CLD. نظام التحكم في القيادة لماكينات Mitsubishi Electric EDM. محرك تحريضي خطي أسطواني في محرك قواطع الدائرة عالية الجهد خوارزميات التحكم لمحرك خطي أسطواني

[بريد إلكتروني محمي]

يوري سكوروميتس

في محركات مألوفة لنا الاحتراق الداخليالرابط الأولي - المكابس ، متبادلة. ثم يتم تحويل هذه الحركة بمساعدة آلية الكرنك إلى حركة دورانية. في بعض الأجهزة ، يقوم الرابط الأول والأخير بعمل نفس النوع من الحركة.

على سبيل المثال ، في مولد المحرك ، ليست هناك حاجة أولاً لتحويل الحركة الترددية إلى حركة دورانية ، ثم في المولد ، لاستخراج المكون المستقيم من هذه الحركة الدورانية ، أي لإجراء تحولين متعاكسين.

يجعل التطور الحديث لتقنية التحويل الإلكتروني من الممكن تكييف جهد الخرج لمولد كهربائي خطي للمستهلك ، وهذا يجعل من الممكن إنشاء جهاز لا يدور فيه جزء من دائرة كهربائية مغلقة في مجال مغناطيسي ، ولكن ترد بالمثل مع قضيب التوصيل لمحرك الاحتراق الداخلي. تظهر الرسوم البيانية التي تشرح مبدأ تشغيل المولد التقليدي والخطي في الشكل. 1.

أرز. 1. رسم تخطيطي لمولد كهربائي خطي وتقليدي.

يستخدم المولد التقليدي إطارًا سلكيًا يدور في مجال مغناطيسي ويتم تشغيله بواسطة جهاز دفع خارجي لتوليد الجهد. في المولد المقترح ، يتحرك إطار السلك خطيًا في مجال مغناطيسي. هذا الاختلاف الصغير وغير المبدئي يجعل من الممكن تبسيط وتقليل تكلفة وحدة الدفع بشكل كبير إذا تم استخدام محرك احتراق داخلي.

أيضًا ، في ضاغط ترددي مدفوع بواسطة محرك المكبس، روابط الإدخال والإخراج متبادلة ، الشكل. 2.

أرز. 2. رسم تخطيطي للضاغط الخطي والتقليدي.

مزايا المحرك الخطي

1. صغر الحجم والوزن بسبب عدم وجود آلية كرنك.
   
2. ارتفاع MTBF بسبب عدم وجود آلية كرنك وبسبب وجود أحمال طولية فقط.
   
3. سعر منخفض بسبب عدم وجود آلية كرنك.
   
4. قابلية التصنيع - فقط العمليات غير كثيفة العمالة ، الخراطة والطحن مطلوبة لتصنيع الأجزاء.
   

القدرة على التبديل إلى نوع آخر من الوقود دون إيقاف المحرك.


التحكم في الاشتعال بالضغط أثناء ضغط خليط العمل.


في المحرك التقليدي ، يجب استيفاء شرطين لتوفير الجهد الكهربائي (الحالي) لشمعة الإشعال:


يتم تحديد الشرط الأول بواسطة حركيات آلية الكرنك - يجب أن يكون المكبس في أعلى مركز ميت (تجاهل توقيت الاشتعال) ؛


يتم تحديد الشرط الثاني من خلال الدورة الديناميكية الحرارية - يجب أن يتوافق الضغط في غرفة الاحتراق ، قبل دورة التشغيل ، مع الوقود المستخدم.


من الصعب للغاية استيفاء شرطين في نفس الوقت. عندما يتم ضغط الهواء أو خليط العمل ، يتسرب الغاز المضغوط في غرفة الاحتراق من خلال حلقات المكبس ، وما إلى ذلك. وكلما كان الضغط أبطأ (كلما كان دوران عمود المحرك أبطأ) ، زاد التسرب. في هذه الحالة ، يصبح الضغط في غرفة الاحتراق ، قبل دورة التشغيل ، أقل من المستوى الأمثل وتحدث دورة التشغيل في ظل ظروف غير مثالية. تنخفض كفاءة المحرك. أي أنه من الممكن ضمان كفاءة عالية للمحرك فقط في نطاق ضيق من سرعات دوران عمود الخرج.


لذلك ، على سبيل المثال ، تبلغ كفاءة المحرك على المنضدة حوالي 40٪ ، وفي الظروف الحقيقية ، في سيارة ذات أوضاع حركة مختلفة ، تنخفض هذه القيمة إلى 10 ... 12٪.


في المحرك الخطي ، لا توجد آلية كرنك ، وبالتالي لا يلزم الوفاء بالشرط الأول ، ولا يهم مكان وجود المكبس قبل دورة العمل ، فقط ضغط الغاز في غرفة الاحتراق قبل دورة العمل. لذلك ، إذا تم التحكم في إمداد الجهد الكهربائي (التيار) لشمعة الإشعال ليس عن طريق موضع المكبس ، ولكن عن طريق الضغط في غرفة الاحتراق ، فإن دورة العمل (الإشعال) ستبدأ دائمًا عند الضغط الأمثل ، بغض النظر عن من تردد تشغيل المحرك ، الشكل. 3.





أرز. 3. التحكم في الاشتعال باستخدام الضغط في الاسطوانة في دورة "الانضغاط".


وبالتالي ، في أي وضع تشغيل محرك خطي، سيكون لدينا أقصى مساحة لحلقة دورة كارنو الديناميكية الحرارية ، على التوالي ، وكفاءة عالية في ظروف تشغيل المحرك المختلفة.


كما أن التحكم في الاشتعال باستخدام الضغط في غرفة الاحتراق يجعل من الممكن التبديل "بدون ألم" إلى أنواع أخرى من الوقود. على سبيل المثال ، عند التغيير من نوع وقود عالي الأوكتان إلى نوع منخفض الأوكتان ، في محرك خطي ، ما عليك سوى إعطاء أمر لنظام الإشعال بحيث يتم توفير الجهد الكهربائي (التيار) لشمعة الإشعال عند ضغط منخفض. في المحرك التقليدي ، قد يتطلب ذلك تغيير الأبعاد الهندسية للمكبس أو الأسطوانة.


يمكنك استخدام التحكم في الاشتعال عن طريق الضغط في الاسطوانة


طريقة قياس الضغط الكهروإجهادية أو بالسعة.


يتكون مستشعر الضغط على شكل غسالة ، يتم وضعها تحت صمولة مسمار تثبيت رأس الأسطوانة ، الشكل. 3. تعمل قوة ضغط الغاز في غرفة الضغط على مستشعر الضغط الموجود أسفل صمولة تثبيت رأس الأسطوانة. وتنتقل المعلومات المتعلقة بالضغط في حجرة الضغط إلى وحدة التحكم في توقيت الإشعال. عندما يتوافق الضغط في الحجرة مع ضغط الإشعال للوقود المعطى ، يقوم نظام الإشعال بتزويد شمعة الإشعال بجهد كهربائي (تيار). مع الزيادة الحادة في الضغط ، والتي تتوافق مع بداية دورة التشغيل ، يقوم نظام الإشعال بإزالة الجهد الكهربائي (التيار) من شمعة الإشعال. إذا لم يكن هناك زيادة في الضغط بعد وقت محدد ، والذي يتوافق مع عدم وجود بداية دورة العمل ، فإن نظام الإشعال يعطي إشارة تحكم لبدء تشغيل المحرك. أيضًا ، تُستخدم إشارة خرج مستشعر ضغط الأسطوانة لتحديد تردد تشغيل المحرك وتشخيصاته (تحديد الانضغاط ، إلخ).


تتناسب قوة الضغط بشكل مباشر مع الضغط في غرفة الاحتراق. بعد أن يصبح الضغط في كل من الأسطوانات المعاكسة لا يقل عن المحدد (اعتمادًا على نوع الوقود المستخدم) ، يصدر نظام التحكم أمرًا لإشعال الخليط القابل للاحتراق. إذا كان من الضروري التبديل إلى نوع آخر من الوقود ، فإن قيمة ضغط المجموعة (المرجعية) تتغير.


أيضًا ، يمكن تعديل توقيت اشتعال الخليط القابل للاحتراق الوضع التلقائيكما في المحرك التقليدي. يوجد ميكروفون على الاسطوانة - جهاز استشعار. يحول الميكروفون الاهتزازات الصوتية الميكانيكية لهيكل الأسطوانة إلى إشارة كهربائية. مرشح رقمي ، من هذه المجموعة من مجموع أشباه الجيوب للجهد الكهربائي ، يستخرج التوافقي (الجيوب الأنفية) المقابل لوضع التفجير. عندما تظهر إشارة عند خرج المرشح المقابل لظهور الخبط في المحرك ، فإن نظام التحكم يقلل من قيمة الإشارة المرجعية ، والتي تتوافق مع ضغط الإشعال للمزيج القابل للاحتراق. في حالة عدم وجود إشارة مقابلة للانفجار ، يقوم نظام التحكم ، بعد فترة ، بزيادة قيمة الإشارة المرجعية ، والتي تتوافق مع ضغط الاشتعال للمزيج القابل للاحتراق ، حتى تظهر الترددات التي تسبق التفجير. مرة أخرى ، عندما تظهر ترددات ما قبل التفجير ، يخفض النظام الإشارة المرجعية ، والتي تقابل انخفاض ضغط الإشعال ، للاشتعال الخالي من التفجير. وبالتالي ، يتكيف نظام الإشعال مع نوع الوقود المستخدم.


مبدأ تشغيل المحرك الخطي.


يعتمد مبدأ تشغيل الخطي ، مثل محرك الاحتراق الداخلي التقليدي ، على تأثير التمدد الحراري للغازات الذي يحدث أثناء احتراق خليط الوقود والهواء ويضمن حركة المكبس في الأسطوانة. يقوم قضيب التوصيل بنقل الحركة الترددية الخطية للمكبس إلى مولد كهربائي خطي ، أو ضاغط مكبس.


المولد الخطي ، الشكل. 4 ، يتكون من اثنين من أزواج المكابس التي تعمل في الطور المضاد ، مما يجعل من الممكن موازنة المحرك. كل زوج من المكابس متصل بقضيب توصيل. يتم تعليق قضيب التوصيل على محامل خطية ويمكن أن يتأرجح بحرية ، مع المكابس ، في مبيت المولد. يتم وضع المكابس في اسطوانات محرك الاحتراق الداخلي. يتم تفريغ الأسطوانات من خلال منافذ التطهير ، تحت تأثير الضغط الزائد الطفيف الناتج في غرفة ما قبل الإطلاق. يقع الجزء المتحرك من الدائرة المغناطيسية للمولد على قضيب التوصيل. يخلق ملف المجال تدفقًا مغناطيسيًا ضروريًا لتوليد تيار كهربائي. مع الحركة الترددية لقضيب التوصيل ، ومعها جزء من الدائرة المغناطيسية ، تعبر خطوط الحث المغناطيسي التي تم إنشاؤها بواسطة ملف الإثارة ملف الطاقة الثابت للمولد ، مما يؤدي إلى إحداث جهد كهربائي وتيار فيه (مع كهربائي مغلق دائرة كهربائية).





أرز. 4. مولد الغاز الخطي.


شكل ضاغط خطي. 5 ، يتكون من اثنين من أزواج المكابس التي تعمل في الطور المضاد ، مما يجعل من الممكن موازنة المحرك. كل زوج من المكابس متصل بقضيب توصيل. يتم تعليق قضيب التوصيل على محامل خطية ويمكن أن يتأرجح بحرية مع المكابس الموجودة في الهيكل. يتم وضع المكابس في اسطوانات محرك الاحتراق الداخلي. يتم تفريغ الأسطوانات من خلال منافذ التطهير ، تحت تأثير الضغط الزائد الطفيف الناتج في غرفة ما قبل الإطلاق. مع الحركة الترددية لقضيب التوصيل ، ومعها مكابس الضاغط ، يتم توفير الهواء المضغوط إلى مستقبل الضاغط.




أرز. 5. ضاغط خطي.


يتم تنفيذ دورة العمل في المحرك على مرحلتين.


5. دورة الضغط. ينتقل المكبس من المركز الميت لقاع المكبس إلى المركز الميت العلوي للمكبس ، متداخلاً مع منافذ التطهير أولاً. بعد أن يغلق المكبس منافذ التطهير ، يتم حقن الوقود وضغط خليط الاحتراق في الأسطوانة. في غرفة الإطلاق الأولي ، يتم إنشاء فراغ تحت المكبس ، والذي يدخل الهواء تحت تأثيره إلى غرفة الإطلاق المسبق من خلال فتح الصمام.
   

   2. شوط العمل. عندما يتم وضع المكبس بالقرب من أعلى مركز ميت ، يتم إشعال خليط العمل المضغوط بواسطة شرارة كهربائية من شمعة ، مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة وضغط الغازات بشكل حاد. تحت تأثير التمدد الحراري للغازات ، يتحرك المكبس إلى المركز الميت السفلي ، بينما تقوم الغازات المتوسعة بعمل مفيد. في نفس الوقت ، يقوم المكبس بإحداث ضغط مرتفع في غرفة ما قبل التشغيل. يغلق الضغط الصمام ، وبالتالي يمنع الهواء من دخول مشعب السحب.
   

   نظام التهوية
   

   أثناء شوط العمل في الاسطوانة ، الشكل. 6 شوط عمل ، يتحرك المكبس ، تحت تأثير الضغط في غرفة الاحتراق ، في الاتجاه الذي يشير إليه السهم. تحت تأثير الضغط الزائد في غرفة ما قبل البدء ، يتم إغلاق الصمام ، وهنا يتم ضغط الهواء لتهوية الأسطوانة. عندما يصل المكبس (حلقات الضغط) إلى منافذ التطهير ، الشكل. 6 تهوية ، ينخفض ​​الضغط في غرفة الاحتراق بشكل حاد ، ثم يتحرك المكبس بقضيب التوصيل بالقصور الذاتي ، أي أن كتلة الجزء المتحرك من المولد تلعب دور دولاب الموازنة في المحرك التقليدي. في هذه الحالة ، يتم فتح نوافذ التطهير بالكامل وضغط الهواء في حجرة المدخل المسبق ، تحت تأثير فرق الضغط (الضغط في غرفة ما قبل الإطلاق والضغط الجوي) ، يطهر الأسطوانة. علاوة على ذلك ، مع دورة العمل في الأسطوانة المعاكسة ، يتم تنفيذ دورة ضغط.
   

   عندما يتحرك المكبس في وضع الضغط ، الشكل. 6 ضغط ، يتم إغلاق منافذ التطهير بواسطة المكبس ، ويتم حقن الوقود السائل ، في هذه اللحظة يكون الهواء في غرفة الاحتراق تحت ضغط زائد طفيف في بداية دورة الضغط. مع مزيد من الضغط ، بمجرد أن يصبح ضغط الخليط المضغوط القابل للاحتراق مساويًا للضغط المرجعي (المحدد لنوع الوقود المحدد) ، سيتم تطبيق جهد كهربائي على أقطاب شمعة الإشعال ، وسيشتعل الخليط ، ودورة العمل سيبدأ وستتكرر العملية. في هذه الحالة ، يتكون محرك الاحتراق الداخلي من أسطوانتين ومكابس متحدتين ومضادتين ، متصلتين ميكانيكياً ببعضهما البعض.
   

   
   

   أرز. 6. نظام التهوية للمحرك الخطي.
   

   مضخه وقود
   

   محرك مضخة الوقود للمولد الكهربائي الخطي عبارة عن سطح حدبة محصور بين أسطوانة مكبس المضخة وأسطوانة مبيت المضخة ، الشكل. 7. سطح الكامة يتبادل مع قضيب التوصيل لمحرك الاحتراق الداخلي ويحرك البكرات المكبس والمضخة بعيدًا في كل شوط ، بينما يتحرك كباس المضخة بالنسبة لأسطوانة المضخة ويدفع جزءًا من الوقود نحو فوهة حقن الوقود في بداية دورة الضغط. إذا كان من الضروري تغيير كمية الوقود المقذوف بضربة واحدة ، يتم تدوير سطح الكامة بالنسبة للمحور الطولي. عندما يدور سطح الكامة حول المحور الطولي ، فإن بكرات كباس المضخة وبكرات غلاف المضخة ستتحرك أو تتحرك (حسب اتجاه الدوران) بواسطة مسافة مختلفة، ستتغير شوط المكبس لمضخة الوقود وستتغير كمية الوقود التي يتم طردها. يتم دوران الكاميرا الترددية حول محورها باستخدام عمود ثابت ، والذي يتعامل مع الكاميرا من خلال محمل خطي. وبالتالي ، تتحرك الكاميرا للخلف وللأمام بينما يظل العمود ثابتًا. عندما يدور العمود حول محوره ، يدور سطح الكامة حول محوره وتتغير شوط مضخة الوقود. يتم تغيير جزء حقن الوقود ، في الحركة السائر المحركاتأو يدويًا.
   

   
   

   أرز. 7. مضخة وقود لمولد كهربائي طولي.
   

   محرك مضخة الوقود للضاغط الخطي هو أيضًا سطح حدبة مثبت بين مستوى مكبس المضخة ومستوى غلاف المضخة ، الشكل. 8. يقوم سطح الكامة بحركة ترددية مع عمود تروس التزامن لمحرك الاحتراق الداخلي ، ويتحرك بعيدًا عن مستويات المكبس والمضخة عند كل شوط ، بينما يتحرك كباس المضخة بالنسبة لأسطوانة المضخة وجزء من الوقود يتم دفعه إلى فوهة حقن الوقود ، في بداية دورة الضغط ... عند تشغيل الضاغط الخطي ، ليست هناك حاجة لتغيير كمية الوقود المتسرب. لا يُقصد بتشغيل الضاغط الخطي إلا بالاقتران مع جهاز استقبال - جهاز تخزين للطاقة يمكنه تخفيف القمم اقصى حموله... لذلك ، يُنصح بوضع محرك الضاغط الخطي في وضعين فقط: وضع ووضع التحميل الأمثل حركة الخمول... يتم التبديل بين هذين الوضعين باستخدام صمامات الملف اللولبي، نظام التحكم.
   

   
   

   أرز. 8. مضخة وقود الضاغط الخطي.
   

   بدء تشغيل النظام
   

   يتم تنفيذ نظام بدء تشغيل محرك خطي ، كما هو الحال في محرك تقليدي ، بمساعدة محرك كهربائي وجهاز تخزين الطاقة. يبدأ تشغيل المحرك التقليدي باستخدام بداية (محرك كهربائي) وحدافة (تخزين الطاقة). يبدأ المحرك الخطي باستخدام ضاغط كهربائي خطي وجهاز استقبال بدء ، شكل. تسع.
   

   
   

   أرز. 9. بدء تشغيل النظام.
   

   عند بدء التشغيل ، يتحرك مكبس ضاغط البداية ، عند تنشيطه ، للأمام بسبب المجال الكهرومغناطيسي للملف ، ثم يعود إلى حالته الأصلية بواسطة زنبرك. بعد ضخ جهاز الاستقبال إلى 8 ... 12 جوًا ، تتم إزالة الطاقة من أطراف ضاغط التشغيل ويكون المحرك جاهزًا لبدء التشغيل. يتم بدء التشغيل من خلال توفير الهواء المضغوط لغرف مدخل المحرك الخطي. يتم تزويد الهواء عن طريق صمامات الملف اللولبي ، والتي يتم التحكم في تشغيلها بواسطة نظام التحكم.
   

   نظرًا لأن نظام التحكم لا يحتوي على معلومات حول موضع قضبان توصيل المحرك قبل البدء ، فعند توفير ضغط هواء مرتفع للغرف السابقة للتشغيل ، على سبيل المثال ، الأسطوانات الخارجية ، يتم ضمان انتقال المكابس إلى حالتها الأصلية قبل بدء التشغيل محرك.
   

   بعد ذلك ، يتم توفير ضغط هواء مرتفع للغرف المسبقة الصنع للأسطوانات الوسطى ، وبالتالي ، يتم تهوية الأسطوانات قبل البدء.
   

   بعد ذلك ، يتم توفير ضغط هواء مرتفع مرة أخرى للغرف السابقة للتشغيل في الأسطوانات الخارجية لبدء تشغيل المحرك. بمجرد أن تبدأ دورة التشغيل (يُظهر مستشعر الضغط ضغطًا مرتفعًا في غرفة الاحتراق يتوافق مع دورة التشغيل) ، يقوم نظام التحكم ، باستخدام صمامات الملف اللولبي ، بإيقاف إمداد الهواء من مستقبل البدء.
   

   نظام التزامن
   

   تتم مزامنة محرك قضيب التوصيل باستخدام ترس متزامن وزوج من الرفوف المسننة ، الشكل. 10 ، تعلق على الجزء المتحرك من الدائرة المغناطيسية للمولد أو مكابس الضاغط. الترس المسنن هو أيضًا محرك مضخة الزيت ، حيث يتم بمساعدة وحدات أجزاء الاحتكاك للمحرك الخطي التشحيم بالقوة.
   

   
   

   أرز. 10. تزامن قضبان المولد.
   

   تقليل كتلة الدائرة المغناطيسية والدائرة لتشغيل لفات المولد.
   

   مولد مولد البنزين الخطي عبارة عن آلة كهربائية متزامنة. في المولد التقليدي ، يدور الدوار ، وكتلة الجزء المتحرك من الدائرة المغناطيسية ليست حرجة. في المولد الخطي ، يتبادل الجزء المتحرك من الدائرة المغناطيسية مع قضيب التوصيل لمحرك الاحتراق الداخلي ، والكتلة العالية للجزء المتحرك من الدائرة المغناطيسية تجعل تشغيل المولد مستحيلًا. من الضروري إيجاد طريقة لتقليل كتلة الجزء المتحرك من الدائرة المغناطيسية للمولد.
   

   
   

   أرز. 11. مولد.
   

   لتقليل كتلة الجزء المتحرك من الدائرة المغناطيسية ، من الضروري تقليل أبعادها الهندسية ، على التوالي ، سينخفض ​​الحجم والكتلة ، الشكل 11. ولكن بعد ذلك يتقاطع التدفق المغناطيسي فقط مع الملف في زوج واحد من النوافذ بدلاً من ذلك من خمسة ، يكافئ أن يعبر التدفق المغناطيسي الموصل خمس مرات أقصر ، على التوالي ، وينخفض ​​جهد الخرج (الطاقة) 5 مرات.
   

   للتعويض عن الانخفاض في جهد المولد ، من الضروري إضافة عدد الدورات في نافذة واحدة ، بحيث يصبح طول موصل ملف الطاقة هو نفسه كما في الإصدار الأصلي للمولد ، الشكل 11.
   

   ولكن لكي يقع عدد أكبر من المنعطفات في نافذة ذات أبعاد هندسية غير متغيرة ، فمن الضروري تقليلها المقطع العرضيموصل.
   

   مع الحمل الثابت والجهد الناتج ، سيزداد الحمل الحراري لمثل هذا الموصل في هذه الحالة ويصبح أكثر مثالية (يظل التيار كما هو ، لكن المقطع العرضي للموصل قد انخفض بمقدار 5 مرات تقريبًا). سيكون هذا هو الحال إذا كانت لفات النوافذ متصلة في سلسلة ، أي عندما يتدفق تيار الحمل عبر جميع اللفات في نفس الوقت ، كما هو الحال في المولد التقليدي.اللف في مثل هذه الفترة القصيرة من الزمن لن لديك وقت للسخونة الزائدة ، لأن العمليات الحرارية بالقصور الذاتي. وهذا يعني أنه من الضروري الاتصال بالتناوب بالحمل فقط ذلك الجزء من لف المولد (زوج من الأقطاب) ، والذي يتم عبوره بواسطة التدفق المغناطيسي ، وبقية الوقت يجب أن يبرد. وبالتالي ، يتم توصيل الحمل دائمًا في سلسلة بملف واحد فقط للمولد.
   

   في هذه الحالة ، لن تتجاوز القيمة الفعالة للتيار المتدفق عبر لف المولد القيمة المثلى من وجهة نظر تسخين الموصل. وبالتالي ، من الممكن بشكل كبير ، أكثر من 10 مرات ، تقليل كتلة ليس فقط الجزء المتحرك من الدائرة المغناطيسية للمولد ، ولكن أيضًا من كتلة الجزء الثابت من الدائرة المغناطيسية.
   

   يتم تبديل اللفات باستخدام المفاتيح الإلكترونية.
   

   أجهزة أشباه الموصلات - تُستخدم الثايرستور (التيرستورات) كمفاتيح لتوصيل ملفات المولد بالتناوب بالحمل.
   

   المولد الخطي هو مولد تقليدي منتشر ، شكل. أحد عشر.
   

   على سبيل المثال ، عند التردد المقابل لـ 3000 دورة / دقيقة وشوط قضيب التوصيل يبلغ 6 سم ، فإن كل ملف سوف يسخن لمدة 0.00083 ثانية ، مع تيار أعلى بمقدار 12 مرة من القيمة الاسمية ، وبقية الوقت - ما يقرب من 0.01 ثانية ، سيتم تبريد هذا الملف. مع انخفاض تردد التشغيل ، سيزداد وقت التسخين ، ولكن ، وفقًا لذلك ، سينخفض ​​التيار الذي يتدفق عبر الملف ومن خلال الحمل.
   

   التيرستورات هو مفتاح (يمكنه إغلاق أو فتح دائرة كهربائية). يحدث الإغلاق والفتح تلقائيًا. أثناء التشغيل ، بمجرد أن يبدأ التدفق المغناطيسي في عبور لفات اللف ، يظهر جهد كهربائي مستحث في نهايات اللف ، وهذا يؤدي إلى إغلاق الدائرة الكهربائية (فتح التيرستورات). ثم ، عندما يعبر التدفق المغناطيسي لفات الملف التالي ، فإن انخفاض الجهد عبر أقطاب التيرستورات يؤدي إلى فتح الدائرة الكهربائية. وهكذا ، في كل لحظة من الوقت ، يتم تشغيل الحمل طوال الوقت ، على التوالي ، مع ملف واحد فقط للمولد.
   

   في التين. يوضح الشكل 12 رسمًا تجميعيًا لمولد بدون ملف حقل.
   

   تتكون معظم أجزاء المحركات الخطية من سطح ثورة ، أي أنها ذات شكل أسطواني. هذا يجعل من الممكن تصنيعها باستخدام عمليات الخراطة الأرخص والأكثر آلية.
   

   
   

   أرز. 12. رسم التجميع للمولد.
   

   النموذج الرياضي الحركي الخطي
   

   تم بناء النموذج الرياضي للمولد الخطي على أساس قانون حفظ الطاقة وقوانين نيوتن: في كل لحظة زمنية ، عند t 0 و t 1 ، يجب ضمان مساواة القوى المؤثرة على المكبس. بعد فترة قصيرة من الزمن ، وتحت تأثير القوة الناتجة ، يتحرك المكبس لمسافة معينة. في هذا القسم القصير ، نفترض أن المكبس كان يتحرك بشكل موحد. ستتغير قيمة جميع القوى وفقًا لقوانين الفيزياء ويتم حسابها باستخدام الصيغ المعروفة
   

   يتم إدخال جميع البيانات تلقائيًا في جدول ، على سبيل المثال ، في Excel. بعد ذلك يتم تخصيص قيم t 0 t 1 وتتكرر الدورة. أي أننا نجري عملية لوغاريتمية.
   

   النموذج الرياضي هو جدول ، على سبيل المثال ، في Excel ، ورسم تجميع (رسم تخطيطي) للمولد. لا يحتوي الرسم التخطيطي على أبعاد خطية ، بل على إحداثيات خلايا الجدول في Excel. يتم إدخال الأبعاد الخطية المفترضة المقابلة في الجدول ، ويقوم البرنامج بحساب وبناء رسم بياني لحركة المكبس في مولد افتراضي. أي استبدال الأبعاد: قطر المكبس ، وحجم حجرة المدخل المسبق ، وضربة المكابس إلى منافذ التطهير ، وما إلى ذلك ، سنحصل على رسوم بيانية لاعتماد المسافة المقطوعة والسرعة و تسريع حركة المكبس في الوقت المحدد. هذا يجعل من الممكن حساب مئات الخيارات فعليًا واختيار الخيار الأمثل.
   

   شكل الأسلاك المتعرجة للمولد.
   

   تكمن طبقة الأسلاك في نافذة واحدة للمولد الخطي ، على عكس المولد التقليدي ، في مستوى حلزوني واحد ، لذلك من الأسهل لف الملف بأسلاك ليس من مقطع عرضي دائري ، ولكن من مقطع عرضي مستطيل ، هو ، اللف عبارة عن صفيحة نحاسية ملتوية في دوامة. هذا يجعل من الممكن زيادة عامل ملء النافذة ، وكذلك زيادة القوة الميكانيكية لللفات بشكل كبير. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن سرعة قضيب التوصيل ، وبالتالي الجزء المتحرك من الدائرة المغناطيسية ، ليست هي نفسها. هذا يعني أن خطوط الحث المغناطيسي تعبر لفات النوافذ المختلفة بسرعات مختلفة. ل استخدام كاملالأسلاك المتعرجة ، عدد لفات كل نافذة ، يجب أن تتوافق مع سرعة التدفق المغناطيسي بالقرب من هذه النافذة (سرعة قضيب التوصيل). يتم تحديد عدد لفات كل نافذة مع مراعاة اعتماد سرعة قضيب التوصيل على المسافة التي يقطعها قضيب التوصيل.
   

   أيضًا ، للحصول على جهد أكثر اتساقًا للتيار المتولد ، يمكنك لف لفة كل نافذة بلوحة نحاسية بسماكات مختلفة. في المنطقة التي لا تكون فيها سرعة قضيب التوصيل عالية ، يتم اللف باستخدام صفيحة أرق. سيتناسب عدد أكبر من لفات اللف مع النافذة ، وبسرعة قضيب توصيل أقل في هذا القسم ، سينتج المولد جهدًا يتناسب مع الجهد الحالي في المزيد من الأقسام "عالية السرعة" ، على الرغم من أن التيار المتولد سيكون كثيرًا أدنى.
   

   تطبيق مولد كهربائي خطي.
   

   التطبيق الرئيسي للمولد الموصوف هو مصدر طاقة غير منقطع في المؤسسات الصغيرة ، مما يسمح للجهاز المتصل بالعمل لفترة طويلة في حالة فشل التيار الكهربائي الرئيسي ، أو عندما تتجاوز معلماته الحدود المسموح بها.
   

   يمكن استخدام المولدات الكهربائية لتوفير الطاقة الكهربائية للأجهزة الكهربائية الصناعية والمنزلية ، في الأماكن التي لا توجد فيها شبكات كهربائية ، وكذلك وحدة الطاقةل مركبة(سيارة هجينة) ، في جودة مولد المحمولطاقة كهربائية.
   

   على سبيل المثال ، مولد للطاقة الكهربائية على شكل دبلوماسي (حقيبة ، حقيبة). يأخذ المستخدم معه إلى الأماكن التي لا توجد بها شبكات كهربائية (مواقع البناء ، والتخييم ، والمنزل الريفي ، وما إلى ذلك). هذا مصدر شائع للطاقة الكهربائية ، ولكنه أرخص بكثير وأخف من نظائرها.
   

   يتيح استخدام المحركات الخطية إنشاء سيارة خفيفة غير مكلفة وسهلة التشغيل والتحكم.
   

   مركبة المولد الخطي
   

   السيارة ذات المولد الكهربائي الخطي هي سيارة خفيفة بمقعدين (250 كجم) ، شكل. 13.
   

   
   

   الشكل 13. سيارة ذات مولد بنزين طولي.
   

   عند القيادة لا تحتاج إلى تبديل السرعات (بدالتان). نظرًا لحقيقة أن المولد يمكنه تطوير أقصى طاقة ، حتى عند "البدء" من مكان (على عكس السيارة التقليدية) ، فإن خصائص التسارع ، حتى مع قوة محرك الجر المنخفضة ، تتمتع بأداء أفضل من الخصائص المماثلة للسيارات التقليدية. تأثير التوجيه المعزز و أنظمة ABSيتم تحقيقه برمجيًا ، نظرًا لأن جميع "الأجهزة" الضرورية موجودة بالفعل (يسمح لك محرك كل عجلة بالتحكم في عزم الدوران أو لحظة الكبح للعجلة ، على سبيل المثال ، عند إدارة عجلة القيادة ، يتم إعادة توزيع عزم الدوران بين اليمين وعجلات التحكم اليسرى ، والعجلات تدور من تلقاء نفسها ، يسمح لها السائق فقط بالدوران ، أي التحكم السهل). يسمح تصميم الكتلة بتجميع السيارة بناءً على طلب العميل (يمكنك بسهولة استبدال المولد بآخر أكثر قوة في بضع دقائق).
   

   هو - هي سيارة عاديةفقط أرخص بكثير وأخف وزنا من نظائرها.
   

   الميزات - سهولة التحكم ، التكلفة المنخفضة ، مجموعة السرعة السريعة ، قوة تصل إلى 12 كيلو واط ، الدفع الرباعي (مركبة على الطرق الوعرة).
   

   السيارة المزودة بالمولد المقترح ، نظرًا للشكل المحدد للمولد ، لديها مركز ثقل منخفض جدًا ، وبالتالي سيكون لها ثبات عالٍ في القيادة.
   

   أيضًا ، ستتمتع هذه السيارة بخصائص تسارع عالية جدًا. يمكن للمركبة المقترحة استخدام الطاقة القصوى لوحدة الطاقة على نطاق السرعة بأكمله.
   

   لا تقوم الكتلة الموزعة لوحدة الطاقة بتحميل جسم السيارة ، لذلك يمكن جعلها رخيصة وخفيفة الوزن وبسيطة.
   

   يجب أن يستوفي محرك الجر في السيارة ، والذي يستخدم فيه المولد الكهربائي الخطي كوحدة طاقة ، الشروط التالية:
   

   يجب أن تكون ملفات طاقة المحرك متصلة مباشرة ، بدون محول ، بأطراف المولد (لزيادة كفاءة النقل الكهربائي وتقليل تكلفة المحول الحالي) ؛
   

   يجب تنظيم سرعة دوران عمود الخرج للمحرك الكهربائي في نطاق واسع ، ويجب ألا تعتمد على تواتر تشغيل المولد الكهربائي ؛
   

   يجب أن يحتوي المحرك على MTBF مرتفع ، أي يجب أن يكون موثوقًا في التشغيل (لا يوجد مجمع) ؛
   

   يجب أن يكون المحرك غير مكلف (بسيط) ؛
   

   يجب أن يكون للمحرك عزم دوران مرتفع عند سرعة خرج منخفضة ؛
   

   يجب أن يكون المحرك خفيف الوزن.
   

   تظهر دائرة تشغيل لفات مثل هذا المحرك في الشكل. 14. بتغيير قطبية إمداد الطاقة إلى ملف الدوار ، نحصل على عزم الدوران.
   

   أيضًا ، من خلال تغيير حجم وقطبية مصدر الطاقة لملف الدوار ، يتم إدخال دوران الانزلاق للدوار بالنسبة للحقل المغناطيسي للجزء الثابت. من خلال التحكم في تيار الإمداد لملف الدوار ، يحدث التحكم في الانزلاق ، في حدود 0 ... 100٪. يبلغ إمداد الطاقة لملف الدوار حوالي 5٪ من طاقة المحرك ، لذلك يجب تصنيع المحول الحالي ليس للتيار الكامل لمحركات الجر ، ولكن فقط لتيار الإثارة. قوة المحول الحالي ، على سبيل المثال ، لمولد كهربائي على متن الطائرة بقدرة 12 كيلو وات ، هي 600 واط فقط ، وتنقسم هذه الطاقة إلى أربع قنوات (لكل محرك جر للعجلة قناتها الخاصة) ، أي ، قوة كل قناة من المحول 150 وات. لذلك ، لن يكون للكفاءة المنخفضة للمحول تأثير كبير على كفاءة النظام. يمكن بناء المحول باستخدام عناصر أشباه الموصلات منخفضة الطاقة ومنخفضة التكلفة.
   

   يتم توفير التيار من أطراف المولد دون أي تحويلات لملفات الطاقة لمحركات الجر. يتم تحويل تيار الإثارة فقط ، بحيث يكون دائمًا في الطور المضاد مع تيار لفات الطاقة. نظرًا لأن تيار الإثارة لا يتجاوز 5 ... 6٪ من إجمالي التيار الذي يستهلكه محرك الجر ، فإن المحول مطلوب لطاقة 5 ... 6٪ من إجمالي طاقة المولد ، مما يقلل بشكل كبير من السعر والوزن من المحول وزيادة كفاءة النظام. في هذه الحالة ، يحتاج محول تيار الإثارة لمحركات الجر إلى "معرفة" في أي موضع يكون عمود المحرك من أجل توفير التيار لملفات الإثارة في كل لحظة لإنشاء أقصى عزم دوران. مستشعر موضع عمود خرج محرك الجر هو جهاز تشفير مطلق.
   

   
   

   الشكل 14. مخطط اتصال لف محرك الجر.
   

   يتيح استخدام المولد الكهربائي الخطي كوحدة طاقة للمركبة إنشاء مركبة من النوع الكتلي. إذا لزم الأمر ، يمكن تغيير الوحدات والتجمعات الكبيرة في بضع دقائق ، شكل. 15 ، واستخدم أيضًا جسمًا يتمتع بأفضل تدفق للهواء ، نظرًا لأن السيارة منخفضة الطاقة ليس لديها احتياطي طاقة للتغلب على مقاومة الهواء بسبب الأشكال الهوائية غير المثالية (بسبب معامل السحب العالي).
   

   
   

   الشكل 15. إمكانية تخطيط الكتلة.
   

   مركبة ضاغط خطي
   

   السيارة ذات الضاغط الخطي هي مركبة خفيفة الوزن بمقعدين (200 كجم) ، شكل. 16. هذا تناظري أبسط وأرخص سيارة ذات مولد خطي ، ولكن بكفاءة نقل أقل.
   

   
   

   الشكل 16. محرك هوائي للسيارة.
   

   
   

   الشكل 17. التحكم بالدفع بالعجلات.
   

   يتم استخدام التشفير التزايدي كمستشعر سرعة العجلة. المشفرات التزايدية لها خرج نبضي ، عند الدوران من خلال زاوية معينة ، يتم إنشاء نبضة جهد عند الخرج.تقوم الدائرة الإلكترونية للمستشعر "بحساب" عدد النبضات لكل وحدة زمنية ، وتكتب هذا الرمز في سجل الإخراج. عندما يقوم نظام التحكم "بتغذية" رمز (عنوان) هذا المستشعر ، فإن الدائرة الإلكترونية للمشفّر ، في شكل تسلسلي ، تصدر الكود من سجل الإخراج إلى موصل المعلومات. يقرأ نظام التحكم رمز المستشعر (معلومات حول سرعة دوران العجلة) ، ووفقًا لخوارزمية معينة ، يُنشئ رمزًا للتحكم في محرك السائر للمشغل.
   

   استنتاج
   

   تكلفة السيارة ، بالنسبة لمعظم الناس ، هي 20 ... 50 ربحًا شهريًا. لا يستطيع الناس شراء سيارة جديدةمقابل 8 دولارات ... 12 ألفًا ، ولا توجد سيارة في السوق في حدود سعر 1 دولار ... 2000. إن استخدام المولد أو الضاغط الكهربائي الخطي كوحدة طاقة للسيارة يجعل من الممكن إنشاء مركبة سهلة التشغيل وغير مكلفة.
   

   تتيح لك التقنيات الحديثة لإنتاج لوحات الدوائر المطبوعة ومجموعة المنتجات الإلكترونية المصنعة إجراء جميع التوصيلات الكهربائية تقريبًا باستخدام سلكين - الطاقة والمعلومات. بمعنى ، لا تقم بتثبيت اتصال كل جهاز كهربائي فردي: أجهزة الاستشعار والمحركات وأجهزة الإشارة ، ولكن قم بتوصيل كل جهاز بسلك طاقة مشترك وسلك معلومات مشترك. يقوم نظام التحكم بدوره بإخراج رموز (عناوين) الأجهزة ، في رمز تسلسلي ، إلى سلك المعلومات ، وبعد ذلك يتوقع معلومات حول حالة الجهاز ، وأيضًا في رمز تسلسلي ، وعلى طول الخط نفسه . بناءً على هذه الإشارات ، يولد نظام التحكم رموز التحكم للمشغلات وأجهزة الإشارة وينقلها لنقل أجهزة التشغيل أو الإشارة إلى حالة جديدة (إذا لزم الأمر). وبالتالي ، أثناء التثبيت أو الإصلاح ، يجب توصيل كل جهاز بسلكين (هذان السلكان شائعان في جميع الأجهزة الكهربائية الموجودة على متن الطائرة) وأرضي كهربائي.
   

   لتقليل التكلفة وبالتالي أسعار المنتجات للمستهلك ،
   

   من الضروري تبسيط التركيب والتوصيلات الكهربائية الآلات على متن الطائرة... على سبيل المثال ، في التثبيت التقليدي ، لتشغيل الخلف ضوء جانبي، من الضروري إغلاق دائرة الطاقة الكهربائية لجهاز الإضاءة باستخدام مفتاح. تتكون الدائرة من: مصدر للطاقة الكهربائية ، وسلك توصيل ، ومفتاح قوي نسبيًا ، وحمل كهربائي. يتطلب كل عنصر من عناصر الدائرة ، باستثناء مصدر الطاقة ، تركيبًا فرديًا ، ومفتاحًا ميكانيكيًا غير مكلف ، وله عدد قليل من دورات "التشغيل والإيقاف". مع وجود عدد كبير من الأجهزة الكهربائية الموجودة على متن الطائرة ، تزداد تكلفة التركيب وتوصيل الأسلاك بما يتناسب مع عدد الأجهزة ، ويزداد احتمال الخطأ بسبب العامل البشري. للإنتاج على نطاق واسع إدارة أسهلالأجهزة وقراءة المعلومات من أجهزة الاستشعار في سطر واحد ، وليس بشكل فردي ، لكل جهاز. على سبيل المثال ، لتشغيل الضوء الخلفي ، في هذه الحالة ، تحتاج إلى لمس مستشعر اللمس ، وستقوم دائرة التحكم بإنشاء رمز تحكم لتشغيل الضوء الخلفي. سيتم عرض عنوان جهاز تشغيل المصباح الخلفي وإشارة تشغيله على سلك المعلومات ، وبعد ذلك سيتم إغلاق دائرة الطاقة الداخلية للضوء الجانبي الخلفي. أي ، يتم تشكيل الدوائر الكهربائية بطريقة معقدة: تلقائيًا أثناء إنتاج لوحات الدوائر المطبوعة (على سبيل المثال ، عند تركيب اللوحات على خطوط SMD) ، وعن طريق التوصيل الكهربائي لجميع الأجهزة بسلكين مشتركين و "تأريض" كهربائي.
   

   فهرس
   

   1. كتيب الفيزياء: Kuhling H. Per. معه. الطبعة الثانية. - م: مير ، 1985. - 520 صفحة ، إلينوي.
   2. التوربينات الغازية في النقل بالسكك الحديدية ، دار إي تي بارتوش للنشر "النقل" ، 1972 ، ص 1-144.
   3. الرسم - Haskin، A.M. الطبعة الرابعة، Perrerab. و أضف. -.: فيشاشك. دار النشر الرئيسية ، 1985. - 447 ص.
   4. Triacs وتطبيقاتها في المعدات الكهربائية المنزلية ، Yu. A. Evseev ، S. S. Krylov. 1990.
   5. مجلة شهرية إعلانية وإعلامية "Electrotechnical Market" №5 (23) سبتمبر- أكتوبر 2008.
   6. تصميم محركات السيارات. ر.أ.زينتينوف ، دياكوف آي إف ، إس في ياريجين. الدورة التعليمية. أوليانوفسك: UlSTU ، 2004. - 168 صفحة.
   7. أساسيات تحويل التكنولوجيا: كتاب مدرسي للجامعات / O. Z. Popkov. الطبعة الثانية ، ستيريو. - م: دار النشر MEI، 2007.200 ص: مريض.
   8. أساسيات الإلكترونيات الصناعية: كتاب مدرسي للهندسة غير الكهربائية. متخصص. جامعات / V.G. جيراسيموف ، أو إم كنيازكوف ، إيه إي كراسنوبولسكي ، في. سوخوروكوف. إد. في. جيراسيموف. - الطبعة الثالثة ، القس. و أضف. - م: العالي. shk. ، 2006. - 336 صفحة ، مريض.
   9. محركات الاحتراق الداخلي. نظرية وحساب عمليات العمل. 4th ed. ، منقحة ومكملة. تحت التحرير العام لـ A.S. أورلين وم. كروجلوف. م: الهندسة الميكانيكية. 1984.
   10. الهندسة الكهربائية والالكترونيات في 3 كتب. إد. في. كتاب جيراسيموفا 2. الأجهزة الكهرومغناطيسية والآلات الكهربائية. - م: المدرسة العليا. - 2007
   11. الأسس النظرية للهندسة الكهربائية. كتاب مدرسي للجامعات. في ثلاثة مجلدات. ك.م بوليفانوفا. الحجم 1. ك.م بوليفانوف. الدوائر الكهربائية الخطية ذات الثوابت المجمعة. م: الطاقة ، 1972. –240 ص.

يتعلق الاختراع بالهندسة الكهربائية ويمكن استخدامه في الضخ بدون قضبان وتركيبات الآبار لإنتاج موائع التكوين من أعماق متوسطة وكبيرة ، خاصة في إنتاج الزيت. يحتوي المحرك الحثي الخطي الأسطواني على محث أسطواني مع لف متعدد الأطوار مصنوع بإمكانية الحركة المحورية ومركب داخل عنصر ثانوي من الصلب. العنصر الفولاذي الثانوي عبارة عن غلاف محرك ، سطحه الداخلي مغطى بطبقة نحاسية عالية التوصيل. المحاث الأسطواني مصنوع من عدة وحدات مختارة من ملفات الطور ومترابطة عن طريق اقتران مرن. عدد وحدات المحرِّض هو مضاعف لعدد مراحل اللف. عند الانتقال من وحدة إلى أخرى ، يتم تكديس ملفات الطور بتغييرات بديلة في موقع المراحل الفردية. يبلغ قطر المحرك 117 مم ، وطول الحث 1400 مم ، وتردد تيار الحث 16 هرتز ، ويولد المحرك الكهربائي قوة تصل إلى 1000 نيوتن وقوة 1.2 كيلو وات مع التبريد الطبيعي وما يصل إلى 1800 نيوتن مع الزيت تبريد. تتمثل النتيجة الفنية في زيادة جهد الجر والطاقة لكل وحدة طول للمحرك في ظل ظروف محدودة لقطر الجسم. 4 مريض.

رسومات براءة الاختراع RF 2266607

يتعلق الاختراع بهياكل غاطسة أسطوانية خطية محركات غير متزامنة(TsLAD) ، وتستخدم في الضخ بدون قضبان وتركيبات الآبار لإنتاج سوائل الخزانات من الأعماق المتوسطة والكبيرة ، وخاصة في إنتاج النفط.

الطريقة الأكثر شيوعًا لاستعادة النفط هي رفع النفط من الآبار باستخدام مضخات قضيب امتصاصية مدفوعة بوحدات الضخ.

بالإضافة إلى العيوب الواضحة الكامنة في مثل هذه التركيبات (الأبعاد الكبيرة والوزن لوحدات الضخ والقضبان ؛ تآكل الأنابيب والقضبان) ، فإن العيب الكبير هو أيضًا الاحتمالات الصغيرة لتنظيم سرعة حركة الغطاس ، وبالتالي الأداء من وحدات الضخ ذات القضيب الممتص ، استحالة العمل في الآبار المنحرفة.

القدرة على تنظيم هذه الخصائص ستأخذ في الاعتبار التغيرات الطبيعية في معدل تدفق البئر أثناء تشغيلها وتقليل عدد الأحجام القياسية لوحدات الضخ المستخدمة في الآبار المختلفة.

الحلول التقنية المعروفة لإنشاء وحدات ضخ قاع البئر بدون قضيب. أحدها هو استخدام مضخات الغطاس العميق التي يتم تشغيلها بواسطة محركات خطية غير متزامنة.

التصميم المعروف لـ CLAD ، المركب في الأنبوب فوق مضخة الغطاس (Izhelya GI وآخرون "محركات الحث الخطي" ، كييف ، تكنيكس ، 1975 ، ص 135) / 1 /. يحتوي المحرك المعروف على مبيت ، ومحث ثابت يوضع فيه وعنصر ثانوي متحرك يقع داخل المحرِّض ويعمل من خلال الدفع على مكبس المضخة.

تظهر قوة الجر على العنصر الثانوي المتحرك بسبب تفاعل التيارات المستحثة فيه مع المجال المغناطيسي المتحرك للمحث الخطي ، والذي تم إنشاؤه بواسطة لفات متعددة الأطوار متصلة بمصدر الطاقة.

يستخدم هذا المحرك الكهربائي في وحدات الضخ بدون قضبان (AS USSR No. 491793، publ. 1975) / 2 / and (AS USSR No. 538153، publ. 1976) / 3 /.

ومع ذلك ، فإن ظروف تشغيل مضخات الغطاس الغاطسة والمحركات الخطية غير المتزامنة في البئر تفرض قيودًا على اختيار تصميم وحجم المحركات الكهربائية. سمة مميزة CLAD الغاطس هو القطر المحدود للمحرك ، على وجه الخصوص ، لا يتجاوز قطر الأنبوب.

لمثل هذه الظروف ، فإن المحركات الكهربائية المعروفة لها مؤشرات فنية واقتصادية منخفضة نسبيًا:

الكفاءة د. و cos أدنى من المحركات الحثية التقليدية ؛

تطوير TsLAD محدد الطاقة الميكانيكيةوجهد الجر (لكل وحدة طول المحرك) صغير نسبيًا. يتم تحديد طول المحرك الموضوع في البئر بطول الأنبوب (لا يزيد عن 10-12 م). عندما يكون طول المحرك محدودًا ، يصعب تحقيق الضغط المطلوب لرفع السائل. لا يمكن تحقيق زيادة طفيفة في جهد الجر وقدرته إلا بسبب زيادة الأحمال الكهرومغناطيسية للمحرك ، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة. ومستوى موثوقية المحركات بسبب زيادة الأحمال الحرارية.

يمكن التخلص من هذه العيوب عن طريق إجراء "عنصر محث ثانوي" لدائرة "عكسية" ، وبعبارة أخرى ، يتم وضع المحرِّض مع اللفات داخل العنصر الثانوي.

مثل هذا التنفيذ للمحرك الخطي معروف ("المحركات الكهربائية الحثية ذات الدائرة المغناطيسية المفتوحة" Informelectro، M.، 1974، pp. 16-17) / 4 / ويمكن اعتبارها الأقرب إلى الحل المطالب به.

يحتوي المحرك الخطي المعروف على محث أسطواني بلف مركب داخل عنصر ثانوي يحتوي سطحه الداخلي على طبقة عالية التوصيل.

تم إنشاء مثل هذا التصميم للمحث فيما يتعلق بالعنصر الثانوي لتسهيل لف وتركيب الملفات ولم يتم استخدامه كمحرك للمضخات الغاطسة التي تعمل في الآبار ، ولكن للاستخدام السطحي ، أي دون قيود صارمة على أبعاد مبيت المحرك.

الهدف من الاختراع الحالي هو تطوير تصميم محرك تحريضي خطي أسطواني لقيادة مضخات الغطاس الغاطسة ، والتي ، في ظل ظروف القطر المحدود لمبيت المحرك ، زادت من المؤشرات المحددة: جهد الجر والطاقة لكل وحدة طول المحرك مع ضمان المستوى المطلوب من الموثوقية واستهلاك طاقة معين.

لحل هذه المشكلة ، يحتوي محرك أسطواني خطي غير متزامن لقيادة مضخات الغطاس الغاطسة على محث أسطواني مع ملف مثبت داخل عنصر ثانوي ، السطح الداخلي له طلاء عالي التوصيل ، بينما تم تصميم المحرِّض مع اللفات للحركة المحورية و يتم تركيبه داخل غلاف المحرك الكهربائي الأنبوبي ، بسمك الصلب الذي لا يقل سمك جدرانه عن 6 مم ، والسطح الداخلي للعلبة مغطى بطبقة من النحاس لا يقل سمكها عن 0.5 مم.

مع الأخذ في الاعتبار عدم انتظام سطح الآبار ، ونتيجة لذلك ، الانحناء المحتمل لمبيت المحرك الكهربائي ، يجب أن يتكون محث المحرك الكهربائي من عدة وحدات متصلة ببعضها البعض عن طريق اتصال مرن.

في هذه الحالة ، لموازنة التيارات في مراحل لف المحرك ، يتم اختيار عدد الوحدات كمضاعف لعدد المراحل ، وعند الانتقال من وحدة إلى أخرى ، يتم تكديس الملفات مع تغييرات متناوبة في الموقع من المراحل الفردية.

جوهر الاختراع على النحو التالي.

يسمح استخدام مبيت المحرك الفولاذي كعنصر ثانوي بالاستخدام الأكثر كفاءة للمساحة المحدودة للبئر. تعتمد القيم القصوى التي يمكن تحقيقها لقوة وجهد المحرك على الحد الأقصى للأحمال الكهرومغناطيسية المسموح بها (كثافة التيار ، الحث المغناطيسي) وحجم العناصر النشطة (الدائرة المغناطيسية ، الملف ، العنصر الثانوي). يتيح الجمع بين عنصر هيكلي للهيكل - غطاء محرك كهربائي مع عنصر ثانوي نشط - زيادة حجم المواد الفعالة في المحرك.

تتيح الزيادة في السطح النشط للمحرك زيادة قوة الدفع وقوة المحرك لكل وحدة من طوله.

تتيح الزيادة في الحجم النشط للمحرك تقليل الأحمال الكهرومغناطيسية التي تحدد الحالة الحرارية للمحرك ، والتي يعتمد عليها مستوى الموثوقية.

في نفس الوقت ، الحصول على القيم اللازمة لجهد الجر وقوة المحرك لكل وحدة من طوله مع ضمان المستوى المطلوب من الموثوقية واستهلاك الطاقة المعطى (الكفاءة و cos) في ظل ظروف تقييد قطر المحرك يتم تحقيق الغلاف من خلال الاختيار الأمثل لسمك الجدار الفولاذي لغلاف المحرك ، فضلاً عن سمك الطلاء عالي التوصيل لبوهته - السطح الداخلي للوعاء.

بالنظر إلى السرعة الاسمية لحركة أجزاء العمل لمضخة الغطاس ، والسرعة المثلى للمجال المغناطيسي المتحرك للمحث المتحرك المقابل له ، والصعوبات التكنولوجية المحتملة في تصنيع اللفات ، والقيم المقبولة لتقسيم القطب (لا أقل من 0.06-0.10 م) وتردد تيار الحث (لا يزيد عن 20 هرتز) ، يتم اختيار معلمات سمك الجدار الفولاذي للعنصر الثانوي وطلاء النحاس بالطريقة المعلنة. تسمح هذه المعلمات ، في ظل ظروف قطر المحرك المحدود ، بتقليل فقد الطاقة (وبالتالي زيادة الكفاءة) عن طريق القضاء على زيادة تيار المغنطة وتقليل تسرب التدفق المغناطيسي.

تتمثل النتيجة التقنية الجديدة التي حققها الاختراع في استخدام دائرة عكسية "عنصر محث ثانوي" للاستخدام الأكثر كفاءة للمساحة المحدودة للبئر عند إنشاء محرك تحريض خطي أسطواني بخصائص تسمح باستخدامه على أنه محرك للمضخات الغاطسة.

المحرك المطالب به موضح بالرسومات ، حيث يوضح الشكل 1 الشكل العاممحرك بمحث معياري ، في الشكل 2 - نفس المقطع على طول A-A ، يوضح الشكل 3 وحدة منفصلة ، في الشكل 4 - نفس المقطع على طول B-B.

يحتوي المحرك على جسم 1 - أنبوب فولاذي بقطر 117 ملم ، بسمك جدار 6 ملم. السطح الداخلي للأنبوب 2 مغطى بالنحاس بطبقة 0.5 مم. داخل الأنبوب الفولاذي 1 ، باستخدام الأكمام المركزية 3 مع حشيات مانعة للاحتكاك 4 والأنبوب 5 ، يتم تركيب محث متحرك ، يتكون من وحدات 6 ، متصلة ببعضها البعض بواسطة اتصال مرن.

تتكون كل من وحدات المحرِّض (الشكل 3) من ملفات منفصلة 7 ، بالتناوب مع أسنان حلقية 8 ، لها فتحة نصف قطرية 9 ، وتوضع على الدائرة المغناطيسية 10.

يتكون الوصلة المرنة من 11 العلوي والسفلي 12 مشبكًا ، مثبتة بشكل متحرك باستخدام أخاديد على نتوءات البطانات المركزية المجاورة.

على المستوى العلوي من المشبك 11 ، تم إصلاح كبلات الإمداد الحالية 13. في هذه الحالة ، لموازنة التيارات في مراحل الحث ، يتم اختيار عدد الوحدات كمضاعف لعدد الأطوار ، وعند المرور من وحدة إلى أخرى ، يتم تبادل ملفات المراحل الفردية بالتناوب. يتم تحديد العدد الإجمالي لوحدات الحث ، وبالتالي طول المحرك ، اعتمادًا على جهد الجر المطلوب.

يمكن تجهيز المحرك الكهربائي بقضيب 14 لتوصيله بمضخة غاطسة وقضيب 15 لتوصيله بمصدر طاقة. في هذه الحالة ، يتم توصيل القضبان 14 و 15 بالمحث عن طريق اقتران مرن 16 لمنع انتقال لحظة الانحناء من المضخة الغاطسة والإمداد الحالي إلى المحرِّض.

اجتاز المحرك الكهربائي اختبارات مقاعد البدلاء ويعمل على النحو التالي. عندما يتم تزويد المحرك الكهربائي الغاطس بالطاقة من محول التردد الموجود على سطح الأرض ، تظهر التيارات في الملف متعدد الأطوار للمحرك ، مما يؤدي إلى إنشاء مجال مغناطيسي متنقل. يستحث هذا المجال المغناطيسي التيارات الثانوية في كل من الطبقة عالية التوصيل (النحاسية) للعنصر الثانوي وفي الغلاف الفولاذي للمحرك.

يؤدي تفاعل هذه التيارات مع المجال المغناطيسي إلى تكوين قوة جر ، يتحرك تحت تأثيرها المحرِّض المتحرك ، من خلال الدفع على مكبس المضخة. في نهاية سفر الجزء المتحرك ، بناءً على أوامر المستشعرات ، يتم عكس المحرك عن طريق تغيير تسلسل طور جهد الإمداد. ثم تتكرر الدورة.

يبلغ قطر المحرك 117 مم ، وطول الحث 1400 مم ، وتردد تيار الحث 16 هرتز ، ويولد المحرك الكهربائي قوة تصل إلى 1000 نيوتن وقوة 1.2 كيلو وات مع التبريد الطبيعي وما يصل إلى 1800 نيوتن مع الزيت تبريد.

وبالتالي ، فإن المحرك المطالب به له خصائص تقنية واقتصادية مقبولة لاستخدامه مع مضخة الغطاس الغاطسة لإنتاج سوائل التكوين من الأعماق المتوسطة والكبيرة.

مطالبة

محرك أسطواني خطي غير متزامن لقيادة مضخات الغطاس الغاطسة ، يحتوي على محث أسطواني بلف متعدد الأطوار ، مصنوع بإمكانية الحركة المحورية ومثبت داخل عنصر ثانوي من الصلب ، العنصر الثانوي الفولاذي عبارة عن غلاف محرك كهربائي ، السطح الداخلي له له طلاء عالي التوصيل على شكل طبقة نحاسية ، يتميز بأن المحث الأسطواني مصنوع من عدة وحدات ، يتم تجنيده من ملفات طور ومترابطة بواسطة اقتران مرن ، وعدد وحدات المحرِّض الأسطواني هو مضاعف عدد الملفات المراحل ، وعند الانتقال من وحدة إلى أخرى ، يتم تكديس ملفات الطور بالتغييرات المتناوبة في موقع المراحل الفردية.

كمخطوطة

فلاديمير بازينوف

محرك تحريضي خطي أسطواني في محرك مرتفعمفاتيح الجهد

تخصص 05.20.02 - التقنيات الكهربائية والمعدات الكهربائية في

أطروحة للحصول على درجة علمية

مرشح العلوم التقنية

إيجيفسك 2012

تم تنفيذ العمل في المؤسسة التعليمية الفيدرالية لميزانية الدولة للتعليم المهني العالي "أكاديمية إيجيفسك الزراعية الحكومية" (أكاديمية الزراعة الحكومية في إيجيفسك FGBOU VPO Izhevsk)

المستشار العلمي: مرشح العلوم التقنية ، أستاذ مشارك

فلاديكين إيفان ريفوفيتش

المعارضون الرسميون: فوروبييف فيكتور أندريفيتش

دكتور في العلوم التقنية ، أستاذ

FGBOU VPO MGAU

معهم. ف. جورياتشكينا

بيكماتشيف الكسندر ايجوروفيتش

مرشح العلوم التقنية ،

مدير المشروع

CJSC "Radiant-Elkom"

المنظمة الرائدة:

ميزانية الدولة الفيدرالية مؤسسة تعليميةالتعليم المهني العالي "أكاديمية تشوفاش الحكومية الزراعية" (أكاديمية الدولة الزراعية FGOU VPO Chuvash الحكومية)

سيتم الدفاع " 28 »مايو 2012 في 10 ساعات في اجتماع لمجلس الأطروحة KM 220.030.02 في أكاديمية ولاية إيجيفسك الزراعية على العنوان: 426069 ، إيجيفسك ، شارع. طالبة ، 11 ، غرفة 2.

يمكن العثور على الأطروحة في مكتبة أكاديمية ولاية إيجيفسك الزراعية.

منشور على الموقع: www.izhgsha / ru

السكرتير العلمي

مجلس أطروحة N.Yu. Litvinyuk

وصف عام للعمل

أهمية الموضوع.مع نقل الإنتاج الزراعي إلى أساس صناعي ، تزداد بشكل كبير متطلبات مستوى موثوقية مصدر الطاقة.

البرنامج الشامل المستهدف لتحسين موثوقية إمدادات الطاقة للمستهلكين الزراعيين / CKP PN / يوفر على نطاق واسع إدخال معدات الأتمتة لشبكات التوزيع الريفية من 0.4 ... 35 كيلو فولت ، باعتبارها واحدة من أكثر طرق فعالةتحقيق هذا الهدف. يتضمن البرنامج ، على وجه الخصوص ، تجهيز شبكات التوزيع بمعدات التحويل الحديثة وأجهزة التشغيل الخاصة بها. إلى جانب ذلك ، من المفترض أن معدات التحويل الأولية قيد التشغيل سيتم استخدامها على نطاق واسع.

الأكثر انتشارًا في الشبكات الريفية هي قواطع دارة الزيت (VM) المزودة بمحركات زنبركية وحمولة زنبركية. ومع ذلك ، فمن المعروف من تجربة التشغيل أن محركات الأقراص الظاهرية هي واحدة من أقل عناصر المفاتيح موثوقية. وهذا يقلل من فعالية الأتمتة المتكاملة للشبكات الكهربائية الريفية. على سبيل المثال ، في دراسات Sulimov M.I. و Gusev V.S. وتجدر الإشارة إلى أن 30 ... 35٪ من حالات حماية الترحيل والأتمتة (RPA) لم يتم تنفيذها بسبب الحالة غير المرضية لمحركات الأقراص. علاوة على ذلك ، فإن ما يصل إلى 85٪ من العيوب ناتجة عن VM 10 ... 35 كيلو فولت مع محركات حمولة زنبركية. الباحثون Zul N.M. ، Palyuga M.V. ، Anisimov Yu.V. لاحظ أن 59.3٪ من حالات فشل إعادة الإغلاق التلقائي (AR) على أساس محركات الزنبرك ترجع إلى ملامسات مساعدة للمحرك وقاطع الدائرة ، و 28.9٪ بسبب آليات تشغيل محرك الأقراص وتثبيته في الوضع المغلق. لوحظت الحالة غير المرضية والحاجة إلى تحديث وتطوير محركات موثوقة في أعمال A.V. Gritsenko ، و V.M. Tsvyak ، و VS Makarov ، و AS Olinichenko.

الصورة 1 - تحليل الأعطال في المحركات الكهربائية VM 6 ... 35 kV

هناك تجربة إيجابية في استخدام محركات كهرومغناطيسية AC و DC أكثر موثوقية لـ 10 kV VM في محطات فرعية تنحى للأغراض الزراعية. محركات الملف اللولبي ، كما هو مذكور في عمل GI Melnichenko ، تقارن بشكل إيجابي مع الأنواع الأخرى من محركات الأقراص في بساطتها في التصميم. ومع ذلك ، نظرًا لكونها محركات أقراص تعمل بشكل مباشر ، فإنها تستهلك الكثير من الطاقة وتتطلب تركيب بطارية ضخمة الحجم و شاحنأو مقوم مع محول خاص 100 كيلو فولت أمبير. نظرًا للعدد المحدد من الميزات ، لا يتم استخدام محركات الأقراص هذه على نطاق واسع.

قمنا بتحليل مزايا وعيوب محركات الأقراص المختلفة لـ VM.

عيوب المحركات الكهرومغناطيسية التيار المباشر: استحالة ضبط سرعة حركة قلب المغنطيس الكهربائي ، الحث العالي لملف المغناطيس الكهربائي ، مما يزيد من وقت التبديل إلى 3..5 ثانية ، اعتماد قوة الجر على موضع النواة ، مما يؤدي إلى الحاجة إلى التبديل اليدوي ، بطارية المجمعأو مقوم ذو قدرة عالية وأبعاده ووزنه الكبير ، والذي يصل إلى 70 مترًا مربعًا في المساحة الصالحة للاستخدام ، إلخ.

عيوب محركات التيار المتردد الكهرومغناطيسية: استهلاك طاقة مرتفع (حتى 100 ... 150 كيلو فولت أمبير) ، مقطع عرضي كبير لأسلاك الإمداد ، الحاجة إلى زيادة طاقة المحول الإضافي وفقًا لحالة انخفاض الجهد المسموح به ، والاعتماد للقوة على الوضع الأولي للنواة ، استحالة تعديل سرعة الحركة ، إلخ.

عيوب المحرك التعريفي للمحركات غير المتزامنة الخطية المسطحة: الأبعاد الكبيرة والوزن ، بدء التشغيل الحالي حتى 170 ألف ، الاعتماد (المتناقص بشكل حاد) لقوة الجر على تسخين العداء ، الحاجة إلى تعديل عالي الجودة للخلوص وتعقيد التصميم.

العيوب المذكورة أعلاه غائبة في المحركات الأسطوانية الخطية غير المتزامنة (CLAD) نظرًا لميزات تصميمها ووزنها وأبعادها. لذلك ، نقترح استخدامها كعنصر طاقة في محركات الأقراص من النوع PE-11 لمفاتيح الزيت ، والتي ، وفقًا لإدارة غرب الأورال في Rostekhnadzor في جمهورية Udmurt ، تعمل اليوم على ميزان شركات تزويد الطاقة في نوع VMP-10600 ، نوع VMG-35 300 وحدة ...

بناءً على ما سبق ، تمت صياغة ما يلي. هدف العمل: زيادة كفاءة محرك القواطع الكهربائية ذات الجهد العالي 6 ... 35 ك.ف ، التي تعمل على أساس MLAD ، مما يسمح بتقليل الضرر الناجم عن نقص الكهرباء.

ولتحقيق هذا الهدف تم تحديد المهام البحثية التالية:

1. قم بإجراء تحليل عام للتصميمات الحالية لمحركات الأقراص ذات الجهد العالي 6 ... 35 كيلو فولت.
2. تطوير نموذج رياضي لـ CLAD يعتمد على نموذج ثلاثي الأبعاد لحساب الخصائص.
3. حدد معلمات أكثر أنواع المحركات عقلانية بناءً على الدراسات النظرية والتجريبية.
4. إجراء دراسات تجريبية لخصائص الجر للمفاتيح 6 ... 35 كيلو فولت من أجل التحقق من ملاءمة النموذج المقترح للمعايير الحالية.
5. لتطوير تصميم محرك لقواطع الزيت 6 ... 35 كيلو فولت على أساس CLAD.
6. قم بإجراء دراسة جدوى لكفاءة استخدام CLAD لمحركات مفاتيح الزيت 6 ... 35 كيلو فولت.

كائن البحثهو: أسطواني خطي محرك غير متزامن(TsLAD) أجهزة القيادة لمفاتيح شبكات التوزيع الريفية 6 ... 35 ك.ف.

موضوع الدراسة: دراسة خصائص الجر لـ CLAD عند التشغيل في قواطع دارة الزيت 6 ... 35 ك.ف.

طرق البحث.أجرى البحث النظري باستخدام القوانين الأساسية للهندسة وعلم المثلثات والميكانيكا وحساب التفاضل والتكامل. أجريت الدراسات الطبيعية باستخدام قاطع الدائرة VMP-10 باستخدام الأدوات التقنية وأدوات القياس. تمت معالجة البيانات التجريبية باستخدام برنامج Microsoft Excel.

الجدة العلمية للعمل.

1. تم اقتراح نوع جديد من محركات مفاتيح الزيت ، مما يجعل من الممكن زيادة موثوقية تشغيلها بمقدار 2.4 مرة.
2. تم تطوير طريقة لحساب خصائص CLAD ، والتي ، على عكس تلك المقترحة سابقًا ، تتيح للمرء أن يأخذ في الاعتبار تأثيرات الحافة لتوزيع المجال المغناطيسي.
3. تم إثبات معلمات التصميم الرئيسية وأنماط التشغيل لمحرك قاطع الدائرة VMP-10 ، مما يقلل من نقص الكهرباء للمستهلكين.

القيمة العملية للعملبالنتائج الرئيسية التالية:

1. تم اقتراح تصميم محرك قاطع الدائرة VMP-10.
2. تم تطوير طريقة لحساب معاملات المحرك التحريضي الخطي الأسطواني.
3. تم تطوير منهجية وبرنامج لحساب محرك الأقراص ، مما يجعل من الممكن حساب محركات قواطع الدائرة ذات التصميمات المتشابهة.
4. تم تحديد معلمات محرك الأقراص المقترح لـ VMP-10 وما شابه ذلك.
5. تم تطوير واختبار عينة مختبرية من محرك الأقراص ، مما أتاح تقليل فقد انقطاع التيار الكهربائي.

تنفيذ نتائج البحث.

تم تنفيذ العمل وفقًا لخطة البحث والتطوير الخاصة بـ FGBOU VPO CHIMESH ، رقم التسجيل 02900034856 "تطوير محرك لمفاتيح الجهد العالي 6 ... 35 كيلو فولت". تم قبول نتائج العمل والتوصيات واستخدامها في برنامج "Bashkirenergo" S-VES (تم استلام شهادة التنفيذ).

يعتمد العمل على تعميم نتائج البحث الذي تم إجراؤه بشكل مستقل وبالتعاون مع علماء من FGBOU VPO Chelyabinsk State Agricultural University (Chelyabinsk) ، المكتب التكنولوجي للتصميم الخاص "Prodmash" (Izhevsk) ، FGOU VPO Izhevsk State Agricultural Academy.

تم طرح الأحكام التالية للدفاع:

1. نوع محرك قواطع دارة الزيت على أساس CLAD.
2. نموذج رياضي لحساب خصائص MLAD ، وكذلك جهد الجر ، اعتمادًا على تصميم الأخدود.
3. منهجية وبرنامج حساب محرك القواطع مثل VMG ، VMP الجهد 10 ... 35 kV.
4. نتائج البحث للتصميم المقترح لمحرك قاطع دارة الزيت بناءً على CLAD.

الموافقة على نتائج البحث.تم الإبلاغ عن البنود الرئيسية للعمل ومناقشتها في المؤتمرات العلمية والعملية التالية: المؤتمر العلمي الثالث والثلاثون المخصص للاحتفال بالذكرى الخمسين لتأسيس المعهد ، سفيردلوفسك (1990) ؛ المؤتمر العلمي العملي الدولي "مشاكل تطوير الطاقة في سياق التحولات الصناعية" (Izhevsk ، FGBOU VPO Izhevsk State Agricultural Academy 2003) ؛ المؤتمر العلمي والمنهجي الإقليمي (Izhevsk، FGBOU VPO Izhevsk State Agricultural Academy، 2004) ؛ مشاكل الميكنة الموضعية الزراعة: مواد مؤتمر اليوبيل العلمي والعملي "التعليم العالي للهندسة الزراعية في أودمورتيا - 50 سنة". (إيجيفسك ، 2005) ، في المؤتمرات العلمية والتقنية السنوية للمعلمين والعاملين في الأكاديمية الزراعية الحكومية إيجيفسك.

منشورات حول موضوع الرسالة.تنعكس نتائج الدراسات النظرية والتجريبية في 8 أعمال مطبوعة ، منها: مقال واحد منشور في مجلة أوصت بها لجنة التصديق العليا ، تقريران مودعان.

هيكل ونطاق العمل.تتكون الرسالة من مقدمة ، خمسة فصول ، استنتاجات عامةوالمرفقات ، المبينة في 138 صفحة من النص الرئيسي ، تحتوي على 82 شكلاً و 23 جدولاً وقائمة بالمصادر المستخدمة من 103 عنواناً و 4 ملاحق.

في المقدمة ، يتم إثبات أهمية العمل ، وحالة القضية ، والغرض من البحث وأهدافه ، وصياغة الأحكام الرئيسية للدفاع.

في الفصل الأولتم إجراء تحليل لتصميمات محركات قاطع الدائرة.

المثبتة:

الميزة الرئيسية للجمع بين محرك الأقراص مع CLAD ؛

الحاجة إلى مزيد من البحث ؛

أهداف وغايات الرسالة.

في الفصل الثانيتعتبر طرق حساب CLAD.

بناءً على تحليل انتشار المجال المغناطيسي ، تم اختيار نموذج ثلاثي الأبعاد.

يتكون لف CLAD بشكل عام من ملفات منفصلة متصلة في سلسلة في دائرة ثلاثية الطور.

نحن نعتبر CLAD مع لف أحادي الطبقة وعنصر ثانوي في الفجوة يكون متماثلًا فيما يتعلق بنواة المحرِّض. يظهر النموذج الرياضي لمثل LIM في الشكل 2.

الاقتراحات المقترحة عملت:

1. وضع تيار اللف على الطول 2 ص، يتركز في طبقات تيار رفيعة للغاية تقع على الأسطح المغناطيسية المغناطيسية للمحث ويخلق موجة متحركة جيبية بحتة. السعة مرتبطة بالعلاقة المعروفة مع كثافة التيار الخطي والحمل الحالي

, (1)

- عمود؛

م هو عدد المراحل ؛

W هو عدد الدورات في المرحلة ؛

أنا هو القيمة الفعلية للتيار ؛

P هو عدد أزواج القطب ؛

J هي الكثافة الحالية ؛

Kob1 - لف المعامل التوافقي الأساسي.

2. يتم تقريب الحقل الأساسي في منطقة الأجزاء الأمامية بالدالة الأسية

(2)

تم تأكيد موثوقية مثل هذا التقريب للصورة الحقيقية للمجال من خلال الدراسات السابقة ، وكذلك التجارب على نموذج LIM. في هذه الحالة ، يمكن استبداله L = 2 ثانية.

3. يقع أصل نظام الإحداثيات الثابتة x، y، z في بداية الجزء المغلف من الحافة الساقطة للمحث (الشكل 2).

مع الصياغة المقبولة لمشكلة الباحث يمكن تمثيل اللفات على شكل سلسلة فورييه مزدوجة:

Cob - معامل اللف ؛

L هو عرض الحافلة التفاعلية ؛

الطول الإجمالي للمحث ؛

- زاوية القص

ض = 0.5 لتر - أ - منطقة تغيير الحث ؛

ن هو ترتيب التوافقي على طول المحور العرضي ؛

- ترتيب التوافقيات على طول المحور الطولي ؛

نجد الحل للجهد المغناطيسي المتجه للتيارات. في منطقة الفجوة الهوائية ، تحقق A المعادلات التالية:

بالنسبة إلى معادلات EE 2 ، يكون للمعادلات الشكل:

(5)

يتم حل المعادلتين (4) و (5) بطريقة فصل المتغيرات. لتبسيط المشكلة ، نقدم فقط التعبير عن المكون الطبيعي للاستقراء في الفجوة:

الشكل 2 - نموذج رياضي محسوب لـ LIM دون الأخذ بعين الاعتبار

توزيع متعرج

(6)

يمكن العثور على إجمالي القدرة الكهرومغناطيسية Sem ، المنقولة من الجزء الأساسي إلى الفجوة و SE ، كتدفق لمكون SY الطبيعي لمتجه Poyting عبر السطح у =

(7)

أين صإم= صهسإم- المكون النشط ، مع مراعاة القدرة الميكانيكية P2 والخسائر في الطاقة المتجددة ؛

سإم= أنامسإم- المكون التفاعلي ، يأخذ في الاعتبار التدفق المغناطيسي الرئيسي والتشتت في الفجوة ؛

مع- مجمع الإقتران مع مع2 .

قوة سحب الفوركس والقوة العادية Fفييتم تحديد LAD بناءً على موتر Maxwellian للضغوط.

(8)

(9)

لحساب LIM أسطواني ، يجب على المرء تعيين L = 2c ، عدد التوافقيات على طول المحور العرضي n = 0 ، أي في الواقع ، الحل يتحول إلى ثنائي الأبعاد ، على طول إحداثيات X-Y. بالإضافة إلى ذلك ، تتيح هذه التقنية إمكانية مراعاة وجود دوّار فولاذي ضخم ، وهو ما يميزها.

إجراء حساب الخصائص ذات القيمة الثابتة للتيار في الملف:

1. تم حساب قوة الجر Fх (S) بالصيغة (8) ؛
2. الطاقة الميكانيكية

ص2 (S) = F.NS(س)= F.NS(ق) 21 (1 – س); (10)

1. القوة الكهرومغناطيسية سإم(S) = فإم(S) + جي كيوإم(س)حسب التعبير ، الصيغة (7)
2. محث فقدان النحاس

صالبريد الإلكتروني 1= مي2 صF (11)

أين صF- المقاومة النشطة لملف الطور ؛

1. الكفاءة د. دون مراعاة الخسائر في فولاذ القلب

(12)

1. عامل القوى

(13)

حيث ، هي الوحدة النمطية لمقاومة سلسلة الدائرة المكافئة (الشكل 2).

(14)

هو مفاعلة التسرب الاستقرائي للملف الأولي.

وهكذا ، تم الحصول على خوارزمية لحساب الخصائص الثابتة لـ LIM مع عنصر ثانوي قصير الدائرة ، مما يجعل من الممكن مراعاة خصائص الأجزاء النشطة للهيكل عند كل قسم من الأسنان.

يسمح النموذج الرياضي المطور بما يلي:

• تطبيق جهاز رياضي لحساب المحرك التحريضي الخطي الأسطواني ، وخصائصه الثابتة بناءً على الدوائر المكافئة الممتدة للدوائر الكهربائية الأولية والثانوية والمغناطيسية.
• لتقييم تأثير المعلمات والتصميمات المختلفة للعنصر الثانوي على خصائص الجر والطاقة لمحرك تحريضي خطي أسطواني.
• تتيح نتائج الحساب إمكانية تحديد البيانات الفنية والاقتصادية الأساسية المثلى في تصميم المحركات الحثية الخطية الأسطوانية في أول تقدير تقريبي.

في الفصل الثالث "الدراسات الحسابية والنظرية"نتائج الحسابات العددية لتأثير المعلمات المختلفة و أبعاد هندسيةعلى مؤشرات الطاقة والجر في CLAD باستخدام النموذج الرياضي الموصوف سابقًا.

يتكون محث TsLAD من غسالات منفصلة موجودة في أسطوانة مغناطيسية حديدية. الأبعاد الهندسية لغسالات المحرِّض المأخوذة في الحساب موضحة في الشكل. 3. يتم تحديد عدد الحلقات وطول الأسطوانة المغناطيسية من خلال عدد الأقطاب وعدد الفتحات لكل قطب ومرحلة لف محث CLAD.

معلمات المحرِّض (هندسة الطبقة المسننة ، عدد الأقطاب ، تقسيم القطب ، الطول والعرض) ، الهيكل الثانوي - نوع اللف ، التوصيل الكهربائي G2 = 2 d2 ، وكذلك معلمات العودة المغناطيسية تم أخذ الدائرة كمتغيرات مستقلة. في هذه الحالة ، يتم تقديم نتائج الدراسة في شكل رسوم بيانية.

الشكل 3 - جهاز محث

1-عنصر ثانوي ؛ 2 الجوز 3-غسالة الختم. 4- لفائف

مبيت 5 محركات 6 لفات ، 7 غسالة.

بالنسبة لمحرك قاطع الدائرة المطور ، يتم تعريف ما يلي بشكل فريد:

1. طريقة التشغيل ، والتي يمكن وصفها بأنها "ابدأ". وقت التشغيل أقل من ثانية (tв = 0.07 s) ، قد يكون هناك عمليات بدء متكررة ، ولكن حتى في هذه الحالة ، لا يتجاوز إجمالي وقت التشغيل ثانية. وبالتالي ، فإن الأحمال الكهرومغناطيسية هي أحمال تيار خطي ، ويمكن أن تؤخذ كثافة التيار في اللفات أعلى بكثير من تلك المقبولة في أوضاع الحالة المستقرة للآلات الكهربائية: A = (25 ... 50) 103 A / m ؛ J = (4 ... 7) أ / مم 2. لذلك ، يمكن تجاهل الحالة الحرارية للجهاز.
2. جهد إمداد لف لف الجزء الثابت U1 = 380 فولت.
3. قوة السحب المطلوبة Fx 1500 N. في هذه الحالة ، يجب أن يكون التغيير في القوة أثناء التشغيل ضئيلاً.
4. قيود شديدة على الحجم: الطول 400 مم ؛ القطر الخارجي للجزء الثابت هو D = 40 ... 100 مم.
5. مؤشرات الطاقة (، كوس) لا تهم.

وبالتالي ، يمكن صياغة مهمة البحث على النحو التالي: لأبعاد معينة ، حدد الأحمال الكهرومغناطيسية ، قيمة معلمات تصميم LIM التي توفر جهد السحب المطلوب في الفترة الزمنية 0,3 س 1 .

بناءً على مهمة البحث المشكلة ، فإن المؤشر الرئيسي لـ LIM هو جهد الجر في الفاصل الزمني للانزلاق 0,3 س 1 ... في هذه الحالة ، تعتمد قوة الجر إلى حد كبير على معلمات التصميم (عدد الأعمدة 2 ص، فجوة الهواء ، سماكة الاسطوانة غير المغناطيسية د2 وموصلية الكهرباء الخاصة به 2 ، التوصيل الكهربائي 3 والنفاذية المغناطيسية 3 لقضيب فولاذي يعمل كدائرة مغناطيسية عكسية). عند القيم المحددة لهذه المعلمات ، سيتم تحديد قوة الجر بشكل فريد من خلال الحمل الحالي الخطي للمحث ، والذي بدوره عند U = constيعتمد على ترتيب الطبقة المسننة: عدد الفتحات لكل عمود ومرحلة ف، عدد اللفات في الملف دبليوإلىوالفروع الموازية أ.

وبالتالي ، يتم تمثيل قوة الدفع لـ LIM من خلال اعتماد وظيفي

FNS= f (2p ،, ، د2 , 2 , 3 , 3 ، ف ، دبليوك، أ ، أ) (16)

من الواضح ، من بين هذه المعلمات ، أن البعض يأخذ قيمًا منفصلة فقط ( 2 ص ،، ف ، دبليوك، أ) وعدد هذه القيم ضئيل. على سبيل المثال ، لا يمكن النظر إلا في عدد الأعمدة 2 ص = 4أو 2 ص = 6؛ ومن ثم فإن تدريجات ​​القطب المحددة للغاية = 400/4 = 100 مم و 400/6 = 66.6 مم ؛ ف = 1 أو 2 ؛ أ = 1 أو 2 أو 3 و 4.

مع زيادة عدد الأعمدة ، ينخفض ​​جهد جر البداية بشكل ملحوظ. يرتبط الانخفاض في جهد الجر بانخفاض في تباعد القطب والحث المغناطيسي في فجوة الهواء B. لذلك ، فإن الخيار الأمثل 2 ص = 4(الشكل 4).

الشكل 4 - خاصية الجر في CLAD اعتمادًا على عدد الأعمدة

تغيير فجوة الهواء غير منطقي ، يجب أن يكون في حده الأدنى من حيث ظروف التشغيل. في نسختنا = 1 مم. ومع ذلك ، في الشكل. يوضح الشكل 5 اعتماد قوة السحب على فجوة الهواء. تظهر بوضوح انخفاض القوة مع زيادة التخليص.

الشكل 5. خاصية الجر الخاصة بـ CLAD عند قيم مختلفة للفجوة الهوائية ( = 1.5 مم و= 2.0 مم)

يرتفع تيار التشغيل في نفس الوقت أناومؤشرات الطاقة آخذة في التناقص. فقط الموصلية الكهربائية تبقى متغيرة نسبيًا. 2 , 3 والنفاذية المغناطيسية 3 VE.

تغيير في التوصيل الكهربائي لأسطوانة فولاذية 3 (الشكل 6) قوة الجر لـ CLAD لها قيمة ضئيلة تصل إلى 5٪.

الشكل 6.

اسطوانة فولاذية الموصلية الكهربائية

لا يؤدي التغيير في النفاذية المغناطيسية للأسطوانة الفولاذية 3 (الشكل 7) إلى تغييرات كبيرة في جهد الجر Fx = f (S). مع قسيمة العمل S = 0.3 ، فإن خصائص الجر هي نفسها. بدء جهد الجر يختلف في حدود 3 ... 4٪. لذلك ، بالنظر إلى التأثير الضئيل 3 و 3 على قوة جر CLAD ، يمكن تصنيع الأسطوانة الفولاذية من الفولاذ المغناطيسي الناعم.

الشكل 7. خاصية الجر في CLAD بقيم مختلفة NSالنفاذية المغناطيسية (3 =1000 0 و 3 =500 0 ) اسطوانة فولاذية

من تحليل التبعيات الرسومية (الشكل 5 ، الشكل 6 ، الشكل 7) ، الاستنتاج التالي: التغييرات في موصلية الأسطوانة الفولاذية والنفاذية المغناطيسية ، والحد من الفجوة غير المغناطيسية ، من المستحيل تحقيق ثبات قوة الجر Fх بسبب تأثيرها الصغير.

الشكل 8. خاصية الجر في CLAD بقيم مختلفة

التوصيل الكهربائي

المعلمة التي يمكنك من خلالها تحقيق جهد جر ثابت FNS= f (2p ،, ، د2 , 2 , 3 , 3 ، ف ، دبليوك، أ ، أ) TsLAD ، هي الموصلية المحددة للعنصر الثاني. يوضح الشكل 8 الموصلية القصوى المثلى. جعلت التجارب التي أجريت على الإعداد التجريبي من الممكن تحديد أنسب الموصلية المحددة في الداخل = 0.8 107 ... 1.2 · 107 سم / م.

الأشكال 9 ... 11 توضح التبعيات و ، أنا ،بقيم مختلفة لعدد الدورات في ملف لف المحث CLAD بعنصر ثانوي محمي ( د2 =1 مم؛ =1 مم).

الشكل 9. الاعتماد I = f (S) لقيم مختلفة من الرقم

يتحول في ملف

الشكل 10. مدمن كوس= و (ق)الشكل 11. مدمن= و (ق)

تتزامن التبعيات الرسومية لمؤشرات الطاقة على عدد المنعطفات في العصيدة. يشير هذا إلى أن التغيير في عدد الدورات في الملف لا يؤدي إلى تغيير كبير في هذه المؤشرات. هذا هو سبب قلة الاهتمام بهم.

تفسر الزيادة في جهد الجر (الشكل 12) مع انخفاض عدد الدورات في الملف من خلال حقيقة أن المقطع العرضي للسلك يزداد مع القيم الثابتة للأبعاد الهندسية ومعامل ملء النحاس أخدود المحرِّض وتغير طفيف في قيمة كثافة التيار. يعمل المحرك الموجود في محركات المفاتيح في وضع التشغيل لمدة تقل عن ثانية. لذلك ، من أجل تشغيل الآليات بقوة جر كبيرة بدء التشغيل ووضع التشغيل قصير المدى ، يكون من الأكثر كفاءة استخدام CLAD مع عدد قليل من المنعطفات وقسم سلك كبير من ملف لف المحث.

الشكل 12. خاصية الجر في CLAD بقيم مختلفة للعدد

يتحول لفائف الجزء الثابت

ومع ذلك ، مع التشغيل المتكرر لمثل هذه الآليات ، من الضروري وجود هامش تدفئة للمحرك.

وبالتالي ، بناءً على نتائج تجربة عددية باستخدام طريقة الحساب الموصوفة أعلاه ، من الممكن بدرجة كافية من الدقة تحديد اتجاه التغييرات في المؤشرات الكهربائية ومؤشرات الجر لمتغيرات مختلفة من CLAD. المؤشر الرئيسي لثبات جهد الجر هو الموصلية الكهربائية لطلاء العنصر الثانوي 2. تغييره في الداخل = 0.8 107 ... 1.2 · 107 S / m ، يمكنك الحصول على أداء الجر المطلوب.

وبالتالي ، من أجل ثبات دفع CLAD ، يكفي تعيين قيم ثابتة 2 ص ،, , 3 , 3 ، ف ، أ ، أ... ثم يمكن تحويل الاعتماد (16) إلى تعبير

FNS= و (ك2 ، دبليوك) (17)

أين ك = و (2 ص ،, ، د2 , 3 , 3 ، ف ، أ ، أ).

في الفصل الرابعتم وصف تقنية إجراء تجربة الطريقة التي تم فحصها لمحرك قاطع الدائرة. أجريت دراسات تجريبية لخصائص القيادة على قاطع دارة عالي الجهد VMP-10 (الشكل 13).

الشكل 13. الإعداد التجريبية.

في هذا الفصل أيضًا ، تم تحديد المقاومة بالقصور الذاتي لقاطع الدائرة ، والتي تتم باستخدام التقنية المقدمة في الطريقة التحليلية الرسومية ، باستخدام رسم بياني حركيتحول. يتم تحديد خصائص العناصر المرنة. في الوقت نفسه ، تم تضمين العديد من العناصر المرنة في تصميم قاطع دارة الزيت ، والتي تقاوم إغلاق قاطع الدائرة وتسمح بتراكم الطاقة لفتح قاطع الدائرة:

1. نوابض التسريع Fبو;
2. قطع الربيع Fتشغيل;
3. قوى مرنة من نوابض التلامس FKP.

يمكن وصف التأثير الكلي للزنبركات التي تعارض قوة المحرك بالمعادلة:

FOP(س) = F.بو(x) + F.تشغيل(x) + F.KP(NS) (18)

يتم وصف قوة شد الزنبرك عمومًا بالمعادلة:

Fبو= ككس + واو0 , (19)

أين ك- معامل صلابة الزنبرك.

F0 - قوة الشد المسبق للزنبرك.

بالنسبة إلى نوابض متسارعة 2 ، فإن المعادلة (19) لها الشكل (بدون ادعاء):

Fبو=2 كذx1 (20)

أين كذهو معامل صلابة الزنبرك المتسارع.

يتم وصف قوة زنبرك الرحلة بالمعادلة:

Fتشغيل= ك0 x2 + ف0 (21)

أين ك0 - تصلب زنبرك الافتتاح ؛

NS1 ، NS2 - متحرك؛

F0 - قوة الشد المسبق لنابض الفتح.

القوة المطلوبة للتغلب على مقاومة نوابض التلامس ، بسبب تغيير طفيف في قطر التجويف ، تعتبر ثابتة ومتساوية

FKP(س) = F.KP (22)

مع الأخذ بعين الاعتبار (20) ، (21) ، (22) ، تأخذ المعادلة (18) الشكل

FOP= كذx1 + ك0 x2 + ف0 + فKP (23)

يتم تحديد القوى المرنة ، المنبعثة من نوابض التعثر والتسريع والتلامس ، من خلال دراسة الخصائص الثابتة لقاطع دارة الزيت.

Fالقوات البحرية= و (الخامس) (24)

لدراسة الخصائص الثابتة لقاطع الدائرة الكهربائية ، تم إنشاء تركيب (الشكل 13). تم عمل رافعة بقطاع من الدائرة للتخلص من التغيير في طول الذراع عندما تتغير الزاوية الخامسرمح القيادة. نتيجة لذلك ، عندما تتغير الزاوية ، يظل كتف تطبيق القوة الناتج عن الرافعة 1 ثابتًا

L = و () = const (25)

لتحديد معاملات صلابة الينابيع كذ، ك0 ، تم فحص قوى المقاومة لغلق قاطع الدائرة من كل ربيع.

تم إجراء البحث بالتسلسل التالي:

1. دراسة الخاصية الساكنة في وجود كل الينابيع ض1 , ض2 ، ض3 ;
2. دراسة الخصائص الساكنة في وجود نوابض ض1 و ض3 (الينابيع المتسارعة) ؛
3. تحقق من الخصائص الساكنة في وجود زنبرك واحد ض2 (ربيع الافتتاح).
4. تحقق من الخصائص الساكنة في وجود زنبرك واحد متسارع ض1 .
5. تحقق من الخصائص الساكنة في وجود نوابض ض1 و ض2 (تسريع وفتح الينابيع).

علاوة على ذلك ، في الفصل الرابع ، يتم تحديد الخصائص الديناميكية الكهربية. عندما تتدفق تيارات الدائرة القصيرة على طول دائرة قاطع الدائرة ، تظهر قوى ديناميكية كهربائية كبيرة ، والتي تعيق التبديل ، وتزيد بشكل كبير من الحمل على آلية محرك قاطع الدائرة. يتم حساب القوى الكهروديناميكية ، والتي تتم بواسطة طريقة الرسم التحليلي.

تم أيضًا تحديد المقاومة الديناميكية الهوائية للزيت العازل للهواء والهيدروليكي باستخدام طريقة قياسية.

بالإضافة إلى ذلك ، تم تحديد خصائص التحويل لقاطع الدائرة ، والتي تشمل:

1. الخاصية الحركية h = f (c) ؛
2. خاصية التحويل لعمود قاطع الدائرة в = f (1) ؛
3. خاصية التحويل لذراع الاجتياز 1 = f (2) ؛
4. خاصية التحويل h = f (xT)

حيث в هي زاوية دوران عمود الإدارة ؛

1 - زاوية دوران عمود التبديل ؛

2 - زاوية دوران الرافعة الاجتياحية.

في الفصل الخامستم إجراء تقييم للكفاءة الفنية والاقتصادية لاستخدام CLAD في محركات قاطع دارة الزيت ، والذي أظهر أن استخدام محرك قاطع دارة الزيت على أساس CLAD يجعل من الممكن زيادة موثوقيتها بمقدار 2.4 مرة ، لتقليل الكهرباء استهلاك بنسبة 3.75 مرة مقارنة باستخدام محركات الأقراص القديمة. التأثير الاقتصادي السنوي المتوقع من إدخال CLAD في محركات قاطع دارة الزيت هو 1،063 روبل / إيقاف. بفترة استرداد لاستثمارات رأس المال تقل عن 2.5 سنة. سيؤدي استخدام CLAD إلى تقليل نقص المعروض من الكهرباء للمستهلكين الريفيين بمقدار 834 كيلووات في الساعة لكل مفتاح لمدة عام واحد ، مما سيؤدي إلى زيادة ربحية الشركات الموردة للطاقة ، والتي ستصل إلى حوالي 2 مليون روبل لجمهورية أودمورت.

الاستنتاجات

1. تم تحديد خاصية الجر المثلى لمحرك قواطع دارة الزيت ، والتي تسمح لـ CLAD بتطوير قوة سحب قصوى تساوي 3150 نيوتن.
2. تم اقتراح نموذج رياضي لمحرك تحريضي خطي أسطواني يعتمد على نموذج ثلاثي الأبعاد ، مما يجعل من الممكن مراعاة تأثيرات الحافة لتوزيع المجال المغناطيسي.
3. تم اقتراح طريقة لاستبدال محرك كهرومغناطيسي بمحرك بـ CLAD ، مما يجعل من الممكن زيادة الموثوقية بمقدار 2.7 مرة وتقليل الضرر الناجم عن نقص الكهرباء بواسطة شركات الإمداد بالطاقة بمقدار 2 مليون روبل.
4. تم تطوير نموذج مادي لمحرك قواطع دارة الزيت من نوع VMP VMG لجهد 6 ... 35 كيلو فولت ، الأوصاف الرياضية.
5. تم تطوير وتصنيع نموذج أولي لمحرك الأقراص ، مما يجعل من الممكن تحقيق المعلمات الضرورية للمفتاح: سرعة التبديل هي 3.8 ... 4.2 م / ث ، وسرعة إيقاف التشغيل 3.5 م / ث .
6. بناءً على نتائج البحث ، المهام الفنيةونقلها إلى Bashkirenergo لتطوير وثائق تصميم العمل من أجل إكمال عدد من قواطع الدائرة منخفضة الزيت من نوع VMP و VMG.

الطبعات المشار إليها في قائمة الهيئة العليا للتصديق والمعادلة لها:

1. بازينوف ، ف. تحسين محرك قاطع الدائرة الكهربائية ذات الجهد العالي. / ف. بازينوف ، إ. فلاديكين ، أ. Kolomiets // مجلة علمية ومبتكرة إلكترونية "نشرة الدون الهندسية" [مورد إلكتروني]. - رقم 1 ، 2012 ص 2-3. - وضع الوصول: http://www.ivdon.ru.

إصدارات أخرى:

1. بياستولوف ، أ. تطوير محرك لمفاتيح الجهد العالي 6 ... 35 ك.ف. / أ. باياستولوف ، آي إن رامازانوف ، آر إف يونسوف ، ف. Bazhenov // تقرير عن العمل البحثي (x. No. GR 018600223428 Inv. No. 02900034856. - Chelyabinsk: ChIMESKh، 1990. - pp. 89-90.
2. يونسوف ، ر. تطوير محرك كهربائي خطي للأغراض الزراعية. /الترددات اللاسلكية. يونسوف ، آي إن. رامازانوف ، في. إيفانيتسكايا ، ف. Bazhenov // المؤتمر العلمي الثالث والثلاثون. ملخصات التقارير - سفيردلوفسك ، 1990 ، ص 32 - 33.
3. بياستولوف ، أ. محرك قاطع دارة الزيت عالي الجهد. / يونسوف آر إف ، رامازانوف آي إن ، بازينوف ف.// صحيفة الوقائع رقم 91-2. - TsSTI، Chelyabinsk، 1991.S 3-4.
4. بياستولوف ، أ. محرك تحريضي خطي أسطواني. / يونسوف آر إف ، رامازانوف آي إن ، بازينوف ف.// صحيفة الوقائع رقم 91-3. - TsSTI ، تشيليابينسك ، 1991. ص. 3-4.
5. بازينوف ، ف.اختيار عنصر تراكم لقاطع الدائرة VMP-10. المشكلات الفعلية للميكنة الزراعية: مواد اليوبيل العلمي للمؤتمر العملي "التعليم العالي للهندسة الزراعية في أودمورتيا - 50 عامًا". / إيجيفسك ، 2005 S. 23-25.
6. بازينوف ، ف.تطوير محرك اقتصادي لقاطع دارة الزيت. المؤتمر العلمي والمنهجي الإقليمي إيجيفسك: الأكاديمية الزراعية الحكومية FGOU VPO Izhevsk الحكومية ، إيجيفسك ، 2004. S. 12-14.
7. بازينوف ، ف.تحسين محرك قاطع دارة الزيت VMP-10. مشاكل تطوير الطاقة في سياق التحولات الصناعية: وقائع المؤتمر العلمي والعملي الدولي المخصص للاحتفال بالذكرى السنوية الخامسة والعشرين لكلية كهربة وأتمتة الزراعة وقسم التقنية الكهربائية للإنتاج الزراعي. ^ إيجيفسك 2003 ، ص.249-250.

أطروحة لدرجة المرشح للعلوم التقنية

مستأجرة في مجموعة 2012 تم التوقيع للطباعة في 24 أبريل 2012.

ورق الأوفست Times New Roman Typeface Format 60x84 / 16.

حجم 1 ورقة مطبوعة تداول 100 نسخة. الأمر رقم 4187.

دار نشر أكاديمية الدولة الزراعية في إيجيفسك ، إيجيفسك ، شارع. طالب ، 11

أصبحت المحركات الخطية معروفة على نطاق واسع باعتبارها بديلاً عالي الدقة وموفرًا للطاقة لمحركات الأقراص التقليدية الدوارة إلى الخطية. كيف أصبح هذا ممكنا؟

لذلك دعونا نوجه انتباهنا إلى الكرة اللولبية ، والتي بدورها يمكن اعتبارها نظامًا عالي الدقة لتحويل الحركة الدورانية إلى حركة انتقالية. عادةً ما تكون كفاءة اللوالب الكروية حوالي 90٪. مع الأخذ في الاعتبار كفاءة المحرك المؤازر (75-80٪) ، الخسائر في القابض أو محرك الحزام ، في علبة التروس (إذا تم استخدامها) ، اتضح أن حوالي 55 ٪ فقط من الطاقة يتم إنفاقها مباشرة على أداء العمل المفيد . وبالتالي ، من السهل تخمين سبب كون المحرك الخطي ، الذي ينقل الحركة الانتقالية مباشرة إلى كائن ، أكثر كفاءة.

عادةً ما يكون أبسط تفسير لتصميمه عن طريق القياس بمحرك حركة دوار تقليدي ، والذي تم قطعه على طول مصفوفة مولدة وتشغيله على مستوى. في الواقع ، كان هذا هو بالضبط تصميم المحركات الخطية الأولى. كان المحرك الخطي المسطح هو أول من دخل السوق واكتسب مكانته كبديل قوي وفعال لأنظمة القيادة الأخرى. على الرغم من حقيقة أن تصميمها ، بشكل عام ، تبين أنه غير فعال بشكل كافٍ بسبب خسائر التيار الدوامة الكبيرة ، وعدم كفاية النعومة ، وما إلى ذلك ، إلا أنها لا تزال تختلف بشكل إيجابي من وجهة نظر الكفاءة. على الرغم من أن العيوب المذكورة أعلاه أثرت سلبًا على "الطبيعة" عالية الدقة للمحرك الخطي.

تم تصميم المحرك الخطي عديم القلب من النوع U للتغلب على عيوب المحرك الخطي المسطح الكلاسيكي. من ناحية ، سمح ذلك بحل عدد من المشكلات ، مثل خسائر التيار الدوامة في القلب وعدم كفاية سلاسة الحركة ، ولكن من ناحية أخرى ، أدخل العديد من الجوانب الجديدة التي تحد من استخدامه في المناطق التي تتطلب حركات فائقة الدقة . هذا انخفاض كبير في صلابة المحرك ومشاكل أكبر في تبديد الحرارة.

بالنسبة لسوق المعدات فائقة الدقة ، كانت المحركات الخطية بمثابة رسالة من السماء ، تحمل وعدًا بتحديد المواقع بدقة لا متناهية وكفاءة عالية. ومع ذلك ، فقد أظهر الواقع القاسي نفسه عندما تم نقل الحرارة المتولدة بسبب نقص كفاءة الهيكل في اللفات واللب مباشرة إلى منطقة العمل. بينما كان مجال تطبيقات LD تتوسع أكثر فأكثر ، فإن الظواهر الحرارية المصاحبة لإطلاق حرارة كبير جعلت تحديد المواقع بدقة دون الميكرون صعبًا للغاية ، ناهيك عن المستحيل.

لزيادة كفاءة وكفاءة المحرك الخطي ، كان من الضروري العودة إلى أساساته البناءة للغاية ، ومن خلال أقصى قدر ممكن من التحسين لجميع جوانبها للحصول على نظام القيادة الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة مع أعلى صلابة ممكنة.

التفاعل الأساسي الذي يقوم عليه تصميم المحرك الخطي هو مظهر من مظاهر قانون أمبير - وجود قوة تعمل على الموصل الحامل للتيار في مجال مغناطيسي.

نتيجة معادلة قوة الأمبير هي أن القوة القصوى التي طورها المحرك تساوي ناتج التيار في اللفات بواسطة منتج المتجه لمتجه الحث المغناطيسي للمجال بواسطة متجه طول السلك في اللفات. كقاعدة عامة ، لزيادة كفاءة المحرك الخطي ، من الضروري تقليل التيار في اللفات (لأن خسائر تسخين الموصل تتناسب طرديًا مع مربع التيار الموجود فيه). يمكن القيام بذلك باستخدام قيمة ثابتة لقوة محرك الإخراج فقط مع زيادة المكونات الأخرى المدرجة في معادلة Ampere. هذا هو بالضبط ما فعله مصممو المحرك الخطي الأسطواني (CLM) جنبًا إلى جنب مع بعض الشركات المصنعة للمعدات فائقة الدقة. في الواقع ، وجدت دراسة حديثة في جامعة فيرجينيا (UVA) أن CLD يستهلك طاقة أقل بنسبة 50٪ للقيام بنفس الوظيفة ، وبنفس المخرجات ، مثل محرك خطي مماثل على شكل حرف U. لفهم كيفية تحقيق مثل هذه الزيادة الكبيرة في الكفاءة التشغيلية ، دعنا نلقي نظرة على كل مكون من معادلة Ampere المذكورة أعلاه.

منتج المتجه B × L.باستخدام ، على سبيل المثال ، قاعدة اليد اليسرى ، من السهل فهم أن الزاوية المثلى بين اتجاه التيار في الموصل ومتجه الحث المغناطيسي هي 90 درجة للحركة الخطية. نموذجياً ، في المحرك الخطي ، يتدفق تيار من 30-80٪ من طول اللفات بزوايا قائمة إلى متجه الحث الميداني. في الواقع ، تؤدي بقية اللفات وظيفة مساعدة ، بينما تحدث خسائر المقاومة فيها وقد تظهر حتى قوى معاكسة لاتجاه الحركة. تصميم CLD بحيث يكون 100٪ من طول السلك في اللفات بزاوية مثالية تبلغ 90 درجة ، ويتم توجيه جميع القوى التي تنشأ بشكل مشترك مع متجه الإزاحة.

طول الموصل الحامل الحالي (L).وضع هذه المعلمة يخلق نوعًا من المعضلة. طويل جدًا سيؤدي إلى خسائر إضافية بسبب زيادة المقاومة. في CLD ، لوحظ التوازن الأمثل بين طول الموصل والخسائر بسبب زيادة المقاومة. على سبيل المثال ، في اختبار CLD الذي تم اختباره في جامعة فيرجينيا ، كان طول السلك في اللفات 1.5 مرة أطول من نظيره على شكل حرف U.

ناقل الحث المغناطيسي (ب).على الرغم من حقيقة أنه في معظم المحركات الخطية يتم إعادة توجيه التدفق المغناطيسي باستخدام نواة معدنية ، يتم استخدام حل التصميم الحاصل على براءة اختراع في CLD: تزداد قوة المجال المغناطيسي بشكل طبيعي بسبب تنافر المجالات المغناطيسية التي تحمل الاسم نفسه.

حجم القوة التي يمكن تطويرها لهيكل معين من المجال المغناطيسي هو دالة لكثافة تدفق الحث المغناطيسي في الفجوة بين العناصر المتحركة والثابتة. نظرًا لأن المقاومة المغناطيسية للهواء أكبر بنحو 1000 مرة من مقاومة الفولاذ وتتناسب طرديًا مع حجم الفجوة ، فإن تقليلها سيؤدي أيضًا إلى تقليل القوة الدافعة المغناطيسية المطلوبة لإنشاء مجال القوة المطلوبة. القوة الدافعة المغناطيسية ، بدورها ، تتناسب طرديًا مع التيار في اللفات ، لذلك ، عندما تنخفض قيمتها المطلوبة ، يمكن أيضًا تقليل القيمة الحالية ، مما سيسمح بدوره بتقليل خسائر المقاومة.

كما ترى ، تم تصميم كل جانب من جوانب CLD لزيادة كفاءتها إلى أقصى حد. ولكن ما مدى فائدتها من الناحية العملية؟ دعنا ننتبه إلى جانبين: إطلاق نارو القيمه التشغيليه.

تسخن جميع المحركات الخطية بسبب خسائر اللف. يجب تبديد الحرارة المنبعثة في مكان ما. والأثر الجانبي الأول لإطلاق الحرارة هو عمليات التمدد الحراري المصاحبة ، على سبيل المثال ، عنصر يتم فيه تثبيت اللفات. بالإضافة إلى ذلك ، هناك تسخين إضافي لأوتاد التوجيه ومواد التشحيم وأجهزة الاستشعار الموجودة في منطقة محرك الأقراص. بمرور الوقت ، يمكن أن تؤثر عمليات التدفئة والتبريد الدورية سلبًا على كل من المكونات الميكانيكية والإلكترونية للنظام. يؤدي التمدد الحراري أيضًا إلى زيادة الاحتكاك في الأدلة وما شابه ذلك. في نفس دراسة UVA ، وجد أن CLD نقل حرارة أقل بنسبة 33٪ تقريبًا إلى اللوحة المركبة عليها من نظيرتها.

مع استهلاك أقل للطاقة ، يتم أيضًا تقليل تكلفة تشغيل النظام ككل. في المتوسط ​​في الولايات المتحدة ، تبلغ تكلفة 1 كيلوواط ساعة 12.17 سنتًا. وبالتالي ، فإن متوسط ​​التكلفة السنوية لتشغيل محرك خطي على شكل حرف U سيكون 540.91 دولارًا أمريكيًا و 279.54 دولارًا أمريكيًا CLD. (بسعر 3.77 روبل لكل كيلوواط ساعة ، اتضح 16768.21 و 8665.74 روبل ، على التوالي)

عند اختيار تنفيذ نظام القيادة ، تكون قائمة الخيارات كبيرة حقًا ، ومع ذلك ، عند تطوير نظام مصمم لاحتياجات تقنية أدوات الماكينة فائقة الدقة ، يمكن أن توفر الكفاءة العالية لـ CLD مزايا كبيرة.

1. محركات زخرفية خطية أسطوانية

لمضخات الزناد الغاطسة للقيادة: حالة المشكلة ، أهداف البحث.

2. النماذج الرياضية وتقنيات الحساب للعمليات الكهرومغناطيسية والعمليات الحرارية في الكسوة.

2.1. طرق الحساب الكهرومغناطيسي لـ CLAD.

2.1.1. الحساب الكهرومغناطيسي لـ CLAD بطريقة EH-four pole.

2.1.2. الحساب الكهرومغناطيسي لـ CLAD بطريقة العناصر المحدودة.

F 2.2. منهجية حساب المخططات الدوامية لعملية CLAD.

2.3 منهجية حساب الحالة الحرارية لـ CLAD.

3. تحليل النسخ الإنشائية للماجستير لمحرك المضخات الغاطسة.

3.1 TsLAD مع الترتيب الداخلي للعنصر الثانوي.

3.2 CLAD المقلوب مع مغو متحرك.

3.3 CLAD معكوس مع محث ثابت.

4. دراسة احتمالات تحسين الأداء

عصا TSLAD.

1.4 تقييم إمكانيات تحسين خصائص CLAD بعنصر ثانوي ضخم في مصدر طاقة منخفض التردد.

4.2 تحليل تأثير حجم فتحة المحرِّض على مؤشرات CLAD.

4.3 التحقيق في تأثير سماكة طبقات الطاقة المتجددة المدمجة على مؤشرات CLAD مع الترتيب الداخلي للعنصر الثانوي.

4.4 استقصاء تأثير سماكة طبقات الطاقة المتجددة المجمعة على مؤشرات CLAD المعكوس بمحث متحرك.

4.5 استقصاء تأثير سماكة طبقات الطاقة المتجددة المجمعة على مؤشرات CLAD المعكوس بمحث ثابت.

4.6 التحقيق في مؤشرات الطاقة لـ CLAD عند العمل في وضع تبادلي.

5. اختيار بناء الاسطوانة لمحرك المضخات الغاطسة.

5.1 تحليل ومقارنة المؤشرات الفنية والاقتصادية لـ CLAD.

5.2 مقارنة بين الحالة الحرارية لـ CLAD.

6. التنفيذ العملي للنتائج. ج

6.1 دراسات تجريبية لـ CLAD. لكن

6.2 إنشاء منضدة اختبار للمحرك الكهربائي الخطي على أساس MLAD.

6.3. تطوير نموذج تجريبي صناعي للمختبر المركزي.

النتائج الرئيسية للعمل.

قائمة ببليوغرافية.

قائمة الاطروحات الموصى بها

• تطوير والبحث لوحدة محرك الصمام الخطي لمضخات إنتاج الزيت الغاطس 2017 مرشح العلوم التقنية شوتيموف سيرجي فلاديميروفيتش

• تطوير وبحث محرك كهربائي لمضخات الزيت بمحرك كهربائي مغناطيسي مغمور 2008 ، مرشح العلوم التقنية Okuneeva ، ناديجدا أناتوليفنا

• العمليات التكنولوجية والوسائل التقنية لضمان التشغيل الفعال لمضخة الغطاس العميق 2010 ، دكتوراه في العلوم التقنية سيميونوف ، فلاديسلاف فلاديميروفيتش

• محرك كهربائي مغناطيسي متعدد الأقطاب مزود بملفات مسننة جزئية لمحرك كهربائي للمضخات الغاطسة 2012 مرشح العلوم التقنية صلاح أحمد عبد المقصود سليم

• المعدات الكهربائية الموفرة للطاقة لمحطات إنتاج النفط ذات المضخة الغاطسة ذات الغطاس 2012 ، مرشح العلوم التقنية Artykaeva ، Elmira Midkhatovna

مقدمة الأطروحة (جزء من الملخص) حول موضوع "المحركات غير المتزامنة الخطية الأسطوانية لقيادة مضخات الغطاس الغاطسة"

يمكن أن تشكل المحركات الخطية غير المتزامنة الأسطوانية (CLAD) ، التي تسمى أحيانًا المحورية ، أساس المحركات الكهربائية الترددية ، كبديل للمحركات ذات المحولات الميكانيكية من نوع الحركة (مثل الجوز اللولبي أو رف التروس) ، وكذلك هوائي ، وفي بعض الحالات ، محركات هيدروليكية... بالمقارنة مع أنواع المحركات المشار إليها ، تتمتع المحركات الكهربائية الخطية ذات النقل المباشر للقوة الكهرومغناطيسية إلى عنصر متحرك بخصائص تحكم أفضل وموثوقية متزايدة وتتطلب تكاليف تشغيل أقل. على النحو التالي من المصادر الأدبية ، يتم استخدام CLAD في إنشاء محركات كهربائية لعدد من آليات الإنتاج: تبديل المعدات (على سبيل المثال ، الفواصل في أنظمة إمداد الطاقة لمترو الأنفاق) ؛ الدافعات أو القاذفات المستخدمة في خطوط الإنتاج ؛ مضخات الغطاس أو المكبس ، الضواغط ؛ الأبواب المنزلقة وعوارض النوافذ للورش أو الصوبات الزراعية ؛ متلاعبين مختلفين بوابات ومخمدات أجهزة رمي آليات التأثير (آلات ثقب الصخور ، واللكمات) ، إلخ. القدرات المشار إليها للمحركات الكهربائية الخطية تدعم الاهتمام المستمر بتطويرها وأبحاثها. في معظم الحالات ، يعمل CLAD في أوضاع تشغيل قصيرة المدى. لا يمكن اعتبار هذه المحركات كمحولات للطاقة ، ولكن كمحولات طاقة. في هذه الحالة ، يتلاشى مؤشر الجودة مع الكفاءة في الخلفية. في الوقت نفسه ، في المحركات الكهربائية الدورية (محركات المضخات ، الضواغط ، المتلاعبين ، آلات ثقب الصخور ، إلخ) ، تعمل المحركات في أوضاع متقطعة ومستمرة. في هذه الحالات ، تصبح مهمة تحسين المؤشرات الفنية والاقتصادية لمحرك كهربائي خطي بناءً على MLAD ملحة.

على وجه الخصوص ، أحد التطبيقات المطلوبة لـ CLAD هو استخدامها في وحدات الضخ لرفع النفط من الآبار. حاليًا ، تُستخدم طريقتان للرفع الاصطناعي للزيت بشكل أساسي لهذه الأغراض:

1. الرفع باستخدام تركيبات مضخات الطرد المركزي الكهربائية الغاطسة (ESP).

2. الرفع بمضخات قضيب الامتصاص (SRP).

يتم استخدام مضخات الطرد المركزي الكهربائية الغاطسة التي يتم تشغيلها بواسطة محركات غاطسة أو غير متزامنة عالية السرعة لإنتاج النفط من الآبار بمعدلات تدفق عالية (25 متر مكعب / يوم وأكثر). ومع ذلك ، فإن عدد الآبار ذات الضغط الزائد يتناقص كل عام. التشغيل النشط للآبار عالية السرعة يؤدي إلى انخفاض تدريجي في معدلها. في هذه الحالة ، يصبح أداء المضخة مفرطًا ، مما يؤدي إلى انخفاض مستوى سائل التكوين في البئر وحالات الطوارئ (التشغيل الجاف للمضخة). عندما ينخفض ​​معدل التدفق إلى أقل من 25 م / يوم ، بدلاً من مضخات الطرد المركزي الكهربائية الغاطسة ، يتم تثبيت مضخات قضيب الامتصاص بمحرك من وحدات الضخ ، والتي تُستخدم الآن على نطاق واسع. إن العدد المتزايد باستمرار من الآبار ذات معدلات الإنتاج المنخفضة والمتوسطة يزيد من حصتها في إجمالي مخزون معدات إنتاج النفط.

يتكون تركيب مضخة قضيب الامتصاص من وحدة ضخ موازنة أرضية ومضخة غاطسة بمكبس. يتم توصيل الروك بالمكبس بواسطة قضيب يبلغ طوله 1500-2000 متر ، ولإعطاء القضبان أكبر صلابة ممكنة ، فهي مصنوعة من فولاذ خاص. يتم استخدام وحدات ضخ قضيب المصاص ووحدات الضخ على نطاق واسع نظرًا لسهولة صيانتها. ومع ذلك ، فإن التعدين بهذه الطريقة له عيوب واضحة:

اهتراء الأنابيب والقضبان بسبب احتكاك أسطحها.

كسور متكررة للقضبان وعمر إصلاح صغير (300-350 يومًا).

خصائص الضبط المنخفضة لوحدات ضخ قضيب الامتصاص والحاجة ذات الصلة لاستخدام عدة أحجام قياسية لوحدات الضخ ، وكذلك الصعوبات التي تنشأ عند تغيير معدل تدفق الآبار.

أبعاد ووزن كبير للأدوات الآلية - هزازات وقضبان ، مما يعقد نقلها وتركيبها.

تحدد العيوب المشار إليها البحث عن حلول تقنية لإنشاء وحدات ضخ قاع البئر بدون قضيب. أحد هذه الحلول هو استخدام مضخات غاطسة من النوع الغاطس بمحرك يعتمد على محركات خطية غير متزامنة. في هذه الحالة ، يتم استبعاد القضبان والروكسات ، فهي مبسطة للغاية الجزء الميكانيكي... يمكن تزويد هذه المحركات بالطاقة على عمق 1.5-2.0 كم باستخدام كابل ، على غرار الطريقة التي يتم بها ذلك في المثاقب الكهربائية والمضخات الغاطسة بالطرد المركزي.

في السبعينيات والثمانينيات من القرن الماضي ، في موجة الارتفاع العام في الاهتمام بالمحركات الخطية في الاتحاد السوفيتي ، تم إجراء البحث والتطوير لوحدات ضخ الآبار العميقة بدون قضبان على أساس أسطواني LIM. تم تنفيذ التطورات الرئيسية في معهد PermNIPIneft (Perm) ، مكتب التصميم الخاص المحركات الخطية(كييف) ، ومعهد الديناميكا الكهربائية التابع لأكاديمية العلوم في جمهورية أوكرانيا الاشتراكية السوفياتية (كييف) و SCV المغناطيسية الهيدروليكية (ريجا). بالرغم من كثرة الحلول التقنية في هذا المجال تطبيق عمليلم يتم استلام هذه الإعدادات. كان السبب الرئيسي في ذلك هو الخصائص المنخفضة النوعية وخصائص الطاقة لـ LIMs الأسطوانية ، والسبب في ذلك هو استحالة توفير سرعة مجال سفر تبلغ 2-3 م / ث عند تشغيلها بواسطة تردد صناعي قدره 50 هرتز. كانت هذه المحركات ذات سرعة متزامنة لمجال التشغيل تبلغ 6-8 م / ث ، وعندما تعمل بسرعة 1-2 م / ث ، كان لها انزلاق متزايد s = 0.7-0.9 ، والذي كان مصحوبًا بمستوى عالٍ من خسائر وكفاءة منخفضة. لتقليل سرعة مجال السفر إلى 2-3 م / ث عند تشغيله من تردد 50 هرتز ، من الضروري تقليل سمك الأسنان والملفات إلى 3-5 مم ، وهو أمر غير مقبول لأسباب تتعلق بإمكانية التصنيع و موثوقية التصميم. بسبب أوجه القصور هذه ، تم تقليص البحث في هذا الاتجاه.

تم التطرق إلى موضوع إمكانية تحسين أداء LIM الأسطواني لقيادة المضخات العميقة عند تشغيلها بواسطة مصدر منخفض التردد في منشورات تلك السنوات ، ولكن لم يتم إجراء بحث في هذا الاتجاه. إن التوزيع الشامل لمحرك كهربائي يتم التحكم فيه عن طريق التردد في الوقت الحالي وميل الانخفاض المستمر في مؤشرات التكلفة والأبعاد الجماعية لتقنية أشباه الموصلات الحديثة يجعلها ذات صلة بالبحث في مجال تحسين أداء CLAD منخفضة السرعة . إن تحسين الطاقة والمؤشرات المحددة لـ MLAD من خلال تقليل سرعة مجال السفر عند تشغيله بواسطة محول التردد يسمح لنا بالعودة إلى مشكلة إنشاء وحدات ضخ قاع البئر بدون قضبان ، وربما لضمان تنفيذها العملي. حقيقة أنه في الوقت الحالي في روسيا تم التخلي عن أكثر من 50 ٪ من مخزون البئر بسبب انخفاض معدل التدفق ، فإن هذا الموضوع مهم بشكل خاص. تبين أن تركيب وحدات الضخ في الآبار بسعة أقل من 10 م 3 / يوم غير مربح اقتصاديًا بسبب ارتفاع تكاليف التشغيل. كل عام يتزايد عدد هذه الآبار فقط ، ولم يتم حتى الآن إنشاء بديل لوحدات ضخ قضيب الامتصاص. تعد مشكلة تشغيل الآبار الهامشية اليوم واحدة من أكثر المشاكل إلحاحًا في صناعة النفط.

ترتبط ميزات العمليات الكهرومغناطيسية والحرارية في المحركات المدروسة ، أولاً وقبل كل شيء ، بالحد من القطر الخارجي لـ CLAD ، والذي يتم تحديده من خلال حجم أنابيب الغلاف ، وظروف التبريد المحددة للأجزاء النشطة من الآلة. تطلب الطلب على LIM الأسطواني تطوير تصميمات محركات جديدة وتطوير نظرية CLAD استنادًا إلى قدرات نمذجة الكمبيوتر الحديثة.

الهدف من الأطروحة هو زيادة المؤشرات المحددة وخصائص الطاقة للمحركات الأسطوانية الخطية غير المتزامنة ، لتطوير CLAD بخصائص محسنة لقيادة مضخات الغطاس الغاطسة.

أهداف البحث. لتحقيق هذا الهدف تم حل المهام التالية:

1. النمذجة الرياضية لـ CLAD باستخدام طريقة النمذجة التناظرية للبنى متعددة الطبقات (E-H-four-port) وطريقة العناصر المحدودة في صياغة ثنائية الأبعاد للمشكلة (مع مراعاة التناظر المحوري).

2. التحقيق في إمكانيات تحسين خصائص CLAD عندما تعمل من مصدر منخفض التردد.

3. التحقيق في تأثير السماكة المحدودة للعنصر الثانوي وسماكة طلاء النحاس عالي التوصيل على أداء CLAD.

4. تطوير ومقارنة تصاميم CLAD لقيادة مضخات الغطاس الغاطسة.

5. النمذجة الرياضية للعمليات الحرارية في CLAD باستخدام طريقة العناصر المحدودة.

6. إنشاء منهجية لحساب السيكلوجرام والمؤشرات الناتجة عن تشغيل CLAD كجزء من تركيب غاطس بمضخة بكباس.

7. دراسة تجريبية للاسطواني LIM.

طرق البحث. تم حل المشكلات النظرية والحسابية المطروحة في العمل باستخدام طريقة النمذجة التناظرية للبنى متعددة الطبقات وطريقة العناصر المحدودة ، بناءً على نظرية المجالات الكهرومغناطيسية والحرارية. تم إجراء تقييم المؤشرات المتكاملة باستخدام القدرات المضمنة في حزم حساب العناصر المحدودة FEMM 3.4.2 و Elcut 4.2 T. المعادلات التفاضلية للحركة الميكانيكية ، والتي تعمل مع ثابت الخصائص الميكانيكيةخصائص المحرك والحمل للجسم المدفوع. تستخدم طريقة الحساب الحراري طرقًا لتحديد الحالة الحرارية شبه الثابتة باستخدام متوسط ​​الخسائر الحجمية المخفضة. يتم تنفيذ الأساليب المطورة في البيئة الرياضية Mathcad 11 Enterprise Edition. تم التأكد من موثوقية النماذج الرياضية ونتائج الحساب من خلال مقارنة الحسابات باستخدام طرق مختلفة والنتائج المحسوبة مع البيانات التجريبية لـ CLAD التجريبي.

الحداثة العلمية للعمل هي كما يلي:

تم اقتراح تصميمات جديدة لمركز التحكم المركزي ، وتم الكشف عن ميزات العمليات الكهرومغناطيسية فيها ؛

طورت بواسطة النماذج الرياضيةوطرق حساب CLAD بطريقة E-H-four-port وطريقة العناصر المحدودة ، مع مراعاة خصائص التصميم الجديد وعدم الخطية للخصائص المغناطيسية للمواد ؛

تم اقتراح نهج لدراسة خصائص CLAD على أساس الحل المتسلسل للمشاكل الكهرومغناطيسية والحرارية وحساب مخططات تشغيل المحرك كجزء من وحدة الضخ ؛

يتم إجراء مقارنة بين خصائص التصاميم المدروسة لـ CLAD ، وتظهر مزايا المتغيرات المقلوبة.

القيمة العملية للعمل المنجز هي كما يلي:

يتم إجراء تقييم خصائص MLAD عندما يتم تشغيله من مصدر تردد مخفض ، ويظهر مستوى التردد ، وهو أمر منطقي بالنسبة لـ MLAD الغاطس. على وجه الخصوص ، لقد ثبت أن انخفاض تردد الانزلاق أقل من 45 هرتز غير مستحسن بسبب زيادة عمق اختراق المجال وتدهور خصائص MLAD في حالة استخدام سمك محدود من SE ؛

تم إجراء تحليل الخصائص والمقارنة بين مؤشرات التصميمات المختلفة لـ CLAD. لتشغيل مضخات الغطاس الغاطسة ، يوصى بتصميم مقلوب لـ CLAD مع مغو متحرك ، والذي يتمتع بأفضل أداء من بين الخيارات الأخرى ؛

تم تنفيذ برنامج حساب الهياكل غير المقلوبة والمقلوبة لمزيل الهواء المركزي بطريقة EH-four-port ، مع إمكانية مراعاة السماكة الحقيقية لطبقات RE وتشبع الفولاذ طبقة؛

تم إنشاء نماذج الشبكة لأكثر من 50 نوعًا مختلفًا من CLAD للحساب بطريقة العناصر المحدودة في حزمة FEMM 3.4.2 ، والتي يمكن استخدامها في ممارسة التصميم ؛

تم تطوير طريقة لحساب cyclograms ومؤشرات محرك وحدات الضخ الغاطسة مع MLAD ككل.

تنفيذ العمل. تم تقديم نتائج البحث لاستخدامها في تطوير LLC NPF "Bitek". تُستخدم برامج حساب CLAD في العملية التعليمية لأقسام "الهندسة الكهربائية والأنظمة الكهروتقنية" و "الآلات الكهربائية" في جامعة ولاية أورال التقنية - U PI.

استحسان العمل. تم الإبلاغ عن النتائج الرئيسية ومناقشتها في:

NPK "المشاكل والإنجازات في مجال الطاقة الصناعية" (يكاترينبورغ ، 2002 ، 2004) ؛

7th NPK "معدات وتقنيات توفير الطاقة" (يكاترينبورغ ، 2004) ؛

المؤتمر الدولي الرابع (الخامس عشر لعموم روسيا) بشأن محرك كهربائي مؤتمت "محرك كهربائي مؤتمت في القرن الحادي والعشرين: طرق التنمية" (Magnitogorsk ، 2004) ؛

المؤتمر الكهرتقني لعموم روسيا (موسكو ، 2005) ؛

تقارير عن مؤتمرات العلماء الشباب USTU-UPI (يكاترينبرج ، 2003-2005).

1. محركات غير متوازنة خطية أسطوانية لمضخات الزناد الغاطسة: حالة المشكلة ، أهداف البحث

تعتمد المحركات الكهربائية الخطية لمضخات الغطاس الغاطسة على محركات أسطوانية خطية غير متزامنة (CLAD) ، وتتمثل المزايا الرئيسية لها في: عدم وجود أجزاء رأس وخسائر فيها ، وعدم وجود تأثير حافة عرضية ، وتماثل هندسي وكهرومغناطيسي. لذلك ، فإن الحلول التقنية لتطوير CLADs المماثلة المستخدمة لأغراض أخرى (محركات الفواصل ، والدوافع ، وما إلى ذلك) مهمة. بالإضافة إلى ذلك ، عند حل مشكلة إنشاء وحدات ضخ في الآبار العميقة بشكل منهجي باستخدام MLAD ، بالإضافة إلى تصميمات المضخات والمحركات ، ينبغي النظر في الحلول التقنية للتحكم في المحركات الكهربائية وحمايتها.

يعتبر أبسط نسخة من تصميم نظام CLAD - مضخة بمكبس. مضخة الغطاس مع محرك تحريضي خطي (الشكل 1.1 ، أ) عبارة عن مكبس 6 متصل بواسطة قضيب 5 بالجزء المتحرك 4 من المحرك الخطي. هذا الأخير ، الذي يتفاعل مع الحث 3 مع اللفات 2 الموصولة بواسطة الكبل 1 بمصدر الطاقة ، يخلق قوة ترفع أو تخفض المكبس. عندما يتحرك المكبس ، الموجود داخل الأسطوانة 9 ، لأعلى ، يتم امتصاص الزيت من خلال الصمام 7.

عندما يقترب المكبس من الموضع العلوي ، يتغير تسلسل الطور ، وينخفض ​​الجزء المتحرك من المحرك الخطي ، جنبًا إلى جنب مع المكبس. في هذه الحالة ، يمر الزيت الموجود داخل الأسطوانة 9 عبر الصمام 8 في التجويف الداخلي للمكبس. مع إجراء تغيير إضافي في تسلسل المرحلة ، يتحرك الجزء المتحرك بالتناوب لأعلى ولأسفل وعند كل شوط يرفع جزءًا من الزيت. من أعلى الأنبوب ، يدخل الزيت إلى خزان التخزين لمزيد من النقل. ثم تكرر الدورة نفسها ، وفي كل مرة يرتفع جزء من الزيت لأعلى.

حل مشابه اقترحه معهد PermNIPIneft والموصوف في الشكل. 1.1.6.

لزيادة إنتاجية وحدات الضخ على أساس CLAD ، تم تطوير وحدات مزدوجة الفعل. على سبيل المثال ، في الشكل. يوضح الشكل 1.1 ، c وحدة ضخ قاع البئر مزدوجة المفعول. توجد المضخة في الجزء السفلي من الوحدة. تستخدم تجاويف عمل للمضخة منطقة بدون قضيب ومنطقة على شكل قضيب. في هذه الحالة ، يوجد صمام تفريغ واحد في المكبس ، والذي يعمل بالتتابع على كلا التجويفين.

الرئيسية ميزة التصميموحدات ضخ البئر عبارة عن قطر محدود من البئر والغلاف ، لا يتجاوز 130 مم. لتوفير الطاقة اللازمة لرفع السائل ، يمكن أن يصل الطول الإجمالي للتركيب ، بما في ذلك المضخة والمحرك الغاطس ، إلى 12 مترًا. طول محرك غاطسيمكن أن يتجاوز قطرها الخارجي بمقدار 50 مرة أو أكثر. بالنسبة لمحركات الحث الدوارة ، تحدد هذه الميزة الصعوبات في وضع اللف في فتحات مثل هذا المحرك. في CLAD ، اللف مصنوع من ملفات حلقية عادية ، ويؤدي القطر المحدود للمحرك إلى صعوبات في تصنيع النواة المغناطيسية للمحث ، والتي يجب أن يكون لها اتجاه شحنة موازٍ لمحور المحرك.

استندت الحلول المقترحة سابقًا إلى استخدام التصميم التقليدي غير المعكوس في وحدات الضخ الخاصة بـ CLAD ، حيث يوجد العنصر الثانوي داخل المحرِّض. يحدد هذا التصميم ، في ظروف القطر الخارجي المحدود للمحرك ، القطر الصغير للعنصر الثانوي ، وبالتالي مساحة صغيرة من السطح النشط للمحرك. نتيجة لذلك ، تتمتع هذه المحركات بمؤشرات محددة منخفضة (القدرة الميكانيكية وجهد الجر لكل وحدة طول). يضاف إلى ذلك مشاكل تصنيع اللب المغناطيسي للمحث وتجميع الهيكل الكامل لمثل هذا المحرك. أ 6 بوصة

أرز. 1.1 إصدارات وحدات الضخ الغاطسة مع CLAD 1 ----:

أرز. 1.2 مخططات تصميم CLAD: أ - تقليدي ، ب - معكوس

في ظروف القطر الخارجي المحدود لجسم CLAD الغاطس ، يمكن تحقيق زيادة كبيرة في مؤشرات محددة باستخدام "محث" الدائرة "المقلوب - عنصر ثانوي" (الشكل 1.2.6) ، حيث يغطي الجزء الثانوي اداة الحث. في هذه الحالة ، من الممكن زيادة حجم النواة الكهرومغناطيسية للمحرك بنفس قطر العلبة ، مما أدى إلى تحقيق زيادة كبيرة في مؤشرات محددة مقارنة بالبنية غير المعكوسة ذات القيم المتساوية من الحمل الحالي للمحث.

إن الصعوبات المصاحبة لتصنيع الدائرة المغناطيسية للعنصر الثانوي لـ CLAD من صفائح فولاذية كهربائية ، مع مراعاة النسب المشار إليها للأبعاد القطرية والطول ، تجعل من الأفضل استخدام دائرة مغناطيسية فولاذية ضخمة ، يكون فيها موصل عالي طلاء (نحاسي) مطبق. في هذه الحالة ، يصبح من الممكن استخدام العلبة الفولاذية لـ TsLAD كدائرة مغناطيسية.

يوفر هذا أكبر مساحة من السطح النشط لـ CLAD. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الخسائر المتولدة في العنصر الثانوي تذهب مباشرة إلى وسط التبريد. نظرًا لأن العملية في الوضع الدوري تتميز بوجود أقسام تسريع مع زيادة الانزلاق والخسائر في العنصر الثانوي ، تلعب هذه الميزة أيضًا دورًا إيجابيًا. تظهر دراسة المصادر الأدبية أن إنشاءات LAD المقلوبة قد تمت دراستها أقل بكثير من تلك غير المقلوبة. لذلك ، يبدو أن دراسة مثل هذه الهياكل من أجل تحسين أداء CLAD ، ولا سيما لقيادة مضخات الغطاس الغاطسة ، ذات صلة.

تتمثل إحدى العقبات الرئيسية أمام تكاثر المحركات الخطية الأسطوانية في مشكلة ضمان الأداء المقبول عند تشغيله من تردد صناعي قياسي يبلغ 50 هرتز. لاستخدام CLAD كمحرك لمضخة بمكبس ، يجب أن تكون السرعة القصوى للمكبس 1-2 م / ث. تعتمد السرعة المتزامنة للمحرك الخطي على تردد التيار الرئيسي وعلى خطوة القطب ، والتي تعتمد بدورها على عرض الملعب وعدد الفتحات لكل قطب وطور:

Гс = 2. / Гг حيث م = 3-q-t2. (1.1)

كما تبين الممارسة ، في تصنيع LIMs مع ميل أسنان أقل من 10-15 مم ، يزداد تعقيد التصنيع وتقل الموثوقية. عند تصنيع محث مع عدد من الفتحات لكل قطب والمرحلة q = 2 وأعلى ، فإن السرعة المتزامنة لـ CLAD بتردد 50 هرتز ستكون 6-9 م / ث. بالنظر إلى أنه نظرًا لطول الشوط المحدود ، يجب ألا تتجاوز السرعة القصوى للجزء المتحرك 2 م / ث ، سيعمل مثل هذا المحرك بقيم انزلاق عالية ، وبالتالي بكفاءة منخفضة وبقوة النظام الحراري... لعملية انزلاق s<0.3 необходимо выполнять ЦЛАД с полюсным делением т<30 мм. Уменьшение полюсного деления кроме технологических проблем ведет к ухудшению показателей двигателя из-за роста намагничивающего тока. Для обеспечения приемлемых показателей таких ЦЛАД воздушный зазор должен составлять 0.1-0.2 мм . При увеличении зазора до технологически приемлемых значений 0.4-0.6 мм рост намагничивающего тока приводит к значительному снижению усилия и технико-экономических показателей ЦЛАД.

الطريقة الرئيسية لتحسين خصائص CLAD هي مصدر الطاقة من محول التردد القابل للتعديل. في هذه الحالة ، يمكن تصميم المحرك الخطي بالتردد الأكثر ملاءمة لحركة الحالة المستقرة. بالإضافة إلى ذلك ، من خلال تغيير التردد وفقًا للقانون المطلوب ، في كل بداية للمحرك ، من الممكن تقليل فقد الطاقة بشكل كبير بسبب العمليات العابرة ، وأثناء الكبح ، من الممكن استخدام طريقة الكبح المتجدد ، مما يحسن خصائص الطاقة الإجمالية للمحرك. في السبعينيات والثمانينيات ، تم تقييد استخدام محول التردد القابل للتعديل للتحكم في التركيبات الغاطسة بمحركات كهربائية خطية بسبب المستوى غير الكافي لتطوير إلكترونيات الطاقة. في الوقت الحالي ، يتيح التوزيع الهائل لتكنولوجيا أشباه الموصلات تحقيق هذا الاحتمال.

عند تطوير إصدارات جديدة من التركيبات الغاطسة التي يقودها محرك خطي ، تم اقتراح تنفيذ تصاميم مشتركة للمضخة والمحركات في السبعينيات والموضحة في الشكل. 1.1 يصعب تنفيذه. يجب أن يكون للتركيبات الجديدة تنفيذ منفصل لمضخة الكبس و LIM. عندما تكون مضخة الغطاس فوق المحرك الخطي أثناء التشغيل ، يتم توفير سائل التكوين للمضخة من خلال القناة الحلقية بين LIM وأنبوب الغلاف ، مما يؤدي إلى التبريد القسري لـ LIM. إن تركيب مضخة الغطاس التي يتم تشغيلها بواسطة محرك خطي مماثل تقريبًا لتركيب مضخة غاطسة كهربائية غير متزامنة كهربائية. يظهر رسم تخطيطي لمثل هذا التثبيت في الشكل. 1.3 يشمل التركيب: 1 - محرك خطي أسطواني ، 2 - حماية هيدروليكية ، 3 ~ مضخة بمكبس ، 4 أنابيب غلاف ، 5 - أنابيب ، 6 - خط كبل ، 7 - معدات رأس البئر ، 8 - نقطة اتصال كبل عن بعد ، 9 - محول كامل جهاز 10 - محطة تحكم المحرك.

بإيجاز ، يمكننا القول أن تطوير مضخات الغطاس الغاطسة بمحرك كهربائي خطي يظل مهمة ملحة ، ومن الضروري حلها لتطوير تصميمات جديدة للمحركات واستكشاف إمكانيات زيادة أدائها بسبب الاختيار العقلاني لتردد الطاقة والأبعاد الهندسية للنواة الكهرومغناطيسية وخيارات تبريد المحرك. يتطلب حل هذه المشكلات ، خاصة فيما يتعلق بالتصاميم الجديدة ، إنشاء نماذج وطرق رياضية لحساب المحركات.

عند تطوير النماذج الرياضية لـ CLAD ، اعتمد المؤلف على كل من الأساليب المطورة مسبقًا وإمكانيات حزم البرامج الحديثة.

أرز. 1.3 مخطط تركيب غاطس مع CLAD

أطروحات مماثلة في تخصص "الكهروميكانيك والأجهزة الكهربائية" 05.09.01 كود VAK

• تحسين كفاءة مضخات الآبار باستخدام المحركات الغاطسة بالصمامات 2007 مرشح العلوم التقنية Kamaletdinov ، رستم ساجارياروفيتش

• البحث في إمكانيات وتطوير وسائل تحسين المحركات الكهربائية للصمامات الغاطسة التسلسلية لمضخات إنتاج الزيت 2012 ، مرشح العلوم التقنية خوتسيانوف ، إيفان ديميترييفيتش

• تطوير النظرية وتعميم الخبرة في تطوير المحركات الكهربائية المؤتمتة لوحدات مجمع النفط والغاز 2004 ، دكتور في العلوم التقنية زيوزيف ، أناتولي ميخائيلوفيتش

• محرك غير متزامن ذو سرعة منخفضة للقوس الثابت لوحدات ضخ آبار النفط الهامشية 2011 ، مرشح العلوم التقنية بورماكين ، أرتيم ميخائيلوفيتش

• تحليل ميزات التشغيل وزيادة كفاءة استخدام المحركات المتسلسلة لمضخات قضيب الامتصاص في قاع البئر 2013 ، مرشح العلوم التقنية Sitdikov ، مارات ريناتوفيتش

اختتام الأطروحة حول موضوع "الكهروميكانيكية والأجهزة الكهربائية" ، سوكولوف ، فيتالي فاديموفيتش

النتائج الرئيسية للعمل

1. بناءً على مراجعة الأدبيات ومصادر براءات الاختراع ، مع الأخذ في الاعتبار الخبرة الحالية لاستخدام المحركات الخطية الأسطوانية لتشغيل مضخات الغطاس العميق ، تم توضيح أهمية الأعمال البحثية الهادفة إلى تحسين التصميمات وتحسين خصائص CLAD.

2. يتضح أن استخدام محول التردد لتشغيل CLAD ، وكذلك تطوير تصميمات جديدة ، يمكن أن يحسن بشكل كبير المؤشرات الفنية والاقتصادية لـ CLAD ويضمن تنفيذها الصناعي الناجح.

3. تم تطوير طرق الحساب الكهرومغناطيسي لـ CLAD بطريقة EH-four-terminal وطريقة العناصر المحدودة ، مع مراعاة الخصائص غير الخطية للخصائص المغناطيسية للمواد وخصائص التصميمات الجديدة لـ CLAD ، أولاً من كل ذلك ، السماكة المحدودة لكفاءة الطاقة الهائلة.

4. تم تطوير طريقة لحساب الرسوم البيانية للتشغيل ومؤشرات الطاقة لـ CLAD ، بالإضافة إلى الحالة الحرارية للمحرك عند التشغيل في الوضع التبادلي.

5. تم إجراء دراسات منهجية لتأثير التردد المنزلق ، وميل القطب ، والفجوة ، والحمل الحالي ، والسمك المحدود للعنصر الثانوي ، وسمك الطلاء عالي التوصيل على خصائص CLAD مع SE ضخمة. يظهر تأثير السُمك المحدود لـ SE والطلاء عالي التوصيل على أداء CLAD. لقد وجد أن تشغيل CLAD الغاطسة بسمك محدود من SE بتردد انزلاقي أقل من 4-5 هرتز غير عملي. يقع النطاق الأمثل لخطوة القطب في هذه الحالة في حدود 90-110 مم.

6. تم تطوير تصميمات مقلوبة جديدة لـ CLAD ، مما يجعل من الممكن زيادة المؤشرات المحددة بشكل كبير في ظروف القطر الخارجي المحدود. يتم إجراء مقارنة بين المؤشرات الفنية والاقتصادية والظروف الحرارية للهياكل الجديدة مع الهياكل التقليدية غير المقلوبة لمركز ضغط الهواء المركزي. بفضل استخدام التصميمات الجديدة لـ CLAD وتردد الطاقة المنخفض ، من الممكن تحقيق جهد عند نقطة التشغيل للخاصية الميكانيكية التي تبلغ 0.7-1 كيلو نيوتن لكل متر واحد من طول المحث لـ CLAD مع القطر الخارجي 117 ملم. من المفترض أن تكون الحلول التقنية الجديدة حاصلة على براءة اختراع ، والمواد قيد الدراسة في Rospatent.

7. أظهرت حسابات المخططات الدوامية لعملية CLAD لقيادة المضخات العميقة أنه بسبب وضع التشغيل غير الثابت ، تنخفض الكفاءة الناتجة لـ CLAD بمقدار 1.5 مرة أو أكثر مقارنة بالكفاءة في وضع الحالة المستقرة ويبلغ 0.3-0.33. المستوى الذي تم تحقيقه يتوافق مع متوسط ​​أداء وحدات ضخ قضيب الامتصاص.

8. أظهرت الدراسات التجريبية للمختبر CLAD أن طرق الحساب المقترحة توفر دقة مقبولة للممارسة الهندسية وتؤكد صحة المباني النظرية. يتم تأكيد موثوقية الطرق أيضًا من خلال مقارنة نتائج الحساب بطرق مختلفة.

9. تم نقل الأساليب المطورة ونتائج البحث والتوصيات إلى LLC NPF “Bitek” واستخدمت في تطوير نموذج صناعي تجريبي لـ CLAD الغاطس. تُستخدم طرق وبرامج حساب CLAD في العملية التعليمية لأقسام "الهندسة الكهربائية والأنظمة الكهروتقنية" و "الآلات الكهربائية" في جامعة ولاية أورال التقنية - UPI.

قائمة المؤلفات البحثية أطروحة مرشح العلوم التقنية سوكولوف ، فيتالي فاديموفيتش ، 2006

1. Veselovsky ON، Konyaev A.Yu.، Sarapulov F.N. محركات الحث الخطي. -M: Energoatomizdat ، 1991.-256s.

2. آيزنجين ب. المحركات الخطية. معلومات المسح .- M: VINITI، 1975، vol. 1. -112 ثانية.

3. Sokolov M.M.، Sorokin L.K. محرك كهربائي بمحركات خطية. .- م: الطاقة ، 1974. -136 ثانية.

4. Izhelya G.I.، Rebrov S.A.، Shapovalenko A.G. محركات الحث الخطي. - كييف: التقنيات ، 1975. -135 ص.

5. Veselovsky O.N، Godkin M. N. المحركات الحثية ذات الدائرة المفتوحة. معلومات المسح. -M: Inform-Electro ، 1974.-48s.

6. فولديك أ. آلات التعريفي MHD بجسم عمل معدني سائل. - لينينغراد: Energiya ، 1970. -272 ص.

7. Izhelya G.I. ، Shevchenko V.I. إنشاء المحركات الكهربائية الخطية: آفاق التنفيذ وكفاءتها الاقتصادية // محرك كهربائي بمحركات كهربائية خطية: وقائع المؤتمر العلمي لعموم الاتحاد - كييف: 1976 ، المجلد 1 ، ص. 13-20.

8. Lockpshn L.I.، Semenov V.V. مضخة بمكبس عميق بمحرك تحريضي أسطواني // محرك كهربائي بمحركات كهربائية خطية: وقائع المؤتمر العلمي لعموم الاتحاد ، كييف: 1976 ، المجلد 2 ، ص 39-43.

9. المحركات الكهربائية الخطية ذات التصميم الغاطس لقيادة مضخات الغطاس العميق / LI Lokshin، V.V. سيمينوف ، أ. صور ، ج. Chazov // ملخصات مؤتمر الأورال حول الديناميكا المائية المغناطيسية. - بيرم ، 1974 ، ص 51-52.

10. مضخات كهربائية غاطسة خطية / LI Lokshin، V.V. سيمينوف وآخرون. // ملخصات مؤتمر الأورال حول الديناميكا المائية المغناطيسية.-بيرم ، 1974 ، ص 52-53.

11. P. Semenov V.V. محرك الحث الخطي لمضخة بكباس مع عنصر ثانوي ، يجمع بين وظائف مائع العمل والتحكم // ملخص الأطروحة ، مرشح العلوم التقنية ، - سفيردلوفسك ، 1982 ، -18 ص.

12. سيمينوف ف. الاتجاهات الرئيسية في بناء أنظمة التحكم للمحرك الخطي لمحرك المضخات العميقة // مجموعة الأعمال العلمية UPI ، -Sverdlovsk ، 1977 ، ص 47-53.

13. Lokshin L.I.، Syur A.N.، Chazov G.A. حول مسألة إنشاء مضخة بدون قضيب بمحرك كهربائي خطي // الآلات ومعدات الزيت. - م: 1979 ، رقم 12 ، ص 37-39.

14. M.Osnach A.M. نظام التحكم لمحرك كهربائي خطي مغمور لوحدة ضخ لإنتاج الزيت // تحويل الطاقة الكهروميكانيكية: Coll. المؤلفات العلمية - كييف ، 1986 ، ص 136 - 139.

15. Tiismus Kh.A.، Laugis Yu.Ya.، Teemets R.A. خبرة في تطوير وتصنيع وتطبيق المحركات الحثية الخطية // وقائع TLI ، تالين ، 1986 ، رقم 627 ، ص. 15-25.

16. بحث معاملات وخصائص LIM مع جزء ثانوي خارجي أسطواني / J.Nazarko، M.Tall // Pr. نوك. إنست. يوكل. Electromaszyn Polutechniki Warszawskie.181 ، 33 ، ج. 7-26 (سياسة) ، RZh EM ، 1983 ، رقم 1I218.

17. Lokshin L.I.، Vershinin V.A. حول طريقة الحساب الحراري للمحركات الحثية الخطية من النوع الغاطس // مجموعة الأعمال العلمية UPI ، -Sverdlovsk ، 1977 ، ص 42-47.

18. Sapsalev A.V. محرك كهربائي دوري بدون تروس // الهندسة الكهربائية ، 2000 ، العدد 11 ، ص 29 - 34.

19. موغيلنيكوف قبل الميلاد ، أولينيكوف أ.م. ، سترينيكوف أ. محركات غير متزامنة بدوار مزدوج الطبقة وتطبيقاتها. -M: Energoatom-Publishing House ، 1983.-120s.

20. Sipailov G.A. ، Sannikov D.I. ، Zhadan V.A. الحسابات الحرارية الهيدروليكية والديناميكية الهوائية في الآلات الكهربائية. - م: أعلى. Shk. ، 1989. - 239 ثانية.

21- محمد شاخوف م. محولات الطاقة الكهروميكانيكية الخاصة في الاقتصاد الوطني. - طشقند: معجب ، 1985. - 120 ثانية.

22- Kutateladze S. انتقال الحرارة والمقاومة الهيدروليكية. -M: Energoatomizdat ، 1990. -367 ثانية.

23. إنكين أ. المجالات الكهرومغناطيسية ومعلمات الآلات الكهربائية. - نوفوسيبيرسك: يوكيا ، 2002. - 464 ص.

24. Bessonov J1.A. الأسس النظرية للهندسة الكهربائية. المجال الكهرومغناطيسي: كتاب مدرسي. الطبعة العاشرة ، النمطية .- M: Gardariki ، 2003.-317s.

25. النماذج الرياضية لآلات الحث الخطي على أساس الدوائر المكافئة: Textbook / F.N. سارابولوف ، س. سارابولوف ، ب.شيمتشاك. الطبعة الثانية ، مراجعة. و أضف. إيكاترينبرج: GOU VPO USTU-UPI ، 2005. -431 ص.

26. محركات كهربائية خطية أسطوانية ذات خصائص محسنة / A.Yu. كونييف ، S.V. Sobolev ، V.A. جوريانوف ، في. سوكولوف // مواد المؤتمر الكهرتقني لعموم روسيا. - م ، 2005 ، ص.134-144.

27. طرق تحسين أداء المحركات الأسطوانية الخطية غير المتزامنة / V. جوريانوف ، أ. كونييف ، ف. سوكولوف // طاقة المنطقة. 2006 عدد 1-2 ص 51-53.

28. طرق لتحسين المحركات الحثية الخطية الأسطوانية / V.А. جوريانوف ، أ. كونييف ، S.V. سوبوليف ، في. سوكولوف // المجمعات والأنظمة الكهروتقنية: المجموعة العلمية المشتركة بين الجامعات. - أوفا: USATU ، 2005 ، ص 88-93.

29- أ. الاتحاد السوفياتي رقم 491793. مضخة ذات مكبس عميق بدون قضيب ذات عمل مزدوج / V.V. Semenov ، L.I. لوكشين ، ج.أ.شازوف ؛ بيرميني بينفت ، أب. 12/30/70 رقم 1601978. نشرت-10.02.76. IPC F04B47 / 00.

30. أ. الاتحاد السوفياتي رقم 538153. وحدة ضخ بدون قضيب / E.M. جينيف ، ج. سميردوف ، ل. لوكشين وآخرين ؛ بيرمنيب تطبيق 07/02/73 رقم 1941873. سنة النشر. 01.25.77. IPC F04B47 / 00.

31- أ. الاتحاد السوفياتي رقم 1183710 وحدة ضخ قاع البئر / A.K. شيدلوفسكي ، إل جي. بيزوسي ، أ. أوستروفسكي وآخرون ؛ معهد الديناميكا الكهربائية التابع لأكاديمية العلوم في جمهورية أوكرانيا الاشتراكية السوفياتية. معهد البحث والتطوير لصناعة النفط. تطبيق 03/20/81 رقم 3263115 / 25-06. سنة النشر. ^ BI ، 1985 ، 37. IPC F04B47 / 06.

32- أ. الاتحاد السوفياتي # 909291. مضخة البئر الكهرومغناطيسية / AA Po-znyak ، A.E. تينت ، في. فوليفوروف وآخرون ؛ معهد SKB MGD للفيزياء التابع لأكاديمية العلوم في لاتفيا. SSR. تطبيق 02.04.80 رقم 2902528 / 25-06. سنة النشر. في BI. 1983 ، رقم 8. IPC F04B 43/04 ، F04B 17/04.

33- أ. اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية # 909290. مضخة البئر الكهرومغناطيسية / AA Po-znyak ، A.E. تينت ، في. فوليفوروف وآخرون ؛ معهد SKB MGD للفيزياء التابع لأكاديمية العلوم في لاتفيا. SSR. تطبيق 02.04.80 رقم 2902527 / 25-06. سنة النشر. في BI. 1983 ، رقم 8. IPC F04B 43/04 ، F04B 17/04.

34. براءة الاختراع الأمريكية رقم 4548552. تركيب ضخ عميق. تركيب مضخة بئر بصمام مزدوج / D.R. هولم. تطبيق 02/17/84 رقم 581500. سنة النشر. 10.22.85. MTIKF04B 17/04. (NKI 417/417).

35. براءة الاختراع الأمريكية رقم 4687054. محرك كهربائي خطي لمضخة البئر. محرك كهربائي خطي للاستخدام في قاع البئر / GW. راسل ، ل. أندروود. تطبيق 03/21/85 رقم 714564. 08/18/87. IPC E21B 43/00. F04B 17/04. (NKI 166/664).

36- أ. تشيكوسلوفاكيا # 183118. المحرك التعريفي الخطي. محرك Linearni induk-cni / Ianeva P. Appl. 06.06.75 No. PV 3970-75. سنة النشر. 05.15.80. IPC H02K41 / 02.

37. CPP No. 70617. محرك خطي أسطواني مزود بمصدر طاقة منخفض التردد. محرك كهربائي خطي cilindic، de joasa freventa / V. Fireteanu، C. Bala، D. Stanciu. تطبيق 6.10.75. رقم 83532. سنة النشر. 30.06.80. IPC H02K41 / 04.

38. أ. CCCP # 652659. النواة المغناطيسية لمحرِّض محرك أسطواني خطي / V.V. فيلاتوف ، أ. صور ، ج. سميردوف. بيرميني بينفت. تطبيق 4.04.77. رقم 2468736. سنة النشر. 18/03/1979. IPC N02K41 / 04. رقم BI 10.

39- أ. الاتحاد السوفياتي # 792509. محث محرك أسطواني خطي / V.V. فيلاتوف ، أ. صور ، ل. لوكشين. بيرمنيب تطبيق 10/12/77. رقم 2536355. سنة النشر. 30 لترًا 2.80. MPK N02K41 / 02.

40- أ. الاتحاد السوفياتي # 693515. محرك أسطواني خطي غير متزامن / L.K. سوروكين. تطبيق 6.04.78. رقم 2600999. سنة النشر. 28.10.79. MPK N02K41 / 02.

41- أ. الاتحاد السوفياتي رقم 1166232. محرك خطي متعدد الأطوار / L.G. بلا لحية معهد الديناميكا الكهربائية التابع لأكاديمية العلوم في جمهورية أوكرانيا الاشتراكية السوفياتية. تطبيق 05.06.78. رقم 2626115/2407. سنة النشر. BI ، 1985 ، رقم 25. IPC N02K2 / 04.

42- أ. اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية # 892595. محث محرك كهربائي أسطواني خطي / V.S Popkov ، N.V. بوجاتشينكو ، ف. Grigorenko وآخرون مكتب تصميم المحركات الكهربائية الخطية. تطبيق 04.04.80. رقم 2905167. سنة النشر. بي 1981 ، رقم 47. IPC N02K41 / 025.

43- أ. الاتحاد السوفياتي # 1094115. محث محرك كهربائي أسطواني خطي / N.V. بوجاتشينكو ، ف. جريجورينكو. OKB للمحركات الكهربائية الخطية. تطبيق 02/11/83. ، رقم 3551289 / 24-07. سنة النشر. بي 1984 ، رقم 19. IPC N02K41 / 025.

44. أ. الاتحاد السوفياتي # 1098087. محث محرك كهربائي أسطواني خطي / N.V. بوجاتشينكو ، ف. جريجورينكو. OKB للمحركات الكهربائية الخطية. 3javl.24.03.83.، No. 3566723 / 24-07. سنة النشر. بي 1984 ، رقم 22. IPC N02K41 / 025.

45- أ. الاتحاد السوفياتي # 1494161. محث محرك كهربائي أسطواني خطي / D.I. مازور ، م. لوتسيف ، في. غورالنيك وآخرين ؛ OKB للمحركات الكهربائية الخطية. تطبيق 07/13/87. رقم 4281377 / 24-07. سنة النشر. في BI 1989 ، رقم 26. IPC N02K4 / 025.

46- أ. الاتحاد السوفياتي رقم 1603495. محث محرك كهربائي أسطواني خطي / N.V. بوجاتشينكو ، ف. جريجورينكو. OKB للمحركات الكهربائية الخطية. تطبيق 04.05.88. ، رقم 4419595 / 24-07. سنة النشر. BI 1990 ، رقم 40.

47- أ. الاتحاد السوفياتي # 524286. المحرك التعريفي الخطي / V.V. سيمينوف ، أ. كوستيوك ، ف. سيفاستيانوف. PermNIPIneft.-Publ. في BI، 1976، No. 29، MPK N02K41 / 04.

48- أ. اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية # 741384. المحرك التعريفي الخطي / V.V. سيمينوف ، إم جي. ممحاة؛ بيرمنيب تطبيق 12/23/77 ، رقم 2560961 / 24-07. سنة النشر. في BI ، 1980 ، رقم 22. IPC N02K41 / 04.

49- أ. الاتحاد السوفياتي # 597051. محرك كهربائي / V.V. سيمينوف ، LI Lokshin ، وآخرون. 05/29/75 رقم 2138293 / 24-07. سنة النشر. في BI ، 1978 ، رقم 9. IPC N02K41 / 04.

50- أ. اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية # 771842. جهاز للتحكم في محرك كهربائي خطي غاطس للحركة الترددية / V.V. سيمينوف. بيرمنيب تطبيق 10/31/78. رقم 2679944 / 24-07. سنة النشر. in BI، 1980، No. 38 MPK N02R7 / 62، N02K41 / 04.

51- أ. الاتحاد السوفياتي # 756078. وحدة ضخ محرك كهربائي بدون قضيب / G.G. سميردوف ، أ. صور ، أ. كريفونوسوف ، ف. فيلاتوف. بيرمنيب تطبيق 06/28/78 ، رقم 2641455. سنة النشر. في BI ، 1980 ، رقم 30. IPC F04B47 / 06.

52- أ. USSR # 9821139. جهاز لحماية المحرك الكهربائي الغاطس من الظروف غير الطبيعية / G.V. كونينين ، أ. صور ، ل. لوك شين وآخرون ؛ بيرمنيب 05/04/81 ، رقم 3281537. سنة النشر. في BI ، 1982 ، رقم 46.

53. مضخة قاع البئر. جهاز ضخ للتركيب في ابار / م. ويب. شركة البترول البريطانية تطبيق 08.12.82 ، رقم 8234958 (Vbr). سنة النشر. 07/27/83. IPC F04B17 / 00.

54. Davis M.V. المحرك التعريفي الخطي كونتريك / براءة الاختراع الأمريكية رقم 3602745. تطبيق 03/27/70. سنة النشر. 08/31/71. MPK N02K41 / 02.

55. Perfectionements aux.

يرجى ملاحظة أن النصوص العلمية المذكورة أعلاه تم نشرها للحصول على المعلومات وتم الحصول عليها عن طريق التعرف على النصوص الأصلية للأطروحات (OCR). في هذا الصدد ، قد تحتوي على أخطاء مرتبطة بنقص خوارزميات التعرف. لا توجد مثل هذه الأخطاء في ملفات PDF للأطروحات والملخصات التي نقدمها.