CLD. Система за управление на задвижването за машини на Mitsubishi Electric EDM. С цилиндрични линейни асинхронни двигатели Specialty 05.09 03 линейни цилиндрични двигатели

Работен текст Баженов, Владимир Аркадевич, дисертация по Електротехнологии и електрическо оборудване в земеделието

ФЕДЕРАЛНА ДЪРЖАВНА БЮДЖЕТНА ОБРАЗОВАТЕЛНА ИНСТИТУЦИЯ ЗА ВИСШЕ ПРОФЕСИОНАЛНО ОБРАЗОВАНИЕ "ИЖЕВСКА ДЪРЖАВНА АГРАДИЧНА АКАДЕМИЯ

Като ръкопис

Владимир Баженов

ЦИЛИНДРИЧЕН ЛИНЕЙЕН АСИНХРОНЕН МОТОР, ЗАВЪРШЕН ОТ ВИСОКО НАПРЕЖЕНИЕ

Специалност 05.20.02 Електротехнологии и електрообзавеждане в селското стопанство

ДИСЕРТАЦИЯ за степен на кандидат на техническите науки

Научен ръководител: кандидат на техническите науки,

Владикин Иван Ревович

Ижевск - 2012

На различни етапи от изследванията работата се извършваше под ръководството на доктор на техническите науки, професор, ръководител. Катедра за електрически машини, Челябински институт по механизация и електрификация на селското стопанство А.А. Пястолов (глави 1, 4, 5) и доктор на техническите науки, професор, ръководител. Катедра "Електрическо задвижване и електрически машини" на Санкт Петербургския държавен аграрен университет А.П. Епифанова (Глава 2, 3), Авторът изразява своята искрена благодарност.

ВЪВЕДЕНИЕ ................................................. .................................................. .................................... пет

1 АНАЛИЗ НА ПРИВОДИТЕЛИТЕ НА МАСЛО И МЕХАНИЗМИТЕ ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ ......................................... . ................................................. . ........................................... 7

1.1 Конструкция и принцип на действие на превключвателите .......................................... .. ...... единадесет

1.2 Класификация на изпълнителните механизми .............................................. . ..................................... четиринадесет

1.3 Основни задвижващи елементи .............................................. ................................деветнайсет

1.4 Общи изисквания към дизайна на задвижванията ... ..22

1.5 Електромагнитни задвижващи механизми ............................................... ................................ 26

1.5.1 Проектиране на електромагнитни задвижвания ........................................... ....... 28

1.5.2 Електромагнитен задвижващ механизъм за променлив ток ........ 42

1.5.3 Задвижване на базата на плосък LIM ......................................... . .......................... 45

1.5.4 Задвижване на прекъсвача на базата на въртящ се асинхронен двигател ... ............... ................................... ... 48

1.5.5 Задвижване на базата на цилиндричен линеен асинхронен

двигател ................................................. .................................................. ....................... петдесет

ГЛАВА ЗАКЛЮЧЕНИЯ И ЦЕЛИ НА РАБОТАТА ........................................... . .............................. 52

2 ИЗЧИСЛЕНИЕ НА ХАРАКТЕРИСТИКИТЕ НА ЛИНЕЙНИ АСИНХРОННИ МОТОР-ГАГЕЛИ ... ... ............................................... ... ............................................ 55

2.1 Анализ на методите за изчисляване на характеристиките на LIM ........................................ .... ....... 55

2.2 Метод, основан на едномерна теория .......................................... ... ........................... 56

2.3 Методология, базирана на двумерна теория .......................................... .. ............... 58

2.4 Техника, базирана на триизмерен модел ......................................... ... ............... 59

2.5 Математически модел на цилиндричен асинхронен двигател включен

въз основа на еквивалентната схема ............................................. .. ................................................ 65

ЗАКЛЮЧЕНИЯ В ГЛАВА ................................................ .................................................. ................ 94

3 ИЗЧИСЛЕНИЕ И ТЕОРЕТИЧНО ИЗСЛЕДВАНЕ ............................................. ...... 95

3.1 Общи разпоредби и задачи, които трябва да бъдат решени (изявление на проблема) ........................... 95

3.2.Изследвани показатели и параметри ............................................ ....................... 96

ЗАКЛЮЧЕНИЯ В ГЛАВА ................................................ .................................................. ............ 105

4 ЕКСПЕРИМЕНТАЛНИ ИЗСЛЕДВАНИЯ ............................................... ........... 106

4.1 Определяне на инерционното съпротивление на системата за задвижване VM .................... 106

4.2 Определяне на характеристиките на еластичните елементи ... .. 110

4.3 Определяне на електродинамичните характеристики ....................................... 114

4.4 Определяне на аеродинамично въздушно съпротивление и

хидроизолационно масло ВМ .............................................. ................. 117

ЗАКЛЮЧЕНИЯ В ГЛАВА ................................................ .................................................. ............. 121

5 ТЕХНИЧЕСКИ И ИКОНОМИЧЕСКИ ПОКАЗАТЕЛИ ............................................. . ........ 122

ЗАКЛЮЧЕНИЯ В ГЛАВА ................................................ .................................................. ............. 124

ОБЩИ ЗАКЛЮЧЕНИЯ И РЕЗУЛТАТИ ОТ ИЗСЛЕДВАНИЯ ....................................... 125

ЛИТЕРАТУРА ................................................. .................................................. .......................... 126

ПРИЛОЖЕНИЕ А ................................................ .................................................. ................... 137

ПРИЛОЖЕНИЕ Б ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА ИНДИКАТОРИТЕ ЗА НАДЕЖДНОСТ VM6 ... 35KV ... 139

ПРИЛОЖЕНИЕ Б СПРАВКА ЗА ИЗСЛЕДВАНЕТО НА ОБЕКТА НА РАЗВИТИЕ ................... 142

I Патентна документация ............................................... ....................................... 142

II Научно-техническа литература и техническа документация ........................ 143

III Технически характеристики на цилиндричен линеен асинхронен двигател ... . ................................................. . ........................... 144

IV Анализ на експлоатационната надеждност на задвижванията VM-6 .. .35 kV ...................... 145

V Конструктивни характеристики на основните типове задвижвания VM-6 ... 35 kV ........ 150

ПРИЛОЖЕНИЕ Г ................................................ .................................................. .................... 156

Пример за конкретно изпълнение на задвижването ......................................... ..... .................. 156

превключвател за високо напрежение .............................................. .. ................................... 156

Изчисляване на консумираната мощност от инерционното задвижване ...................................... 162

по време на операцията по включване на VM .......................................... .... ........................................ 162

Указател на основните символи и съкращения ............................................ . ......... 165

ВЪВЕДЕНИЕ

С прехвърлянето на селскостопанската продукция на индустриална основа изискванията за нивото на надеждност на електрозахранването се повишават значително.

Целевата цялостна програма за подобряване на надеждността на електрозахранването на селскостопанските потребители / CKP PN / предвижда широкото въвеждане на оборудване за автоматизация за разпределителни мрежи в селските райони от 0,4 ... .35 kV, като един от най-ефективните начини за постигане на тази цел . Програмата включва по-специално оборудване на разпределителните мрежи с модерно комутационно оборудване и задвижващи устройства за тях. Заедно с това се предполага широко използване, особено на първия етап, на основното комутационно оборудване в експлоатация.

Най-широко разпространени в селските мрежи са маслените прекъсвачи (VM) с пружинни и пружинни задвижвания. От експлоатационния опит обаче е известно, че VM задвижванията са един от най-малко надеждните елементи на разпределителните устройства. Това намалява ефективността на интегрираната автоматизация на селските електрически мрежи. Например в него се отбелязва, че 30 ... 35% от случаите на релейна защита и автоматизация / RPA / не се изпълняват поради незадоволителното състояние на задвижванията. Освен това до 85% от дефектите се дължат на VM 10 ... 35 kV с задвижвания с пружинен товар. Според работните данни 59,3% от повредите на автоматичното повторно затваряне / AR / на базата на пружинни задвижвания възникват поради спомагателни контакти на задвижването и прекъсвача, 28,9% поради механизми за включване на задвижването и задържането му в затворено положение. Незадоволителното състояние и необходимостта от модернизация и разработване на надеждни задвижвания са отбелязани в работите.

Съществува положителен опит от използването на по-надеждни електромагнитни постояннотокови задвижвания за 10 kV VM в понижаващи се подстанции за селскостопански цели. Въпреки това, поради редица функции, тези устройства не са намерили широко приложение [53].

Целта на този етап от изследването е да се избере посоката на изследване.

В процеса на работа бяха решени следните задачи:

Определяне на показателите за надеждност на основните типове задвижвания VM-6 .. .35 kV и техните функционални възли;

Анализ на конструктивните характеристики на различни видове задвижвания VM-6 ... 35 kV;

Обосновка и избор на конструктивно решение за VM задвижване 6 ... 35 kV и насоки за изследване.

1 АНАЛИЗ НА ПРИВОДИТЕЛИТЕ НА МАСЛО И МЕХАНИЗМИТЕ

Работата на задвижването за маслени прекъсвачи 6-10 kV до голяма степен зависи от съвършенството на дизайна. Характеристиките на дизайна се определят от изискванията, наложени им:

Мощността, консумирана от устройството по време на операцията по включване на VM, трябва да бъде ограничена, тъй като захранването се доставя от спомагателни трансформатори с ниска мощност. Това изискване е особено важно за понижаващите се подстанции за захранване със селскостопанска енергия.

Задвижването на масления прекъсвач трябва да осигурява достатъчна скорост на превключване,

Дистанционно и локално управление,

Нормална работа при допустими нива на промяна в работните напрежения и др.

Въз основа на тези изисквания основните механизми на задвижванията са направени под формата на механични преобразуватели с различен брой етапи (етапи) на усилване, които в процеса на изключване и включване консумират малко енергия за управление на големия поток на консумираната от превключвателя енергия.

При известни задвижвания усилвателните каскади се изпълняват структурно под формата на заключващи устройства (ZUO, ZUV) с резета, редуциращи механизми (RM) с многозвенни лостови лостове, както и механични усилватели (MU), използващи енергията на повдигнат товар или компресирана пружина. Фигури 2 и 3 (приложение Б) показват опростени схеми на задвижвания за маслени превключватели от различен тип. Стрелките и цифрите над тях показват посоката и последователността на взаимодействие на механизмите в процеса на работа.

Основните превключващи устройства на подстанциите са маслени и безмаслени превключватели, разединители, предпазители с напрежение до 1000 V и повече, прекъсвачи, прекъсвачи. В електрически мрежи с ниска мощност с напрежение 6-10 kV са инсталирани най-простите комутационни устройства - превключватели на товара.

В разпределителни уреди 6 ... 10 kV, в изтеглящи се разпределителни уреди често се използват висящи превключватели с ниско съдържание на масло с вградени пружини или електромагнитни задвижвания (VMPP, VMPE): Номинални токове на тези превключватели: 630 A, 1000 A, 1600 A, 3200 А.

Прекъсващ ток 20 и 31,5 kA. Такава гама от конструкции прави възможно използването на прекъсвачи VMP както в електрически инсталации със средна мощност, така и на големи входни линии и отстрани на вторични вериги на относително големи трансформатори. Версията за ток от 31,5 kA позволява използването на компактни прекъсвачи VMP в мощни мрежи от 6 ... 10 kV, без да реагира и по този начин да намали колебанията на напрежението и отклоненията в тези мрежи.

Превключвателите тип VMG-10 с ниско съдържание на масло с пружинно и електромагнитно задвижване са произведени за номинални токове 630 и 1000 A и ток на късо съединение 20 kA. Те са вградени в стационарни камери от серията KSO-272 и се използват главно в електрически инсталации със средна мощност. Съществуват и нискомаслени прекъсвачи от тип VMM-10 с ниска мощност с вградени пружинни задвижвания за номинален ток 400 A и номинален ток на скъсване 10 kA.

В широка гама от конструкции и параметри се произвеждат електромагнитни превключватели от следните типове: VEM-6 с вградени електромагнитни задвижвания за напрежение 6 kV, номинални токове 2000 и 3200 A, номинален прекъсващ ток 38,5 и 40 kA;

VEM-10 с вградено електромагнитно задвижване, за напрежение 10 kV, номинални токове 1000 и 1250, номинален прекъсващ ток 12,5 и 20 kA;

VE-10 с вградени пружинни задвижвания, за напрежение 10 kV, номинални токове 1250, 1600, 2500, 3000 A. Номинални прекъсващи токове 20 и 31,5 kA.

Електромагнитните превключватели по своите параметри съответстват на нискомаслените превключватели VMP и имат същото поле на приложение. Те са подходящи за чести превключващи операции. Капацитетът на превключване на превключвателите зависи от вида на задвижването, неговия дизайн и надеждността на работа. В подстанциите на промишлени предприятия се използват главно пружинни и електромагнитни задвижвания, вградени в прекъсвача. Електромагнитните задвижвания се използват в критични инсталации:

При захранване на електрически приемници от първа и втора категория с чести превключващи операции;

Особено критични електрически инсталации от първа категория, независимо от честотата на операциите;

С акумулаторна батерия.

За подстанции на промишлени предприятия се използват цялостни големи блокови устройства: разпределителни устройства, KSO, KTP с различна мощност, напрежение и предназначение. Пълните устройства с всички устройства, измервателни уреди и спомагателни устройства се произвеждат, сглобяват и тестват във фабриката или в цеха и се доставят сглобени до мястото за монтаж. Това дава страхотен икономически ефект, тъй като ускорява и намалява разходите за строителство и монтаж и ви позволява да работите с индустриални методи. Пълните разпределителни уреди имат два фундаментално различни дизайна: изтегляем (серия разпределителни уреди) и стационарен (серия

KSO, KRUN и др.). Устройствата от двата типа имат еднакъв успех при решаването на проблемите с електрическите инсталации и поддръжката.

Разтегателните разпределителни уреди са по-удобни, надеждни и безопасни за работа. Това се постига чрез защита на всички части под напрежение и контактни връзки с надеждна изолация, както и възможността за бърза смяна на прекъсвача чрез разточване и обслужване в сервиз. Разположението на задвижването на прекъсвача е такова, че външната му проверка може да се извърши както със затворено, така и с отворено положение на прекъсвача, без да се разточва последният.

Растенията произвеждат унифицирани серии изтеглящи се разпределителни устройства за вътрешна инсталация за напрежения до 10 kV, основните технически параметри на които са дадени в таблица 1.

Таблица 1.1 - Основни параметри на разпределителните уреди за напрежение 3-10 kV за вътрешна инсталация

Серия Номинално напрежение, в kV Номинален ток, в A Тип маслен прекъсвач Тип задвижване

KRU2-10-20UZ 3.6, 10 630 1000 1600 2000 2500 3200 Казан с ниско масло VMP-Yuld PE-11 PP67 PP70

KR-10-31, 5UZ 6.10 630 1000 1600 3200 Казан с ниско масло

KR-10D10UZ 10 1000 2000 4000 5000 Казан с ниско масло

KE-10-20UZ 10 630 1000 1600 2000 3200 Електромагнитни

KE-10-31, 5UZ 10 630 1000 Електромагнитни

1.1 Конструкция и принцип на действие на превключвателите

Превключвателите от типа VMG-10-20 са триполюсни превключватели за високо напрежение с малък обем дъгогасителна течност (трансформаторно масло). Превключвателят е предназначен за превключване на високоволтови променливотокови вериги с напрежение 10 kV в нормален работен режим на инсталацията, както и за автоматично изключване на тези вериги при токове на късо съединение и претоварвания, възникнали в резултат на необичайна и аварийна работа режими на инсталацията.

Принципът на действие на прекъсвача се основава на гасене на електрическата дъга, която възниква, когато контактите се отворят от потока на газьолна смес, образувана в резултат на интензивното разлагане на трансформаторното масло под действието на силно изгаряне на дъга температура. Този поток получава определена посока в специално устройство за гасене на дъга, разположено в зоната на изгаряне на дъгата.

Прекъсвачът се управлява от задвижвания. В този случай оперативното затваряне се извършва поради енергията на задвижването, а изключването се дължи на енергията на разединяващите пружини на самия прекъсвач.

Конструкцията на прекъсвача е показана на фиг. 1.1. Три полюса на превключвателя са монтирани на обща заварена рамка 3, която е основата на превключвателя и има отвори за закрепване на превключвателя. От предната страна на рамката има шест порцеланови изолатора 2 (по два на полюс) с вътрешно еластично механично закрепване. Полюс на превключвателя 1 е окачен на всяка двойка изолатори.

Работният механизъм на прекъсвача (фиг. 9) се състои от вал 6 със заварени към него лостове 5. Към крайните лостове 5 са ​​свързани отварящи се пружини 1, към средния - буферна пружина 2. На противоположните краища на лостовете, изолиращите лостове са механично закрепени, които са свързани с помощта на тоководещи контактни пръти 9

обици със зелева супа 7 и служат за прехвърляне на движение от вала на превключвателя към контактния прът.

инсталации (тип VMP-10) - общ изглед

Чифт двураменни лостове 4 с ролки в краищата са заварени между крайния и средния лост на вала на превключвателя. Тези лостове служат за ограничаване на затворените и затворени позиции на прекъсвача. Когато е включен, един от ролките стига до болта 8, когато е изключен, вторият валяк придвижва буферния прът 3 на маслото; по-подробна структура на която е показана на фиг. 1. 2.

В зависимост от кинематиката на кабината, превключвателят позволява средна или странична връзка на задвижването. При средната връзка на задвижването се използва лост 13 (фиг. 1.1); за странично свързване лост 12 е допълнително монтиран на вала на превключвателя (фиг. 1.1).

Фигура 1.2 - Полюс на превключвателя

Основната част на полюса на прекъсвача (фиг. 1.2) е цилиндър 1. За прекъсвачите с номинален ток 1000А тези цилиндри са изработени от месинг. Цилиндрите на превключвателите за номинален ток 63ОА са изработени от стомана и имат надлъжен немагнитен шев. Към всеки цилиндър са заварени две скоби за закрепването му към носещите изолатори и кожух 10 с тапа за пълнене на масло 11 и индикатор за масло 15. Корпусът служи като допълнение

• • Технологии и средства за селскостопанска механизация
  • Електротехнологии и електрообзавеждане в селското стопанство
  • Селскостопански технологии и инструменти за поддръжка

Като ръкопис

Владимир Баженов

Цилиндричен линеен асинхронен двигател в задвижване високопревключватели на напрежение

Специалност 05.20.02 - електрически технологии и електрообзавеждане в

дисертация за научна степен

кандидат на техническите науки

Ижевск 2012

Работата е извършена във Федералната държавна бюджетна образователна институция за висше професионално образование "Държавна селскостопанска академия в Ижевск" (FGBOU VPO Държавна земеделска академия в Ижевск)

Научен ръководител: кандидат на техническите науки, доцент

Владикин Иван Ревович

Официални опоненти: Воробиев Виктор Андреевич

Доктор на техническите науки, професор

FGBOU VPO MGAU

тях. В.П. Горячкина

Бекмачев Александър Егорович

кандидат на техническите науки,

Ръководител проект

ЗАО "Радиант-Елком"

Водеща организация:

Федерална държавна бюджетна образователна институция за висше професионално образование "Държавна земеделска академия в Чуваш"

Защитата ще се проведе " 28 »Май 2012 г. в 10 часа на заседание на Дисертационния съвет KM 220.030.02 в Държавната земеделска академия в Ижевск на адрес: 426069, Ижевск, ул. Студент, 11, стая. 2.

Тезата може да бъде намерена в библиотеката на Държавната земеделска академия в Ижевск.

Публикувано на уебсайта: www.izhgsha / ru

Научен секретар

дисертационен съвет Н.Ю. Литвинюк

ОБЩО ОПИСАНИЕ НА РАБОТАТА

Уместност на темата.С прехвърлянето на селскостопанската продукция на индустриална основа изискванията за нивото на надеждност на електрозахранването се повишават значително.

Целевата цялостна програма за подобряване на надеждността на електрозахранването на селскостопанските потребители / CKP PN / предвижда широкото въвеждане на автоматизационно оборудване за селските разпределителни мрежи от 0,4 ... 35 kV, като един от най-ефективните начини за постигане на тази цел. Програмата включва по-специално оборудване на разпределителните мрежи с модерно комутационно оборудване и задвижващи устройства за тях. Заедно с това се приема, че основното комутиращо оборудване в експлоатация се използва широко.

Най-широко разпространени в селските мрежи са маслените прекъсвачи (VM) с пружинни и пружинни задвижвания. От експлоатационния опит обаче е известно, че VM задвижванията са един от най-малко надеждните елементи на разпределителните устройства. Това намалява ефективността на интегрираната автоматизация на селските електрически мрежи. Например, в изследванията на Сулимов М.И., Гусев В.С. отбелязва се, че 30 ... 35% от случаите на релейна защита и автоматизация (RPA) не се изпълняват поради незадоволителното състояние на задвижванията. Освен това до 85% от дефектите се дължат на VM 10 ... 35 kV с задвижвания с пружинен товар. Изследователите Зул Н.М., Палюга М.В., Анисимов Ю.В. имайте предвид, че 59,3% от отказите на автоматичното повторно затваряне (AR) на базата на пружинни задвижвания се дължат на спомагателните контакти на задвижването и прекъсвача, 28,9% поради механизмите за включване на задвижването и задържането му в затворено положение. Незадоволителното състояние и необходимостта от модернизация и разработване на надеждни задвижвания са отбелязани в произведенията на А. В. Гриценко, В. М. Цвяк, В. С. Макаров, А. С. Олиниченко.

Снимка 1 - Анализ на повреди в електрически задвижвания VM 6 ... 35 kV

Има положителен опит от използването на по-надеждни променливотокови и постояннотокови електромагнитни задвижвания за 10 kV VM в понижаващи се подстанции за селскостопански цели. Електромагнитните задвижвания, както е отбелязано в работата на Г. И. Мелниченко, се сравняват благоприятно с други видове задвижвания в тяхната простота на дизайна. Въпреки това, като задвижвания с директно действие, те консумират много енергия и изискват инсталирането на обемиста акумулаторна батерия и зарядно устройство или токоизправител със специален трансформатор от 100 kVA. Поради посочения брой функции, тези устройства не се използват широко.

Анализирахме предимствата и недостатъците на различни устройства за VM.

Недостатъци на електромагнитните задвижвания с постоянен ток: невъзможност за регулиране на скоростта на движение на сърцевината на превключващия електромагнит, висока индуктивност на намотката на електромагнита, което увеличава времето за включване на превключвателя до 3..5 s, зависимост от тягова сила върху позицията на сърцевината, което води до необходимостта от ръчно включване, батерия или токоизправител с висока мощност и големите им размери и тегло, което отнема до 70 м2 полезна площ и др.

Недостатъци на електромагнитните променливотокови задвижвания: висока консумация на енергия (до 100 ... 150 kVA), голямо напречно сечение на захранващите проводници, необходимостта от увеличаване на мощността на спомагателния трансформатор според състоянието на допустимия спад на напрежението, зависимостта на мощността на първоначалното положение на сърцевината, невъзможността за регулиране на скоростта на движение и т.н.

Недостатъци на асинхронното задвижване на плоски линейни асинхронни двигатели: големи размери и тегло, стартов ток до 170 A, зависимост (рязко намаляващо) тягово усилие от отоплението на бегача, необходимостта от висококачествено регулиране на хлабините и сложността на дизайна.

Горните недостатъци липсват при цилиндрични линейни асинхронни двигатели (CLAD) с оглед на техните конструктивни характеристики и тегло и размери. Затова предлагаме да ги използваме като силов елемент в задвижвания от тип PE-11 за превключватели на маслото, които според Западноуралския департамент на Ростехнадзор за Удмуртска република днес са в експлоатация на баланса на електроснабдителните компании на VMP-10 тип 600 броя, VMG-35 тип 300 парчета ...

Въз основа на горното се формулира следното. цел на работата: повишаване на ефективността на задвижването на маслени прекъсвачи с високо напрежение 6 ... 35 kV, работещи на базата на MLAD, което позволява да се намалят щетите от недостига на електроенергия.

За постигане на тази цел бяха поставени следните изследователски задачи:

1. Проведете общ анализ на съществуващите конструкции на задвижвания за високоволтови превключватели 6 ... 35 kV.
2. Разработване на математически модел на CLAD въз основа на триизмерен модел за изчисляване на характеристиките.
3. Определете параметрите на най-рационалния тип задвижване въз основа на теоретични и експериментални изследвания.
4. Провеждане на експериментални изследвания на характеристиките на тягата на превключватели 6 ... 35 kV, за да се провери адекватността на предложения модел на съществуващите стандарти.
5. Да се ​​разработи дизайнът на задвижването за маслени прекъсвачи 6 ... 35 kV на базата на CLAD.
6. Извършете проучване за осъществимост на ефективността на използването на CLAD за задвижвания на маслени превключватели 6 ... 35 kV.

Обект на изследванее: цилиндричен линеен асинхронен електродвигател (CLAD) на задвижващи устройства за ключове на селски разпределителни мрежи 6 ... 35 kV.

Предмет на изследване: изследване на тяговите характеристики на CLAD при работа в маслени прекъсвачи 6 ... 35 kV.

Изследователски методи.Теоретичните изследвания бяха проведени с помощта на основните закони на геометрията, тригонометрията, механиката, диференциалното и интегрално смятане. Проведени са естествени изследвания с прекъсвач VMP-10 с помощта на технически и измервателни инструменти. Експерименталните данни бяха обработени с помощта на програмата Microsoft Excel.

Научна новост на работата.

1. Предложен е нов тип задвижване за маслени превключватели, което дава възможност да се увеличи надеждността на тяхната работа с 2,4 пъти.
2. Разработен е метод за изчисляване на характеристиките на CLAD, който за разлика от предложените по-рано позволява да се вземат предвид крайните ефекти от разпределението на магнитното поле.
3. Обосновани са основните конструктивни параметри и режими на работа на задвижването за прекъсвача VMP-10, които намаляват недостатъчното предлагане на електроенергия към потребителите.

Практическата стойност на работатасе определя от следните основни резултати:

1. Предложен е дизайнът на задвижването на прекъсвача VMP-10.
2. Разработен е метод за изчисляване на параметрите на цилиндричен линеен асинхронен двигател.
3. Разработена е методология и програма за изчисляване на задвижването, които позволяват да се изчислят задвижванията на прекъсвачи с подобна конструкция.
4. Определени са параметрите на предложеното устройство за VMP-10 и други подобни.
5. Разработена и тествана е лабораторна проба на задвижването, което е позволило да се намали загубата на прекъсвания на захранването.

Прилагане на резултатите от научните изследвания.

Работата е извършена в съответствие с плана за научноизследователска и развойна дейност на FGBOU VPO CHIMESH, регистрационен номер 02900034856 "Разработване на задвижване за ключове за високо напрежение 6 ... 35 kV". Резултатите от работата и препоръките бяха приети и използвани в софтуера "Башкиренерго" S-VES (актът за изпълнение беше получен).

Работата се основава на обобщаването на резултатите от изследванията, извършени самостоятелно и в сътрудничество с учени от FGBOU VPO Челябински държавен земеделски университет (Челябинск), Специално конструкторско технологично бюро "Продмаш" (Ижевск), FGOU VPO Ижевска държавна земеделска академия.

За защита са изложени следните разпоредби:

1. Тип задвижване за маслени прекъсвачи на базата на CLAD.
2. Математически модел за изчисляване на характеристиките на MLAD, както и тяговата сила, в зависимост от конструкцията на жлеба.
3. Методология и програма за изчисляване на задвижването за прекъсвачи като VMG, VMP напрежение 10 ... 35 kV.
4. Резултати от изследванията на предложената конструкция на задвижването на масления прекъсвач, базирана на CLAD.

Апробация на резултатите от изследванията.Основните разпоредби на работата бяха докладвани и обсъдени на следните научни и практически конференции: XXXIII научна конференция, посветена на 50-годишнината на Института, Свердловск (1990); международна научно-практическа конференция „Проблеми на енергийното развитие в контекста на индустриалните трансформации“ (Ижевск, FGBOU VPO Ижевска държавна земеделска академия 2003); Регионална научно-методическа конференция (Ижевск, FGBOU VPO Ижевска държавна земеделска академия, 2004); Актуални проблеми на механизацията на селското стопанство: материали от юбилейната научно-практическа конференция „Висше агроинженерно образование в Удмуртия - 50 години“. (Ижевск, 2005), на годишните научно-технически конференции на учители и служители от Държавната земеделска академия в Ижевск.

Публикации по темата на дисертацията.Резултатите от теоретични и експериментални изследвания са отразени в 8 печатни труда, включително: в една статия, публикувана в списание, препоръчано от Висшата атестационна комисия, два депозирани доклада.

Структура и обхват на работа.Тезата се състои от въведение, пет глави, общи заключения и приложения, представени на 138 страници от основния текст, съдържа 82 фигури, 23 таблици и списък с препратки от 103 заглавия и 4 приложения.

Във въведението се обосновава значимостта на работата, разглеждат се състоянието на въпроса, целта и целите на изследването, формулирани са основните разпоредби за защитата.

В първата главаизвършва се анализ на конструкциите на задвижванията на прекъсвачите.

Инсталиран:

Основното предимство на комбинирането на задвижването с CLAD;

Необходимостта от допълнителни изследвания;

Цели и задачи на дипломната работа.

Във втората главаразглеждат се методите за изчисляване на CLAD.

Въз основа на анализа на разпространението на магнитното поле е избран триизмерен модел.

Намотката на CLAD обикновено се състои от отделни намотки, свързани последователно в трифазна верига.

Разглежда се CLAD с еднослойна намотка и вторичен елемент в процепа, който е симетричен по отношение на сърцевината на индуктора. Математическият модел на такъв LIM е показан на фиг. 2.

Правят се следните предположения:

1. Ток на намотката, положена по дължината 2р, се концентрира в безкрайно тънки токови листове, разположени върху феромагнитните повърхности на индуктора и създава чисто синусоидална пътуваща вълна. Амплитудата е свързана с известната връзка с линейната плътност на тока и токовото натоварване

, (1)

- стълб;

m е броят на фазите;

W е броят на завъртанията във фаза;

I е ефективната стойност на тока;

P е броят на двойките полюси;

J е текущата плътност;

Kob1 - основен хармоничен коефициент на намотката.

2. Първичното поле в областта на челните части се апроксимира от експоненциалната функция

(2)

Надеждността на такова сближаване с реалната картина на полето се доказва от по-ранни проучвания, както и експерименти върху LIM модела. В този случай е възможно да се замени L = 2 s.

3. Началото на фиксираната координатна система x, y, z се намира в началото на обвитата част на падащия ръб на индуктора (фиг. 2).

С приетата формулировка на проблема изследователят намотките могат да бъдат представени като двойна серия на Фурие:

Кочан - коефициент на навиване;

L е ширината на реактивната шина;

Общата дължина на индуктора;

- ъгъл на срязване;

z = 0,5L - a - зона на индукционна промяна;

n е редът на хармоника по напречната ос;

- ред на хармониците по надлъжната ос;

Намираме решението за векторния магнитен потенциал на токове. В областта на въздушната междина A удовлетворява следните уравнения:

За EE уравнения 2 уравненията имат вид:

(5)

Решаването на уравнения (4) и (5) се извършва по метода на разделяне на променливите. За да опростим проблема, представяме само израза за нормалния компонент на индукцията в процепа:

Фигура 2 - Изчислен математически модел на LIM, без да се взема предвид

разпределение на намотките

(6)

Общата електромагнитна мощност Sem, предадена от първичната част към процепа и SE, може да се намери като поток на нормалния Sу компонент на вектора на Пойтинг през повърхността у =

(7)

където RЕм= RдСЕм- активен компонент, отчитайки механичната мощност P2 и загубите в RE;

Въпрос:Ем= АзмСЕм- реактивният компонент, отчита основния магнитен поток и разсейването в процепа;

С- комплекс от спрежения с С2 .

Fx сила на теглене и нормална сила Fвза LAD се определя въз основа на максвеловия тензор на напреженията.

(8)

(9)

За да се изчисли цилиндричен LIM, трябва да се зададе L = 2c, броят на хармониците по напречната ос n = 0, т.е. всъщност решението се превръща в двумерно, по координатите X-Y. В допълнение, тази техника дава възможност правилно да се вземе предвид наличието на масивен стоманен ротор, което е неговото предимство.

Процедурата за изчисляване на характеристики с постоянна стойност на тока в намотката:

1. Тяговата сила Fх (S) се изчислява по формулата (8);
2. Механична мощност

R2 (S) = FNS(С)= FNS(S) 21 (1 – С); (10)

1. Електромагнитна мощност СЕм(S) = PЕм(S) + jQЕм(С)се изчислява съгласно израза, формула (7)
2. Индуктор за загуба на мед

Rимейл 1= mI2 rе (11)

където rе- активно съпротивление на фазовата намотка;

1. Ефективност d. без да се вземат предвид загубите в стоманата на сърцевината

(12)

1. Коефициент на мощност

(13)

където, е модулът на импеданса на последователната еквивалентна схема (фиг. 2).

(14)

е индуктивното съпротивление на изтичане на първичната намотка.

По този начин е получен алгоритъм за изчисляване на статичните характеристики на LIM с късо съединение на вторичен елемент, което дава възможност да се вземат предвид свойствата на активните части на конструкцията при всяко разделяне на зъбите.

Разработеният математически модел позволява:

• Приложете математически апарат за изчисляване на цилиндричен линеен асинхронен двигател, неговите статични характеристики въз основа на разширени еквивалентни вериги на електрически първични и вторични и магнитни вериги.
• Да се ​​оцени влиянието на различни параметри и конструкции на вторичния елемент върху тяговите и енергийните характеристики на цилиндричен линеен асинхронен двигател.
• Резултатите от изчисленията позволяват в първо приближение да се определят оптималните основни технически и икономически данни при проектирането на цилиндрични линейни асинхронни двигатели.

В третата глава "Изчислителни теоретични изследвания"представени са резултатите от числени изчисления на влиянието на различни параметри и геометрични размери върху показателите за енергия и тяга на CLAD с помощта на описания по-рано математически модел.

Индукторът TsLAD се състои от отделни шайби, разположени във феромагнитен цилиндър. Геометричните размери на индукторните шайби, взети при изчислението, са показани на фиг. 3. Броят на шайбите и дължината на феромагнитния цилиндър се определят от броя на полюсите и броя на процепите на полюс и фазата на намотката на индуктора CLAD.

Параметрите на индуктора (геометрия на назъбения слой, броя на полюсите, разделението на полюсите, дължината и ширината), вторичната структура - вида на намотката, електрическата проводимост G2 = 2 d2, както и параметрите на възвратната магнитна верига са взети като независими променливи. Резултатите от изследването са представени под формата на графики.

Фигура 3 - Индукторно устройство

1-Вторичен елемент; 2-гайка; 3-уплътнителна шайба; 4- бобина;

5-двигателен корпус; 6-навивка, 7-шайба.

За разработеното задвижване на прекъсвача са определени уникално следните:

1. Режимът на работа, който може да се характеризира като "старт". Времето за работа е по-малко от секунда (tв = 0,07 s), може да има повторни стартове, но дори и в този случай, общото време на работа не надвишава секунда. Следователно електромагнитните натоварвания са линейни токови натоварвания, плътността на тока в намотките може да се приеме значително по-висока от тази, приета за стационарни режими на електрическите машини: A = (25 ... 50) 103 A / m; J = (4 ... 7) A / mm2. Следователно топлинното състояние на машината може да бъде пренебрегнато.
2. Захранващо напрежение на намотката на статора U1 = 380 V.
3. Необходима сила на изтегляне Fx 1500 N. В този случай промяната в силата по време на работа трябва да бъде минимална.
4. Строги ограничения за размера: дължина Ls 400 мм; външният диаметър на статора е D = 40 ... 100 mm.
5. Енергийните показатели (, cos) нямат значение.

По този начин, изследователската задача може да бъде формулирана по следния начин: за дадени размери определете електромагнитните натоварвания стойността на LIM проектните параметри, които осигуряват необходимото тягово усилие в интервала 0,3 С 1 .

Въз основа на оформената изследователска задача, основният показател на LIM е тяговото усилие в плъзгащия се интервал 0,3 С 1 ... В този случай тяговата сила до голяма степен зависи от проектните параметри (броя на полюсите 2р, въздушна междина, немагнитна дебелина на цилиндъра д2 и неговата специфична електрическа проводимост 2 , електропроводимост 3 и магнитната пропускливост 3 на стоманена шина, служеща като обратна магнитна верига). При специфични стойности на тези параметри тяговата сила ще бъде уникално определена от линейното токово натоварване на индуктора, което от своя страна при U = constзависи от разположението на назъбения слой: броят на процепите на полюс и фаза q, броят на завъртанията в бобината WДа сеи успоредни клонове a.

По този начин силата на тягата на LIM е представена от функционална зависимост

FNS= f (2p,, , д2 , 2 , 3 , 3 , q, Wк, А, а) (16)

Очевидно сред тези параметри някои приемат само дискретни стойности ( 2p,, q, Wк, а) и броят на тези стойности е незначителен. Например броят на полюсите може да се разглежда само 2р = 4или 2p = 6; оттук и много специфичните деления на полюсите = 400/4 = 100 mm и 400/6 = 66,6 mm; q = 1 или 2; a = 1, 2 или 3 и 4.

С увеличаване на броя на полюсите, стартовото тягово усилие намалява значително. Спадът на тяговото усилие е свързан с намаляване на разстоянието между полюсите и магнитната индукция във въздушната междина B. Затова е оптимално 2р = 4(фиг. 4).

Фигура 4 - Характеристика на сцеплението на CLAD в зависимост от броя на полюсите

Промяната на въздушната междина няма смисъл, тя трябва да бъде минимална по отношение на условията на работа. В нашата версия = 1 мм. На фиг. 5 показва зависимостта на теглителната сила от въздушната междина. Те ясно показват спада в сила с увеличаване на клирънса.

Фигура 5. Характеристиката на сцепление на CLAD при различни стойности на въздушната междина ( = 1,5 мм и= 2,0 мм)

Работният ток се повишава едновременно Аза енергийните показатели намаляват. Само специфичната електропроводимост остава относително свободно варираща. 2 , 3 и магнитна пропускливост 3 VE.

Промяна в електрическата проводимост на стоманен цилиндър 3 (Фиг. 6) тяговата сила на CLAD има незначителна стойност до 5%.

Фигура 6.

електрическа проводимост на стоманен цилиндър

Промяната в магнитната пропускливост на стоманения цилиндър 3 (фиг. 7) не води до значителни промени в тяговото усилие Fx = f (S). При работещо приплъзване S = 0,3, тяговите характеристики са еднакви. Началното тягово усилие варира в рамките на 3 ... 4%. Следователно, предвид незначителното влияние 3 и 3 върху тяговата сила на CLAD, стоманеният цилиндър може да бъде направен от мека магнитна стомана.

Фигура 7. Характеристика на сцеплението на CLAD при различни стойности NSмагнитна пропускливост (3 =1000 0 и 3 =500 0 ) стоманен цилиндър

От анализа на графичните зависимости (фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7) следва заключението: промени в проводимостта на стоманения цилиндър и магнитна пропускливост, ограничение на немагнитната междина, невъзможно е да се постигне постоянство на тяговата сила Fх поради малкото им влияние.

Фигура 8. Характеристика на сцеплението на CLAD при различни стойности

електропроводимост

Параметър, с който можете да постигнете постоянно тягово усилие FNS= f (2p,, , д2 , 2 , 3 , 3 , q, Wк, А, а) TsLAD, е специфичната проводимост на 2 вторични елемента. Фигура 8 показва оптималните опции за екстремна проводимост. Експериментите, проведени върху експериментална настройка, позволиха да се определи най-подходящата специфична проводимост в рамките = 0,8 107 ... 1.2 · 107 См / м.

Фигури 9 ... 11 показват зависимостите F, I,при различни стойности на броя на завъртанията в бобината на намотката на индуктора CLAD с екраниран вторичен елемент ( д2 =1 mm; =1 mm).

Фигура 9. Зависимост I = f (S) за различни стойности на числото

завърта се в бобина

Фигура 10. Пристрастяване cos= f (S)Фигура 11. Пристрастяване= f (S)

Графичните зависимости на енергийните показатели от броя на завъртанията в кашите съвпадат. Това предполага, че промяната в броя на завъртанията в бобината не води до значителна промяна в тези показатели. Това е причината за липсата на внимание към тях.

Увеличаването на тяговата сила (фиг. 12) с намаляване на броя на завъртанията в бобината се обяснява с факта, че напречното сечение на проводника се увеличава с постоянни стойности на геометричните размери и коефициента на медно запълване на жлеб на индуктор и лека промяна в стойността на плътността на тока. Двигателят в задвижванията на превключвателите работи в режим на стартиране за по-малко от секунда. Следователно, за задвижване на механизми с голяма начална тягова сила и краткосрочен режим на работа, е по-ефективно да се използва CLAD с малък брой завои и голяма жична секция на намотката на намотката на индуктора.

Фигура 12. Характеристика на сцеплението на CLAD при различни стойности на броя

завои на статорната намотка

Въпреки това, при често включване на такива механизми е необходимо да има граница на нагряване на двигателя.

По този начин, въз основа на резултатите от числения експеримент, използващ гореописания метод на изчисление, е възможно с достатъчна степен на точност да се определи тенденцията на промени в електрическите и тяговите показатели за различни променливи на CLAD. Основният показател за постоянството на тяговото усилие е електрическата проводимост на покритието на вторичния елемент 2. Промяната му в рамките на = 0,8 107 ... 1.2 · 107 S / m, можете да получите необходимата ефективност на сцепление.

Следователно за постоянната тяга на CLAD е достатъчно да се зададат постоянни стойности 2p,, , 3 , 3 , q, A, a... След това зависимостта (16) може да се трансформира в израза

FNS= f (K2 , Wк) (17)

където K = f (2p,, , д2 , 3 , 3 , q, A, a).

В четвърта главаописана е техниката на провеждане на експеримента на изследвания метод на задвижването на прекъсвача. Експериментални изследвания на характеристиките на задвижването бяха проведени на прекъсвач за високо напрежение VMP-10 (фиг. 13).

Фигура 13. Експериментална настройка.

Също в тази глава се определя инерционното съпротивление на прекъсвача, което се извършва с помощта на техниката, представена в графичния аналитичен метод, като се използва кинематичната верига на прекъсвача. Определят се характеристиките на еластичните елементи. В същото време в конструкцията на масления превключвател са включени няколко еластични елемента, които се противопоставят на затварянето на превключвателя и позволяват акумулираща енергия да отвори превключвателя:

1. Ускорителни пружини FPU;
2. Пролетно отрязване FНА;
3. Еластични сили на контактни пружини FKP.

Цялостният ефект на пружините, които се противопоставят на силата на двигателя, може да се опише с уравнението:

FОП(x) = FPU(x) + FНА(x) + FKP(NS) (18)

Силата на опън на пружина обикновено се описва от уравнението:

FPU= kx + F0 , (19)

където к- коефициент на твърдост на пружината;

F0 - сила на предварително опъване на пружината.

За 2 ускоряващи пружини уравнение (19) има формата (без да се претегля):

FPU=2 кух1 (20)

където куе коефициентът на твърдост на ускоряващата пружина.

Силата на пружината за задействане се описва от уравнението:

FНА= k0 х2 + F0 (21)

където к0 - твърдостта на отварящата пружина;

NS1 , NS2 - движещ се;

F0 - силата на предварително опъване на отварящата пружина.

Силата, необходима за преодоляване на съпротивлението на контактните пружини, поради леко изменение на диаметъра на гнездото, се приема за постоянна и равна

FKP(x) = FKP (22)

Като се вземат предвид (20), (21), (22), уравнението (18) приема формата

FОП= kух1 + k0 х2 + F0 + FKP (23)

Еластичните сили, съизлъчвани от пружините за изключване, ускоряване и контакт, се определят чрез изучаване на статичните характеристики на масления прекъсвач.

FВМС= f (IN) (24)

За изследване на статичните характеристики на прекъсвача е създадена инсталация (фиг. 13). Изработен е лост със сектор на кръг, за да се елиминира промяната в дължината на рамото при промяна на ъгъла INзадвижващия вал. В резултат на това, когато ъгълът се промени, рамото за прилагане на сила, създадено от лебедката 1, остава постоянно

L = f () = const (25)

За определяне на коефициентите на коравина на пружините ку, k0 бяха изследвани силите на съпротивлението на прекъсвача, затварящ се от всяка пружина.

Изследването е проведено в следната последователност:

1. Изследване на статичната характеристика в присъствието на всички пружини z1 , z2 , z3 ;
2. Изследване на статични характеристики при наличие на 2 пружини z1 и z3 (ускоряващи пружини);
3. Изследвайте статичните характеристики в присъствието на една пружина z2 (отваряща пружина).
4. Изследвайте статичните характеристики в присъствието на една ускоряваща пружина z1 .
5. Изследвайте статичните характеристики с 2 пружини z1 и z2 (ускоряващи и отварящи пружини).

Освен това в четвъртата глава се извършва определянето на електродинамичните характеристики. Когато токове на късо съединение текат по веригата на прекъсвача, възникват значителни електродинамични сили, които възпрепятстват включването, значително увеличават натоварването на задвижващия механизъм на прекъсвача. Изчисляването на електродинамичните сили се извършва, което се извършва по графично-аналитичния метод.

Аеродинамичното съпротивление на въздуха и хидравличното изолационно масло също се определя по стандартен метод.

Освен това са определени трансферните характеристики на прекъсвача, които включват:

1. Кинематична характеристика h = f (c);
2. Предавателна характеристика на вала на прекъсвача в = f (1);
3. Предавателна характеристика на траверса на лоста 1 = f (2);
4. Трансферна характеристика h = f (xT)

където в е ъгълът на въртене на задвижващия вал;

1 - ъгълът на въртене на вала на прекъсвача;

2 - ъгълът на въртене на траверсния лост.

В пета главабеше извършена оценка на техническата и икономическа ефективност на използването на CLAD в задвижвания на маслени прекъсвачи, което показа, че използването на задвижване на масления прекъсвач, базирано на CLAD, дава възможност за повишаване на тяхната надеждност с 2,4 пъти, намаляване консумация на електричество от 3,75 пъти в сравнение с използването на стари устройства. Очакваният годишен икономически ефект от въвеждането на CLAD в задвижванията на маслените прекъсвачи е 1063 рубли / отстъпка. със срок на изплащане на капиталовите инвестиции по-малък от 2,5 години. Използването на CLAD ще намали недостатъчното предлагане на електроенергия за селските потребители с 834 kWh на превключвател за 1 година, което ще доведе до увеличаване на рентабилността на електроснабдителните компании, което ще възлезе на около 2 милиона рубли за Република Удмурт.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ

1. Определена е оптималната тягова характеристика за задвижването на маслените прекъсвачи, което позволява на CLAD да развие максимална тягова сила, равна на 3150 N.
2. Предложен е математически модел на цилиндричен линеен асинхронен двигател, базиран на триизмерен модел, който дава възможност да се вземат предвид крайните ефекти от разпределението на магнитното поле.
3. Предложен е метод за замяна на електромагнитно задвижване с задвижване с CLAD, което дава възможност за увеличаване на надеждността с 2,7 пъти и намаляване на щетите от недостига на електроенергия от електроснабдителните компании с 2 милиона рубли.
4. Разработен е физически модел на задвижването на маслени прекъсвачи от типа VMP VMG за напрежение 6 ... 35 kV и са дадени техните математически описания.
5. Разработен и произведен е прототип на задвижването, което дава възможност да се реализират необходимите параметри на превключвателя: скоростта на включване 3,8 ... 4,2 m / s, изключване 3,5 m / s.
6. Въз основа на резултатите от изследванията бяха изготвени технически спецификации, които бяха прехвърлени на Башкиренерго за разработване на работна проектна документация за завършване на редица нискомаслени прекъсвачи от типа VMP и VMG.

Издания, посочени в списъка на Висшата атестационна комисия и приравнени на тях:

1. Баженов, В.А. Подобряване на задвижването на прекъсвача за високо напрежение. / В.А. Баженов, И.Р. Владикин, А.П. Коломиец // Електронно научно и иновативно списание „Инженерен бюлетин на Дон“ [Електронен ресурс]. - No1, 2012 S. 2-3. - Режим на достъп: http://www.ivdon.ru.

Други издания:

1. Пястолов, А.А. Разработване на задвижване за високоволтови превключватели 6 ... 35 kV. / А.А. Пястолов, И. Н. Рамазанов, Р. Ф. Юнусов, В. А. Баженов // Доклад за изследователска работа (х. No GR 018600223428 инв. No 02900034856. - Челябинск: ChIMESKh, 1990. - стр. 89-90.
2. Юнусов, Р.Ф. Разработване на линейно електрическо задвижване за селскостопански цели. /R.F. Юнусов, И.Н. Рамазанов, В.В. Иваницкая, В.А. Баженов // XXXIII научна конференция. Тези на докладите - Свердловск, 1990, стр. 32-33.
3. Пястолов, А.А. Задвижване на масления прекъсвач с високо напрежение / Юнусов Р.Ф., Рамазанов И.Н., Баженов В.А.// Информационен лист No 91-2. - ЦСТИ, Челябинск, 1991. С. 3-4.
4. Пястолов, А.А. Цилиндричен линеен асинхронен двигател. / Юнусов Р.Ф., Рамазанов И.Н., Баженов В.А.// Информационен лист No 91-3. - ЦНТИ, Челябинск, 1991. с. 3-4.
5. Баженов, В.А.Избор на акумулиращ елемент за прекъсвача VMP-10. Актуални проблеми на механизацията на селското стопанство: материали от юбилейната научно-практическа конференция „Висше агроинженерно образование в Удмуртия - 50 години“. / Ижевск, 2005. С. 23-25.
6. Баженов, В.А.Разработване на икономично задвижване за масления прекъсвач. Регионална научно-методическа конференция Ижевск: FGOU VPO Държавна земеделска академия в Ижевск, Ижевск, 2004. С. 12-14.
7. Баженов, В.А.Подобряване на задвижването на масления прекъсвач VMP-10. Проблеми на енергийното развитие в контекста на индустриалните трансформации: Материали на международната научно-практическа конференция, посветена на 25-годишнината на Факултета по електрификация и автоматизация на земеделието и на Катедрата по електротехнологии на земеделското производство. Ижевск 2003, с. 249-250.

дисертация за степен на кандидат на техническите науки

Нает в комплект 2012г. Подписано за печат на 24 април 2012 г.

Офсетна хартия Times New Roman Формат на шрифта 60x84 / 16.

Обем на 1 отпечатан лист Тираж 100 екземпляра. Заповед No 4187.

Ижевск Държавна селскостопанска академия Издателство Ижевск, ул. Студент, 11

Специалност 09/05/03 - "Електротехнически комплекси и системи"

Дисертация за степен на кандидат на техническите науки

Москва - 2013 2

Работата е извършена в катедра "Автоматизирано електрическо задвижване"

Федерална държавна бюджетна образователна институция за висше професионално образование "Национален изследователски университет" MPEI ".

ръководител: Доктор на техническите науки, професор Масандилов Лев Борисович

Официални опоненти: Доктор на техническите науки, професор в катедра "Електромеханика" FSBEI HPE NRU "MPEI"

Беспалов Виктор Яковлевич;

Кандидат на техническите науки, старши изследовател, главен специалист на "LiftAvtoService" на клона на MGUP "MOSLIFT"

Чупрасов Владимир Василиевич

Водеща организация: Федерално държавно унитарно предприятие „Всеруски електротехнически институт на името на В.И. Ленин "

Защитата на дипломната работа ще се състои на 7 юни 2013 г. от 14:00 часа. 00 минути в стая M-611 на заседание на дисертационния съвет D 212.157.02 във Федералната държавна бюджетна образователна институция за висше професионално образование „NRU„ MEI “на адрес: 111250, Москва, ул. Красноказарменная, 13.

Тезата може да бъде намерена в библиотеката на Федералната държавна бюджетна образователна институция за висше професионално образование "NRU" MPEI ".

Научен секретар на Дисертационния съвет D 212.157. Кандидат на техническите науки, доцент Цирук С.А.

ОБЩО ОПИСАНИЕ НА РАБОТАТА

40 - 50% от производствените механизми имат работни тела с транслационно или възвратно-постъпателно движение. Въпреки това, в момента роторни електродвигатели са най-използвани в задвижванията на такива механизми, когато се използват допълнителни механични устройства за преобразуване на въртеливото движение в транслационно движение: манивела, винт и гайка, зъбно колело и багажник и др. В много случаи тези устройства представляват сложни възли от кинематичната верига, характеризиращи се със значителни загуби на енергия, което усложнява и увеличава цената на задвижването.

Използването в задвижвания с транслационно движение на работното тяло вместо двигател с въртящ се ротор на съответния линеен аналог, който дава директно праволинейно движение, дава възможност да се изключи предавателният механизъм в механичната част на електрическото задвижване. Това решава проблема с максималното сближаване на източника на механична енергия - електродвигателя и задвижващия механизъм.

Примери за индустриални машини, в които понастоящем могат да се използват линейни двигатели, са: повдигащи машини, бутални устройства като помпи, превключващи устройства, кранови колички, врати на асансьора и др.

Сред линейните двигатели най-простите по дизайн са линейните асинхронни двигатели (LIM), особено от цилиндричен тип (CLAD), на които са посветени много публикации. В сравнение с въртящите се асинхронни двигатели (AM), CLAD се характеризират със следните характеристики: отворена магнитна верига, водеща до появата на надлъжни крайни ефекти и значителна сложност на теорията, свързана с наличието на крайни ефекти.

Използването на LIM в електрически задвижвания изисква познаване на тяхната теория, което би позволило да се изчисляват както статични режими, така и преходни процеси. Към днешна дата, поради отбелязаните характеристики, тяхното математическо описание има много сложна форма, което води до значителни затруднения, когато е необходимо да се извършат редица изчисления. Поради това е препоръчително да се използват опростени подходи за анализ на електромеханичните свойства на LIM. Често за изчисления на електрически задвижвания с LIM, без доказателство, те използват теорията, която е присъща на конвенционалните IM. В тези случаи изчисленията често са свързани със значителни грешки.

За изчисления на електромагнитни помпи с течен метал Voldekom A.I. е разработена теория, базирана на решението на уравненията на Максуел. Тази теория послужи като основа за появата на различни методи за изчисляване на статичните характеристики на CLAD, сред които може да се разграничи добре познатият метод за аналогово моделиране на многослойни структури.

Този метод обаче не позволява изчисляване и анализ на динамични режими, което е много важно за електрическите задвижвания.

Поради факта, че безредукторните електрически задвижвания с CLAD могат да намерят широко приложение в индустрията, техните изследвания и разработки представляват значителен теоретичен и практически интерес.

Целта на дисертацията е развитието на теорията на цилиндричните линейни асинхронни двигатели, използвайки метода на аналоговото моделиране на многослойни конструкции и прилагането на тази теория към изчисленията на статичните и динамичните характеристики на електрическите задвижвания, както и развитието на честотно контролирано безредукторно електрическо задвижване с централизирано моторно задвижване за автоматични врати, широко разпространено в индустрията.

За постигане на тази цел в дисертационната работа бяха поставени и решени следните неща. задачи:

1. Изборът на математически модел на CLAD и разработване на методология за определяне на обобщените параметри на CLAD, съответстващи на избрания модел, с използването на които изчисленията на статичните и динамичните характеристики осигуряват приемливо съвпадение с експерименти.

2. Разработване на методология за експериментално определяне на параметрите на CLAD.

3. Анализ на особеностите на приложението и разработването на електрически задвижвания за системите PCh-TsLAD и TPN-TsLAD за врати на асансьора.

4. Разработване на варианти за схемите на безредукторния задвижващ механизъм за плъзгащи се врати на асансьорна кабина с централизиран асансьор.

Изследователски методи. За решаване на проблемите, поставени в работата, бяха използвани: теорията на електрическото задвижване, теоретичните основи на електротехниката, теорията на електрическите машини, по-специално методът на аналогово моделиране на многослойни конструкции, моделиране и развитие чрез средства на персонален компютър в специализирани програми Mathcad и Matlab, експериментални лабораторни изследвания.

Валидността и надеждността на научните изявления и заключения се потвърждават от резултатите от експериментални лабораторни изследвания.

Научна новостработата е както следва:

използвайки разработения метод за определяне на обобщените параметри на нискоскоростен CLAD, неговото математическо описание е обосновано под формата на система от уравнения, което дава възможност да се извършват различни изчисления на статичните и динамичните характеристики на електрическо задвижване с CLAD;

предлага се алгоритъм за експериментален метод за определяне на параметрите на ИМ с въртящ се ротор и CLAD, характеризиращ се с повишена точност на обработка на резултатите от експериментите;

в резултат на проучвания на динамичните свойства на CLAD беше разкрито, че преходните процеси в CLAD се характеризират с много по-малко трептене, отколкото в AD;

Използването на CLAD за безредукторно задвижване на вратите на асансьора позволява с просто управление в системата PCh-CLAD да формира плавни процеси на отваряне и затваряне на вратите.

Основният практически резултат от дипломната работа е както следва:

разработен е метод за определяне на обобщените параметри на нискоскоростен CLAD, който дава възможност за извършване на изследвания и изчисления по време на експлоатацията и разработването на електрически задвижвания;

резултатите от изследването на нискочестотни CLAD потвърдиха възможността за минимизиране на необходимата мощност на честотния преобразувател при използването им в безредукторни електрически задвижвания, което подобрява техническите и икономическите показатели на такива електрически задвижвания;

Резултатите от проучване на CLAD, свързан към мрежата чрез честотен преобразувател, показват, че за задвижването на вратите на асансьора не са необходими спирачен резистор и спирачен превключвател, тъй като CLAD няма режим на регенеративно спиране в честотната зона, използвана за задвижването. Липсата на спирачен резистор и спирачен ключ позволява да се намалят разходите за управление на вратата на асансьора с CLAD;

за еднокрилни и двукрили плъзгащи се врати на кабината на асансьора е разработена диаграма на безредукторния задвижващ механизъм, която се отличава благоприятно с използването на цилиндричен линеен асинхронен двигател, характеризиращ се с транслационно движение на подвижния елемент, за изпълнение на транслационното движение на крилата на вратата.

Апробация на работа. Основни резултатиработи бяха обсъдени на заседанията на катедра "Автоматизирано електрическо задвижване" NRU "MPEI", докладвани на 16-та международна научно-техническа конференция на студенти и аспиранти "Радиоелектроника, електротехника и енергетика" (Москва, MPEI, 2010) .

Публикации... По темата на дисертацията бяха публикувани шест публикации, включително 1 в публикации, препоръчани от Висшата атестационна комисия на Руската федерация за публикуване на основните резултати от дисертации за степен доктор и кандидат на науките и 1 патент за бе получен полезен модел.

Структура и обхват на работа... Дисертацията се състои от въведение, пет глави, общи заключения и списък с литература. Броят на страниците - 146, илюстрациите - 71, броят на заглавията на използваната литература - 92 на 9 страници.

В първата главапредставени са проектите на изследваната CLAD. Описан е метод за изчисляване на статичните характеристики на CLAD с помощта на метода за аналогово моделиране на многослойни структури. Разглежда се развитието на безредукторни задвижвания на вратите на кабината на асансьора. Посочени са характеристиките на съществуващите електрически задвижвания на вратите на асансьора, поставени са изследователските задачи.

Методът за аналогово моделиране на многослойни структури се основава на решаването на системата на уравненията на Максуел за различни области на линейни асинхронни двигатели. При получаване на основните проектни формули се приема, че индукторът в надлъжна посока се счита за безкрайно дълъг (ефектът на надлъжния ръб не се взема предвид). Използвайки този метод, статичните характеристики на CLAD се определят по формулите:

където d 2 е външният диаметър на вторичния елемент на CLAD.

Трябва да се отбележи, че изчисленията на статичните характеристики на CLAD с помощта на формули (1) и (2) са тромави, тъй като тези формули съдържат променливи, които изискват много междинни изчисления за определяне.

За две MLAD с еднакви геометрични данни, но различен брой завъртания wf на намотката на индуктора (MLAD 1 - 600, MLAD 2 - 1692), съгласно формули (1) и (2) бяха изчислени техните механични и електромеханични характеристики при f1 50 Hz, U1 220 V Резултатите от изчисленията за CLAD 2 са представени по-долу на Фиг. един.

У нас в повечето случаи за вратите на асансьора се използват нерегулирани електрически задвижвания с относително сложна механична част и относително проста електрическа част. Основните недостатъци на такива задвижвания са наличието на скоростна кутия и сложен дизайн, който превръща въртеливото движение в транслационно механично устройство, по време на работата на което възниква допълнителен шум.

Във връзка с активното развитие на преобразувателната технология се наблюдава тенденция към опростяване на кинематиката на механизмите с едновременно усложняване на електрическата част на задвижването поради използването на честотни преобразуватели, с помощта на които стана възможно да се формира желаните траектории на движение на вратата.

Така напоследък за вратите на съвременните асансьори започнаха да се използват регулируеми електрически задвижвания, които осигуряват почти безшумно, бързо и плавно движение на вратите. Като пример можем да цитираме руско задвижване на вратите с контролирано управление с тип BUAD и асинхронен двигател, чийто вал е свързан към механизма на вратата чрез предавка с клиновиден ремък. Според редица специалисти в известните променливи задвижвания, въпреки техните предимства пред нерегулираните задвижвания, има и недостатъци, свързани с наличието на ремъчно задвижване и относително високата им цена.

Във втората главае разработен метод за определяне на обобщените параметри на CLAD, с помощта на който е обосновано неговото математическо описание под формата на система от уравнения. Представени са резултатите от експериментални изследвания на статичните характеристики на CLAD. Анализират се характеристиките на CLAD с композитен ЕЕ. Изследвана е възможността за производство на CLAD с нискочестотни.

Предложен е следният подход за изследване на електрическо задвижване с CLAD и неговото математическо описание:

1) използваме формулите (1) и (2), получени с помощта на метода за аналогово моделиране на многослойни структури за статичните характеристики на CLAD (механични и електромеханични) и изчисляваме тези характеристики (виж фиг. 1);

2) върху получените характеристики избираме две точки, за които фиксираме следните променливи: електромагнитна сила, ток на индуктора и сложно фазово съпротивление за една от тези избрани точки (вж.

3) ние вярваме, че статичните характеристики на CLAD могат да бъдат описани и чрез формули (5) и (6), които са дадени по-долу и съответстват на стационарен режим на конвенционален асинхронен двигател с въртящ се ротор и са получени от неговите диференциални уравнения;

4) ще се опитаме да намерим обобщените параметри, включени в посочените формули (5) и (6) на статичните характеристики, като използваме две избрани точки;

5) замествайки намерените обобщени параметри в посочените формули (5) и (6), изчисляваме напълно статичните характеристики;

6) правим сравнение на статичните характеристики, намерени в т. И в т. 5 (вж. Фиг. 2). Ако тези характеристики са достатъчно близки една до друга, тогава може да се твърди, че математическите описания на CLAD (4) и HELL имат подобна форма;

7) с помощта на намерените обобщени параметри е възможно да се запишат както диференциалните уравнения на CLAD (4), така и формулите на различни статични характеристики, които следват от тях, които са по-удобни за изчисления.

Ориз. 1. Механични (а) и електромеханични (б) характеристики на CLAD Приблизително математическо описание на CLAD, което е подобно на съответното описание на конвенционален AD, във векторна форма и в синхронна координатна система има следната форма:

Използвайки резултатите от решаването на система (4) в стационарни режими (при v / const), се получават формули за статични характеристики:

За да се намерят обобщените параметри на изследваната CLAD, включени в (5) и (6), се предлага да се приложи известният метод за експериментално определяне на обобщените параметри на Т-образната еквивалентна схема за ИМ с въртящ се ротор чрез променливите на два стационарни режима.

От изрази (5) и (6) следва:

където k FI е независим коефициент на приплъзване. Записвайки връзките на формата (7) за два произволни слайда s1 и s2 и ги разделяйки един на друг, получаваме:

При известни стойности на електромагнитните сили и токове на индуктора за две приплъзвания обобщеният параметър r се определя от (8):

С допълнително известна за един от слайдовете, например s1, стойността на комплексното съпротивление Z f (s1) на еквивалентната верига на CLAD, формулата за която също може да бъде получена в резултат на решаване на система (4) в стационарни режими, обобщените параметри и s се изчисляват, както следва:

Стойностите на електромагнитните сили и токове на индуктора за два приплъзвания, както и сложното съпротивление на еквивалентната верига на MLAD за един от приплъзванията, включени в (9), (10) и (11) , се предлага да се определят чрез метода на аналогово моделиране на многослойни структури съгласно (1), (2) и (3).

Използвайки посочените формули (9), (10) и (11), бяха изчислени обобщените параметри на CLAD 1 и CLAD 2, с помощта на които, използвайки формули (5) и (6) при f1 50 Hz, U1 220 V, техните механични и електромеханични характеристики (за CLAD 2 са показани с криви 2 на фиг. 2). Също на фиг. 2 показва статичните характеристики на CLAD 2, определени по метода на аналогово моделиране на многослойни структури (криви 1).

Ориз. 2. Механични (а) и електромеханични (б) характеристики на CLAD От графиките на фиг. 2, може да се види, че криви 1 и 2 практически съвпадат помежду си, от което следва, че математическите описания на CLAD и HELL имат подобна форма. Следователно при по-нататъшни проучвания е възможно да се използват получените обобщени параметри на CLAD, както и по-прости и удобни формули за изчисляване на характеристиките на CLAD. Валидността на използването на предложения метод за изчисляване на параметрите на CLAD също се проверява допълнително експериментално.

Анализира се възможността за изработване на CLAD с нискочестотни, т.е. проектирани за повишено напрежение и произведени с увеличен брой завъртания на намотката на индуктора. На фиг. 3, статичните характеристики на CLAD 1 (при f1 10 Hz, U1 55 V), CLAD 2 (при f1 10 Hz, U1 87 V) и нискочестотния CLAD (при f1 10 Hz и U1 220 V, криви 3) са начертан, чийто брой завъртания намотката на индуктора е 2,53 пъти по-голяма от тази на CLAD 2.

От показаните на фиг. 3 графики, може да се види, че при същите механични характеристики на разглеждания CLAD в първия квадрант, CLAD 2 има над 3 пъти по-малък ток на индуктор от CLAD 1, а нискочестотният CLAD - 2,5 пъти по-малък от CLAD 2. Така се оказва, че използването на нискочестотен CLAD в безредукторно електрическо задвижване позволява да се сведе до минимум необходимата мощност на честотния преобразувател, като по този начин се подобряват техническите и икономическите показатели на електрическото задвижване.

1, фиг. 3. Механични (а) и електромеханични (б) характеристики на CLAD 1, В третата главаразработен е метод за експериментално определяне на обобщените параметри на CLAD, който се реализира по прост начин със стационарен VE и дава възможност да се определят параметрите на CLAD, геометричните данни на които са неизвестни. Представени са резултатите от изчисленията на обобщените параметри на CLAD и конвенционалното кръвно налягане, използвайки този метод.

В експеримента, чиято диаграма е показана на фиг. 4, намотките на двигателя (IM или CLAD) са свързани към източник на постоянен ток. След като ключът K е затворен, токовете в намотките се променят във времето от първоначалната стойност, определена от параметрите на веригата, до нула. В този случай зависимостта на тока във фаза А от времето се записва с помощта на DT токов сензор и, например, специализирана платка L-CARD L-791, инсталирана в персонален компютър.

Ориз. 4. Схема на експеримента за определяне на параметрите на кръвното налягане или CLAD В резултат на математически трансформации е получена формула за зависимостта на спада на тока във фазата на CLAD, която има формата:

където p1, p2 са константи, свързани с обобщени параметри s, r и CLAD или HELL, както следва:

От формули (12) и (13) следва, че формата на преходния процес на текущото разпадане на CLAD зависи само от обобщените параметри s, r и.

За да се определят обобщените параметри на CLAD или IM от експерименталната крива на текущото разпадане, се предлага да се изберат три равноудалечени времена t1, t2 и t3 върху него и да се фиксират съответните стойности на токовете. В този случай, като се вземат предвид (12) и (13), става възможно да се състави система от три алгебрични уравнения с три неизвестни - s, r и:

чието решение е целесъобразно да се получи числено, например по метода на Левенберг-Маркуард.

Експерименти за определяне на обобщените параметри на AM и CLAD бяха проведени за два двигателя: AM 5A90L6KU3 (1,1 kW) и CLAD 2.

На фиг. 5 показва теоретичните и експерименталните криви на текущото разпадане на CLAD 2.

Ориз. 5. Криви на текущия спад CLAD 2: 1 - крива, изчислена от обобщените параметри, които са получени във втората глава; 2 - крива, изчислена според обобщени параметри, които са получени в резултат на експерименталното им определяне. Механичните и електромеханичните характеристики на изследваните двигатели, изчислени с помощта на различни опции (теоретични и експериментални) обобщени параметри, са разположени близо един до друг, което още веднъж потвърждава адекватността на предложеното математическо описание за TsLAD.

Четвъртата глава разкрива особеностите на естеството на преходните процеси в Централната лаборатория. Разработи и изследва електрическо задвижване съгласно системата PCh-TsLAD за врати на асансьора.

За качествена оценка на характеристиките на естеството на преходните процеси в CLAD е използван добре познат метод, който се състои в анализ на коефициентите на затихване, характеризиращи зависимостите на AM променливите с въртящ се ротор с постоянна скорост.

Най-малкият коефициент на затихване 1 има най-голямо влияние върху скоростта на затихване (трептене) на преходните процеси на CLAD или IM променливите. 6 показва изчислените зависимости на коефициентите на затихване 1 от електрическата скорост за две CLAD (CLAD 1 и CLAD 2) и две АДА (4AA56V4U3 (180 W) и 4A71A4U3 (550 W)).

Ориз. 6. Зависимости на най-малкия коефициент на затихване 1 за CLAD и HELL От показаните на фиг. 6 зависимости може да се види, че коефициентите на затихване на CLAD практически не зависят от скоростта, за разлика от коефициентите на затихване на разглеждания ИМ, за които 1 при нулева скорост е 5-10 пъти по-малък от номиналния. Трябва също така да се отбележи, че стойностите на коефициентите на затихване 1 при ниски скорости в двете разглеждани IM са значително по-ниски, отколкото в CLAD 1 (с 9 - 16 пъти) или CLAD 2 (с 5 - 9 пъти). Във връзка с горното може да се приеме, че реалните преходни процеси в CLAD се характеризират с много по-малко трептене, отколкото при AD.

За да се тества предположението за по-ниските трептения на реалните преходни процеси в CLAD в сравнение с IM, бяха извършени редица числени изчисления на директни изстрелвания на CLAD 2 и IM (550 W). Получените зависимости на момента, усилието, скоростта и тока на AM и CLAD от времето, както и динамичните механични характеристики, потвърждават изложеното по-рано предположение, че преходните процеси на CLAD се характеризират с много по-ниски трептения от тези на AM, поради значителната разлика в най-малките им коефициенти на затихване (фиг. 6). В същото време динамичните механични характеристики на CLAD се различават по-малко от статичните, отколкото при AM с въртящ се ротор.

За типичен асансьор (с отвор 800 mm) е анализирана възможността за използване на механизъм за врати на асансьора CLAD с ниска честота като задвижващ мотор. Според експерти за типичните асансьори с ширина на отваряне 800 mm статичните сили при отваряне и затваряне на врати се различават помежду си: при отваряне те са около 30 - 40 N, а при затваряне - около 0 - 10 N. преходните процеси в CLAD имат значително по-малко колебания в сравнение с ABP, изпълнението на движението на крилата на вратите с помощта на нискочестотен CLAD чрез превключване към съответните механични характеристики, според които CLAD се ускорява или забавя до дадена скорост, се взема предвид.

В съответствие с избраните механични характеристики на нискочестотния CLAD беше извършено изчислението на неговите преходни процеси. При изчисленията се приема, че общата маса на електрическото задвижване, определена от масите на EHCS и вратите на кабината и шахтата на типичен асансьор (с отвор 800 mm), е 100 kg. Получените графики на преходни процеси са показани на фиг. 7.

Ориз. 7. Преходни процеси на нискочестотния CLAD при отваряне (a, c, e) Характеристика P осигурява ускорение на задвижването до стационарна скорост от 0,2 m / s, а характеристика T осигурява забавяне от стабилна скорост до нула. Разглежданата версия на CLAD контрола за отваряне и затваряне на врати показва, че използването на CLAD за задвижване на вратите има редица предимства (плавни преходни процеси с относително лесно управление; липсата на допълнителни устройства, които преобразуват въртеливото движение в транслационно и т.н. .) в сравнение с използването на конвенционални AM и следователно представлява значителен интерес.

Задвижването на вратите на кабината на асансьора с конвенционален AM или CLAD, както е отбелязано по-горе, се характеризира с различни стойности на силите на съпротивление при отваряне и затваряне на вратите. В този случай задвижващата електрическа машина може да работи както в двигател, така и в режим на спиране по време на отваряне и затваряне на вратите на асансьора. Дисертацията анализира възможността за връщане на енергия в мрежата по време на работа на CLAD в режими на спиране.

Показано е, че CLAD 2 изобщо няма режим на регенеративно спиране в широк честотен диапазон. Дадена е формулата за определяне на граничната честота, под която няма режим на генератор с връщане на електричество към мрежата при AD и CLAD. Проведените проучвания на енергийните режими на работа на CLAD ни позволяват да направим важно заключение: когато се използва CLAD, свързан към мрежата чрез честотен преобразувател, за задвижване на вратите на асансьора не са необходими спирачен резистор и спирачен превключвател. Липсата на спирачен резистор и спирачен ключ дава възможност да се намалят разходите за задвижване на вратата на асансьора с CLAD.

Петата глава предоставя преглед на съществуващите задвижвания на вратите на асансьора.

Разработени са вариантите на схемите на механизма на безредукторното задвижване на плъзгащите се врати на асансьора с CLAD.

За еднокрилни и двукрилни плъзгащи се врати на кабината на асансьора се предлага да се използва разработеното безредукторно задвижване с CLAD. Диаграма на механизма на такова задвижване в случай на еднокрили врати е показана на фиг. 8, а, при двукрилните врати - на фиг. 8, б.

Ориз. 8. Схеми на задвижващия механизъм за плъзгащи се еднокрилни (а) и двукрили (б) врати на кабината на асансьора с CLAD: 1 - CLAD, 2 - индуктор CLAD, 3 - вторичен елемент на CLAD, 4 - опорна линийка , 5, 6 - крила на вратите, 7, 8 - блокове от въжени системи, Предложените технически решения ви позволяват да създавате безредукторни задвижвания за плъзгащи се еднокрили или двукрили врати, по-специално кабинки на асансьори, които се характеризират с високи технически и икономически показатели, както и надеждна и евтина работа, когато се използва за формиране на транслационното движение на крилата на вратите на прост и относително евтин цилиндричен линеен електродвигател с транслационно движение на движещия се елемент.

Получен е патент за полезен модел № 127056 за предложените варианти на безредукторни задвижвания за еднокрилни и двукрили плъзгащи се врати с централизирана плъзгаща се врата.

ОБЩИ ЗАКЛЮЧЕНИЯ

2. С помощта на разработения метод за определяне на обобщените параметри на нискоскоростен CLAD се обосновава неговото математическо описание под формата на система от уравнения, което дава възможност да се извършват различни изчисления на статичните и динамичните характеристики на електрическо задвижване с CLAD.

3. Използването на нискочестотен CLAD в безредукторно електрическо задвижване позволява свеждане до минимум на необходимата мощност на честотния преобразувател, което подобрява техническите и икономическите характеристики на електрическото задвижване.

4. Предложен е метод за експериментално определяне на обобщените параметри на CLAD, който се характеризира с повишена точност на обработка на експерименталните резултати.

5. Използването на CLAD за безредукторно задвижване на вратите на асансьора позволява с просто управление в системата PCh-CLAD да формира плавни процеси на отваряне и затваряне на вратите. За да се изпълнят желаните процеси, е необходимо да се използва относително евтин честотен преобразувател с минимален набор от необходима функционалност.

6. Когато се използва CLAD, свързан към мрежата чрез честотен преобразувател, не са необходими спирачен резистор и спирачен ключ за задвижване на вратите на асансьора, тъй като CLAD няма режим на регенеративно спиране в честотната зона, използвана за задвижването. Липсата на спирачен резистор и спирачен ключ дава възможност да се намалят разходите за задвижване на вратата на асансьора с CLAD.

7. За еднокрилни и двукрили плъзгащи се врати, главно за кабината на асансьора, е разработен безредукционен задвижващ механизъм, който се отличава благоприятно с използването на цилиндричен линеен асинхронен двигател, характеризиращ се с транслационното движение на подвижния елемент , за изпълнение на транслационното движение на крилата на вратата. Получен е патент за полезен модел № 127056 за предложените варианти на безредукторни задвижвания за еднокрилни и двукрили плъзгащи се врати с централизирана плъзгаща се врата.

1. Масандилов Л.Б., Новиков С.Е., Кураев Н.М. Характеристики на определяне на параметрите на асинхронен двигател с регулиране на честотата.

// Бюлетин на MPEI, №2. - М.: Издателство МЕИ, 2011. - С. 54-60.

2. Патент за полезен модел No 127056. Масандилов Л.Б., Кураев Н.М., Фумм Г.Я., Жолудев И.С. Задвижване на плъзгащи се врати на кабината на асансьора (опции) // BI № 11, 2013.

3. Масандилов Л.Б., Кураев Н.М. Характеристики на избора на конструктивни параметри на асинхронен двигател с честотно управление // Електрическо задвижване и системи за управление // Известия на MPEI. Проблем 683. - М.: Издателство МЕИ, 2007. - С. 24-30.

4. Масандилов Л.Б., Кураев Н.М. Изчисляване на параметрите на Т-образната еквивалентна верига и характеристиките на цилиндрични линейни асинхронни двигатели // Електрическо задвижване и системи за управление // Транзакции на MPEI. Проблем 687. - М.: Издателство МЕИ, 2011. - С. 14-26.

5. Масандилов Л.Б., Кузиков С.В., Кураев Н.М. Изчисляване на параметрите на еквивалентни вериги и характеристики на цилиндрични линейни асинхронни и MHD двигатели // Електрическо задвижване и системи за управление // Транзакции на MPEI.

Проблем 688. - Москва: Издателство MPEI, 2012. - С. 4-16.

6. Байдаков О.В., Кураев Н.М. Модернизация на електрическо задвижване съгласно системата TPN-IM с квазичестотно управление // Радиоелектроника, електротехника и енергетика: Шестнадесети интерн. научно-технически конф. студенти и специализанти: Резюмета. доклад В 3 тома. Т. 2. М.: Издателство МЕИ, 2010.

Подобни произведения:

«Котин Денис Алексеевич АДАПТИВНИ АЛГОРИТМИ НА БЕЗСЕНЗОРЕН ВЕКТОРЕН КОНТРОЛ НА АСИНХРОННИ ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ДИСКОВЕ И МЕХАНИЗМИ ЗА ПОДЪГЛЯНЕ И ТРАНСПОРТ Специалност: 05.09.03 - Електротехнически комплекси и системи от научната степен на научната университетска техническа наука, професор Панкратов Владимир Вячеславович ..."

„Комплекси и системи РЕЗЮМЕ на дисертацията за степен на кандидат на техническите науки Москва - 2010 Работата е извършена в Катедрата по теоретична електротехника на Московския авиационен институт (Национален изследователски университет в областта на авиацията, ракетните и космическите системи) MAI. Научно ... "

"КАМАЛОВ Филюс Аслямович ЕЛЕКТРИЧЕСКИ КОМПЛЕКС С ПРОВОДЯЩ МАГНИТЕН ХИДРОДИНАМИЧЕН ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ С КЛАНЕН КАНАЛ (ИЗСЛЕДВАНИЯ И РАЗРАБОТКА) Специалност: 05.09.03 - Електротехнически комплекси и системи на дисертацията на ТЕЗА. Научен ръководител: доктор на техническите науки, ... "

"ТУРИН Максим Владимирович ПОВИШАВАНЕ НА ЕФЕКТИВНОСТТА НА НАМАЛЕНОТО ЕЛЕКТРОМЕХАНИЧНО УПРАВЛЕНИЕ В КОЛА Специалност: 05.09.03 - Електротехнически комплекси и системи РЕЗЮМЕ Техническа теза за държавна научна степен на кандидат на техническите науки НОВОСИБИРСК - кандидат за висше образование ..."

"Stotskaya Anastasiya Dmitrievna РАЗРАБОТВАНЕ И ИЗСЛЕДВАНЕ НА СИСТЕМАТА ЗА УПРАВЛЕНИЕ НА ПОЛОЖЕНИЕТО НА РОТОРА В ЕЛЕКТРОМАГНИТНОТО ОКАЧВАНЕ Специалност: 05.09.03 - Електротехнически комплекси и системи РЕЗЮМЕ на дисертацията за степен на кандидат на техническите науки Санкт Петербургски държавен икономически университет - 2013 2 The работи се в Св. ... В И. Улянов (Ленин), в катедрата за автоматични системи за управление Научен ръководител: ... "

"ТОЛКАЧЕВА КСЕНИЯ ПЕТРОВНА ИЗСЛЕДВАНЕ НА ЕНЕРГИЙНАТА ЕФЕКТИВНОСТ НА ВЪНШНИТЕ ОСВЕТИТЕЛНИ ИНСТАЛАЦИИ ПРИ ПРОЕКТИРАНЕ С ИЗПОЛЗВАНЕТО НА ЛАЗЕРНО СКАНИРАНЕ Специалност 05.09.07 - Осветителна техника Резюме на дисертацията за степента на кандидата на техническите науки."

„Кузнецов Андрей Владимирович ИЗСЛЕДВАНЕ И РАЗРАБОТВАНЕ НА АДАПТИВНИ РЕГУЛАТОРИ НА ЕЛЕКТРОХИДРАВЛИЧНИ РУЛЕВИ СИСТЕМИ Специалност: 05.09.03 - Електротехнически комплекси и системи РЕЗЮМЕ на дисертацията за кандидат на техническите науки Санкт Петербург - 2011 Работата е извършена в Санкт Петербург Електротехнически университет, кръстен на LETI В И. Улянова (Ленин) Научен ръководител - доктор на техническите науки, професор Н. Д. Поляхов ... "

"Казмин Евгений Викторович ИЗЧИСЛЯВАНЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ НА МАГНИТНИ ЕЛЕКТРИЧЕСКИ МАШИНИ С РАДИАЛЕН ПМ НА ПОВЪРХНОСТТА НА РОТОРА Специалност 05.09.01 - Електромеханика и електрически устройства РЕЗЮМЕ на тезата за степен на кандидат на техническите науки Москва - 2009 2). Научен ръководител, доктор на техническите науки, професор Иванов-Смоленски Алексей ... "

„Емелянов Олег Анатолиевич ЕКСПЛОАТАЦИОНЕН КАПАЦИТЕТ НА МЕТАЛНОФИЛМНИТЕ КАНДАЦИТОРИ В ПРИНУДИТЕЛНИ ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ТЕРМИЧНИ РЕЖИМИ Специалност 05.09.02 - Електроматериали и изделия Резюме на тезата за кандидата на техническите науки Държавен политически инженер: доктор ..."

"ГРИГОРИЕВ АЛЕКСАНДЪР ВАСИЛИЕВИЧ РАЗРАБОТВАНЕ И ИЗСЛЕДВАНЕ НА ВАРИАНТИ ЗА КОНТРОЛ НА СЪСТОЯНИЕТО НА ЕЛЕКТРИЧЕСКИТЕ ДВИГАТЕЛИ НА ОСНОВАТА НА АСИНХРОННИ ЕЛЕКТРОМОТОРИ Специалност 05.09.03 - Електротехнически комплекси и системи на дисертацията на автора на техническото образование."

„Тихомиров Иля Сергеевич ИНДУКЦИОНЕН ОТОПЛИТЕЛЕН КОМПЛЕКС С ПОДОБРЕНИ ЕНЕРГИЙНИ ПОКАЗАТЕЛИ Специалност: 05.09.03 - Електротехнически комплекси и системи. В И. Улянова (Ленин) Научен ръководител - Почетен работник на науката и технологиите на РСФСР, доктор на техническите науки, ... "

"Шутов Кирил Алексеевич РАЗВИТИЕ НА ПРОИЗВОДСТВЕНАТА ТЕХНОЛОГИЯ И ИЗСЛЕДВАНЕ НА СВРЪХВОДИТЕЛНИ СИЛОВИ КАБЕЛИ НА ОСНОВАТА НА ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНИ СВЪРХОДЪЛНИЦИ ОТ ПЪРВО ПОКОЛЕНИЕ специалност 05.09.02 - Електротехнически изследователски материали на кандидат на научните изследвания" в научноизследователски институт, кандидат на научните изследвания "в научно-изследователски институт, кандидат на научните науки

„KUCHER EKATERINA SERGEEVNA ИЗСЛЕДВАНЕ НА ИДЕНТИФИКАЦИОННИ АЛГОРИТМИ ЗА СЕНЗОРНИ ВЕКТОРНИ СИСТЕМИ НА АСИНХРОННИ ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ПРИВОДА Специалност: 05.09.03 - Електротехнически комплекси и системи на дисертацията на кандидат на техническите науки ..."

„Kolovskiy Aleksey Vladimirovich Синтез на системи за управление на автоматизирано електрическо задвижване на багер, използващи плъзгащи се режими. Специалност 05.09.03 - Електротехнически комплекси и системи (технически науки и) Резюме на дипломната работа за степен на кандидат на техническите науки Томск 2012 1 Работата е извършена в Техническия институт Хакас - филиал на Федералната държавна автономна образователна институция на Висшето училище Професионално образование Сибирски федерален университет Научен ръководител доктор на техническите науки, професор, ... "

"ШИШКОВ Кирил Сергеевич РАЗРАБОТВАНЕ И ИЗСЛЕДВАНЕ НА АСИНХРОННОТО ЕЛЕКТРИЧЕСКО ПРИВОД НА МЕХАНИЗМИ ЗА ФОРМИРАНЕ НА ВАЛ ОТПАДЪЦИ Специалност: 05.09.03 - Електротехнически комплекси и системи. На името на В. И. Ленин ..."

"ВАСИЛИЕВ Богдан Юревич СТРУКТУРА И ЕФЕКТИВНИ АЛГОРИТМИ НА УПРАВЛЕНИЕ НА ЧАСТНО РЕГУЛИРАН ЕЛЕКТРИЧЕН ПРИВОД НА ЦЕНТРИФУГАЛЕН ДОСТАВЧИК НА ГАЗОПОМПИНГЕН УРЕД Специалност 05.09.03 - дисертация на системата на професионална институция по технически науки Образование Национална ... "

«Горожанкин Алексей Николаевич ВЕНТИЛАЦИОНЕН ЕЛЕКТРИЧЕН ПРИВОД СЪС СИНХРОНЕН РЕАКТИВЕН ДВИГАТЕЛ НА НЕЗАВИСИМО ВЪЗБУЖДАНЕ Специалност 05.09.03 - Електрически комплекси и системи Резюме на дипломната работа за кандидат на техническите науки Челябински държавен университет 2010 Работа, изпълнена в Катедрата за електрическо задвижване и автоматика на индустриалните инсталации на Южно-Уралския държавен университет. Научен ръководител - доктор на техническите науки, професор Усинин Юрий ... "

"ИВАНОВ Михаил Алексеевич МОДЕЛИРАНЕ И ТЪРСЕНЕ ЗА РАЦИОНАЛНО ПРОЕКТИРАНЕ НА БЕЗКОНТАКТЕН МОТОР С ВЪЗБУЖДАНЕ ОТ ПОСТОЯННИ МАГНИТИ Специалност: 05.09.01 - Електромеханика и електрически устройства РЕЗЮМЕ Техническа теза за степен на кандидат на техническите науки Воронеж Воронеж - 2012 Работа Ръководител доктор на техническите науки , Доцент Анненков Андрей Николаевич Официални опоненти ... "

«БАЛАГУЛА Юрий Моисеевич ПРИЛОЖЕНИЕ НА ФРАКТАЛЕН АНАЛИЗ В ПРОБЛЕМИТЕ НА ЕЛЕКТРОТЕХНИКАТА Специалност: 05.09.05 - Теоретична електротехника РЕЗЮМЕ на дисертацията за степен на кандидат на техническите науки Санкт Петербург - 2013 Работата е изпълнена във Федералния държавен бюджетен образователен Институт за висше професионално образование Санкт Петербургски държавен политехник Доктор на техническите науки, професор Ръководител: ... "

"КУБАРЕВ Василий Анатолиевич СИСТЕМА ЗА ЛОГИЧЕСКИ КОНТРОЛ НА АВТОМАТИЗИРАНИЯ ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ПРИВОД НА ДОБЪРВАНЕ НА ТЕХНИЧЕСКИ УСТРОЙСТВА 05.09.03 - Електротехнически комплекси и системи РЕЗЮМЕ на дисертацията за степен на кандидат на техническите науки Новокузнецки федерален университет, доктор ..."