omnaОмский научный вестникOmsk Scientific Bulletin1813-82252541-7541Омский государственный технический университет10.25206/1813-8225-2025-195-60-65GEZWIKomna-207Research ArticleЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКАENERGY AND ELECTRICAL ENGINEERINGПрименение мощных многофазных электрических машин в судовых гребных электроустановкахApplication of powerful multiphase electric machines in marine rowing electric installationshttps://orcid.org/0000-0001-6741-0061МиханошинВ. В.MikhanoshinV. V.

МИХАНОШИН Виктор Викторович, кандидат технических наук, доцент кафедры электрооборудования и автоматики судов

AuthorID (РИНЦ): 564385

AuthorID (SCOPUS): 57216621545

г. Владивосток

MIKHANOSHIN Viktor Viktorovich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Electrical Equipment and Automation of Ships Department

AuthorID (RSCI): 564385

AuthorID (SCOPUS): 57216621545

Vladivostok

tetrodoksin@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3927-563XБурковА. Ф.BurkovA. F.

БУРКОВ Алексей Федорович, доктор технических наук, профессор (Россия), профессор Инженерной школы

AuthorID (РИНЦ): 573588

AuthorID (SCOPUS): 56800300900

г. Владивосток

BURKOV Aleksey Fedorovich, Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the School of Engineering

AuthorID (RSCI): 573588

AuthorID (SCOPUS): 56800300900

Vladivostok

burkov.22@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1684-3849ФиложенкоА. Ю.FilozhenkoA. Yu.

ФИЛОЖЕНКО Алексей Юрьевич, кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент кафедры электрооборудования и автоматики судов

AuthorID (РИНЦ): 1073342

AuthorID (SCOPUS): 57192304080

г. Владивосток.

FILOZHENKO Aleksey Yuryevich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Electrical Equipment and Automation of Ships Department

AuthorID (RSCI): 1073342

AuthorID (SCOPUS): 57192304080

Vladivostok

filozhenko_a@mail.ruМорской государственный университет имени адмирала Г. И. НевельскогоРоссияMaritime State University named after admiral G. I. NevelskoyRussian FederationДальневосточный федеральный университетРоссияFar Eastern Federal UniversityRussian Federation202530092025036065Copyright © Миханошин В.В., Бурков А.Ф., Филоженко А.Ю., 20252025Миханошин В.В., Бурков А.Ф., Филоженко А.Ю.Mikhanoshin V.V., Burkov A.F., Filozhenko A.Y.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://onv.omgtu.ru/jour/article/view/207

Преимущества гребных электрических установок способствуют их применению на судах и кораблях морского флота — ледоколах, паромах, буксирах, крейсерах и др., которым необходима повышенная маневренность и живучесть. Одним из существенных недостатков гребных электрических установок, ограничивающих их более широкое применение, является пониженный, по сравнению с прямой передачей вращающего момента главного приводного двигателя на гребной винт, коэффициент полезного действия. Кроме того, по сравнению с другими вариантами пропульсивных установок гребные электрические установки занимают больше внутреннего пространства судна. Также актуальными являются вопросы, касающиеся повышения надежности гребных электрических установок. Если в береговых электроэнергетических системах наибольшее распространение получила трехфазная система электроснабжения благодаря экономичности передачи электроэнергии на большие расстояния, то на электроходах ввиду значительно меньших расстояний между источниками (главными генераторами) и основными электропотребителями (гребными электродвигателями) представляется целесообразным применение систем электроснабжения с числом фаз, бо́льшим трех. В статье на основе выполненного анализа существующих типов предложена новая конструкция электрических машин с несколькими встроенными друг в друга статорно-роторными парами, защищённая патентом на изобретение. Применение таких машин на электроходах, сердечники статора которых снабжены при этом многофазными обмотками (с числом фаз больше трех), позволит решить вышеуказанные задачи.

The advantages of electric propulsion systems contribute to their use on ships and ships of the navy — icebreakers, ferries, tugboats, cruisers, etc., which require increased maneuverability and survivability. One of the significant disadvantages of electric propulsion systems, limiting their wider application, is the reduced efficiency compared to the direct transmission of the torque of the main drive motor to the propeller. In addition, compared to other variants of propulsive installations, rowing electric installations occupy more of the interior space of the vessel. Issues related to improving the reliability of electric propulsion systems are also relevant. If the three-phase power supply system is most widespread in coastal electric power systems, due to the cost-effectiveness of transmitting electricity over long distances, then on electric ships, due to the much shorter distances between sources (main generators) and main electric consumers (rowing electric motors), it seems advisable to use power supply systems with a number of phases greater than three. Based on the analysis of existing types, a new design of electric machines with several stator-rotor pairs integrated into each other, protected by a patent for the invention, is proposed. The use of such machines on electric drives, the stator cores of which are equipped with multiphase windings (with more than three phases), will solve the above tasks.

многофазная обмотканадёжностьполупроводниковый преобразовательрабочее состояниеэлектрическая машинаэнергоэффективность.multiphase windingreliabilitysemiconductor converterworking conditionelectric machineenergy efficiency.ReferencesGholamian M., Beik O., Arshad M. A review of State-ofthe-art multiphase and hybrid electric machines. Electronics. 2024. Vol. 13 (18). DOI: 10.3390/electronics13183636.Gholamian M., Beik O., Arshad M. A review of State-ofthe-art multiphase and hybrid electric machines. Electronics. 2024. Vol. 13 (18). DOI: 10.3390/electronics13183636.Jordan S. Multiphase Synchronous Generators for DC Aircraft Power Systems. School of electrical and electronic engineering: thesis. The University of Manchester, 2013. 233 р.Jordan S. Multiphase Synchronous Generators for DC Aircraft Power Systems. School of electrical and electronic engineering: thesis. The University of Manchester, 2013. 233 р.Zhang X. Multiphase Synchronous Generators rectifier system for more-electric transport applications: thesis. The University of Manchester. 2019. 271 p.Zhang X. Multiphase Synchronous Generators rectifier system for more-electric transport applications: thesis. The University of Manchester. 2019. 271 p.Mohammad M., Fletcher J., Hassanain N. Novel fivephase permanent magnet generator systems for wind turbine applications. Renewable Energy and Power Quality Journal. 2010. Vol. 1 (8). P. 778–782. DOI:10.24084/repqj08.473.Mohammad M., Fletcher J., Hassanain N. Novel fivephase permanent magnet generator systems for wind turbine applications. Renewable Energy and Power Quality Journal. 2010. Vol. 1 (8). P. 778–782. DOI:10.24084/repqj08.473.Логачева А. Г., Вафин Ш. И. Магнитные потери в многофазных электродвигателях, их учет и оценка // Тинчуринские чтения: материалы докл. VI Междунар. молодеж. науч. конф. В 4 т. Казань: Изд-во КГЭУ, 2011. Т. 1. С. 118–119.Logacheva A. G., Vafin Sh. I. Magnitnyye poteri v mnogofaznykh elektrodvigatelyakh, ikh uchet i otsenka [Magnetic losses in multiphase electric engines, their calculation and evaluation]. Tinchurinskiye chteniya. V 4 t. Tinchurin Readings. In 4 vols. Kazan’, 2011. Vol. 1. P. 118–119. (In Russ.).Григорьев А. В. Обобщенная модель многофазной электрической машины переменного тока // Введение в энергетику: cб. материалов II Всерос. (с междунар. участием) молодеж. науч.-практ. конф. Кемерово: Изд-во КузГТУ, 2016. 9 с. EDN: YGEFUF.Grigor’yev A. V. Obobshchennaya model’ mnogofaznoy elektricheskoy mashiny peremennogo toka [Generalized model of a multiphase alternating current electric machine]. Vvedeniye v energetiku. Introduction to Energy. Kemerovo, 2016. 9 p. EDN: YGEFUF. (In Russ.).Бурков А. Ф. Судовые электроприводы. 5-е изд., стер. Санкт-Петербург: Лань, 2024. 372 с. ISBN 978-5-507-49889-5.Burkov A. F. Sudovyye elektroprivody [Marine electric drives]. 5th ed., reprinted. Saint Petersburg, 2024. 372 p. ISBN 978-5-507-49889-5. (In Russ.).Усольцев А. А., Томасов В. С. Многофазные электрические цепи и вращающиеся поля. Санкт-Петербург: Университет ИТМО, 2015. 172 с.Usoltsev A. A. Mnogofaznyye elektricheskiye tsepi i vrashchayushchiyesya polya [Multiphase electric circuits and rotating elds]. Saint Petersburg, 2015. 172 p. (In Russ.).Вертегел Д. А. Многоуровневые и многофазные преобразователи напряжения прецизионных систем электропривода: дис. … канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2024. 145 с.Vertegel D. A. Mnogourovnevyye i mnogofaznyye preobrazovateli napryazheniya pretsizionnykh sistem elektroprivoda [Multilevel and multiphase voltage converters of precision electric drive systems]. Saint Petersburg, 2024. 145 p. (In Russ.).Figueroa J., Cros J., Viarouge P. Generalized Transformations for Polyphase Phase-Modulated Motors. IEEE Transactions on Energy Conversion. 2006. Vol. 21 (2). P. 332–341. DOI: 10.1109/TEC.2005.859965.Figueroa J., Cros J., Viarouge P. Generalized Transformations for Polyphase Phase-Modulated Motors. IEEE Transactions on Energy Conversion. 2006. Vol. 21 (2). P. 332–341. DOI: 10.1109/TEC.2005.859965.Fioriti M., Vaschetto S., Corpino S., Premoli G. Design of hybrid electric heavy fuel MALE ISR UAV enabling technologies for military operations. Aircraft Engineering and Aerospace Technology. 2020.Vol. 92 (5). P. 745–755. DOI: 10.1108/AEAT-05-2019-0109.Fioriti M., Vaschetto S., Corpino S., Premoli G. Design of hybrid electric heavy fuel MALE ISR UAV enabling technologies for military operations. Aircraft Engineering and Aerospace Technology. 2020.Vol. 92 (5). P. 745–755. DOI: 10.1108/AEAT-05-2019-0109.Пат. 2716489 Российская Федерация, МПК H 02 K 16/00, H 02 K 21/12. Электромеханический преобразователь / Миханошин В. В. № 2018117769; заявл. 14.05.2018; опубл. 14.11.2019, Бюл. № 32.Patent 2716489 Russian Federation, IPC H 02 K 16/00, H 02 K 21/12. Elektromekhanicheskiy preobrazovatel [Electromechanical converter] / Mikhanoshin V. V. No. 2018117769. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.