Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия "Энергетика" №2 2016

Стр.1

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Учредитель – Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет) Журнал освещает актуальные теоретические и практические проблемы энергетики и электротехники, результаты научно-исследовательских работ, передовой опыт, определяющий направление и развитие научных исследований, публикует материалы научных конференций и совещаний. Основной целью журнала является консолидация сообщества ученых и практиков, способствование в формировании и развитии наиболее перспективных направлений исследовательской практики, представление информации о научных исследованиях и достижениях. Редакционная коллегия: Ганджа С.А., д.т.н., проф. Радионов А.А., д.т.н., проф. (отв. редактор) Функ Т.А., к.т.н., доц. (отв. секретарь) Редакционный совет: Беспалов В.Я., д.т.н., проф. (Москва) Браславский И.Я., д.т.н., проф. (Екатеринбург) Бродов Ю.М., д.т.н., проф. (Екатеринбург) Бутырин П.А., д.т.н., проф. чл.-корр. РАН (Москва) Воронин С.Г., д.т.н., проф. Гладышев С.П., д.т.н., проф. (Дирборн, США) Гольдштейн М.Е., к.т.н., проф. Гордон Я., Ph.D. (Миссиссога, Канада) Григорьев М.А., д.т.н., доц. Домрачев В.Г., д.т.н., проф. (Москва) Исмагилов Ф.Р., д.т.н., проф. (Уфа) Карандаев А.С., д.т.н., проф. Кирпичникова И.М., д.т.н., проф. Кодкин В.Л., д.т.н., проф. Козярук А.Е., д.т.н., проф. (Санкт-Петербург) Колганов А.Р., д.т.н., проф. (Иваново) Крымский В.В., д.ф-м.н., проф. Лятхер В.М., д.т.н., проф. (Кливленд, США) Мещеряков В.Н., д.т.н., проф. (Липецк) Погуляев Ю.Д., д.т.н., проф. Пятибратов Г.Я., д.т.н., проф. (Новочеркасск) Резник Л.Ф., Ph.D. (Ришон-ле-Цион, Израиль) Сарваров А.С., д.т.н., проф. (Магнитогорск) Тума И., д.т.н., проф. (Прага, Чешская Республика) Торопов Е.В., д.т.н., проф. Усынин Ю.С., д.т.н., проф. Фёдоров О.В., д.т.н., проф. (Нижний Новгород) Хохлов Ю.И., д.т.н., проф. Хусаинов Ш.Н., д.т.н., проф. Цытович Л.И., д.т.н., проф. Шевырёв Ю.В., д.т.н., доц. (Москва) © Издательский центр ЮУрГУ, 2016

Стр.1

South Ural State University The journal covers urgent theoretical and practical problems of power engineering, results of research work, accumulated experience setting directions and development of scientific research in power engineering, publishes materials of scientific conferences and meetings, information on scientific work in higher educational institutions. The main goal of the journal is consolidation of scientific and industrial communities, promotion and development of the most promising areas of research practice, presentation information on scientific research and achievements. Editorial Board: Gandzha S.A., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Radionov A.A., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Funk T.A., Cand. of Sci. (Eng.), Ass. Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Editorial Counsil: Bespalov V.Ya., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Moscow Power Engineering Institute, Moscow, Russian Federation Braslavskii I.Ya., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin, Ural Power Engineering Institute, Ekaterinburg, Russian Federation Brodov Yu.M., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin, Ural Power Engineering Institute, Ekaterinburg, Russian Federation Butyrin P.A., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Moscow Power Engineering Institute, Moscow, Russian Federation Voronin S.G., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Gladyshev S.P., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Michigan-Dearborn University, Dearborn, United States of America Goldshteyn M.E., Cand. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Gordon Ya., Ph.D., HATCH, Mississauga, Ontario, Canada Grigorev M.A., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Domrachev V.G., Dr. Sci. (Eng.), Prof., State Institute of Information Technologies and Telecommunications, Moscow, Russian Federation Ismagilov F.R., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Ufa State Aviation Technical University, Ufa, Russian Federation Karandaev A.S., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Kirpichnikova I.M., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Kodkin V.L., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Kozyaruk A.E., Dr. Sci. (Eng.), Prof., National Mineral Resources University, Saint-Petersburg, Russian Federation Kolganov A.R., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Ivanovo Power Engineering Institute, Ivanovo, Russian Federation Krymskiy V.V., Dr. Sci. (Phys. and Math.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Lyatkher V.M., Dr. Sci. (Eng.), Prof., New Energitics Inc., Cleveland, United States of America Meshcheryakov V.N., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Lipetsk State Technical University, Lipetsk, Russian Federation Pogulyaev Yu.D., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Pyatibratov G.Ya., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Platov South-Russian State Polytechnic University (Novocherkassk Polytechnic Institute), Novocherkassk, Russian Federation Reznik L., Ph.D., Payton Group International, Rishon LeZion, Israel; Sarvarov A.S., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russian Federation Tuma J., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Charles University, Prague, Czech Republic Toropov E.V., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Usynin Yu.S., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Fedorov O.V., Dr. Sci. (Eng.), Prof., Nizhny Novgorod State Technical University, Nizhny Novgorod, Russian Federation Khokhlov Yu.I., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Khusainov Sh.N., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Tsytovich L.I., Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Shevyrev Yu.V., Dr. Sci. (Eng.), Prof., National University of Science and Technology “MISIS” (MISIS), Moscow, Russian Federation

Стр.2

СОДЕРЖАНИЕ Теплоэнергетика СОСНОВСКИЙ А.Ю., МУРМАНСКИЙ Б.Е., ЦЕЛИЩЕВ М.Ф., БРОДОВ Ю.М. Разработка моделей для исследования влияния температурного перекоса по фланцам корпуса цилиндра на работу системы тепловых расширений паровой турбины ................................................. 5 ТОРОПОВ Е.В., ОСИНЦЕВ К.В. Основные характеристики факельного континуума в зоне интенсивного горения котельного агрегата .................................................................................. 14 Электроэнергетика ВАЛЕЕВ Г.С., ДЗЮБА М.А., ВАЛЕЕВ Р.Г. Моделирование суточных графиков нагрузок участков распределительных сетей напряжением 6–10 кВ городов и населенных пунктов в условиях ограниченного объема исходной информации ......................................................... 23 ВИНОГРАДОВ К.М., БЕЛОУСОВ Е.В., СЫЧЕВ Д.А., НАУМОВИЧ Н.И., ХАЯТОВ Е.С., ГРЫЗЛОВ А.А. Оптимизация функции управляющего воздействия для электропривода с синхронной реактивной машиной с независимым управлением по каналу возбуждения .... 30 НИКОЛАЕВ А.А., КОРНИЛОВ Г.П., АНОХИН В.В. Сравнительный анализ режимов регулирования статического тиристорного компенсатора в системе электроснабжения дуговой сталеплавильной печи высокой мощности ................................................................................... 35 ШАБО К.Я. Комбинированная система позиционного управления с задающей моделью третьего порядка .............................................................................................................................. 47 СИДОРОВ А.И., АБДУЛЛОЕВ Р.Т. Разработка плана отсеивающего эксперимента по исследованию влияния различных факторов на процесс коррозии заземляющих устройств ..... 52 ДОМАНОВ В.И., БИЛАЛОВА А.И. Прогнозирование объемов энергопотребления в зависимости от исходной информации ................................................................................................ 59 Электромеханические системы УСЫНИН Ю.С., ЖУРАВЛЕВ А.М., БЕЛЫХ И.А., ЧУПИН Е.С. Повышение надежности полупроводниковых преобразователей и электроприводов объектов кислородно-конверторного производства ........................................................................................................................... 66 НЕЙМАН Л.А. Новый рабочий цикл двухкатушечной синхронной электромагнитной машины с инерционным реверсом бойка .......................................................................................... 72 МЕТЕЛЬКОВ В.П. Теоретические аспекты построения термодинамических моделей электродвигателей .................................................................................................................................. 82 ДЕНИСОВ В.А., ТРЕТЬЯКОВА М.Н., БОРОДИН О.А., МАКАРОВ С.В. Синтез и исследование работы позиционной системы с линейным актуатором ................................................... 90 Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2016. Т. 16, № 2 3

Стр.3

CONTENTS Heat-Power Engineering SOSNOVSKIY A.Yu., MURMANSKIY B.E., TSELISHCHEV M.F., BRODOV Yu.M. Development of Models Enabling Research of Effect of Temperature Stratification across Flanges of Cylinder Casing on Operation of Thermal Expansion System of Steam Turbine .......................... Electric Power Engineering VALEEV G.S., DZYUBA M.A., VALEEV R.G. Modeling Daily Load Curves of the Elements of 6–10 kV Urban Power Distribution Networks under Conditions of Limited Input Information ...... 23 VINOGRADOV K.M., BELOUSOV E.V., SYCHEV D.A., NAUMOVICH N.I., KHAYATOV E.S., GRYZLOV A.A. Optimization of Control Action Function for Electric Drive with Field Regulated Reluctance Machine ......................................................................................................... 30 NIKOLAEV A.A., KORNILOV G.P., ANOKHIN V.V. Comparative Analysis of Static Var Compensator Control Modes for High Power Electric Arc Furnace ................................................. 35 SHABO K.Ya. Combined System of Positional Control with Setting Third-Order Model .............. 47 SIDOROV A.I., ABDULLOEV R.T. Development of Plan for Screening Experiment Aimed to Examine Influence of Various Factors on Corrosion of Grounding Devices ................................ 52 DOMANOV V.I., BILALOVA A.I. Forecasting Power Consumption Based on Source Information .......................................................................................................................................... 59 Electromechanical Systems USYNIN Yu.S., ZHURAVLEV A.M., BELYKH I.A., CHUPIN E.S. Improvement of Reliability of Semiconductor Converters and Electric Drives of Oxygen-Steelmaking Facilities ..................... 66 NEYMAN L.A. New Operating Cycle of the Two-Inductor Synchronous Impact Electromagnetic Machine with Inertial Head Reverse ................................................................................................. 72 METELKOV V.P. Theoretical Aspects of Developing Thermodynamic Models of Electric Motors ............................................................................................................................................... 82 DENISOV V.A., TRET'YAKOVA M.N., BORODIN O.A., MAKAROV S.V. Design and Functional Test of Positional System with Linear Actuator ..................................................................... 90 5 TOROPOV E.V., OSINTSEV K.V. Main Characteristics of Flame Continuum within Active Combustion Area of Boiler Unit ....................................................................................................... 14 4 Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering. 2016, vol. 16, no. 2

Стр.4