT4, VT5.
VT1, VT2,
.
2.
(.5),
.
--
-
,
.
, -
-
. -
,
. -
-
.
,
: Arduino, Wemos Mini
ESP. ,
-
-
VT1-VT5.
-
,
[3]. -
-
1-7
,
. -
-
. -
-
-
.
, -
/ -
.
-
( -
, ..)
. -
,
.
-
,
Рисунок 4 – Принципиальная схема преобразователя на основе широтно-импульсного модулятора.
Рис. 5. Блок-схема системы управления преобразователем.
7
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
.
-
- -
-
:
-
12
,
,
-
~ 220 .
- – -
-
-
.
-
220 12 .
--
-
, -
.
-
, -
. -
, -
,
.
-
-
-
.
-
-
-
.
2249907 C2
, H02M 7/10.
: 2003116532/09
: . 03.06.2003 : . 10.04.2005
/ . . , . . , . .
, . . ;
-
.
, . . -
-
/ . . , . . //
.
-
: /
. . -. – -
: -
, 2013.
– . 206-217.
.., .. -
-.: -
, 2002.-400..
1990 . -
: -
« -
».
,
«
» -
.
2003 .
-41
-
-
« -
»
1996 .
-41
-
-
« -
»
Starostina Ya.K
Born in 1990. Place of work:
Federal State Budgetary Educational
Institution of Higher Education
"Ulyanovsk State Technical University".
Candidate of Technical Sciences,
Associate Professor of the Department
of Electric Drive and Automation of
Industrial Installations, Faculty of
Energy
Safonov Z.Yu.
Born in 2003. Student of group
EAbd-41 of the Energy Faculty of the
Federal State Budgetary Educational
Institution of Higher Education
"Ulyanovsk State Technical University"
Pakshaev Ya.A
Born in 1996. Student of group
EAbd-41 of the Energy Faculty of the
Federal State Budgetary Educational
Institution of Higher Education
"Ulyanovsk State Technical University"
8
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
// STUDY OF THE ELECTRICAL COMPLEX
OF A CONVEYOR WITH TWO WIRE DRUMS //
.., ..., ,
«
»,
.
.., ...,
«
»,
.
.., ...,
«
»,
.
Рассматривается система элек-
троприводов конвейерного транс-
портера. Составлены функциональ-
ная и структурная схемы. Проведен
анализ работы одно- и двухбара-
банных электроприводов. Получены
структурные схемы механической
части транспортера. Составлены
математическое описание, струк-
тура и модель упругого звена с
учетом сил трения. Составлена
математическая модель электро-
технического комплекса. Проведена
идентификация основных перемен-
ных координат транспортера.
Ключевые слова: конвейер, упру-
гость, модель, идентификация, рас-
пределенные параметры, демпфиро-
вание, приводной барабан.
The article considers the system of
electric drives of a conveyor. Functional
and structural diagrams are compiled.
The analysis of the operation of single-
and double-drum electric drives is
carried out. Structural diagrams of the
mechanical part of the conveyor are
obtained. A mathematical description,
structure and model of an elastic link are
compiled taking into account friction
forces. A mathematical model of the
electrical complex is compiled. The main
variables of the conveyor coordinates are
identied.
Keywords: conveyor, elasticity, model,
identication, distributed parameters,
damping, drive drum.
-
() , -
( ) [1-5].
-
-
(),
-
.
[6] -
. , -
:
- -
-
-
;
-
-
-
().
-
, -
, -
.
-
-
– .
-
, -
.
-
-
. [7,8] -
.
-
,
. [9] ,
-
-
. -
-
.
, -
(),
,
.
(-
) -
[10].
−=
−=
−=
−−−=
−+−=
21
1222
2111
222122
112111
)(
)(
УУУПР
У
У
СУУ
УУ
MMM
CpM
CpM
KMMMpJ
KMMMpJ
ωω
ωω
ωω
ωω
(1)
J
1
–
; J
2
–
-
;
ω
1
–
;
ω
2
– -
; M – -
;
M
C
– -
9
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
;
M
1
–
;
M
2
–
;
С
1
–
;
С
2
– -
-
;
M
–
.
2
1
1
ρ
l
E
C
Л
=
;
2
2
2
ρ
l
E
C
Л
=
(2)
Е
– ; ρ –
;
l
1
l
2
-
(.1)
l
1
–
m
1
m
2
.
l
2
= 2L
–
l
1
.1 -
.
(1)
-
=
1
+
1
+
2
+
1
1
+
(
1
1
+
1
+
1
2
+
1
)
=
(
1
+
1
+
2
+
2
)
1
+
(
1
1
+
1
+
1
2
+
1
)
=
(
1
+
1
+
2
+
2
)
M
=
(
2
+
2
)
(
1
+
1
)(
2
+
2
)
+
+
(
1
+
1
)
(
1
+
1
)(
2
+
2
)
+
=
(
2
+
2
)
(
1
+
1
)(
2
+
2
)
+
+
(
1
+
1
)
(
1
+
1
)(
2
+
2
)
+
(3)
(3)
, -
M
-
M
M
c
.
(-
) .
-
.
-
-
:
−=
−=
−=
−−+=
−
−−
=
−+−=
)(
)(
)(
1
333
3222
2111
3
3
31
333
2
22322
1121111
ωω
ωω
ωω
ωω
ω
ω
ωω
CpM
CpM
CpM
KMMMpJ
KM
MMpJ
KMMMpJ
У
У
У
У
У
СУУ
УУ
(4)
2
1
1
ρ
l
E
C
Л
=
;
2
2
2
ρ
l
E
C
Л
=
;
2
3
ρ
L
E
C
Л
=
.
-
(4)
-
-
(.3).
(4) -
1
=
1
()
1
+
1
+
2
2
=
2
()
+
3
=
3
()
3
3
+
1
1
=
1
(
1
2
)
2
=
2
(
2
3
)
3
=
3
(
3
1
)
=
3
2
(5)
Рис.2. Структурная схема механической части привода
однобарабанного конвейера.
1
(
1
+
1
)
=
2
(
2
+
2
)
=
+
=
1
2
=
1
(
1
2
)
2
(
2
1
)
=
(
1
2
)
(1.1)
K
c
= C
1
+ C
2
Рис.3. Структурная схема механической части
двухдвигательного транспортёра.
M
С
M−
pJ
1
1
pJ
2
1
1
K
2
K
p
C
1
p
C
2
1
ω
2
ω
1У
M
2У
M
УПР
M
Рис.1. Расчётная схема для
l
1
и
l
2
.
L
1
l
2
m
1
m
M
2У
M
1У
M
С
M
2У
M
1У
M
1
M
С
M−
3
M
pJ
1
1
1
K
pJ
2
1
2
K
pJ
3
1
3
K
1
ω
2
ω
3
ω
p
C
1
p
C
2
1У
M
2У
M
УПР
M−
p
C
3
3У
M
10
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
-
(5) (6) -
=
3
1
2
2
+
2
+
3
3
=
=
3
1
(
)
1
1
+
2
2
2
(
)
+
+
3
1
(
)
1
1
+
2
2
2
(
)
+
+
+
(
2
+
3
)
3
()
3
3
+
1
-
(M
1
, M
2
, M
3
),
-
M
.
1
1
(
)
+
2
2
(
)
1
+
2
2
(
)
+
2
2
(
)
+
(
2
+
3
)
3
(
)
+
2
2
(
)
3
1
1
(
)
+
2
2
(
)
1
+
2
2
(
)
+
2
2
(
)
+
(
2
+
3
)
3
(
)
+
2
2
(
)
3
1
(
)
=
1
1
+
1
;
2
(
)
=
1
2
+
2
;
3
(
)
=
1
3
+
3
1
(
)
=
1
1
+
1
;
2
(
)
=
1
2
+
2
;
3
(
)
=
1
3
+
3
.
, M
-
( C
1
C
2
). -
M
.
-
-
.
,
ω
1
ω
3
,
W
1
(p), W
3
(p) C
3
. -
[11],
M
1
M
3
-
(4) -
M
3
3
=
3
(
3
1
)
(4)
1
=
3
3
()
3
+
3
=
3
3
(
)
3
+
3
(
3
1
)
1
=
3
3
()
3
+
3
=
3
3
(
)
3
+
3
(
3
1
)
-
2
=
1
1
()
1
+
1
=
1
1
(
)
1
+
3
3
(
)
3
+
3
(
3
1
)
2
=
1
1
()
1
+
1
=
1
1
(
)
1
+
3
3
(
)
3
+
3
(
3
1
)
-
M
=
3
2
=
3
(
3
1
)
1
1
(
)
+
1
+
3
3
(
)
+
+
3
3
(
3
1
)
=
1
+
3
1
1
(
)
3
3
(
)
(6)
W
1
(p)=W
3
(p), (6) -
1
+
3
1
1
(
)
3
3
(
)
-
:
- ,
-
-
;
-
-
;
-
M
;
- -
-
.
:
1. .., ..
-
. : «» –
1987-144.
2. . .
-
/ .
. , . . , . .
/ .- 2004-No11-. 46-55.
3. .
.– .: ,
1971.–557 .
4. ..
/ .. -
, .. , .. .
– .: , 1976. – 264 .
5. .. -
-
:
-
. .: - 2003-178 .
6. ., . -
-
. .: ,
1971. –182 .
7. .. -
-
/ .. , .. -
, .. , .. , ..
. – .: , 2013. –
447 .
8. .., .., -
.. -
.– .:
, 1985.– 220 .
9. .., .. -
-
–
-
// -
-
. , 2009,. 5
3-. 74-78.
10. . -
/ . ..
(.) . – .: .
. . IV – 2 / . . -
, . . , ..
. . . . . -
, 2012.– 520 .
11. .. -
/ .. , .. , ..
// . – 2001 .
– 3 – . 117-121.
1950 . 1972
-
«». 1980
-
«
-
».
– 52 .
-
« »
. .
.
1976 . 1999
-
«».
2003
«
-
». – 14 .
11
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
-
,
«-
» . .
, -
-
.
1991 . 2013
-
«-
-
». 2019
« -
-
». – 4 . -
-
« » -
. .
Domanov Viktor Ivanovich
Was born in 1950. In 1972 he
graduated from the Ulyanovsk
Polytechnic Institute with a degree in
Aircraft Instrumentation. In 1980, he
defended his Ph.D. thesis on the topic
“Calculation methods and research
of servo systems with predictive
correction devices for CNC lathes.”
Work experience – 52 years. Currently
he is the head of the department of
“Electric drive and automated control
systems” of the Federal State Budgetary
Educational Institution of Higher
Education Ulyanovsk State Technical
University. Associate Professor Has
scientic works.
Domanov Andrey Viktorovich
Was born in 1976. In 1999 he
graduated from Ulyanovsk State
Technical University with a degree
in «Instrument Engineering». In
2003, he defended his PhD thesis
on the topic “Development and
research of electric power steering for
passenger cars based on contactless
motors.” Work experience – 14 years.
Currently he is the director of the
Technology Transfer Center, deputy
director of the Advanced Engineering
School "PharmEngineering" of the
Federal State Budgetary Educational
Institution of Higher Education
Ulyanovsk State University. Associate
Professor He has scientic works, as
well as a letter of gratitude from the
governor of the Ulyanovsk region
Bilalova Alisa Ildarovna
Was born in 1991. In 2013, she
graduated from the Federal State
Budgetary Educational Institution of
Higher Education Ulyanovsk State
Technical University with a degree
in Electric Drive and Automation of
Industrial Installations and Technical
Complexes. In 2019, she defended her
PhD thesis on the topic “Forecasting
power consumption by the electrical
complex of the city electrical network.”
Work experience – 4 years. Currently,
he is an associate professor in the
department of “Electric drive and
automatic control systems” of the
Federal State Budgetary Educational
Institution of Higher Education
Ulyanovsk State Technical University.
Has scientic works.
12
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
–
-
.
, -
-
.
-
: -
, -
,
–
-
.
,
, -
-
-
.
-
-
.
-
, ,
-
, ,
-
, .
, -
-
[1, 2]. -
-
-
1.
, -
. ,
-
, -
14,5–15,5
12- ,
13,8–14,8 . -
12--
13,8–14,8 , -
13,2–14,2 [3, 4].
// FEATURES OF THE OPERATION
OF CAR BATTERIES //
.., ..., ,
«
-
»
.
В статье рассматриваются
особенности эксплуатации авто-
мобильных аккумуляторов в раз-
личных климатических и эксплуа-
тационных условиях. Обсуждается
влияние экстремальных темпера-
тур, вибраций и длительного про-
стоя на состояние аккумуляторных
батарей, а также важность поддер-
жания оптимальных параметров
заряда для продления их срока служ-
бы. Приведены графики зависимо-
сти напряжения и плотности элек-
тролита от времени хранения,
которые иллюстрируют процесс
саморазряда аккумуляторов.
Ключевые слова: автомобиль, ак-
кумулятор, саморазряд, плотность
электролита, напряжение аккуму-
ляторной батареи, климатические
условия, подзарядка.
The article discusses the features
of the operation of car batteries in
various climatic and operational
conditions. The inuence of extreme
temperatures, vibrations and prolonged
downtime on the condition of batteries
is discussed, as well as the importance of
maintaining optimal charge parameters
to extend their service life. Graphs of the
dependence of the voltage and density
of the electrolyte on the storage time are
shown, which illustrate the process of
self-discharge of batteries.
Keywords: car, battery, self-
discharge, electrolyte density, battery
voltage, climatic conditions, recharging.
-
-
, °
-
-
,
, ,
-50...-15
12 14,5...15,5 14,2...15,2
24 29...31 –
12 13,8...14,8 13,2...14,2
24 27...29 –
-15...-4
12 13,8...14,8 13,2-14,2
24 27...29 –
12 13,2...14,2 13...14
24 26...28 –
. 1.
13
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
-
, -
.
, -
.
-
,
. -
, -
-
, -
, -
[5, 6].
, -
( 4-5 -
), -
-
. -
,
, -
.
1.27-1.28 /³
12.5 .
,
1 2, ,
.
-
,
.
-
-
. -
, -
12,7-12,8 , -
, 12,0
. -
,
-
,
,
1,20 /³ 12 -
.
, –
-
– ,
.
-
-
.
-
-
.
-
,
-
. -
, -
, .
-
.
-
, -
. -
,
-
-
( 3, 4).
Рис. 1. График зависимости напряжения аккумуляторной батареи от времени
её хранения
Рис. 2. График зависимости плотности электролита аккумуляторной бата-
реи от времени её хранения
14
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
,
-
-
1,265 /
1,120 / ,
AGM
-
– 1,3 1,28 /
.
,
, AGM -
-
.
-
, AGM
, 12,84
. -
,
.
, AGM
. -
, AGM
-
.
-
,
. -
, -
,
-
,
.
,
, -
. -
-
, -
.
-
, -
-
.
-
,
.
Рис 3. График зависимости плотности электролита от степени заряда АКБ
Рис 4. График зависимости напряжение от степени заряда АКБ
15
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
1. .. /
.. . – .: , 2003. –
224 .
2. ..
. / ..
, .. . – .:
« « -
» 2006. – 88 .
3. .. -
-
/ .. . – .: ,
1993. – 190 .
4. ..
/ .. , ..
, .. . – .: -
, 1984. – 136 .
5. ..
-
-
:
... . . : 05.09.03 / ..
. – , 2017. – 170 .
6. .. -
-
-
/ .. , .. , ..
// . – .
2020. 4 (44). . 61-67.
1985 . 2007
-
- -
()
« -
(, -
)». 2011-
« -
-
--
». -
« »
«
- -
». – 14 . -
4 , 48 -
.
Cheboksarov Alexey Nikolaevich
Born in 1985. In 2007, he graduated
from the Siberian State Automobile
and Highway Academy (SibADI) with
a degree in “Service of transport
and technological machines and
equipment (construction, road and
municipal machines).” In 2011, he
defended his PhD thesis on the
topic “Improving technical means
for diagnosing engines of power
plants and hydraulic units of road-
building machines.” Currently he
works as an associate professor at the
Department of Automotive Transport
of the Siberian State Automobile and
Highway University. Work experience –
14 years. He has 4 patents, 48 scientic
and technical articles.
16
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
// SYNTHESIS OF ASYNCHRONOUS MOTOR COORDINATE
CALCULATORS WITH TWOCHANNEL CONTROL //
.., ..., ,
«
»,
.
.., ..., ,
«
»,
.
В работе проведен синтез вы-
числителей координат момента
и скорости для двухканального
управления асинхронного двигате-
ля с фазным ротором. Приведены
результаты экспериментов и опре-
делены формулы вычислений требу-
емых координат. Найдена погреш-
ность вычислителей координат.
Выполнен синтез схемы измерите-
лей скорости.
Ключевые слова: асинхронный
двигатель, вычислитель, двухка-
нальное управление, погрешность,
статор, ротор, скорость, момент.
In this work, the synthesis of
moment and rotation speed coordinate
calculators for two-channel control
of anwound rotor induction motor is
carried out. Experimental results are
presented and formulas for calculating
the required coordinates are determined.
The error of the coordinate calculators
was found. The synthesis of the circuit of
speed meters has been performed.
Keywords: induction motor,
coordinate calculator, two-channel
control, error, stator, rotor, speed, torque.
[3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10, 11]
-
().
-
, -
-
.
,
-
.
[1, 2]
() -
().
-
(. 1).
-
. -
U
Ts
U
Tr
-
.
1 -
-
( -
).
МПТ
Uов
Ист оч ни к
питания
Ua
Ub
Uc
Ротор Статор
I
U
V
I
U
V
Тr
U
Тs
U
Рис. 1 – Схема для определения M
S
и M
R
Рис.2 – Характеристика измерителя момента АДФР
17
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
0
Ts
S
Ts
U
I
U
′
=
,
0
Tr
R
Tr
U
I
U
′
=
,
U
Ts0
, U
Tr0
–
M
нагр.
= 0 (I
Я
= 0).
-
. 2.
1 . 2 -
I'
S
= –0,56
· I
Я
I'
R
= 0,56 · I
Я
.
-
:
( )
0,56
Я
sr
II
′
∆=± −
,
( )
% 100%
sr
I
∆
∆=
′
.
-
2.
,
2 -
,
3,5%.
( )
д SR
М KI I= −
(1)
(1) -
( )
,
д SR
М fI I=
(.3).
[1, 2] ,
-
0 Ir U r
n n KI KU=−−
(2)
n
0
– -
, K
I
, K
U
–
, I
r
– -
, U
r
–
.
(. 4).
I
r
U
r
R
R
-
. -
3.
1
I
Я
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8
I'
S
1,0 0,89 0,75 0,65 0,57 1,1 1,24 1,35 1,46
I'
R
1,0 1,13 1,22 1,32 1,41 0,89 0,74 0,64 0,53
2
I
Я
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8
ΔI
S
0 0,0025 0,025 0,0125 0,02 0,0025 0,015 0,0125 0,01
ΔI
S
%
0 0,3 3 1,8 3,5 0,3 1 0,9 0,7
ΔI
R
0 0,005 0,003 0,0175 0,04 0,0025 0,03 0,0225 0,02
ΔI
R
%
0 0,5 0,3 1 3 0 3 3,3 3,5
3 –
R
R
, 0 50 150 200 400
I
r
, ≈0 0,1 0,6 0,08 0,3 0,5 ≈0 0,1 0,4 0,45 0,08 0,4 0,42 0,45 0,5 0,53 0,05 0,33 0,35 0,38 0,4 0,42 0,45
U
r
, B 0 0 0 7 25 40 0 18 80 85 20 100 105 110 120 130 25 155 160 170 180 190 200
n
расч.
1500 1475 1350 1451 1324 1213,8 1500 1402 1077,6 1044,95 1399 997 972 944,2 891 843,5 1387 793 768 720 675 629 581
n
изм.
1500 1480 1347 1465 1300 1198 1500 1420 1076 1046 1406 1000 974 940 891 835 1398 822 786 745 696 635 567
Δn
0 5 3 13 24 15,8 0 17,54 1,6 1,05 6,6 3 2,15 4,2 0 8,6 11 29 18 25 21 6 14
.
%
изм
n
n
∆
0 ≈0 ≈0 1 1,8 1,3 0 1,2 ≈0 ≈0 0,5 0,3 0,2 0,44 0 1 0,8 3,5 2,3 3,3 3 0,9 2,5
Рис.3 – График
( )
,
д SR
М fI I=
18
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
3
01 2расч R R
n n KI KU=−−
. (3)
n
0
–
,
1
R
n
K
I
∆
=
∆
, I
R
–
,
(
)
01
2
изм R
R
n n KI
K
U
−−
=
,
U
R
– -
.
3
K
I
= 250 K
U
= 4,03. -
1500 250 4.03
расч R R
n IU=−−
(4)
изм расч
nn n∆= −
.
n∆
.
%
изм
n
n
∆
-
R
r
(R
R
<
10r
R
) -
1,5%.
R
r
3,5%. -
(3) -
. 5.
U
см
S
, U
см
R
– -
.
:
• -
-
;
• -
,
3.5%;
• -
.
1. .., ..
-
. .: -
, 1983. – 616 .
2. . -
/ . .. (.)
. – .: . -
. . IV – 2 / .. ,
.. , .. .
. . .. , 2012. –
520 .
3. .., ..,
.., .. -
-
« » //
. , -
, -
. 2003. 1. . 21-26.
4. ..
-
. / .. , ..
, .. . – :
- . -, 2020. – 152 .
5. .. -
// -
- -
, -
. 2016. 4. . 731-737.
6. .. -
-
// -
. . 2012.
1. . 26-33.
7. ..,
.. -
,
-
//
-
. – 2010. – . 6. – 11. – .
170–173.
8. -
-
. -
.., ..,
МН
АД
ДС
Uов
Ua Ub Uc
Ua' Ub' Uc'
A
A
V
Uсмs
Us
I
s
UсмR
UR
I
R
n
nS
nR
Рис.4 – Схема испытаний для определения
Рис.5 – Схема измерителя скорости АДФР
19
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
.. // --
«
»
(«»). 2018. 2. . 35-37.
9. -
-
d-q. -
.., ..,
.. // .
2021. 3.
10. ..
/ .. ,
.. . – .: , 1979. –
200 .
11. Jang Shun – Chang Methods
electromagnets projected of the
electrical double – supply machines
Jhongauodianji gong Hong xuebao:
pwc. Chin. Juc. Ebc. Ng. – 2001. – S. 21.
1950 .
1972 -
«». 1980
-
«
-
».
, ,
«-
-
»
. 154 -
, 16 .
1992 .
2014 -
«
-
». ,
«
-
»
. 15 -
.
Domanov Viktor
Was born in 1950. In 1972
he graduated from Ulyanovsk
Polytechnic Institute specializing in
«Aircraft instrumentation». In 1980
has protected Ph. D. thesis by the
theme «The method of calculation
and research tracking systems with
pre-emptive corrective devices for
lathes numerically controlled». Ph.
D., docent, Head of Department
«Electric drives and automation of
industrial installations» in Ulyanovsk
State Technical University. He has 154
scientic publications, author of 16
inventions.
MurzakovDmitrij
Wasbornin 1992. In 2014 he
graduated from Ulyanovsk State
Technical University specializing
in «Electric drives and automation
of industrial installations ». Ph. D.,
docentof Department «Electric
drives and automation of industrial
installations» in Ulyanovsk State
Technical University. He has more than
15 scientic publicationsin the eld of
electrical engineering.
20
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
//ADDITIVE TECHNOLOGIES
IN ELECTRICAL MACHINE MANUFACTURING //
.., ..., ,
,
.
.., ..., ,
,
.
Аддитивная технология (AТ) в
последние годы переживают бурное
развитие. AТ признана ключевой
технологией, обеспечивающей ши-
рокий спектр применения, который
включает медицинскую, аэрокосми-
ческую и автомобильную промыш-
ленность. Использование AТ от-
крывает новые возможности для
проектных решений, которые слож-
но или невозможно реализовать при
использовании традиционных ме-
тодов производства. Отсутствие
или низкое количество отходов,
высокая гибкость отличительные
характеристики современной AТ.
Цель обзорной статьи — пре-
доставить обзор существующих
примеров использования AТ при
изготовлении электрических ма-
шин. В статье рассматриваются
научно-исследовательские и опыт-
но-конструкторские работы, свя-
занные с аддитивным производ-
ством компонентов электрических
машин. К ним относятся активные
части, такие как обмотки, элек-
трическая изоляция, пакеты маг-
нитных сердечников статора и ро-
тора, постоянные магниты.
Ключевые слова: аддитивные
технологии, электрическая маши-
на, ротор, статор, постоянные
магниты.
Additive manufacturing (AM) has
been rapidly developing in recent years.
AM is recognized as a key technology
providing a wide range of applications,
including medical, aerospace and
automotive industries. The use of AM
opens up new opportunities for design
solutions that are dicult or impossible
to implement using traditional
manufacturing methods. No or low
waste, high exibility are the distinctive
characteristics of modern AM.
The purpose of this review article is to
provide an overview of existing examples
of AM use in the manufacture of electrical
machines. The article discusses research
and development work related to the
additive manufacturing of electrical
machine components. These include
active parts such as windings, electrical
insulation, stator and rotor magnetic
core packs, permanent magnets.
Keywords: additive technologies,
electric machine, rotor, stator,
permanent magnets.
A
, -
[1]-[63]. -
-
(3D) ,
,
-
. -
: , -
,
A -
-
. ,
-
-
-
A.
, -
A -
[1], [2].
A
,
A 9,3 .
[5], [6]. -
A, , ,
, -
, .
, -
A 2027
41,1
. A
.
-
-
,
, , -
.
, -
, -
. : -
,
, .
A -
«3D-»
-
.
, -
21
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
-
-
.
57589 (-
.
. 2. -
-
. )
-
,
. -
-
-
:
- ;
- -
;
- -
;
- ;
- ;
- -
;
- .
-
-
. -
[7]:
- -
(DMLS),
- -
(EBM),
- -
(SHS),
- -
(SLM),
- -
(SLS).
-
-
( )
-
, .
-
, DMLS/SLS
, : , -
, , -.
,
A
, , -
, -
[4],
[36], [47].
1 -
SLM -
.
-
-
20 100 .
, -
,
,
.
-
-
, ,
-
-
.
, -
A , -
,
-
[11]-[36].
-
,
-
,
, -
-
[11]-[36].
-
A, -
, «
» (DFT) -
A
A -
[13].
-
A -
, -
.
A -
—
. -
,
,
[11]-[36],
, -
[47], [51].
,
A, , -
-
,
, . -
2
,
A.
,
2, -
-
, -
AlSi10Mg,
DIN, , 1.2709
Рисунок 1. Схема системы SLM с порошковым слоем
22
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
(Marage
300), 1.4540 -
(15- 5 PH), [10]. , -
-
A. -
A. ,
-
, , -
, A [10].
3 -
.
CAD -
.
-
-
, -
[14], [15]. 3 -
31%
20 % -
[14].
-
, -
, , -
,
,
, AlSi
10
Mg.
-
,
A . -
4
,
A.
4a
:
CAD - -
-
[16].
-
(H13). H13
, -
, -
, -
-
(SMC). -
,
25%, -
23% -
.
4 -
-
.
-
. -
(TiAlV) -
.
-
-
– , A
.
Рисунок 2. Механические свойства металлических сплавов, изготовленных
с использованием AТ
Рисунок 3. Корпус двигателя со встроенными каналами охлаждения
а) CAD модель и моторное оборудование – Мюнхенский технический
университет [14]
б) CAD модель – Университет Ноттингема [15]
23
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
5 -
[17].
5
.
-
(-
). ,
.
-
.
[63]. , -
80%
-
.
, -
-
A. A
-
,
.
« -
» -
.
49 .
.
«».
7 AD -
,
.
-
-
[24]. , -
,
-
, JNEX Super
Core [24], [33]. , -
-
6,9% 6,5%
JNEX Super Core.
-
.
50 .
.
Рисунок 4. Облегченные сборки ротора с валом
а) внутренний ротор с валом и решетчатой структурой
для применения в двигателях с постоянными магнитами
(CAD модель и полная сборка) – Университет Падерборна,
Технологический институт Карлсруэ
и Университет Ганновера [16],
б) внешний ротор с валом для электродвигателя
с постоянными магнитами открытого типа – Университет Ньюкасла.
Рисунок 5. Цельные стальные роторы с медным покрытием
для высокоскоростной индукционной машины –
Rolls Royce Central Technology [17]
24
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
50%, -
7
-
, -
, -
[24].
7 -
,
,
-
[34].
,
-
FeCo [25].
FeCo, Hiperco50,
-
-
[35].
,
A, ,
-
, -
,
2,3 ( A)
2,4 (Hiperco 50) -
,
[25].
,
-
,
.
7
,
-
[26].
, -
,
-
.
«»
, 7,
-
. - -
-
. [26] A
, -
.
-
-
-
, -
SLM.
, -
7 7, -
:
-
[27]
[28]. -
A
, -
,
A, .
A
-
.
, -
-
-
(),
Рисунок 6/ Элементы систем терморегулирования для электрических машин
а) интегрированный теплообменник с жидкостным охлаждением
(САD модель статора и обмотки вместе с теплообменником и крепежными
элементами) – Университет Висконсин-Мэдисон [18],
б) интегрированный теплообменник с воздушным охлаждением статора
(пакет сердечника статора и крепежные элементы) –
Университет Ньюкасла [19],
в) набор теплообменников для улучшения теплопередачи в электрических
машинах (различные варианты до окончательной обработки) – Университет
Ньюкасла [20]
25
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
Рисунок 7/ Примеры магнитных сердечников, изготовленных
с использованием AТ
a) прототип ротора для поверхностно монтируемой
машины с постоянными магнитами — Ноттингемский
университет [24]
б) прототип ротора для вентильного реактивного
двигателя — Технический исследовательский центр
Финляндии VVT Ltd. [25]
в) семейство сердечников ротора с немагнитными
мостами — Шеффилдский университет [26]
г) статор и роторное оборудование для асинхронной
машины — Национальная лаборатория Ок-Ридж [27]
д) CAD модель и прототипы пакетов сердечников ротора и
статора для синхронной реактивной машины с пуском от
сети — Национальный университет Чэн-Тунг [28]
.
M: NdFeB
SmCo
.
,
M, , AlNiCo
MnAlC, -
-
.
M -
,
, ,
-
. M
-
,
-
M -
.
NdFeB
. -
[36]-[40].
-
-
.
9 , -
[36].
NdFeB , -
,
, -
(-
BAAM). ,
, -
BAAM,
[36]. NdFeB
(-12)
43,5 / -
, 0,5 , -
BAAM.
A -
[37].
AlNiCo MnAlC -
A. -
,
AlNiCo
(LENS). ,
-
LENS AlNiCo
,
-
. -
0,9
-161,5 / [37], [40].
MnAlC,
26
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
,
, -
9. EBM, -
, [37].
-
,
, -
, -
. ,
-
, -
, -
[41]-[43].
, -
A , -
-
.
-
,
. A
-
.
, A
-
,
, -
.
-
, : -
,
, -
A.
-
A -
.
A
-
-
( 9).
A
-
. ,
--
A -
[54] – [60].
Рисунок 9. Примеры узлов электрических машин, изготовленных
с использованием АТ
а) полная сборка статора и обмотки - Технический университет Хемница [51]
б) новая концепция машины с коническим воздушным зазором –
Persimmon Technologies Corporation [52]
Рисунок 8. Технология изготовления ПМ на базе АТ
а) пример ПМ NdFeB, изготовленного с использованием струйной АТ, покрытого
полиуретаном и спеченного NdFeB – Национальная лаборатория Оук-Ридж [36]
б) изготовление образцов ПМ MnAlC – Израильский институт металлов,
Исследовательский центр спортивных технологий
и Технический университет Дармштадта [37]
27
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
, -
-
.
-
, ,
,
-
,
, -
-
.
1. (2018, November). “GE to install
rst metal additively manufactured part
on GEnx commercial airline engines,”
Metal Additive Manufacturing, vol. 4,
no. 4, pp. 10.
2. (2018, September). “Airbus
Helicopters begins high-volume
metal Additive Manufacturing,” Metal
Additive Manufacturing, vol. 4, no. 3,
pp. 36.
3. R. Wrobel, B. Mecrow, “Additive
Manufacturing in Construction of
Electrical Machines – Review,” IEEE
Workshop on Electrical Machines
Design, Control and Diagnosis
(WEMDCD), pp. 1 – 8, April 2019.
4. F. Wu, A. M. El-Refaie, “Towards
Fully Additively-Manufactured
Permanent Magnet Synchronous
Machines: Opportunities and
Challenges,” IEEE International Electric
Machines and Drives Conference
(IEMDC), pp. 2225 – 2232, May 2019.
5. (2018, December). “2019 Additive
Manufacturing Market Outlook and
Summary of Opportunities,” SmarTech
Publishing Report.
[6. (2019, March). “3D Printing and
Additive Manufacturing State of the
Industry,” Wohlers Associates Report.
7. (2013, September). “Standard
Terminology for Additive
Manufacturing Technologies,” ASTM
standard (Designation: F2792 – 12a),
pp. 1 – 2.
8. (2018, June). “Standardization
Roadmap for Additive Manufacturing,”
America Makes & ANSI Additive
Manufacturing, pp. 1 – 269.
9. F. Petzoldt, C. Aumund-Kopp,
“Standards for metal Additive
Manufacturing: A global perspective,”
Metal Additive Manufacturing, vol. 2,
no. 2, pp. 45 – 52, 2016.
10. J. Isaza, C. Aumund-Kopp,
“Additive Manufacturing with metal
powders: Design for Manufacture
evolves into Design for Function,”
Powder Metallurgy Review, vol. 3, no.
2, pp. 41 – 50, 2014.
11. O. Wallmark, “Investigation of
additive manufacturing of electric
machine components for EV,” Report,
Swedish Electromobility Centre, 2018.
12. (2018, November). “Mitsubishi
Electric reveals new Dot Forming
Technology for metal Additive
Manufacturing,” Metal Additive
Manufacturing, vol. 4, no. 4, pp. 39.
13. (2018, November). “Trumpf adds
high-strength tool steel processing
and green laser functionality for AM,”
Metal Additive Manufacturing, vol. 4,
no. 4, pp. 16.
14. “Additive Manufacturing
moves TUfast,” [Online], Available:
https://additivenews.com/additive-
manufacturing-moves-tufast/
15. “Nottingham PhD student wins
Additive World Design Challenge
award,” [Online], Available: https://
exchange.nottingham.ac.uk/blog/
phd-student-wins-additive-world-
design-challenge-award/
16. S. Lammers, G. Adam, H. J.
Schmid, R. Mrozek, R. Oberacker,
M. J. Homann, F. Quattrone, B.
Ponick, “Additive Manufacturing of
a lightweight rotor for a permanent
magnet synchronous machine,”
6th International Electric Drives
Production Conference (EDPC), pp. 41
– 45, 2016.
17. A. Lambourne, “Opportunities
and Challenges of ALM in Electrical
Machines,” Advance Propulsion Centre
UK (APC UK) Seminar, June 2019.
18. W. Sixel, M. Liu, G. Nellis, B.
Sarlioglu, “Cooling of Windings in
Electrical Machines via 3D Printed Heat
Exchanger,” IEEE Energy Conversion
Congress and Exposition (ECCE), pp.
229 – 235, 2018.
19. R. Wrobel, B. Scholes, A.
Hussein, A. Mustaar, S. Ullah, D. Reay,
B. Mecrow, “Design and Experimental
Characterisation of an Additively
Manufactured Heat Exchanger for
an Electric Propulsion Unit of a High-
Altitude Solar Aircraft,” IEEE Energy
Conversion Congress and Exposition
(ECCE), (early access paper).
20. R. Wrobel, A. Hussein,
“Design Considerations of Heat
Guides Fabricated Using Additive
Manufacturing for Enhanced Heat
Transfer in Electrical Machines,” IEEE
Energy Conversion Congress and
Exposition (ECCE), pp. 6506 – 6513,
2018.
21. B. Richardson, L. Love, J. G.
Tate, “Additive Manufacturing for Low
Volume Bearings,” Crada Final Report:
NFE-16-06278, Oak Ridge National
Laboratory, 2017.
22. (2018, December). “Schaeer
and DMG MORI look to Additive
Manufacturing for development
of rolling bearings,” Metal Additive
Manufacturing, vol. 2, no. 3, pp. 21.
23. H. Shokrllahi, K. Janghorban,
“Soft magnetic composite materials
(SMCs),” Journal of Materials Processing
Technology, Elsevier, vol. 189, no. 2, pp.
1 – 12, February 2007.
24. G. Garibaldi, “Laser additive
manufacturing of soft magnetic cores
for rotating machinery: materials
development and part design,” PhD
thesis, University of Nottingham, UK,
2018.
25. S. Metsa-Kortelainen, T.
Lindroos, M. Savolainen, A. Jokinen, A.
Revuelta, A. Pasanen, K. Ruusuvuori, J.
Pippuri, “Manufacturing of topology
optimized soft magnetic core through
3D printing,” NAFEMS Nordic Seminar,
2016.
26. F. S. H. B. Freeman, A. Lincoln,
J. Sharp, A. Lambourne, I. Todd,
“Exploting Thermal Strain to Achieve an
in-situ Magnetically Graded Material,”
Materials and Design, Elsevier, vol. 161,
no. 1, pp. 14 – 21, January 2019.
27. M. Chinthavali, “Additive
Manufacturing Technology for Power
Electronics Applications,” IEEE Applied
Power Electronics Conference and
Exposition (APEC), 2016.
28. Z.-Y. Zhang, K. J. Jhong, C.-W.
Cheng, P.-W. Huang, M.-C. Tsai, W.- H.
Lee, “Metal 3D printing of synchronous
reluctance rotor,” IEEE International
Conference on Industrial Technology
(ICIT), pp. 1125 – 1128, 2016.
29. Y. Yan, “Design Methodology and
Materials for Additive Manufacturing
of Magnetic Components,” PhD thesis,
Virginia Polytechnic Institute and State
University, Blacksburg, VA, USA, 2017.
30. Y. Yan, C. Ding, K. D. T. Ngo, Y. Mei,
G.-Q. Lu, “Additive manufacturing of
28
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
planar inductor for Power Electronics
applications,” IEEE International
Symposium on 3D Power Electronics
Integration and Manufacturing
(3D-PEIM), pp. 1 – 4, 2016.
31. C. V. Mikler, “Laser Additive
Manufacturing of Magnetic Materials,”
MSc thesis, University of North Texas,
TX, USA, 2017.
32. N. C. Benack, T. Wang, K.
Matthews, M. L. Taheri, “Additive
Manufacturing Methods for Soft
Magnetic Composites (SMCs),”
Microscopy and Microanalysis,
Cambridge University Press, vol. 24, no.
6, pp. 1 – 2, December 2018.
33. (2019, January). “Super Core
Electrical steel sheets for high-
frequency application,” Data sheet JFE
Steel Corporation, [Online], Available:
http://www.jfe-steel.co.jp/en/
products/electrical/catalog/f1e-002.
pdf.
34. J. Lee, J. H. Seo, N. Kikuchi,
”Topology optimization of switched
reluctance motors for the desired
torque prole,” Structural and
Multidisciplinary Optimization,
Springer, vol. 42, no. 5, pp. 783 – 796,
November 2010.
35. (2019, January). “Alloy Data,
Hiperco 50 Alloy,” Data sheet Carpenter,
[Online], Available: https://www.
cartech.com/en/product-solutions/
cartech-hiperco-50-alloy/.
36. M. P. Paranthaman, “Additive
Manufacturing for Isotropic NdFeB
Bonded Permanent Magnets,” Crada
Final Report: NFE-15-05761, Oak Ridge
National Laboratory, 2016.
37. V. Popov, A. Koptyug, I. Radulov,
F. Maccari, G. Muller, “Prospects of
additive manufacturing of rare-earth
and non-rare-earth permament
magnets,” 15th Global Conference on
Sustainable Manufacturing, Procedia
Manufacturing, Elsevier, vol. 21, pp.
100 – 108, 2018.
38. V. T. Nguyen, F. Calvayrac,
A. Bajorek, N. Randtianantoandro,
“Mechanical alloying and theoretical
studies of MnAl(C) magnets,” Journal
of Magnetism and Magnetic Materials,
Elsevier, vol. 462, pp. 96 – 104, 2018.
39. J. Jacimovic, F. Binda, L. G.
Herrmann, F. Greuter, J. Genta, M.
Calvo, T. Tome, R. A. Simon, “Net Shape
3D Printed NdFeB Permanent Magnet,”
Advanced Engineering Materials, vol.
18, pp. 1 – 9, November 2016.
40. E. M. H. White, A. G. Kassen, E.
Simsek, W. Tang, R. T. Ott, I E. Anderson,
“Net Shape Processing of Alnico
Magnets by Additive Manufacturing,”
IEEE Transactions on Magnetics, vol.
53, no. 11, pp. 1 – 6, 21 November 2017
41. A. Misra, “Nano-Magnets and
Additive Manufacturing for Electric
Motors,” 8th Annual CAFE Foundation
Electric Aircraft Symposium,
Presentation – NASA Glenn Research
Centre, 2014.
42. M. P. Paranthaman, I. C.
Nlebedim, F. Johnson, S. K. McCall,
“Additive Manufacturing of Permanent
Magnets,” Materials Matters, vol. 11, no.
4, pp. 1 – 19, 2016.
43. E. F. Kneller, R. Hawig, “The
Exchange-Spring Magnet: A New
Material Principle for Permanent
Magnets,” IEEE Transactions on
Magnetics, vol. 27, no. 4, pp. 3588 –
3600, July 1991.
44. N. Simpson, P. H. Mellor,
“Additive Manufacturing of Shaped
Prole Windings for Minimal AC Loss
in Gapped Inductors,” IEEE Energy
Conversion Congress and Exposition
(ECCE), pp. 1 – 7, 2017.
45. C. Wohlers, P. Juris, S. Kabelac,
B. Ponick, “Design and Direct Liquid
Cooling of Tooth-Coil Winding,”
Electrical Engineering, Springer, vol.
100, no. 4, pp. 2299 – 2308, December
2018.
46. N. Simpson, P. H. Mellor,
“Additive Manufacturing of Shaped
Prole Windings for Minimal AC Loss
in Electrical Machines,” IEEE Energy
Conversion Congress and Exposition
(ECCE), pp. 5765 – 5772, 2018.
47. F. Lorenz, J. Rudolph, R.
Werner, “Design of 3D printed High
Performance Windings for Switched
Reluctance Machines,“ Internation
Conference on Electrical Machines
(ICEM), 2451 – 2457, 2018.
48. (2018, July). “GKN Powder
Metallurgy identies potential of metal
AM for production of copper induction
coils,” Metal Additive Manufacturing,
vol. 4, no. 3, pp. 32.
49. C. Silbernagel, I. Ashcroft, P.
Dickens, M. Galea, “Electrical Resistivity
of Additively Manufactured AlSi10Mg
for Use in Electric Motors,” Additive
Manufacturing, Elsevier, vol. 21, pp.
395 – 403, May 2018.
50. A. Bandyopadhyay, B. Heer
“Additive manufacture of multi-
material structures,” Material Science
and Engineering Reports, vol. 129, pp.
1 – 16, April 2018.
51. “Multi-material 3D printing,”
[Online], Available: https://www.
tuchemnitz.de/etit/ema/AMMM/
index.php
[52. J. Krishnasamy and M.
Hosek, “Spray-formed hybrid-eld
traction motor,” SAE World Congress
Experience, pp. 1 – 7, 2017.
53. R. Wrobel, N. Simpson, P. H.
Mellor, J. Goss, D. A. Staton, “Design
of a Brushless PM Starter-Generator
for Low-Cost Manufacture and High-
Aspect -Ratio Mechanical Space
Envelope,” IEEE Transactions on
Industry Applications, vol.53, no. 2, pp.
1038 – 1048, March/April 2017.
54. R. Abebe, G. Vakil, G. L. Calzo, T.
Cox, S. Lambert, M. Johnson, C. Gerada,
B. Mecrow, “Integrated Motor Drives:
State of the Art and Future Trends,” IET
Electric Power Applications, vol. 10,
no.8, pp. 757 – 771, September 2016.
55. T. M. Jahns, H. Dai, “The Past,
Present, and the Future of Power
Electronics Integration Technology in
Motor Drives,” CPSS Transactions on
Power Electronics and Applications,
vol. 2, no. 3, pp. 197 – 216, September
2017.
56. D. C. Hopkins, H. Ke, “Additive
Manufacturing in Power Electronics
Packaging,” IEEE Applied Power
Electronics Conference (APEC), pp. 1-8,
April 2015.
57. M. Conrad, R. W. De Doncker, M.
Schniedenharn, A. Diatlov, “Packaging
for Power Semiconductors based on
the 3D Printing Technology Selective
Laser Melting,” 16th European
Conference on Power Electronics and
Applications, pp. 1 – 7, August 2014.
58. H. Ke, A. Morgan, R. Aman, D.
C. Hopkins, “Investigation of Rapid-
Prototyping Methods for 3D Printed
Power Electronic Module Development,”
47th International Conference and
Exhibition on Microelectronics, pp. 1 –
6, October 2014.
59. J. Hoerber, J. Glasschroeder,
M. Pfeer, J. Schilp, M. Zaeh, J.
Franke, “Approaches for Additive
Manufacturing of 3D Electronics
Applications,” 47th CIRP Conference on
Manufacturing Systems, pp. 806 – 811,
April 2014.
60. M. Chinthavali, C. Ayers, S.
Campbell, R. Wiles, B. Ozpineci, “A
29
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
10- kW SiC Inverter with a Novel
Printed Metal Power Module with
Integrated Cooling Using Additive
Manufacturing,” IEEE Workshop on
Wide Bandgap Power Devices and
Applications, pp. 48 – 54, October
2014.
61. J. J. Lewandowski, M. Sei,
“Metal Additive Manufacturing: A
Review of Mechanical Properties,”
Annual Review of Materials Research,
vol. 46, no. 1, pp. 151 – 186, July 2016.
62. T. M. Mower, M. J. Long,
“Mechanical Behaviour of Additive
Manufactured, Powder-Bed Laser-
Fused Materials,” Material Science and
Engineering A, Elsevier, vol. 651, pp.
198 – 213, January 2016.
63. A. Vevers, A. Kromanis, E. Gerins,
J. Ozolins, “Additive Manufacturing
and Casting Technology Comparison:
Mechanical Properties, Productivity
and Cost Benchmark,” Latvian Journal
of Physics and Technical Sciences, no.
2, pp. 56 – 63, April 2018.
64. T. Hussain, D. G. McCartney,
P. H. Shipway, D. Zhang, “Bonding
Mechanisms in Cold Spraying: The
Contributions of Metallurgical and
Mechanical Components,” Journal on
Thermal Spray Technology, vol. 18, no.
3, pp. 364 – 379, September 2019.
65. W. Sixel, M. Liu, G. Nellis,
B. Sarlioglu, “Ceramic 3D Printed
Direct Winding Heat Exchangers for
Improving Electric Machine Thermal
Management,” IEEE Energy Conversion
Congress and Exposition (ECCE), pp.
769 – 776, 2019.
66. A. San, T. Petrov “Topological
optimization of the rotors of permanent
magnet synchronous motors,” E3S Web
of Conferences, Saint-Petersburg, Vol.
220. – Saint-Petersburg: EDP Sciences,
2020. – p. 01040.
1981 . 2004
-
.
2020 -
« -
-
-
».
– 19 .
-
. -
. 180
, 20 . -
. -
-
.
1965 . 1991
-
, -
« ».
2002
«
-
– (
)».
– 38 .
«
» -
-
. 49 . -
. «-
».
San Alfred Robertovich
Was born in 1981. In 2004 he
graduated from Kazan State Energy
University. In 2020, he defended his
doctoral dissertation on the topic
“Design methods and creation of
synchronous electrical machines
with permanent magnets as part of
generating and drive complexes.” Work
experience – 19 years. Currently he is
the Chief Researcher of the Kazan State
Energy University. Associate Professor
of the Department. Has 180 scientic
articles and theses, 20 patents.
Honorary worker of the education
sector of the Russian Federation.
He has a Certicate of Honor from
the Ministry of Science and Higher
Education of the Russian Federation
and a Letter of Gratitude from the
Ministry of Education and Science of
the Republic of Tatarstan.
Shakurova Zumeira Munirovna
as born in 1965. In 1991 she
graduated from the Moscow Order
of Lenin and Order of the October
Revolution Energy Institute, with a
degree in Electric Power Plants. In
2002, she defended her dissertation
on the topic “Technologies for
implementing continuity of
professional training of specialists in
the Secondary Secondary Educational
Institution – University System (using
the example of energy specialties).”
Work experience – 38 years. Currently,
he is an associate professor at the
Department of Electrical Supply of
Industrial Enterprises at Kazan State
Energy University. Has 49 publications.
Honorary worker of the education
sector of the Russian Federation.
Has a Certicate of Honor from JSC
Tatenergosbyt.
30
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
:
//HEAT TRANSFER COEFFICIENTS IN TRANSISTORS BASED ON HETEROJUNCTIONS:
INVESTIGATION OF LAYERS WITH HEATCONDUCTING ADDITIVES TO INCREASE EFFICIENCY//
..,
,
.
Одной из ведущих проблем, огра-
ничивающих эффективность поле-
вых транзисторов, изготовленных
на основе нитрида галлия (GaN),
является явление самоподогрева,
которое приводит к нерегулярному
распределению мощности и сни-
жению основных электрических ха-
рактеристик устройств. Данная
работа направлена на разработку
полевого транзистора с усовершен-
ствованной системой охлаждения,
а также на исследование тепловых
процессов, происходящих в таких
устройствах, с использованием ме-
тодов численного моделирования.
В ходе исследования рассматрива-
ются транзисторы, выполненные
на сапфировой подложке, в которых
интегрирован графеновый элемент,
предназначенный для эффектив-
ного отвода тепла. Кроме того, в
конструкции предусмотрены те-
плопроводящие материалы, разме-
щенные в канавках пассивационного
слоя, что должно способствовать
улучшению теплоотводящих
свойств устройства. Оцениваются
как электрические, так и тепловые
характеристики данных структур.
Результаты численного модели-
рования подтверждают эффек-
тивность предложенной системы
охлаждения, что, в свою очередь,
значительно снижает влияние эф-
фекта самоподогрева и улучшает
эксплуатационные характеристи-
ки полевых транзисторов. Новая
концепция интегрирует систему
охлаждения с элементом, отвеча-
ющим за поглощение тепла, что
позволяет эффективно удалять
избыточное тепло из области мак-
симальной температуры через вы-
сококачественную теплопроводную
канавку в слое пассивации. Полу-
ченные в результате исследования
данные могут быть использованы
для оптимизации проектирования
силовой электроники на основе ни-
трида галлия и могут найти приме-
нение в электронной промышленно-
сти России, способствуя развитию
более эффективных и надежных по-
левых транзисторов.
Ключевые слова: полевые тран-
зисторы, нитрид галлия (gan), само-
подогрев, эффективность, электро-
ника, тепловые процессы, численное
моделирование.
One of the leading problems limiting
the eciency of eld-eect transistors
made on the basis of gallium nitride
(GaN) is the phenomenon of self-
heating, which leads to irregular power
distribution and a decrease in the basic
electrical characteristics of the devices.
This work is aimed at the development of
a eld-eect transistor with an improved
cooling system, as well as at the study
of thermal processes occurring in such
devices using numerical modeling
methods. In the course of the study,
transistors made on a sapphire substrate
are considered, in which a graphene
element is integrated, designed for
ecient heat dissipation. In addition,
the design provides heat-conducting
materials placed in the grooves of the
passivation layer, which should help
improve the heat-dissipation properties
of the device. Both the electrical
and thermal characteristics of these
structures are evaluated. The results
of numerical simulation conrm the
eectiveness of the proposed cooling
system, which, in turn, signicantly
reduces the eect of the self-heating
eect and improves the operational
characteristics of eld-eect transistors.
The new concept integrates the cooling
system with an element responsible
for heat absorption, which eectively
removes excess heat from the maximum
temperature area through a high-
quality heat-conducting groove in the
passivation layer. The data obtained as a
result of the study can be used to optimize
the design of power electronics based on
gallium nitride and can be used in the
Russian electronics industry, contributing
to the development of more ecient and
reliable eld-eect transistors.
Keywords: eld eect transistors,
gallium nitride (gan), self-heating,
eciency, electronics, thermal processes,
numerical modeling.
-
-
,
-
.
-
-
()
-
-
.
-
-
.
-
31
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
,
-
. -
-
-
-
-
,
.
-
, -
-
(CVD),
-
, -
-
-
.
-
-
,
. -
,
,
-
. -
-
. -
-
,
,
.
-
, -
.
-
3,4 ,
.
, , -
-
.
-
,
-
-
-
.
[1] -
-
. -
.
,
,
.
-
.
-
.
-
. -
,
,
.
-
-
20 ,
GaN (1,5 ),
AlN (2 ),
Al0,2Ga0,8N (20 )
Si3N4 (0,2 ).
-
: ,
CVD-. -
4,8 0,19
, 0,1
.
5,9 10 , –
0,5 0,1 ,
– 0,1 .
-
:
( B),
(
A).
- -
CCl2F2/O2,
-
.
-
CVD-,
-
-
. -
-
[2].
-
-
- -
-.
Рисунок 1 – Структура транзистора на основе нитрид-галлия с инновационной
системой теплоотвода на базе канавки в пассивационном слое
32
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
, -
-
, -
.
-
,
. -
,
, :
=(кТ)+ Н = 0
(1)
C – , T – -
, κ – , H – -
.
,
-
, AlN, GaN, SiN, BAs, BN
CVD-, -
, :
() = (300K)(
300
)
(2)
α –
.
(AlN), -
(GaN) (SiN)
20
1000
-
,
.
-
, -
-
[3].
--
(AlGaN)
:
(
1
)
= (
(
)
+
1
()
+
(
3,649 · 10
5
2,21 · 10
3
)
(
1
)
)
1
(
1
) = (
(
)
+
1
()
+
(
3,649 · 10
5
2,21 · 10
3
)
(
1
)
)
1
, (3)
x – .
Al2O3 -
(AlO) = 51292T
-1,2868
+1,7688•10
-3
T. (4)
1 -
, -
.
-
-
:
, -
,
-
.
-
.
0,7 ,
-
, -
.
-
"Low-Fe", -
[4], -
.
,
-
.
-
-
,
, -
.
-
-
,
-
-
, 5000 /(•)
[5].
,
.
2
-
-
()
- (V)
-
-
(V), 0,1 . -
-
-
-
-
.
-
, ,
-
.
-
1 – , -
.
/
Parameter
/ Material
AlN GaN Si3N4 BAs BN CVD-
κ (300 K) (/()) 389 258 86 1433 837 2174
α –1,28 –1,03 –1,2 –1,63 –0,97 –1,17
Рисунок 2 – Исследование входных характеристик полевых транзисторов с
напряжением VСИ = 0,1 В: а) Сток-затворная характеристика; б) Влияние на-
пряжения затвор-исток на передаточную проводимость.
33
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
-
.
3 -
-
,
-
(V = 2 ) -
.
CVD-
-
-
, ,
. -
V = 2 V =
15
28,5%
,
. -
0,057 0,073 ,
-
0,852 1,095 .
, ,
,
24,3% 21,8%
. -
0,071 0,069 ,
1,059 1,038
. , -
, -
, -
-
, 14,6%.
-
-
,
-
-
.
-
-
(GaN) -
4.
-
, -
-
(V) 2
(V) 15 . -
x = 3,5 , -
, -
[6].
-
-
4, .
-
,
. -
CVD- -
,
,
-
52,5% -
,
, 3,906•10
12
5,957•10
12
/³. -
-
50,2 ( 474,3 424,1 ).
, -
(GaAs)
(BN)
-
42,8% 38,7% -
, 5,578•10
12
5,419•10
12
/³. -
-
44,7 41,1 ,
429,6 433,2 -
. -
, -
-
29,8%,
5,072•10
12
/³,
27,5 ,
446,8 .
, -
-
,
-
.
Рисунок 3 – Научное исследование выходных характеристик транзисторных
конструкций с заданным уровнем выходного напряжения (VЗИ = 2 В): Сравни-
тельный анализ сток-стоковых характеристик и зависимости выходной
мощности от сток-истокового напряжения для конструкций A, B, C, D и E.
Рисунок. 4 – Исследование тепловых характеристик: профили распределения
тепловыделения вдоль канала при различных напряжениях и зависимости мак-
симальной температуры от напряжения сток-исток.
34
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
№ 1-6 (2024)
-
-
(),
, -
.
-
,
-
.
-
-
,
:
, CVD-. -
-
,
-
-
.
, -
-
-
CVD-.
V = 2
V =
15 -
28,5%, -
50,2 K.
-
-
.
-
-
.
. 2020;18(3):72-80.
DOI: 10.35596/1729-7648-2020-18-
3-72-80. Volcheck V.S., Lovshenko
I.Yu., Shandarovich V.T., Dao Dinh Ha.
[Gallium Nitride High Electron Mobility
Transistor with an Eective Graphene-
Based Heat Removal System]. Doklady
BGUIR = Doklady BGUIR. 2020;18(3):72-
80. DOI: 10.35596/1729-7648-2020-18-
3-72-80.
- -
-, -
/ . . ,
. . , . . // -
.
: -
. – 2023. – . 66, 10. – . 44-51. –
DOI 10.6060/ivkkt.20236610.12y.
Optimization of heterostructure
transistor parameters for the
monolithic integrated circuits of
the amplifying path of a medical
radiothermograph / V. G. Tikhomirov,
S. V. Chizhikov, A. G. Gudkov [et al.]
// St. Petersburg State Polytechnical
University Journal. Physics and
Mathematics. – 2022. – Vol. 15, No.
S3.2. – P. 326-330. – DOI 10.18721/
JPM.153.260.
Dao Dinh Ha, Trung Tran Tuan,
Volcheck V.S., Stempitsky V.R. Iron-
Induced Acceptor Centers in the
Gallium Nitride High Electron Mobility
Transistor: Thermal Simulation
and Analysis. 2019 International
Conference on Advanced Technologies
for Communications (ATC). 2019:308-
312. DOI: 10.1109/ATC.2019.8924506.
-
-
/ . . , . . -
, . . // .
– 2023. – . 87, 3. – . 166-173. – DOI
10.18127/j00338486-202303-16.
-
-
,
/
. . , . . // -
: , -
- XXI . – 2022. – . 14, 4.
– . 25-36. – DOI 10.18127/j22250980-
202204-03.
1999 . 2022
(), -
«». -
-
«
». 6
. 2 ,
25 .
Avetisyan Artur Sergeevich
orn in 1999. In 2022, he graduated
from the Irkutsk National Research
Technical University (IRNTU), majoring
in Electrical Supply. Currently he is a
master's student in the Department
of Electrical Supply and Electrical
Engineering. Work experience 6
months. Has 2 publications of the
Higher Attestation Commission, 25
RSCI.
35
ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОНИКИ И
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВАХ
№ 1-6 (2024)
,
// STUDY OF THE INFLUENCE OF TECHNOLOGICAL DEVIATIONS ON THE PERFORMANCE
OF DC MACHINES OPERATING AS PART OF ONBOARD ELECTRICAL SYSTEMS //
.., ...,
,
.
.., ...,
,
.
..
,
.
В последние десятилетия про-
исходит насыщение бортового
электротехнического комплекса
(БЭК) транспортных средств (ТС)
новыми электрокомпонентами,
работающими в составе систем,
нацеленных на повышение комфор-
та, безопасности и эксплуатацион-
ной эффективности [1, 2], причем,
значительная часть внедряемых
электрокомпонентов основана на
электромеханических преобразо-
вателях энергии представленных
в виде электродвигателей посто-
янного тока [3]. Как итог – массо-
вость выпуска электродвигателей
постоянного тока для транспорт-
ного машиностроения неуклонно
увеличивается. Статистически
можно предположить, что увеличе-
ние объема выпуска транспортных
электрических машин постоянного
тока приведет к увеличению коли-
чества таких типов дефектов как
конструкционные, технологические
и эксплуатационные.
Ключевые слова: транспорт;
электромеханические преобразова-
тели энергии; отказоустойчивость
машин постоянного тока.
In recent decades, the on-board
electrical complex (OEC) of vehicles (TS)
has been saturated with new electrical
components operating as part of
systems aimed at increasing comfort,
safety and operational eciency [1, 2],
and a signicant part of the introduced
electrical components are based on
electromechanical energy converters
presented in the form of DC electric motors
[3]. As a result, the mass production of DC
electric motors for transport engineering
is steadily increasing. Statistically, it
can be assumed that an increase in
the production volume of DC electric
transport machines will lead to an
increase in the number of such types of
defects as structural, technological and
operational.
Key words: transport;
electromechanical energy converters;
fault tolerance of DC machines.
,
, -
-
,
–
-
,
;
– -
-
( -
-
).
-
, -
-
-
,
-
. [4-7]
,
-
,
, ,
;
-
,
-
,
. -
-
-
,
,
-
-
(
, -
-
).
-
-
, -
[7].
[8, 9] -
-
-
,
-
-
.
36
ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОНИКИ И
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВАХ
№ 1-6 (2024)
-
-
[10].
,
-
-
(1), (2), (3):
=
+ 2
+
+
0
=
+ 2
+
+
0
(1)
e
– , ; ∆u
– -
, ; R
– -
, ; i
– -
, ; L
–
, ; M
e0
– -
-
; i
– , .
=
+
(2)
L
– -
, ; M
e
– -
.
= C
e
n
(3)
C
e
– -
; n – ,
/;
– -
, .
(4):
=
2
2
(4)
p – ; a –
; B
δ
–
, ; l
δ
– ,
; υ –
, /.
, -
, -
-
-
,
-
-
, – -
-
. ,
(1)-(3),
,
, -
,
-
-
.
-
,
,
, -
, -
, -
,
,
-
-
[8] (5):
E
= 2ω
l
i
Aυλ10
-5
(5)
ω
– -
;
l
i
– , ; A
– , /;
υ –
, /; λ –
, .
λ -
-
,
, -
,
-
,
.
, -
, -
,
, -
;
-
, -
,
,
- .
, -
, -
-
,
-
-
.
, -
.
[11] -
-
.
-
-
,
-
(6):
=
(
+ 1
)
(
1
+
1
)
(
1
)
(
1
1
)
(6)
=
2
2
(
+
1
)
2
2
2
(
1
)
2
-
; z z'
1
– -
, ; r
1
r
2
–
, ; d – -
, .
-
(7):
(
)
=
(
)
(
+ 1
)
[(
1
)
(
1
1
)]
(
1
)
[(
+ 1
)
(
1
+
1
)]
[(
1
)
(
1
1
)]
2
(7)
B(t) – -
, .
,
-
, -
, -
(8):
(
)
=
1
2
0
(
)
(
)
+
0
+
2
3
2
3
+
0
4
3
4
3
.
.
(
)
=
1
2
0
(
)
(
)
+
0
+
2
3
2
3
+
0
4
3
4
3
(8)
– p – ;
ω – ,
/; e
A0
(φ) –
-
,
; i
a
(φ) –
-
, ; φ – , .
37
ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОНИКИ И
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВАХ
№ 1-6 (2024)
, -
-
, -
-
,
,
-
,
-
-
.
-
-
.
[12].
-
, -
-
-
. -
, -
-
.
,
-
-
-
-
. , -
, -
.
, -
,
,
, ,
-
,
-
- . -
,
-
-
, –
-
, -
,
-
.
1. Semiconductors – the Next Wave.
— : // Deliotte:
[]. — URL: https://www2.deloitte.
com/tw/en/pages/technology-media-
and-telecommunications/articles/
semiconductor-next-wave.html (
: 08.08.2024)
2. , . .
-
/ . . -
, . . , . .
// -
. – 2023. – 10. – . 1-6.
3. , ..
: -
/ ..
. – 4- ., . . – -
: -, 2006.
– 319 .
4.
-
-
/ . . , . . -
, . . , . .
// . – 2023. – 7. – . 19-22.
5. , . . -
-
,
-
-
/ . . , . . -
, . . //
-
. . – 2022. –
3. – . 165-168.
6. , . . --
- -
-
/ . . ,
. . , . . // -
. . –
2022. – 6. – . 286-292.
7.
-
/ . . -
, . . , . . -
, . . //
: III -
-
, , 06–08 2022
. – : -
, 2022. – . 253-255.
8. , ..
:
/ .. , .. –
-: , 2010. – 350
.
9. , .. -
:
/ .. , – :
, 2011. – 767 .
10. , .. -
: / .. -
, – : , 2001.
– 327 .
11.
-
SCADA- / . . -
, . . , . . [
.] // -
,
:
V --
, , 03
2021 . – : -
-
.. , 2021. – .
311-319.
12. , . . -
-
( )
: 05.09.01 "-
" :
-
-
/ -
. – -, 2012. – 34 .
1966 . 2020
-
-
« -
». 2023
« -
-
-
».
– 7 .
-
-
38
ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОНИКИ И
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВАХ
№ 1-6 (2024)
, «-
».
36 , 5
Scopus/WoS, 2 -
-
.
« -
»
1976 . 1999
-
« -
». 2010 -
«
-
». -
– 20 .
« -
»
(-
). 400 ,
300 , 20 -
, 40
Scopus Web of Science.
2002 .
-
-
. – «-
».
Saxonov Alexander
Was born in 1966. In 2020,
he graduated from Tolyatti State
University with a degree in Electric
Power Engineering and Electrical
Engineering. In 2023, he defended his
PhD thesis on the topic «Improving
the tools for ensuring the quality of
an automobile generator in design
and production.» Work experience –
7 years. Currently, he is an associate
professor at the Samara State Technical
University, at the Department of
Theoretical and General Electrical
Engineering. He is the author of 36
articles in the publications of the
Higher Attestation Commission, 5
articles in the Scopus/WoS databases,
2 certicates for the registration of a
computer program. He was awarded
the badge «For achievements in higher
education and scientic activity»
Kozlovskiy Vladimir
Was born in 1976. In 1999 he
graduated from the Togliatti Polytechnic
Institute with a degree in «Electrical
equipment for cars and tractors».
Doctor of technical sciences. In 2010
he defended his doctoral dissertation
on the topic «Ensuring the quality and
reliability of the electrical system of
cars». Work experience is 20 years. At
present he works as the head of the
«Department theoretical and general
electrical engineering» of Samara State
Technical University (SamSTU). He is
the author of 400 scientic works, of
which more than 300 are in the editions
of the Higher attestation commission,
20 monographs, 40 articles in the
international Scopus and Web of
Science databases.
Korolchuk Daria
Was born in 2002. He is a
student at the Federal State
Budgetary Educational Institution
of Higher Education Samara State
Technical University. Specialty –
“Power engineering and electrical
engineering”.
39
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ,
СЕРТИФИКАЦИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ
№ 1-6 (2024)
-
-
// TO THE ISSUE OF MEASURES TO EXCLUDE THE MAXIMUM PERMISSIBLE WEAR
OF THE CONTACTING SURFACES OF THE CENTER PLATE UNIT
AND THE DAMPING UNIT ELEMENTS OF LONGBASE FLATCARS //
.., ..., ,
,
. ,
.., ..., ,
,
. ,
..,
,
,
Износ контактирующих поверх-
ностей узлов и деталей является
актуальной проблемой практиче-
ски для всех отраслей народного хо-
зяйства. Ученые-железнодорожники
особое внимание уделяют вопросам
износа узлов и деталей вагонов,
включая износ гребней колесных пар,
контактирующих поверхностей
узла пятник-подпятник, фрикцион-
ных гасителей колебания тележек, а
также центрирующих балочек.
Процессы износа узлов и дета-
лей рассмотрены с учетом трибо-
логических характеристик взаи-
модействия пар трения. Приведен
актуальный случай схода вагона по
причине износа контактирующих
поверхностей узла пятник-под-
пятник и фрикционных гасителей
колебаний тележек. Обобщены и
проанализированы требования,
предъявляемые к владельцам желез-
нодорожного подвижного состава в
части его технического состояния
в Российской Федерации, Республике
Беларусь и Республике Казахстан.
Предложены и обоснованы раз-
личные меры, которые позволят
исключить (минимизировать) слу-
чаи схода подвижного состава по
причине износа узла пятник-под-
пятник и узла гашения колебаний
длиннобазных вагонов-платформ.
Выводы по проводимому в статье
исследованию базируются на анали-
зе эксплуатации длиннобазных ваго-
нов-платформ, что обеспечивает
выстраивание цепочки «производ-
ство-наука».
Ключевые слова: безопасность
движения поездов, вагонное хозяй-
ство, износ, коэффициент трения,
трибология, пятник-подпятник,
фрикционный клин, центрирующая
балочка, сход вагонов, правила тех-
нической эксплуатации железных
дорог.
Abstract: The wear of the contacting
surfaces of assemblies and parts is an
urgent problem for almost all sectors
of the national economy. Railway
scientists pay special attention to the
issues of wear of components and parts
of wagons, including wear of wheelset
ridges, contacting surfaces of the center
plate unit, friction dampers of bogies, as
well as centering beams.
The wear processes of assemblies
and parts are considered taking into
account the tribological characteristics
of the interaction of friction pairs. An
actual case of a wagon derailment due
to wear of the contacting surfaces of the
center plate unit and friction dampers
of bogies is presented. The requirements
for owners of railway rolling stock for
their technical condition in the Russian
Federation, the Republic of Belarus
and the Republic of Kazakhstan are
summarized and analyzed.
Various measures are proposed and
justied that will eliminate (minimize)
cases of rolling stock derailment due
to wear of the center plate unit and
the damping unit of long-wheelbase
atcars. The conclusions of the research
conducted in the article are based on
the analysis of the operation of long-
wheelbase atcars, which ensures the
establishment of the production-science
cycle.
Keywords: train safety, carriage
facilities, wear, coecient of friction,
tribology, center plate unit, friction
wedge, centering beam, derailment of
wagons, rules of technical operation of
railways.
– -
-
[1]. ,
,
-
.
-
.
-
,
90 .
-
,
-
-
,
(
«-
»). -
40
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ,
СЕРТИФИКАЦИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ
№ 1-6 (2024)
. ,
, -
,
( -
).
-
-
- -
.
-
-
,
«
» -
-
- -
.
-
-
-
,
-
.
-
, -
-
, :
[2], -
- (.1), -
(.1), -
() (.1).
-. -
(
()) [3, 4, 5] -
--
--
, ..
.
-
-
, -
.
-
--
:
–
, -
-
;
– -
-
;
– -
( -
);
– -
( );
– -
-
( –
-).
[6]
--
--
. -
,
--
-
-
350 .
. ( 210 ..)
[7]. -
.
,
-
(-1, -2),
-
-.
--
– «» [8] 2023
(-1, -2)
« -
» ( 607 -
« -
»
2005 05) 2,3 .
-
, 23% , -
.
,
(,
)
.
--
-
( ).
, -
-
,
-
(
)
-
.
-
-
-
, -
( «--
Рис. 1. Неисправности длиннобазных вагонов-платформ для перевозки крупнотоннажных контейнеров, связанные с
износом контактирующих поверхностей узлов и деталей:
а – износ контактирующей поверхности пятника, б – сверхнормативный износ фрикционного клина тележки, в – износ
ограничительных выступов центрирующей балочки (подпружиненной)
41
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ,
СЕРТИФИКАЦИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ
№ 1-6 (2024)
», «-»). -
– -
( . tribo – ).
:
.
( )
(1):
(F
S
) -
(F
N
), . .:
F
S
= f ∙ F
N
, (1)
f – .
F
N
, F
S
,
F
S
/F
N
(2)
[9]:
F
S
/F
N
= f = tgα = const. (2)
, -
-
-.
, , 04.02.2024
--
–
« »
91780460,
-
.
-
,
-
-
--
18-9896 (
361 753
., – 210 000
),
-
, -
-
[10].
-
-
-
(
)
-
(-
) ( ),
-
.
-
-
,
-
-
(
) [11].
130
-
[12] ,
-
() -
-
. -
-
[13, 14],
1 -
-
1
,
, ,
()
,
«
»
. ( -
)
23 2022 . 250 «
-
»
-
,
- , -
() -
-
.
«
» (-
)
-
25
2015 . 52 «
-
-
»
-
, , -
-
,
,
.
«
«
» (-
)
-
30 2015 .
544 «
-
»
-
,
, -
,
, -
.
42
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ,
СЕРТИФИКАЦИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ
№ 1-6 (2024)
.
1,
,
-
,
,
. -
-
.
,
, -
-, -
.
-
.
, 14-
15.02.2024
-
– -
( – )
--
-
-
-
. -
,
-
,
,
,
, -
( )
() .
-
-
.
05-07.03.2024 -
( – )
-
-
[15].
-
-
-
, ,
-
-
.
-
,
-
,
.
-
-
-
(-3)
(), -
- -
/ , -
-
. -3 -
,
.
,
-
-
.
«
» 2005 05
200 (« -
») 600 («
»),
-
-
-
.
- -
-
.
-
, -
-
. ,
-
,
-
(-3,
) -
. -
-
-
.
-
, -
-
-
-, ,
. -
, «-
-
» (
«») -
-
.
-
-
« -
»,
MSC.Software (Marc, Patran, Fatigue)
Cadfem Ansys.
-
/
-3 () -
-
(
,
),
. -
,
-
, -
/ .
,
-
. -
/
-
.
, -
43
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ,
СЕРТИФИКАЦИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ
№ 1-6 (2024)
, -
-
« -
-
(-
/ /)» -
.
-
-
,
-
-
.
,
-
-
.
, -
,
-
-
-
.
-
-
, -
-, -
.
- -
-
,
-
. -
-
,
(-
,
). -
-
-
, -
,
-
-
. -
-
-
-
-
,
-
.
-
, ..
-
« ».
1. -
/ . .
, . . , . . . –
: , 1996. – 360 .: . + 1
. . – ISBN 985-07-0149-8.
2. -
/ . .. -
. – : , 1986. –
559 .
3. ..
,
-
:
05.22.07 «
,
»: . -
.
/ -
; .....- ().
– , 1986. – 384 . – .:
. 343-363.
4. .. -
: -
05.22.07 «
, -
»: -
. . /
; .....-
(). , 1999. 16 .
5. .. -
:
05.22.07 «
,
»: . -
. .
/ ;
( (). – , 2021. – 171 .
6. .. -
– -
- -
/ ..
, .. // .
. – 2021.
– . 14. – C. 24–28.
7. .., .. -
«–-
» -
-
//
: I -
. .-. . ,
2021. . 1. . 93–94.
8.
2023 . /
.. //
. – 2024.– 1. – .12–13. –
ISSN 1817-6089.
9. , . .
/
. . . – : ,
2007. – 434 .
10.
27.04.2024
2 «
-
» // .
URL:https://rostransnadzor.gov.ru//
storage//-
%20%202 %20
%2027.04.24.pdf (
03.05.2024).
11. -
, -
-
: 57
-
--
, 16-
17 2012 . N 57. – 2012. – 18 .
12. -
: -
- .
23.06.2022 250 // -.
– 2024. – 561 .
13. -
-
: -
- -
. 25 2015 .
52 // – 2022. – 762 .
14. -
-
: -
30
2015 . 544 // -
44
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ,
СЕРТИФИКАЦИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ
№ 1-6 (2024)
. URL: https://
adilet.zan.kz/rus/docs/V1500011897/
links ( 03.05.2024).
15. 77 (-
) -
//
« -
». URL: https://
wagon-cargo.ru/protocols_sng/
protokol-77-semdesyat-sedmogo-
zasedaniya-komissii-vagonnogo-
khozyaystva/ (
03.05.2024).
REFERENCES
1. Trac safety in railway transport /
V. I. Gapeev, F. P. Pishchik, V. I. Egorenko.
– Minsk : Polymya, 1996. – 360 p.: ill. + 1
l. scheme. – ISBN 985-07-0149-8.
2. Interaction of track and rolling
stock / edited by M.F. Verigo. – Moscow
: Transport, 1986. – 559 p.
3. Filippov V.N. Features of
calculation, analysis and ways to
improve the dynamic performance
of promising heavy-duty wagons:
specialty 05.22.07 «Railway
rolling stock, train traction and
electrication»: dis. for the degree of
Doctor of Technical Sciences / Filippov
Viktor Nikolaevich; Moscow Institute
of Engineering.zh.d.tr-ta (MIIT). –
Moscow, 1986. – 384 p. – Bibliogr.: pp.
343-363.
4. Voronin N.N. Development of a
method for assessing the resource of
a Pyatnik node of a wagon according
to the criterion of wear: specialty
05.22.07 «Rolling stock of railways,
train traction and electrication»:
abstract of a dissertation for the degree
of Candidate of Technical Sciences /
Voronin Nikolay Nikolaevich; Moscow
Institute of Railway Engineering-ta
(MIIT). Moscow, 1999. 16 p .
5. Kurzina A.M. Ways to reduce the
intensity of wear on the ridges of wheel
sets of freight cars: specialty 05.22.07
«Rolling stock of railways, train traction
and electrication»: dis. for the degree
of Candidate of Technical Sciences /
Kurzina Angelina Mikhailovna; Russian
University of Transport (RUT (MIIT). –
Moscow, 2021. – 171 p.
6. Vasiliev S.M. Damage analysis
of the pyatnik – podpyatnik node of
platform wagons for the transportation
of large-capacity containers / S.M.
Vasiliev, A.V. Pishchik // Mechanics.
Research and innovation. – 2021. – Vol.
14. – C. 24–28.
7. Vasiliev S.M., Pishchik A.V.
Features of the operation of the
Pyatnik–podpyatnik node in platform
wagons for the transportation of
large-capacity containers // Problems
of transport safety: materials of the XI
International. scientic and practical
conf. Gomel, 2021. Part 1. pp. 93-94.
8. Uncoupling freight wagons
for unplanned repairs in 2023 /
M.S.Agafonov // Wagons and wagon
economy. – 2024. No. 1. pp.12-13.
ISSN 1817-6089.
9. Sosnovsky, L. A. Mechanics of
wear-fatigue damage / L. A. Sosnovsky.
Gomel: BelGUT, 2007. – 434 p.
10. Information letter of
Rostransnadzor dated 04/27/2024
No. 2 «On the control of inter-repair
mileage during the operation of freight
wagons» // Rostransnadzor. URL:https://
rostransnadzor.gov.ru//storage/
Goszheldornadzor/Information%20
pismo%20No.2 %20ot%2027.04.24.pdf
(accessed 05/03/2024).
11. Regulations on the system of
maintenance and repair of freight
wagons admitted to circulation on
public railways in international trac:
approved at the 57th meeting of
the Council for Railway Transport of
the Commonwealth Member States,
Protocol dated October 16-17, 2012 N
57. – 2012. – 18 p.
12. On approval of the Rules of
Technical Operation of Railways
of the Russian Federation: Order
of the Ministry of Transport of the
Russian Federation. Federation dated
06/23/2022 No. 250 // SIC INFRA-M. –
2024. – 561 p.
13. On approval of the Rules of
technical operation of the railway in
the Republic of Belarus: Resolution
of the Ministry of Transport and
Communications of the Republic of
Belarus dated November 25, 2015 No.
52 // ENERGOPRESS – 2022. – 762 p.
14. On approval of the Rules
of technical operation of railway
transport: Order of the Minister for
Investment and Development of the
Republic of Kazakhstan dated April 30,
2015 No. 544 // Institute of Legislation
and Legal Information of the Republic
of Kazakhstan. URL: https://adilet.
zan.kz/rus/docs/V1500011897/links
(accessed 05/03/2024).
15. Minutes of the 77th (seventy-
seventh) meeting of the Wagon
Industry Commission // LLC
«Engineering Center of car building
Service». URL: https://wagon-
cargo.ru/protocols_sng/protokol-77-
semdesyat-sedmogo-zasedaniya-
komissii-vagonnogo-khozyaystva /
(accessed 05/03/2024).
1957 . 1980
-
-
,
. -
, ,
, -
« -
» -
.
– «
».
102
1997 . 2019
-
-
-
«
»,
.
. ,
«
» -
.
– « ,
-
». 31
1996 . 2020
« -
», -
. : 2015
-
-
«
»
. 11
45
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ,
СЕРТИФИКАЦИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ
№ 1-6 (2024)
Petrov Gennady Ivanovich
Born in 1957. In 1980 he graduated
from the Moscow Institute of Railway
Transport Engineers with a degree
in carriage building and carriage
maintenance. Doctor of Technical
Sciences, Professor, Academician of the
Russian Academy of Transport, Head
of the Department of “Wagons and
Carriage Management” of the Russian
University of Transport. The topic of
the dissertation is “Assessing the safety
of carriages in the event of deviations
from the standards for the maintenance
of running gears and tracks.” Has 102
publications in the RSCI.
Sergeev Ivan Konstantinovich
Born in 1997. In 2019, he graduated
from the Federal State Autonomous
Educational Institution of Higher
Education "Russian University of
Transport", majoring in railway rolling
stock. Cars. Candidate of Technical
Sciences, Associate Professor of the
Department of “Wagons and Carriage
Facilities” of the Russian University of
Transport. The topic of the dissertation
is “Modeling of longitudinal forces
arising during the interaction of empty
and lightly loaded cars in freight trains.”
Has 31 publications in the RSCI
Pishchik Alexander Vsevolodovich
Born in 1996. In 2020, he graduated
from the Educational Institution
“Belarusian State University of
Transport”, majoring in railway rolling
stock. Place of work: since 2015,
assigned to prepare a dissertation for
the academic degree of Candidate
of Sciences without mastering the
training program for scientic and
scientic-pedagogical personnel in the
graduate school of the Department
of Cars and Carriage Facilities of the
Russian University of Transport. Has 11
publications in the RSCI
46
ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
№ 1-6 (2024)
// INTRODUCTION OF THE BEST AVAILABLE TECHNOLOGIES
TO REDUCE THE ENVIRONMENTAL IMPACT OF THERMAL POWER PLANTS
ON THE ENVIRONMENT //
.., , ...,
I,
. -
В статье рассматривается
актуальная проблема загрязне-
ния окружающей среды тепловыми
электростанциями, представлен
анализ факторов, отрицательно
влияющих на экосистему. Описаны
основные пути повышения эффек-
тивного снижения негативного
экологического воздействия энер-
гообъектов. Рассмотрены методы
по сокращению токсичных веществ
в выбросах с помощью внедрения
наилучших доступных технологий
и оптимизации использования при-
родных ресурсов в процессе произ-
водства тепловой и электрической
энергии с целью гармонизации при-
родоохранного законодательства
России с функционированием объек-
тов электроэнергетики.
Ключевые слова: электроэнерге-
тика, тепловая электростанция,
окружающая среда, экология, наи-
лучшие доступные технологии, зо-
лоулавливание, золошлаковые отхо-
ды, выбросы, электрофильтры.
Annotation. The article deals with the
actual problem of environmental pollution
by thermal power plants, presents
an analysis of factors that negatively
aect the ecosystem. The main ways of
increasing the eective reduction of the
negative environmental impact of energy
facilities are described. The methods for
reducing toxic substances in emissions
through the introduction of the best
available technologies and optimization
of the use of natural resources in the
production of thermal and electric energy
in order to harmonize the environmental
legislation of Russia with the functioning
of electric power facilities are considered.
Keywords: electric power industry,
thermal power plant, environment,
ecology, the best available technologies,
ash collection, ash and slag waste,
emissions, electrolters.
–
-
, -
-
-
, -
.
,
,
,
.
-
376
(), -
,
, ,
, -, -
. -
,
, 70%,
– 28%, ,
–
1-2%.
-
,
.
-
-
,
.
-
-
,
[1].
-
. -
( 90%
),
. -
, -
-
,
,
,
[2].
-
16% -
. -
-
, -
. -
,
-
,
-
. -
, -
47
ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
№ 1-6 (2024)
,
-
-
,
-
-
.
-
-
,
-
, -
,
, . -
-
, -
, , -
.
, -
, -
,
.
-
: -
, « »,
-
,
,
(, -
),
-
, -
,
« »,
« », « -
»,
,
.
, -
,
300 ,
-
,
, -
, . -
, ,
(-
, ), -
( -
), , .
–
[3–5]. -
-
, , . -
, ,
-
.
, -
, -
, ,
-
,
-
. -
-
,
-
.
-
– -
– -
,
,
.
[6]
()
1,5
. . -
,
-
.
8 % (2,1 . .) .
2/3
, –
10 .
,
-
.
,
, -
–
– -
,
,
[7].
, -
-
,
. ,
–
-
.
1 -
.
-
– . ,
400–500 .
-
2035 .
.
,
-
.
1.
1000
, /
NO2 CO SO2
V
2
O
5
,
20
12
-
13 888 14 681 – 2 – 0,0009 – 28 564
() 23 242 27 975 153 786 1 090 2 150 0,018 1 200 209 442
() 45 114 530 405 269 864 134 366 – 0,13 2 850 982 600
48
ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
№ 1-6 (2024)
-
. -
,
. -
, -
, .. -
,
.
(, ,
) «»,
. -
,
-
- -
. -
,
SO2 , , -
, -
.
-
-
«-
» ,
.
-
.
-
, -
,
, -
[8]. ,
,
-
.
-
-
. -
,
.
,
, , ,
.
,
, -
-
,
.
«» ,
, -
-
.
.
, -
-
. ,
,
, -
. -
-
-
-
, -
.
-
-
, ,
, -
,
. -
,
.
-
, -
,
-
-
,
.
-
-
. :
1.
;
2. ,
-
;
3.
(, -
);
4. -
:
) -
, -
;
)
( -
, ,
..);
) -
;
5. -
, -
, -
.
6. -
7. -
, -
,
, -
, -
.
,
,
, -
.
[9, 10].
-
-
. – «-
» (air quality
management)
, -
-
() . -
() -
-
, -
,
. , -
« -
» (the best
practicable means), ,
, -
-
[11].
49
ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
№ 1-6 (2024)
()
.
«
» [12]
, -
-
-
-
-
. -
,
-
,
, -
, -
[13].
, -
«
…» [14]
-
:
-
: ,
, , -
– ;
- -
-
,
(
);
- -
-
,
.
:
, ,
.
-
. -
-
-
-
,
-
– -
,
.
-
.
, -
, -
-
-
[15].
, , , -
-
,
-
, -
-
. ,
[16], I
-
(-
) , -
-
(-
)
, -
-
.
,
[17] -
, -
-
-
.
-
-
-
-
, -
, -
, -
[11].
[18] -
-
-
2030 ,
:
• -
-
-
, -
-
;
• -
, -
-
, -
-
;
• -
-
-
.
:
•
-
-
, -
-
;
• -
;
• -
-
.
, -
2030 . -
, -
-
-
.
-
50
ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
№ 1-6 (2024)
, -
-
-
-
-
, -
-
-
, -
-
-
-
.
-
[13, 19],
– -
, -
-
-
, .
2035 [19], -
-
,
,
82,2 %
. -
-
,
, -
.
-
( -
), -
,
,
, -
. -
,
– -
,
.
-
-
, -
– (reburning).
-
,
(), -
10-15% .
(1992 .,
, 4 -
300 )
NOx 1100-1200
400-570 /3. , -
-
38-2022
[20].
-
,
–
. -
-
, -
-
.
, -
,
.
, -
, ,
-
( «-
»).
,
,
, -
-
.
, -
;
-
. -
-
-
[21].
, -
, -
(-)
, -
,
-
. -
-
-
,
.
– -
--
.
- -
90–93 ,
60 , –
70 .
-
,
,
, ,
, -
75 1600 / -
(,
), -
-
.
- -
-
,
-
-
. -
-
,
,
, -
-
-
,
,
-
10-20
. , -
-
-
51
ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
№ 1-6 (2024)
,
,
-
-
- [22].
-
-
, , -
-
-
-
.
-
-
.
, -
. -
-
() ( -
99,5%).
-
-
– , -
(99,9%), -
,
. -
-
,
.
99%, , -
,
,
.
-
,
[21]. -
-
,
.
,
-
NO 15-20%.
-
.
-
,
,
-
.
NO -
-
(),
,
,
.
,
-
NO, -
[23].
-
,
-
.
-
–
-
,
-
-
:
• -
-
-
97 99 %,
-
38-2022;
•
105 120 -
275 ,
-
;
• -
, -
;
• -
, –
;
• -
-
(), -
30% -
;
•
, -
-
.
-
-
;
• -
;
•
-
;
•
-
, -
-
-
.
-
-
-
-
.
-
, -
-
. --
–
-
[24].
-
-
,
-
, .. -
-
, -
,
.
52
ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
№ 1-6 (2024)
-
-
,
-
-
,
. -
-
-
,
, -
, ,
, -
, .
-
« »
( ,
),
, -
. -
( ) -
-
, ..
,
-
.
–
– -
-
,
.. -
[25].
-
-
-
-
, -
-
,
-
, -
, -
.
,
: -
-
; -
;
-
;
; -
; -
,
; -
;
-
.
- -
.
-
, -
-
(, , )
, ,
,
.
,
, .
-
-
,
-
-
.
-
-
, -
, ,
,
.
, -
,
-
.
2026
-
-
20%
20%
[25].
,
-
.
-
, -
-
.
1. .. -
-
// : , ,
. 2012. 8. . 9-16.
2. – ,
-
. – URL: https://nauka.
club/geografiya/klimat-rossii.html
( : 22.08.2024).
3. .., .., -
..
// -
-
. 2013. – . 16. 19. – . 78-79.
4. .., .. -
// -
: .
2016. 15. . 144-149.
5. , . . -
-
«» / . . -
. – :
// . 2022. 40 (435).
. 12-14. – URL: https://moluch.ru/
archive/435/95244/ ( :
22.08.2024).
6. ..
-
// . 2013. 1. . 3-10.
7. .., ..,
. . -
// -
. 2015.
9 (124). . 28-38.
8. .. -
-
//
53
ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
№ 1-6 (2024)
.
2016. 2(54). . 40-42.
9. , . .
/ . . -
// -
. – 2013. – . 16,
6. – . 269-271.
10. – -
-
/ .. , .. -
, .. , .. , ..
, .. //
.
2015. – . 18, 12. – . 182-184.
11. , -
. -
: / . . -
. – : , 2022. – 219 .
12. -
: 7-:
20 2001 :
26
2001 . – URL: https://rpn.gov.ru/
upload/iblock/abd/bur4cxwx76yq
dmrslcjdv724rloaiyvh/Federalnyy-
zakon-ot-10.01.2002-N-7_FZ-_red.-
ot-25.12.2023_.pdf ( :
22.08.2024).
13. -
–
-
/ ..,
.., .. . / -
-
« -
-
-
» – –2010,
, 1–3 2010 . 2 .
– .: , 2010. –
.2., . 235-238.
14.
-
.: «», 2009. – 20 .
15. : -
/ . . -
, . . , . . [
.] ; . . .
– : , 2005.
– 288 .
16. «
». –
URL: http://greenrussia.ru/ news/
ekologiya/4543-perenaselenie-
planety-kak-ekologicheskaya-
problema.html ( :
22.08.2024).
17. 38-2022. -
: -
-
.
– : , 2022. – 318 .
18. (-
)
-
2030 //
. 2008. 2. .
5-14.
19. -
-
2035 .
– URL: https://www.rosteplo.ru/Tech_
stat/stat_shablon.php?id=3140 (
: 22.08.2024).
20. .. : -
/
.., .. –
/: , 2012. – 601 .
21. , . .
-
/ . . , . .
// . – 2019. –
. 1, 1(28). – . 341-346.
22.
. – URL: https://
ekovestnik.ru/whitepages/386516/
( : 22.08.2024).
23. .., .. -
// -
: .
2016. 15. . 144-149.
24. , . . -
/ . . , . .
// --
(--
). 2015. 11. . 277-285.
25. -
« -
2035
» 09.06.2020 1523-
« ». – URL: http://
www.consultant.ru/document/cons_
doc_LAW_354840/ ( :
22.08.2024).
1967 . 2000
-
-
, -
. 2006
« -
- -
».
.
« -
» -
I, ,
... 88 ,
19 - 69 -
; –
-
. -
Ryzhova Elena Lvovna
orn in 1967. In 2000, she graduated
from St. Petersburg State University of
Transport with a degree in automation,
remote control and communications in
railway transport. In 2006, she defended
her dissertation on the topic “Creation
of a computer simulator for teaching
safe work practices.” Candidate of
Technical Sciences. Associate Professor,
Department of Electrical Engineering
and Thermal Power Engineering, St.
Petersburg State University of Transport
of Emperor Alexander I, Associate
Professor, Ph.D. Has 88 publications,
of which 19 are educational and
methodological and 69 scientic works;
patent – certicate of state registration
of a computer program. Has the
gratitude of the Minister of Transport of
the Russian Federation.
54
ИНФОРМАЦИЯ
№ 1-6 (2024)
-
–
.
-
59102-2020,
,
,
-
,
, -
,
-
,
, -
-
-
,
-
-
.
,
« -
»,
« --
»,
« --
», «» -
« -
», «
»
«
».
Год издания: 2022
Авторы: Смирнов Ю. А.,
Детистов В. А.
,
, ,
, -
.
, -
«
-
», « -
,
» -
-
-
.
Год издания: 2024
Автор: Смирнов Ю. А.
,
. -
.
, -
, -
-
.
(-
) -
-
.
-
()
, -
« -
-
».
--
-
.
Год издания: 2024
Авторы: Бурков А. Ф.
.
-
-
-
-
55
ИНФОРМАЦИЯ
№ 1-6 (2024)
-
. -
.
-
-
.
-
—
-
.
-
.
-
-
.
-
, -
,
-
,
-
.
Год издания: 2024
Автор: Серебряков А. С.
-
-
.
-
-
-
.
-
, ,
--
-
-
.
Год издания: 2024
Авторы: Бурков А. Ф., Сериков А.
В.
-
-
,
-
,
-
.
-
- -
-
.
-
-
-
.
-
-
.
Год издания: 2024
Авторы: Смирнов Ю. А.,
Детистов В. А.
-
-
.
-
- .
-
-
.
, -
-
.
-
-.
Год издания: 2024
Авторы: Керро Н. И.
56
ИНФОРМАЦИЯ
№ 1-6 (2024)
""
"" –
,
-
. -
– -
, -
-
–
.
2025 14- -
" 2025"
28-30 "-
" ,
2.1,
-
.
13-
" 2024" -
26-28 2024 .
"" -
2011
, -
, , -
. -
-
,
, -
,
-
, , -
,
.
– -
-
. -
500+
. -
7
100
. 75%
-
,
– 18.7 . 90%
: -
,
-
.
– (), -
, , ,
, , -
,
– -
–
– -
-
. , -
.
,
, -
, , -
, -
,
. -
-
"-
".
2019 -
"-
-
".
2021 ,
-
:
• 2025: 5- -
"-
", . ,
29-30 2025 .
• 2024: 4- -
"-
", . ,
, 26-27 2024 .
• 2023: 3- -
"-
", .
• 2022: 2- -
, . ,
• 2021: 1- -
, . ,
: https://electrotrans-
expo.ru/
57
ИНФОРМАЦИЯ
№ 1-6 (2024)
26–27 2024 | -
,
4-
-
26–27 2024
. -
350 .
•
•
•
–
-
-
, -
,
,
,
, -
, -
.
:
•
?
• -
-
?
•
-
?
• -
-
-
?
•
-
?
• – -
?
•
?
•
– -
?
• -
"
"?
•
?
• -
-
?
• -
-
?
-
2021 . -
– -
""
, -
-
-
,
-
(-
«
, -
»),
(),
, -
(),
-
-
(), -
.
2030
150 -
.
-
10% .
-
-
-
, –
-
. -
-
2030 , -
-
2030 144
.
: https://ural.electrotrans-
expo.ru/
