Эксπир
Регистрация / Вход

Исследование электромагнитных, электромеханических и теплофизических процессов в энергосберегающих ВТСП электротехнических установках с использованием комплекса криогенных стендов ФГУП "НИИэлектромаш"

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.518.11.7010
Организация
ОАО"НИИэлектромаш"
Руководитель работ
Чубраева Лидия Игоревна
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
5,2 млн
Внебюджетные средства
0 млн

Опережающее развитие приборной базы научных исследований по приоритетным направлениям Программы и проведение исследований с использованием уникальной экспериментальной базы.

Соисполнители

Организация
ГУАП
Организация
ИХС РАН

Предложения

Физическая химия наноструктурных флюидных систем
Тема
Физическая химия наноструктурных флюидных систем
Разработка мощных СВЧ источников. Лабораторное моделирование явлений в ионосферной и магнитосферной плазме.
Тема
Разработка мощных СВЧ источников. Лабораторное моделирование явлений в ионосферной и магнитосферной плазме.
Входящий номер
224
Руководитель организации-инициатора
Сергеев Александр Михайлович
 Показать еще 28 предложений
 Скрыть другие предложения

Этапы проекта

1
18.04.2007 - 30.06.2007
В ходе выполнения работ по 1 этапу госконтракта:
разработана программа мероприятии по развитию УСУ на 2007 – 2010 годы, проведен анализ существующих методик исследований электромагнитных, электромеханических, теплофизических процессов в ВТСП энергосберегающих системах и их элементах, выбраны методики исследований, проведены маркетинговые исследования по закупаемым научным приборам и оборудованию, заключен договор с поставщиком на закупку оборудования, закуплено оборудование, разработано, согласовано и подписано пользователями УСУ «Соглашение об урегулировании прав на интеллектуальную собственность», составлен, согласован и подписан «График коллективного использования Комплекса криогенных стендов ОАО «НИИэлектромаш», проложены силовые и измерительные кабели, вакуумные коммуникации, произведен монтаж нового оборудования.
1. Представлены:
• Промежуточный отчет о НИР,
• Перечень закупленного оборудования.
• Соглашение об урегулировании прав на интеллектуальную собственность.
• Отчет о достижении заданных значений программных индикаторов на этапе № 1 выполнения работ по государственному контракту.
• График коллективного использования и загрузки стендов, другого научного оборудования на 2007 г.
• Акт готовности силовых и измерительных кабелей и вакуумных коммуникаций для проведения исследовательских работ.
• Протокол НТС.
Развернуть
2
01.07.2007 - 07.12.2007
Проведены исследования токовых характеристик проводников на основе диборида магния (MgB2), висмутовой керамики (BiSCO), высокочистого алюминия с учетом электромагнитных процессов в криогенных устройствах. Исследованы процессы намагничивания массивов иттриевой керамики (YBCO) и диборида магния (MgB2). Исследовано влияние криогенных температур на магнитные характеристики редкоземельных магнитов на основе Nd-Fe-B и аморфных сплавов. Определены удельные потери в аморфных сплавах марок 5БДСР и 2НСР на частоте 50 Гц при температурах 300 К и 77 К. Исследованы режимы качаний многодискового синхронного двигателя, имеющего индукторы из магнитов Nd-Fe-B и ВТСП массивов, определены демпфирующие свойства ВТСП массивов. Исследована совместная работа дисковой синхронной машины с индукторами из постоянных магнитов и ВТСП массивов с выпрямительно-инверторным блоком в режиме выпрямления и зависимого инвертирования. По результатам исследований даны рекомендации по использованию наноматериалов в криогенных электроэнергетических устройствах, разрабатываемых для систем обеспечения энерго- и ресурсосбережения при транспортировке, распределении и потреблении электроэнергии.
Созданы условия для достижения высоких показателей использования дорогостоящего оборудования, входящего в состав УСУ, в учебном и научном процессах. Согласно графику коллективного использования Комплекса криогенных стендов ОАО «НИИэлектромаш» обеспечена 90%-ная загрузка стендов УСУ, другого научного оборудования.
Происходит процесс активного вовлечения в научный процесс студентов и подготовки кадров высшей квалификации. В 2007 г. в исследованиях приняли участие 24 студента ГУАП и 8 аспирантов из различных организаций. Проведены практики различного уровня для студентов ГУАП и электротехнического колледжа. По результатам исследований на Комплексе криогенных стендов в 2007 году защищено 12 дипломных работ и 1 кандидатская диссертация.
Полученные результаты имеют высокий научно-технический уровень
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
Закуплено оборудования для доукомплектации стендов. Произведен монтаж нового оборудования. Проложены силовые и измерительные кабели, вакуумные коммуникации.
Составлен график коллективного использования в 2008 г. Комплекса криогенных стендов ОАО «НИИэлектромаш». График согласован организациями - пользователями стендов.
Проведены экспериментальные исследования ВТСП синхронной машины в режимах генератора, двигателя и компенсатора. Исследованы различные режимы синхронизации ВТСП генератора с сетью. Исследованы симметричные и несимметричные короткие замыкания. Исследована работа в режиме взаимной нагрузки. Определены характеристики холостого хода, короткого замыкания. ВТСП трансформатора. Выполнен анализ токоограничивающих свойств ВТСП трансформатора. Исследована совместная работа ВТСП трансформатора с криоохладителем. Проведено исследование параллельной работы ВТСП и обычного трансформатора. Определены зависимости КПД от нагрузки ВТСП трансформатора.
Исследованы теплофизические и гидродинамические процессы во вращающихся криостатах роторов и статических криостатов статоров и трансформаторов. Исследованы режимы косвенного (безжидкостного) охлаждения ВТСП систем.
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.10.2008
В ходе выполнения этапа проекта проводилось моделирование динамиче-ских процессов, которое включало в свой состав как моделирование работы от-дельных ВТСП устройств, так и моделирование их совместной работы.
Построены математические модели и проведено математическое модели-рование работы синхронных машин переменного тока, соизмеримых по мощ-ности. Исследованы установившиеся режимы совместной работы синхронных ВТСП двигателя и ВТСП генератора соизмеримой мощности.
Проведено моделирование работы синхронного двигателя от генератора соизмеримой мощности с включенной на шины нагрузкой и определена зона статической устойчивости режимов работы исследуемой схемы.
Проведено моделирование совместной работы ряда ВТСП устройств, а именно: исследовалась совместная работа трехфазного ВТСП трансформатора и полупроводникового преобразователя; совместная работа полупроводниково-го преобразователя и синхронного ВТСП двигателя.
Особое внимание было уделено влиянию преобразователя с микропро-цессорным управлением (регулятора) на динамические процессы в ВТСП уст-ройствах. Практика построения электроэнергетических комплексов с преобра-зователями показывает, что работа преобразователя неизбежно приводит к воз-никновению высших гармонических составляющих в токах и напряжениях, что, безусловно, оказывает существенное влияние на качественные показатели ра-боты, как отдельных электроэнергетических устройств, так и системы в целом. Влияние работы преобразователя на электромеханические и электроэнергети-ческие устройства, построенные на использовании эффекта сверхпроводимо-сти, рассмотрено впервые.
На основании патентного поиска по ВТСП устройствам проведен анализ применимости известных объектов интеллектуальной собственности и дана оценка полученных в процессе выполнения научно-исследовательской работы технических решений.
Рассмотрены перспективы использования УСУ и разработан план меро-приятий по развитию УСУ на 2009 – 2010 годы.
Полученные результаты являются новыми, актуальными и имеют суще-ственное значение для теории и практики создания и всестороннего изучения электроэнергетических устройств, работающих на основе эффектов сверхпро-водимости, в том числе при их совместной работе в составе электроэнергетиче-ских установок, систем и комплексов.
В 2008 г. в исследованиях принимали участие 25 студентов ГУАП и 4 ас-пиранта различных организаций. Проводились практики для студентов ГУАП. По результатам исследований на Комплексе криогенных стендов в 2008 году защищено 7 дипломных проектов.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.8 Проведение исследований с использованием уникальных стендов и установок, а также уникальных объектов научной инфраструктуры (включая обсерватории, ботанические сады, научные музеи и др.), научных организаций и образовательных учреждений высшего профессионального образования
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
4 млн
Организация
ИПХФ РАН
профинансировано
Тема
Проведение исследований с использованием высокоэнергетических уникальных установок и комплексов (мероприятие 1.8 Программы)
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
61,8 млн
Количество заявок
15
Тема
Проведение исследований физических и химических процессов с использованием уникальных стендов и установок в области энергетики и энергосбережения (мероприятие 1.8 Программы)
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
111,6 млн
Количество заявок
32
Тема
Проведение исследований состава, структуры и свойств веществ и перспективных материалов с использованием уникальных установок (мероприятие 1.8 Программы)
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
148,8 млн
Количество заявок
57
Тема
Проведение исследований в области живых систем с использованием уникальных установок (мероприятие 1.8 Программы)
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
69,6 млн
Количество заявок
33
Тема
Проведение исследований в области рационального природопользования с использованием уникальных установок (мероприятие 1.8 Программы).
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
155,4 млн
Количество заявок
46