История электротехники - Коллектив авторов

На этом этапе усовершенствована серия асинхронных электродвигателей ДАТ. В новой единой унифицированной серии ДА предусмотрены исполнения на частоту 50, 400 и 1000 Гц, введены однофазные модификации, а также встраиваемое исполнение. Существенно повышена стойкость к механическим и климатическим воздействиям.

Для решения проблемы охлаждения радиоэлектронной аппаратуры разработана система серий малогабаритных осевых электровентиляторов. В нее входят изделия, спроектированные для питания от сети частотой 50 Гц, от источников частотой 400 Гц и постоянного тока.

В состав новой номенклатуры ЭМММ, внедренной в производство в данный период, включены серии малогабаритных вращающихся трансформаторов. Наиболее высокими точностными характеристиками обладали серии ВТ-5, МВТ-2, ЗВТ-2ТВ.

В регулируемых электроприводах и следящих системах получили применение бесконтактные электромагнитные муфты, обладающие высоким коэффициентом усиления мощности и малым временем переходного процесса. Это серии порошковых муфт (серия МПБ), а также гистерезисных муфт приводного (МПБ) и тормозного (МГТ) исполнения.

Существенное влияние на развитие номенклатуры ЭМММ оказали достижения полупроводниковой электроники. Следствием явилось создание электрических машин с полупроводниковыми преобразователями и соответственно технических решений, обладающих новыми функциональными возможностями, улучшенными техническими характеристиками и повышенной надежностью.

Внедрение в системы управления вычислительных машин вызвало необходимость в электроприводе, непосредственно преобразующем импульсные сигналы в пропорциональное их числу механическое перемещение. Решение задачи выполнено с помощью шаговых электродвигателей, для управления которыми были созданы достаточно компактные формирователи и распределители управляющих импульсов. Коллективами конструкторов под руководством B.C. Рыбакова и Г.Ф. Каткова был спроектирован ряд серий электродвигателей с активным ротором (серии ШДА и ДШ) и индукторных (серия ШДР). Их максимальные синхронизирующие моменты достигают 100 Н∙м при шаге 1–22,5°. Частота приемистости у индукторных электродвигателей достигла 2000 шагов в секунду.

Одновременно появляется целый ряд публикаций в периодической печати, развивающих теорию шаговых электродвигателей. Первой обобщающей работой явилась книга В.А. Ратмирова и Б.А. Ивоботенко «Шаговые двигатели для систем автоматического управления». Позднее теория шаговых двигателей, а также вопросы их применения в приводах различных механизмов получили освещение в монографии «Дискретный электропривод с шаговыми двигателями», подготовленной коллективом авторов, под редакцией М.Г. Чиликина.

За рубежом вскоре получили развитие шаговые электродвигатели гибридного типа (индукторные с осевым подмагничиванием постоянными магнитами). В конце рассматриваемого этапа соответствующая серия ДШР была внедрена и в отечественной промышленности.

В этот период получают практическую реализацию идеи А.И. Москвитина по созданию низкоскоростных безредукторных электродвигателей. Проектируются электрические машины с катящимся ротором, теория и методика расчета которых получили освещение в монографии А.И. Бертинова и В.В. Варлея «Электрические машины с катящимся ротором».

Вторым направлением, реализующим эти же идеи, явилось объединение шаговых электродвигателей с волновым редуктором.

Под руководством РН. Ковалева и В.А. Прозорова создается серия волновых шаговых электродвигателей (серия ДВШ), разрабатываются варианты машин в плоском конструктивном исполнении. Появляется целый ряд работ, в том числе монография А.В. Воробьева «Релоксантный привод», развивающих теорию и дающих рекомендации по рациональному проектированию машин данного вида.

Развитие полупроводниковой техники дало практическую основу для создания бесконтактных электродвигателей постоянного тока. Их созданию во многом способствовали опубликованные еще в 30-е годы работы М.И. Губанова, Д.А. Завалишина, Д.И. Бутаева, Е.Л. Эттингера, Б.Н. Тихменева и др. (В то время полученные результаты не могли найти широкого применения из-за отсутствия соответствующей элементной базы.) Этому также способствовали исследования, результаты которых были обобщены в 1966–1968 гг. в работах И.Е. Овчинникова и Н.И. Лебедева «Бесконтактные двигатели постоянного тока автоматических устройств», А.А. Дубенского «Бесконтактные двигатели постоянного тока», Ш.И. Лутидзе «Основы теории электрических машин с управляемым полупроводниковым коммутатором».

Под руководством И.А. Вевюрко создается первая отечественная серия бесконтактных электродвигателей постоянного тока БК.

Был разработан также ряд исполнений электродвигателей для звукозаписывающей аппаратуры, нужд космической техники. Впервые в отечественной практике создана серия бесконтактных моментных электродвигателей ДБМ с диапазоном развиваемых моментов от 0,04 до 16 Н∙м.

Для комплектации, в частности, систем моментного привода создана серия бесконтактных вращающихся трансформаторов — индукционных редуктосинов с диаметрами корпуса от 40 до 120 мм и погрешностью не более 10'.

Важную роль при выборе рациональных решений при разработках ЭМММ играют системы автоматизированного проектирования (САПР). Идеологические основы построения САПР электрических машин были сформулированы И.П. Копыловым. Практические разработки САПР выполнены под руководством Т.Г. Сорокера при проектировании асинхронных электродвигателей и И.Н. Орлова — при проектировании гироскопических электродвигателей.

В дальнейшем методология САПР была развита в работах К.С. Демирчяна, А.А. Терзяна, Д.А. Аветисяна, Е.М. Лопухиной, Г.А. Семенчукова и др. В результате для многих видов ЭМММ были созданы программы по оптимизации электромагнитных и тепловых расчетов с использованием современных средств вычислительной техники.

В комплексе рекомендации по построению САПР ЭМММ с учетом их разнообразия были разработаны Г.В. Тазовым и В.В. Хрущевым. Отличительной особенностью этих рекомендаций является учет влияния технологических погрешностей изготовления и сборки ЭМММ на их рабочие характеристики.

Рост номенклатуры и объемов выпуска ЭМММ вызвал необходимость упорядочения организации их проектирования и производства. Было принято решение о постепенном сосредоточении производства ЭМММ на предприятиях

Министерства электротехнической промышленности. Общая координация работ была поручена Институту электромеханики (г. Ленинград).

В дальнейшем функции научного центра по созданию новых видов и поколений электрических машин малой мощности были возложены на Всесоюзный (ныне Всероссийский) научно-исследовательский институт малых электрических машин (ВНИИМЭМ), в состав которого входило и его Вильнюсское отделение (созданное на основе СКБ объединения «Эльфа»). Были созданы специализированные организации в Москве (СКБ завода «Машиноаппарат»), Воронеже и Томске (НИИэлектромеханики). Высокий научный авторитет в данной области имел Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики (ныне НПП «ВНИИЭМ»). Одновременно развиваются новые организации-разработчики — НИИэлектромашиностроения в Ереване и Бишкеке. Для решения проблемы развития технологии производства в Тбилиси создается Всесоюзный научно-исследовательский институт технологии микроэлектромашиностроения (ВНИИТМЭ).

В данный период при активном участии соответствующих вузов завершается формирование научных школ, решающих проблемы развития малого электромашиностроения. Наиболее эффективна деятельность московской (Ю.С. Чечет, И.П. Копылов, А.Г. Иосифьян, Ф.М. Юферов, В.Я. Беспалов, И.Н. Орлов, Е.М. Лопухина, Б.А. Ивоботенко, В.К. Лозенко, А.И. Бертинов, Д.А. Бут, Н.В. Синева, Д.В. Свечарник, А.А. Ахметжанов, A.M. Ланген, В.А. Игнатов, С.А. Стома, И.А. Вевюрко, Г.Ф. Катков и др.) и ленинградской (В.В. Хрущев, Н.П. Ермолин, П.Ю. Каасик, Д.В. Васильев, А.А. Батоврин, Е.Д. Несговорова, И.Е. Овчинников, Н.И. Лебедев, В.А. Прозоров, Г.В. Тазов, Ю.П. Коськин и др.) школ. Большой вклад в теорию и практику проектирования внесли ученые других городов СССР: А.И. Адаменко, Ю.К. Васильев, Г.И. Штурман, В.И. Чесонис, И.П. Бекерис, П.И. Костраускас, К.А. Алиханян, К.А. Алымкулов, Э.А. Лодочников, А.С. Куракин и др.

Достижения малого электромашиностроения отражаются в учебниках по электрическим машинам автоматических устройств Ф.М. Юферова и В.В. Хрущева. Активно работала, выполняя свою координирующую роль, секция малых электрических машин Научно-технического совета Минэлектротехпрома (председатель секции В.В. Хрущев, ученый секретарь Н.И. Лебедев). Секция объединяла 45 ведущих специалистов в области ЭМММ. В ее составе работали три комиссии: индукционных машин (руководитель Р.Н. Ковалев), машин постоянного тока и асинхронных двигателей (руководитель В.Г. Шейминов) и электродвигателей бытового и общего применения (руководитель В.Б. Блинкявичус).