Silindriline lineaarne asünkroonmootor kõrgepingekaitselülitite ajamis. CLD. Mitsubishi Electric EDM ajami juhtimissüsteem Silindriline lineaarmootor käsikirjana

Käsikirjana

Bazhenov Vladimir Arkadjevitš

Silindriline lineaarne asünkroonmootor kõrge ajamigapinge lülitid

Eriala 05.20.02 - elektritehnoloogiad ja elektriseadmed in

väitekirjad kraadi saamiseks

tehnikateaduste kandidaat

Iževsk 2012

Töö viidi läbi föderaalses riigieelarvelises erialase kõrghariduse õppeasutuses "Iževski Riiklik Põllumajandusakadeemia" (FGBOU VPO Iževski Riiklik Põllumajandusakadeemia)

Teadusnõustaja: tehnikateaduste kandidaat, dotsent

Vladõkin Ivan Revovitš

Ametlikud vastased: Vorobjov Viktor Andrejevitš

tehnikateaduste doktor, professor

FGBOU VPO MGAU

neid. V.P. Gorjatškina

Bekmachev Aleksander Jegorovitš

tehnikateaduste kandidaat,

projektijuht

CJSC "Radiant-Elcom"

Juhtorganisatsioon:

Föderaalne riigieelarveline kõrgharidusasutus "Tšuvaši Riiklik Põllumajandusakadeemia" (FGOU VPO Tšuvaši Riiklik Põllumajandusakadeemia)

Kaitsmine toimub 28 » mai 2012 aastal 10 tundi lõputöö nõukogu koosolekul KM ​​220.030.02 Iževski Riiklikus Põllumajandusakadeemias aadressil: 426069, Iževsk, tn. Õpilane, 11, tuba. 2.

Doktoritöö on leitav FGBOU VPO Iževski Riikliku Põllumajandusakadeemia raamatukogus.

Postitatud veebisaidile: www.izhgsha/ru

Teadussekretär

väitekirja nõukogu N.Yu. Litvinjuk

TÖÖ ÜLDKIRJELDUS

Teema asjakohasus. Põllumajandustootmise üleviimisega tööstuslikule alusele tõusevad oluliselt nõuded elektrivarustuse töökindluse tasemele.

Põllumajandustarbijate elektrivarustuse töökindluse parandamise sihipärane terviklik programm /TsKP PN/ näeb ette maapiirkondade 0,4 ... 35 kV jaotusvõrkude automaatikaseadmete laialdase kasutuselevõtu, mis on üks kõige levinumaid. tõhusaid viise selle eesmärgi saavutamisel. Programm hõlmab eelkõige jaotusvõrkude varustamist kaasaegsete lülitusseadmete ja nende jaoks mõeldud ajamiseadmetega. Koos sellega eeldatakse, et töös olevaid esmaseid lülitusseadmeid kasutatakse laialdaselt.

Maapiirkondade võrkudes on kõige levinumad vedru- ja vedruajamiga õlilülitid (VM). Kuid kasutuskogemuse põhjal on teada, et VM-draivid on üks kõige vähem töökindlaid elemente. lülitusseadmed. See vähendab maapiirkondade elektrivõrkude kompleksse automatiseerimise efektiivsust. Näiteks Sulimov M.I., Gusev V.S. märgiti, et 30 ... 35% juhtudest releekaitset ja automatiseerimist (RPA) ei rakendata ajamite ebarahuldava seisukorra tõttu. Veelgi enam, kuni 85% defektidest moodustavad VM 10 ... 35 kV vedruajamiga. Teadlased Zul N.M., Palyuga M.V., Anisimov Yu.V. Pange tähele, et 59,3% vedruajamil põhineva automaatse taassulgemise (AR) tõrgetest tekivad ajami ja kaitselüliti abikontaktide tõttu, 28,9% ajami sisselülitamise ja sisselülitatud asendis hoidmise mehhanismide tõttu. Ebarahuldav olek ning vajadus töökindlate ajamite moderniseerimiseks ja arendamiseks on märgitud Gritsenko A.V., Tsvyak V.M., Makarova V.S., Olinichenko A.S. töödes.

Pilt 1 - Elektriajamite ВМ 6…35 kV rikete analüüs

Positiivne kogemus on töökindlamate alalis- ja vahelduvvoolu elektromagnetiliste ajamite kasutamisest VM 10 kV jaoks alajaamades põllumajanduslikel eesmärkidel. Solenoidajamid, nagu on märgitud G.I. Melnichenko töös, on oma disaini lihtsuse poolest võrreldavad teist tüüpi ajamiga. Olles aga otsetoimega ajamid, kulutavad nad palju voolu ning nõuavad mahukat akut ja laadijat või spetsiaalse 100 kVA trafoga alaldit. Näidatud funktsioonide arvu tõttu pole need draivid leidnud laialdast rakendust.

Oleme analüüsinud erinevate CM-i draivide eeliseid ja puudusi.

Elektromagnetiliste ajamite puudused alalisvool: sulguva elektromagneti südamiku liikumiskiiruse reguleerimise võimatus, elektromagneti mähise suur induktiivsus, mis suurendab lüliti sisselülitamise aega 3..5 s-ni, tõmbejõu sõltuvus asendist südamiku osa, mis toob kaasa vajaduse käsitsi lülitada, aku patarei või suure võimsusega ja nende suurte mõõtmete ja kaaluga alaldi, mis võtab kasutataval pinnal kuni 70 m2 jne.

Vahelduvvoolu elektromagnetiliste ajamite puudused: suur voolutarve (kuni 100 ... 150 kVA), toitejuhtmete suur ristlõige, vajadus suurendada abitrafo võimsust vastavalt vastuvõetava pingelanguse tingimusele, sõltuvus võimsus südamiku algpositsioonil, liikumiskiiruse reguleerimise võimatus jne.

Lamedate lineaarsete asünkroonmootorite induktsioonajami puudused on järgmised: suured mõõtmed ja kaal, käivitusvool kuni 170 A, veojõu sõltuvus (järsult vähenenud) jooksja kuumenemisest, vajadus kvaliteetse vahe reguleerimise järele ja disaini keerukus.

Ülaltoodud puudused silindrilistes lineaarasünkroonmootorites (CLAM) puuduvad nende disainiomaduste ning kaalu- ja suurusenäitajate tõttu. Seetõttu teeme ettepaneku kasutada neid toiteelemendina PE-11 tüüpi ajamites õlikaitselülitites, mis Udmurdi Vabariigi Rostekhnadzori Lääne-Uurali osakonna andmetel on praegu bilansis kasutusel. energiavarustusettevõtetest VMP-10 tüüpi 600 tk, VMG-35 tüüpi 300 tk.

Eeltoodust lähtuvalt järgmine Eesmärk: CLADi baasil töötavate kõrgepinge õlikaitselülitite 6 ... 35 kV ajami efektiivsuse tõstmine, mis võimaldab vähendada elektri alavarustusest tulenevaid kahjusid.

Selle eesmärgi saavutamiseks püstitati järgmised uurimisülesanded:

1. Tehke 6 ... 35 kV kõrgepingekaitselülitite ajamite olemasolevate konstruktsioonide ülevaateanalüüs.
2. Karakteristikute arvutamiseks kolmemõõtmelise mudeli alusel välja töötada CLA matemaatiline mudel.
3. Määrake teoreetiliste ja eksperimentaalsete uuringute põhjal kõige ratsionaalsema ajami tüübi parameetrid.
4. Viia läbi 6 ... 35 kV kaitselülitite veoomaduste eksperimentaalsed uuringud, et kontrollida kavandatava mudeli vastavust olemasolevatele standarditele.
5. Töötada välja õlikaitselülitite 6 ... 35 kV ajami konstruktsioon TsLAD alusel.
6. Tehke teostatavusuuring õlikaitselülitite 6 ... 35 kV ajamite keskjuhtimisruumi kasutamise efektiivsuse kohta.

Õppeobjekt on: silindriline lineaarne asünkroonne elektrimootor (CLAM) maapiirkondade jaotusvõrkude lülitite juhtimiseks 6 ... 35 kV.

Õppeaine: CLIM-i veoomaduste uurimine õlikaitselülitites 6 ... 35 kV töötamisel.

Uurimismeetodid. Teoreetilised uuringud viidi läbi, kasutades geomeetria, trigonomeetria, mehaanika, diferentsiaal- ja integraalarvutuse põhiseadusi. Loodusuuringud viidi läbi VMP-10 lülitiga tehniliste ja mõõtevahendite abil. Katseandmeid töödeldi Microsoft Exceli programmiga.

Töö teaduslik uudsus.

1. Pakutakse välja uut tüüpi õlikaitselülitite ajam, mis võimaldab suurendada nende töökindlust 2,4 korda.
2. CLIM-i karakteristikute arvutamiseks on välja töötatud tehnika, mis erinevalt varem pakututest võimaldab võtta arvesse magnetvälja jaotuse servaefekte.
3. Põhjendatud on VMP-10 kaitselüliti ajami peamised konstruktsiooniparameetrid ja töörežiimid, mis vähendavad tarbijate elektrienergia alavarustust.

Töö praktiline väärtus määratakse järgmiste peamiste tulemustega:

1. Pakutakse välja kaitselüliti VMP-10 ajam.
2. Silindrilise lineaarse asünkroonmootori parameetrite arvutamiseks on välja töötatud tehnika.
3. Ajami arvutamiseks on välja töötatud tehnika ja programm, mis võimaldavad arvutada sarnase konstruktsiooniga lülitite ajamid.
4. Määratakse kindlaks kavandatava VMP-10 ja muu sarnase ajami parameetrid.
5. Töötati välja ja katsetati ajami laboratoorset mudelit, mis võimaldas vähendada toitekatkestuste kadusid.

Uurimistulemuste rakendamine.

Tööd viidi läbi vastavalt FGBOU VPO CHIMESH, registreerimisnumbriga 02900034856 T&A plaanile "Kõrgepingekaitselülitite 6 ... 35 kV ajami väljatöötamine". Töö tulemused ja soovitused võetakse vastu ja kasutatakse tootmisühingus "Bashkirenergo" S-VES (saadud rakendusakt).

Töö põhineb iseseisvalt ja koostöös Tšeljabinski Riikliku Põllumajandusülikooli (Tšeljabinsk), Prodmashi erikujundustehnoloogia büroo (Iževsk) ja Iževski Riikliku Põllumajandusakadeemia teadlastega tehtud uuringute tulemuste üldistamisel.

Kaitstud on järgmised sätted:

1. CLAD-il põhinev õlikaitselüliti ajam.
2. Matemaatiline mudel CLIM-i omaduste ja ka veojõu arvutamiseks, sõltuvalt soone konstruktsioonist.
3. VMG, VMP tüüpi kaitselülitite ajamite arvutamise metoodika ja programm pingega 10 ... 35 kV.
4. CLAD-il põhineva õlikaitselüliti ajami kavandatud konstruktsiooni uuringute tulemused.

Uurimistulemuste kinnitamine. Töö põhisätetest teatati ja neid arutati järgmistel teaduslikel ja praktilistel konverentsidel: XXXIII instituudi 50. aastapäevale pühendatud teaduskonverents Sverdlovskis (1990); rahvusvaheline teaduslik-praktiline konverents "Energiaarengu probleemid tootmise ümberkujundamise tingimustes" (Iževsk, FGBOU VPO Iževski Riiklik Põllumajandusakadeemia 2003); piirkondlik teadus- ja metoodiline konverents (Iževsk, Iževski Riiklik Põllumajandusakadeemia, 2004); Mehhaniseerimise tegelikud probleemid Põllumajandus: aastapäeva teaduslik-praktilise konverentsi "Udmurdi agroinseneri kõrgharidus – 50 aastat" materjalid. (Iževsk, 2005), Iževski Riikliku Põllumajandusakadeemia õpetajate ja töötajate iga-aastastel teaduslikel ja tehnilistel konverentsidel.

Publikatsioonid väitekirja teemal. Teoreetiliste ja eksperimentaalsete uuringute tulemused on kajastatud 8 trükises, sealhulgas: ühes artiklis, mis on avaldatud Kõrgema Atesteerimiskomisjoni soovitatud ajakirjas, kaks deponeeritud aruannet.

Töö struktuur ja ulatus. Doktoritöö koosneb sissejuhatusest, viiest peatükist, üldised järeldused ja lisad, mis on esitatud põhiteksti 138 leheküljel, sisaldavad 82 joonist, 23 tabelit ja kirjanduse loetelusid 103 pealkirjast ja 4 lisast.

Sissejuhatuses põhjendatakse töö asjakohasust, käsitletakse probleemi seisu, uurimistöö eesmärki ja eesmärke ning sõnastatakse peamised kaitsmiseks esitatavad sätted.

Esimeses peatükis teostatakse lülitite ajamite konstruktsioonide analüüs.

Installitud:

Põhiline eelis ajami ja CLA kombineerimisel;

Vajadus täiendavate uuringute järele;

Lõputöö eesmärgid ja eesmärgid.

Teises peatükis CLAD arvutamise meetodeid.

Magnetvälja leviku analüüsi põhjal valiti kolmemõõtmeline mudel.

CLIM-i mähis koosneb üldiselt üksikutest mähistest, mis on ühendatud järjestikku kolmefaasilises ahelas.

Vaatleme CLA-d, millel on ühekihiline mähis ja sekundaarse elemendi sümmeetriline paigutus vahes induktiivpooli südamiku suhtes. Sellise LIM-i matemaatiline mudel on näidatud joonisel 2.

Tehakse järgmised eeldused:

1. Mähise vool pikkusele 2p, on koondunud lõpmata õhukesteks voolukihtideks, mis paiknevad induktiivpooli ferromagnetilistel pindadel ja loob puhtalt sinusoidse liikuva laine. Amplituud on seotud teadaoleva seosega lineaarse voolutiheduse ja voolukoormusega

, (1)

- masti;

m on faaside arv;

W on pöörete arv faasis;

I - efektiivne vooluväärtus;

P on pooluste paaride arv;

J on voolutihedus;

Cob1 - põhiharmooniku mähise koefitsient.

2. Primaarväli eesmiste osade piirkonnas on lähendatud eksponentsiaalfunktsiooniga

(2)

Sellise lähenduse usaldusväärsust põllu tegelikule pildile näitavad nii varasemad uuringud kui ka katsed LIM mudelil. Võimalik välja vahetada L = 2 s.

3. Fikseeritud koordinaatsüsteemi x, y, z algus asub induktiivpooli sissetuleva serva mähitud osa alguses (joon. 2).

Probleemi aktsepteeritud sõnastusega n.s. mähised võib esitada kahekordse Fourier-seeriana:

Kob - mähise koefitsient;

L on reaktiivsiini laius;

Induktiivpooli kogupikkus;

– nihkenurk;

z = 0,5L - a - induktsiooni muutumise tsoon;

n on harmooniliste järjekord piki põiktelge;

on harmooniliste järjekord piki pikitelge;

Leiame lahenduse voolude vektormagnetilisele potentsiaalile. Õhupilu piirkonnas vastab A järgmistele võrranditele:

SE võrrandi 2 korral on võrrandid järgmisel kujul:

(5)

Võrrandid (4) ja (5) lahendatakse muutujate eraldamise meetodil. Ülesande lihtsustamiseks anname ainult tühimiku induktsiooni normaalse komponendi avaldise:

Joonis 2 - Arvutus matemaatiline mudel LIM ilma arvesse võtmata

mähise jaotus

(6)

Elektromagnetilise summaarse võimsuse Sem, mis edastatakse primaarselt pilule ja SE, võib leida Poyntingi vektori normaalse Sy komponendi vooluna läbi pinna y =

(7)

Kus REm= ReSEm- aktiivne komponent, võttes arvesse mehaanilist võimsust P2 ja kadusid SE-s;

KEm= ImSEm- reaktiivne komponent, võtab arvesse peamist magnetvoogu ja hajumist pilus;

KOOS- kompleks, konjugatsioonid koos KOOS2 .

Tõmbejõud Fx ja normaaljõud Fjuures LIM jaoks määratakse Maxwelli pingetensori põhjal.

(8)

(9)

Silindrilise LIM-i arvutamiseks tuleks seada L = 2c, harmooniliste arv piki risttelge n = 0, s.o. tegelikult muutub lahendus kahemõõtmeliseks, piki X-Y koordinaate. Lisaks võimaldab see tehnika õigesti arvestada massiivse terasrootori olemasolu, mis on selle eelis.

Karakteristikute arvutamise protseduur mähise voolu konstantse väärtuse juures:

1. Tõmbejõud Fx(S) arvutati valemi (8) abil;
2. mehaaniline jõud

R2 (S)=FX(S) ·= FX(S) 21 (1 – S); (10)

1. Elektromagnetiline võimsus SEm(S) = PEm(S) + jQEm(S) arvutati avaldise valemi (7) järgi
2. Induktiivpooli vase kadu

Rel.1= mI2 rf (11)

Kus rf- faasimähise aktiivne takistus;

1. tõhusust võtmata arvesse südamikuterasest tekkinud kadusid

(12)

1. Võimsustegur

(13)

kus on seeria ekvivalentahela impedantsi moodul (joonis 2).

(14)

- primaarmähise lekke induktiivne reaktants.

Nii on saadud lühise sekundaarse elemendiga LIM-i staatiliste karakteristikute arvutamise algoritm, mis võimaldab arvestada struktuuri aktiivsete osade omadusi igal hambajaotusel.

Väljatöötatud matemaatiline mudel võimaldab:

• Rakendage matemaatilist seadet silindrilise lineaarse asünkroonse mootori arvutamiseks, selle staatiliste karakteristikute põhjal, mis põhinevad üksikasjalikel samaväärsetel elektriliste primaar- ja sekundaarahelate ning magnetahelate jaoks.
• Hinnata sekundaarse elemendi erinevate parameetrite ja konstruktsioonide mõju silindrilise lineaarasünkroonmootori veojõu- ja energiaomadustele.
• Arvutuste tulemused võimaldavad esmase lähendusena määrata silindriliste lineaarasünkroonmootorite projekteerimisel optimaalsed tehnilised ja majanduslikud põhiandmed.

Kolmandas peatükis "Arvutus-teoreetiline uurimus" erinevate parameetrite mõju numbriliste arvutuste tulemused ja geomeetrilised mõõtmed CLAD-i energia- ja veojõutõhususe kohta, kasutades varem kirjeldatud matemaatilist mudelit.

TsLAD induktiivpool koosneb üksikutest seibidest, mis asuvad ferromagnetilises silindris. Induktiivpooli seibide geomeetrilised mõõtmed, mis on võetud arvutuses, on näidatud joonisel fig. 3. Seibide arv ja ferromagnetilise silindri pikkus määratakse pooluste arvu ning CLIM induktiivpooli mähise pooluste ja faaside pilude arvu järgi.

Sõltumatuteks muutujateks võeti induktiivpooli parameetrid (hambakihi geomeetria, pooluste arv, pooluste jaotus, pikkus ja laius), sekundaarkonstruktsiooni parameetrid olid mähise tüüp, elektrijuhtivus G2 = 2 d2, samuti vastupidise magnetahela parameetritena. Uuringu tulemused on esitatud graafikute kujul.

Joonis 3 - Induktiivpooli seade

1-sekundaarne element; 2-mutter; 3-tihendiga seib; 4- mähis;

5-mootoriline korpus; 6-mähis, 7-seib.

Arendatava kaitselüliti ajami jaoks on üheselt määratletud järgmised:

1. Töörežiim, mida võib iseloomustada kui "start". Tööaeg on alla sekundi (tv = 0,07 s), võib esineda korduvaid käivitamisi, kuid ka sel juhul ei ületa kogu tööaeg sekundit. Järelikult on elektromagnetilised koormused lineaarne voolukoormus, voolutihedust mähistes võib võtta oluliselt suuremaks kui püsiseisundi elektrimasinate puhul aktsepteeritud: A = (25 ... 50) 103 A / m; J = (4…7) A/mm2. Seetõttu võib masina termilist olekut ignoreerida.
2. Staatori mähise toitepinge U1 = 380 V.
3. Nõutav veojõud Fx 1500 N. Samal ajal peaks pingutuse muutus töö ajal olema minimaalne.
4. Ranged mõõtmete piirangud: pikkus Ls 400 mm; staatori välisläbimõõt D = 40…100 mm.
5. Energianäitajad (, cos) ei oma tähtsust.

Seega saab uurimisülesande sõnastada järgmiselt: etteantud mõõtmete korral määrake elektromagnetilised koormused, LIM-i projekteerimisparameetrite väärtus, tagades intervallis vajaliku tõmbejõu. 0,3 S 1 .

Moodustatud uurimisülesandest lähtuvalt on LIM-i põhinäitaja tõmbejõud libisemisvahemikus 0,3 S 1 . Sel juhul sõltub veojõud suuresti konstruktsiooniparameetritest (postide arv 2p, õhuvahe , mittemagnetilise silindri paksus d2 ja selle elektrijuhtivus 2 , elektrijuhtivus 3 ja terasvarda magnetiline läbilaskvus 3, mis toimib vastupidise magnetahelana). Nende parameetrite konkreetsete väärtuste korral määratakse tõmbejõud ühemõtteliselt induktiivpooli lineaarse voolukoormusega, mis omakorda U = konst sõltub hambakihi paigutusest: pilude arv pooluse ja faasi kohta q, keerdude arv mähises WTo ja paralleelsed harud a.

Seega kujutab LIM-i tõukejõudu funktsionaalne sõltuvus

FX= f(2р,, , d2 , 2 , 3 , 3 , q, Wk, A, a) (16)

Ilmselgelt võtavad mõned neist parameetritest ainult diskreetseid väärtusi ( 2p,, q, Wk, a) ja nende väärtuste arv on ebaoluline. Näiteks võib ainult postide arvu arvesse võtta 2p = 4 või 2p=6; seega väga spetsiifilised pooluste jaotus = 400/4 = 100 mm ja 400/6 = 66,6 mm; q = 1 või 2; a = 1, 2 või 3 ja 4.

Postide arvu suurenemisega langeb stardiveojõud oluliselt. Veojõu vähenemine on seotud pooluste jagunemise ja magnetilise induktsiooni vähenemisega õhupilus B. Seetõttu on optimaalne 2p = 4(joonis 4).

Joonis 4 - CLADi veojõuomadused olenevalt postide arvust

Õhuvahe muutmine ei ole mõttekas, see peaks olema vastavalt töötingimustele minimaalne. Meie versioonis = 1 mm. Kuid joonisel fig. 5 näitab veojõu sõltuvust õhupilust. Need näitavad selgelt jõu langust kliirensi suurenemisega.

Joonis 5 CLA veojõuomadused õhupilu erinevatel väärtustel ( = 1,5 mm ja=2,0 mm)

Samal ajal suureneb töövool I ja vähenenud energiatase. Suhteliselt vabalt muutuvaks jääb vaid elektrijuhtivus 2 , 3 ja magnetiline läbilaskvus 3 VE.

Terassilindri elektrijuhtivuse muutus 3 (joon. 6) CLADi tõmbejõud on ebaolulise väärtusega kuni 5%.

Joonis 6

terassilindri elektrijuhtivus

Terassilindri magnetilise läbilaskvuse 3 muutus (joon. 7) ei too kaasa olulisi muutusi veojõus Fх=f(S). Töölibisemise korral S=0,3 on veoomadused samad. Käivitamise tõmbejõud varieerub vahemikus 3…4%. Seega, arvestades ebaolulist mõju 3 Ja 3 CLA tõmbejõul võib terassilinder olla valmistatud magnetiliselt pehmest terasest.

Joonis 7 CLA veojõuomadused erinevatel väärtustel Xmagnetiline läbilaskvus (3 =1000 0 Ja 3 =500 0 ) terassilinder

Graafiliste sõltuvuste analüüsist (joon. 5, joon. 6, joon. 7) järeldub järeldus: terassilindri juhtivuse ja magnetilise läbilaskvuse muutused, piirates mittemagnetilist pilu, on võimatu saavutada konstantsust. tõmbejõud Fx nende väikese mõju tõttu.

Joonis 8 CLA veojõuomadused erinevatel väärtustel

elektrijuhtivus SE

Parameeter, mille abil saate saavutada pideva veojõu FX= f(2р,, , d2 , 2 , 3 , 3 , q, Wk, A, a) TSLAD on kahe sekundaarse elemendi elektrijuhtivus. Joonisel 8 on näidatud juhtivuse optimaalsed äärmuslikud variandid. Eksperimentaalse seadistusega tehtud katsed võimaldasid määrata kõige sobivama erijuhtivuse sees =0,8 107 …1.2 107 cm/m.

Joonistel 9…11 on näidatud sõltuvused F,Ierinevatel pöörete arvu väärtustel varjestatud sekundaarse elemendiga CLIM induktiivpooli mähises ( d2 =1 mm; =1 mm).

Joonis 9 Sõltuvus I=f(S) arvu erinevate väärtuste korral

keerleb mähises

Joonis 10. Sõltuvus cos=f(S) Joonis 11. Sõltuvus= f(S)

Energianäitajate graafilised sõltuvused kausside pöörete arvust on samad. See viitab sellele, et mähise pöörete arvu muutus ei too kaasa nende näitajate olulist muutust. See on põhjus, miks neile ei pöörata tähelepanu.

Tõmbejõu suurenemine (joonis 12) mähise pöörete arvu vähenemisel on seletatav asjaoluga, et traadi ristlõige suureneb geomeetriliste mõõtmete konstantsete väärtuste ja induktiivpooli pilu vase ja täiteteguri täiteteguri korral. voolutiheduse väärtuse väike muutus. Kaitselülitite ajamite mootor töötab käivitusrežiimis vähem kui sekundi. Seetõttu on suure käivitusjõu ja lühiajalise töörežiimiga mehhanismide juhtimiseks tõhusam kasutada väikese pöörete arvu ja induktiivpooli mähise traadi suure ristlõikega CLA-d.

Joonis 12. CLIM-i veojõuomadused arvu erinevate väärtuste jaoks

staatori pooli pöörded

Selliste mehhanismide sagedase sisselülitamise korral on aga vaja mootori küttereservi.

Seega on ülaltoodud arvutusmeetodit kasutava numbrilise katse tulemuste põhjal võimalik piisava täpsusega määrata CLIM-i erinevate muutujate elektri- ja veojõunäitajate muutuse trend. Veojõu püsivuse peamine näitaja on sekundaarse elemendi katte elektrijuhtivus 2. Selle muutmine =0,8 107 …1.2 107 Cm / m, saate vajaliku veojõuomaduse.

Seetõttu piisab CLIM-i tõukejõu püsivuse jaoks konstantsete väärtuste määramisest 2p,, , 3 , 3 , q, A, a. Seejärel saab sõltuvuse (16) teisendada avaldisesse

FX= f(K2 , Wk) (17)

Kus K \u003d f (2p,, , d2 , 3 , 3 , q, A, a).

Neljandas peatükis kirjeldatakse kaitselüliti ajami uuritud meetodi katse läbiviimise meetodit. Ajami omaduste eksperimentaalsed uuringud viidi läbi kõrgepingekaitselülitil VMP-10 (joonis 13).

Joonis 13. Eksperimentaalne seadistus.

Ka selles peatükis määratakse kaitselüliti inertsiaalne takistus, mis viiakse läbi graafikanalüütilises meetodis toodud metoodika abil, kasutades kinemaatiline diagramm lüliti. Määratakse elastsete elementide omadused. Samal ajal sisaldab õlikaitse konstruktsioon mitmeid elastseid elemente, mis takistavad kaitselüliti sulgemist ja võimaldavad teil koguda energiat kaitselüliti väljalülitamiseks:

1. Kiirendusvedrud FPU;
2. Vabastage vedru FKÕRVAL;
3. Kontaktvedrude tekitatud elastsed jõud FKP.

Mootori jõule vastandlike vedrude kogumõju saab kirjeldada võrrandiga:

FOP(x) = FPU(x)+FKÕRVAL(x)+FKP(X) (18)

Vedru tõmbejõudu kirjeldatakse üldiselt võrrandiga:

FPU=kx+F0 , (19)

Kus k- vedru jäikuse koefitsient;

F0 - vedru eelpingutusjõud.

Kahe kiirendusvedru puhul on võrrandil (19) järgmine kuju (ilma eelpinguta):

FPU=2 kyx1 (20)

Kus ky- kiirendusvedru jäikuse koefitsient.

Avamisvedru jõudu kirjeldatakse võrrandiga:

FKÕRVAL=k0 x2 +F0 (21)

Kus k0 - avamisvedru jäikus;

X1 , X2 - liikumine;

F0 - avamisvedru eelpingutusjõud.

Kontaktvedrude takistuse ületamiseks vajalik jõud, mis tuleneb pesa läbimõõdu vähesest muutusest, on konstantne ja võrdne

FKP(x) = FKP (22)

Võttes arvesse (20), (21), (22), võtab võrrand (18) kuju

FOP=kyx1 +k0 x2 +F0 +FKP (23)

Avamis-, kiirendamis- ja kontaktvedrude tekitatud elastsusjõud määratakse õlikaitselüliti staatilisi omadusi uurides.

FMerevägi=f(IN) (24)

Lüliti staatiliste omaduste uurimiseks loodi installatsioon (joonis 13). Käe pikkuse muutumise välistamiseks nurga muutumisel tehti ringsektoriga kang IN veovõll. Selle tulemusena jääb nurga muutumisel vintsi 1 tekitatud jõu rakendamise õlg konstantseks.

L=f()=konst (25)

Vedru jäikuse koefitsientide määramiseks ky, k0 , uuriti igalt vedrult kaitselüliti sisselülitamise takistusjõude.

Uuring viidi läbi järgmises järjestuses:

1. Staatilise karakteristiku uurimine kõigi vedrude juuresolekul z1 , z2 , z3 ;
2. Staatiliste omaduste uurimine 2 vedru juuresolekul z1 Ja z3 (kiirendusvedrud);
3. Uurige staatilisi omadusi ühe vedru juuresolekul z2 (seiskamisvedru).
4. Uurige staatilisi omadusi ühe kiirendusvedru juuresolekul z1 .
5. Uurige staatilisi omadusi 2 vedru juuresolekul z1 Ja z2 (kiirendavad ja lahtiühendavad vedrud).

Lisaks on neljandas peatükis elektrodünaamiliste karakteristikute määratlemine. Kui lühisvoolud liiguvad piki kaitselüliti ahelat, tekivad olulised elektrodünaamilised jõud, mis segavad sisselülitamist ja suurendavad märkimisväärselt kaitselüliti ajamimehhanismi koormust. Viidi läbi elektrodünaamiliste jõudude arvutamine, mis viidi läbi graafilis-analüütilise meetodiga.

Standardmeetodil määrati ka õhu- ja hüdroisolatsiooniõli aerodünaamiline takistus.

Lisaks määratakse kaitselüliti ülekandeomadused, mis hõlmavad:

1. kinemaatiline karakteristik h=f(c);
2. Kaitselüliti võlli ülekandekarakteristik v=f(1);
3. Liikumishoova ülekandekarakteristikud 1=f(2);
4. Ülekandekarakteristiku h=f(xT)

kus sisse - veovõlli pöördenurk;

1 - kaitselüliti võlli pöördenurk;

2 - traaversi hoova pöördenurk.

Viiendas peatükis viidi läbi õlikaitselülitite CLCM-i kasutamise tehnilise ja majandusliku efektiivsuse hindamine, mis näitas, et CLCM-põhise õlikaitselüliti ajami kasutamine võimaldab tõsta nende töökindlust 2,4 korda, vähendada elektritarbimist 2,4 korda. 3,75 korda, võrreldes vanade draivide kasutamisega. Oodatav aastane majanduslik efekt CLAD-i kasutuselevõtust õlikaitselülitites on 1063 rubla / maha. kapitaliinvesteeringute tasuvusajaga vähem kui 2,5 aastat. TsLAD-i kasutamine vähendab 1 aastaga maatarbijate elektri alapakkumist 834 kWh võrra lüliti kohta, mis toob kaasa energiavarustusettevõtete kasumlikkuse tõusu, mis ulatub Udmurdi Vabariigi jaoks umbes 2 miljoni rublani.

JÄRELDUSED

1. Määratud on õlikaitselülitite ajami optimaalne veojõu karakteristik, mis võimaldab arendada maksimaalset veojõudu, mis on võrdne 3150 N.
2. Pakutakse välja kolmemõõtmelisel mudelil põhinev silindrilise lineaarasünkroonmootori matemaatiline mudel, mis võimaldab arvestada magnetvälja jaotuse servaefekte.
3. Pakutakse välja meetod elektromagnetilise ajami asendamiseks CLAD-iga ajamiga, mis võimaldab suurendada töökindlust 2,7 korda ja vähendada energiavarustusettevõtete elektripuudusest tulenevat kahju 2 miljoni rubla võrra.
4. Välja on töötatud VMP VMG tüüpi õlikaitselülitite ajami füüsiline mudel pingele 6 ... 35 kV ja antud nende matemaatilised kirjeldused.
5. Töötati välja ja valmistati ajami pilootnäidis, mis võimaldab realiseerida kaitselüliti vajalikke parameetreid: sulgemiskiirus 3,8 ... 4,2 m/s, väljalülitus 3,5 m/s.
6. Vastavalt uurimistulemustele, lähteülesanne ja anti üle Bashkirenergole mitme VMP- ja VMG-tüüpi madala õlisisaldusega kaitselülitite läbivaatamise tööprojekti väljatöötamiseks.

VAK-i nimekirjas loetletud ja nendega võrdsustatud väljaanded:

1. Bazhenov, V.A. Kõrgepinge kaitselüliti ajami täiustamine. / V.A. Bazhenov, I.R. Vladykin, A.P. Kolomiets//Elektrooniline teaduslik ja uuenduslik ajakiri "Engineering Bulletin of the Don" [Elektrooniline ressurss]. - №1, 2012 lk 2-3. - Juurdepääsurežiim: http://www.ivdon.ru.

Muud väljaanded:

1. Pjastolov, A.A. Kõrgepingekaitselülitite 6…35 kV ajami väljatöötamine. /A.A. Pjastolov, I. N. Ramazanov, R. F. Yunusov, V. A. Bazhenov // Uurimistöö aruanne (art nr GR 018600223428, inv nr 02900034856. - Tšeljabinsk: CHIMESH, 1990. - Lk 89-90.
2. Yunusov, R.F. Lineaarse elektriajami väljatöötamine põllumajanduslikuks otstarbeks. / R.F. Yunusov, I.N. Ramazanov, V.V. Ivanitskaja, V.A. Bazhenov // XXXIII teaduskonverents. Aruannete kokkuvõtted - Sverdlovsk, 1990, lk 32-33.
3. Pjastolov, A.A. Kõrgepinge õlikaitselüliti ajam. / Yunusov R.F., Ramazanov I.N., Bazhenov V.A.// Infovoldik nr 91-2. - TsNTI, Tšeljabinsk, 1991. S. 3-4.
4. Pjastolov, A.A. Silindriline lineaarne asünkroonmootor. / Yunusov R.F., Ramazanov I.N., Bazhenov V.A.// Infovoldik nr 91-3. - TsNTI, Tšeljabinsk, 1991. Lk. 3-4.
5. Bazhenov, V.A. VMP-10 kaitselüliti akumulatsioonielemendi valik. Põllumajanduse mehhaniseerimise aktuaalsed probleemid: juubeliteadusliku ja praktilise konverentsi "Udmurtia agrotehniline kõrgharidus – 50 aastat" materjalid. / Iževsk, 2005. S. 23-25.
6. Bazhenov, V.A.Ökonoomse õlikaitselüliti ajami väljatöötamine. Piirkondlik teaduslik ja metoodiline konverents Izhevsk: FGOU VPO Iževski Riiklik Põllumajandusakadeemia, Izhevsk, 2004. Lk 12-14.
7. Bazhenov, V.A. VMP-10 õlikaitselüliti ajami täiustamine. Energiaarengu probleemid tööstuslike transformatsioonide tingimustes: Põllumajanduse elektrifitseerimise ja automatiseerimise teaduskonna ning põllumajandusliku tootmise elektritehnoloogia osakonna 25. aastapäevale pühendatud rahvusvahelise teadus-praktilise konverentsi materjalid. Iževsk 2003, lk 249-250.

väitekirjad tehnikateaduste kandidaadi kraadi saamiseks

Komplekti üle antud 2012. aastal. Allkirjastatud avaldamiseks 24. aprillil 2012. aastal.

Ofsetpaber Peakomplekt Times New Roman Format 60x84/16.

1. köide print.l. Tiraaž 100 eksemplari. Tellimus nr 4187.

FGBOU VPO kirjastus Iževski Riiklik Põllumajandusakadeemia Iževsk, st. Õpilane, 11

Eriala 05.09.03 - "Elektrikompleksid ja -süsteemid"

Lõputööd tehnikateaduste kandidaadi kraadi saamiseks

Moskva – 2013 2

Tööd tehti osakonnas "Automaatne elektriajam"

Föderaalne riigieelarveline kõrgharidusasutus "Riiklik Teadusülikool "MPEI".

Teaduslik direktor: tehnikateaduste doktor, professor Masandilov Lev Borisovitš

Ametlikud vastased: tehnikateaduste doktor, föderaalse riigieelarvelise kutsekõrgkooli NRU MPEI elektromehaanika osakonna professor

Bespalov Viktor Jakovlevitš;

Tehnikateaduste kandidaat, vanemteadur, MGUP "MOSLIFT" filiaali "LiftAvtoService" peaspetsialist

Tšuprasov Vladimir Vassiljevitš

Juhtorganisatsioon: Föderaalne Riiklik Ühtne Ettevõte "Ülevenemaaline elektrotehnikainstituut, mis sai nime V.I. Lenin"

Lõputöö kaitsmine toimub 7. juunil 2013 kell 14:00. 00 min. ruumis M-611 väitekirja nõukogu koosolekul D 212.157.02 Föderaalses Riigieelarvelises Kutsekõrgkoolis "NRU MPEI" aadressil: 111250, Moskva, Krasnokazarmennaja tn., 13.

Doktoritöö on leitav FGBOU VPO NRU MPEI raamatukogust.

Väitekirja nõukogu teadussekretär D 212.157. Tehnikateaduste kandidaat, dotsent Tsyruk S.A.

TÖÖ ÜLDKIRJELDUS

Asjakohasus Teemad.

40 - 50% tootmismehhanismidest on töökehad translatsiooni- või edasi-tagasi liikumisega. Vaatamata sellele kasutatakse praegu enim pöördtüüpi elektrimootoreid selliste mehhanismide ajamites, mis nõuavad täiendavaid mehaanilisi seadmeid, mis muudavad pöörleva liikumise translatsiooniliikumiseks: väntmehhanism, kruvi ja mutter, hammasratas ja hammaslatt jne. Paljudel juhtudel on need seadmed kinemaatilise ahela keerulised sõlmed, mida iseloomustavad märkimisväärsed energiakadud, mis raskendab ja suurendab ajami maksumust.

Kasutamine töökeha translatsioonilise liikumisega ajamites vastava lineaarse analoogi pöörleva rootoriga mootori asemel, mis annab otsest sirgjoonelist liikumist, võimaldab kõrvaldada ülekandemehhanismi elektriajami mehaanilises osas. See lahendab mehaanilise energia allika - elektrimootori ja täiturmehhanismi - maksimaalse konvergentsi probleemi.

Näited tööstusmasinatest, milles praegu saab kasutada lineaarmootoreid, on: tõstemasinad, edasi-tagasi liikuvad seadmed, nagu pumbad, lülitusseadmed, kraanakärud, liftiuksed jne.

Lineaarmootoritest on disainilt kõige lihtsamad lineaarsed asünkroonmootorid (LAM), eriti silindrilist tüüpi (CLAM), millest on avaldatud palju publikatsioone. Võrreldes pöörlevate asünkroonmootoritega (AM), iseloomustavad CLIM-i järgmised omadused: magnetahela avatus, mis põhjustab pikisuunaliste servaefektide ilmnemist, ja servaefektide olemasoluga seotud teooria oluline keerukus.

LIM-i kasutamine elektriajamites eeldab nende teooria tundmist, mis võimaldaks arvutada nii staatilisi režiime kui ka siirdeprotsesse. Kuid tänaseni nende märgatavate omaduste tõttu matemaatiline kirjeldus on väga keerulise vormiga, mis toob kaasa märkimisväärseid raskusi, kui on vaja teha mitmeid arvutusi. Seetõttu on LIM-i elektromehaaniliste omaduste analüüsimisel soovitatav kasutada lihtsustatud lähenemisviise. Sageli kasutatakse LIM-iga elektriajamite arvutamiseks ilma tõenditeta teooriat, mis on iseloomulik tavapärasele IM-ile. Sellistel juhtudel on arvutused sageli seotud oluliste vigadega.

Elektromagnetiliste vedel-metallpumpade arvutamiseks Voldekom A.I. töötati välja Maxwelli võrrandite lahendamisel põhinev teooria. See teooria oli aluseks erinevate CLIM-i staatiliste omaduste arvutamise meetodite tekkele, mille hulgast võib välja tuua tuntud meetodi mitmekihiliste struktuuride analoogmodelleerimiseks.

Kuid see meetod ei võimalda dünaamiliste režiimide arvutamist ja analüüsimist, mis on elektriajamite jaoks väga oluline.

Kuna CLIM-iga käiguta elektriajamid on tööstuses laialdaselt kasutatavad, pakub nende uurimis- ja arendustegevus märkimisväärset teoreetilise ja praktilise huvi.

Lõputöö eesmärgiks on silindriliste lineaarasünkroonmootorite teooria väljatöötamine mitmekihiliste struktuuride analoogmodelleerimise meetodil ning selle teooria rakendamine elektriajamite staatiliste ja dünaamiliste karakteristikute arvutustes, samuti arendustöö. sagedusjuhtimisega käiguta elektriajam koos CLA-ga tööstuses laialdaselt kasutatavate automaatuste jaoks.

Selle eesmärgi saavutamiseks lõputöös püstitati ja lahendati järgmised küsimused. ülesandeid:

1. CLIM-i matemaatilise mudeli valik ja valitud mudelile vastava CLIM-i üldistatud parameetrite määramise metoodika väljatöötamine, mille abil staatiliste ja dünaamiliste karakteristikute arvutused annavad vastuvõetava kooskõla katsetega.

2. Meetodi väljatöötamine eksperimentaalne määratlus CLAD parameetrid.

3. Liftiuste süsteemidel FC-TSLAD ja TPN-TSLAD põhinevate rakendusomaduste analüüs ja elektriajamite arendamine.

4. CLA-ga liftikabiini lükanduste käiguta veomehhanismi skeemide võimaluste väljatöötamine.

Uurimismeetodid. Töös püstitatud probleemide lahendamiseks kasutati: elektriajami teooriat, elektrotehnika teoreetilised alused, elektrimasinate teooriat, eelkõige mitmekihiliste struktuuride analoogmodelleerimise meetodit, modelleerimist ja arendust vahenditega. personaalarvuti eriprogrammides Mathcad ja Matlab, eksperimentaalsed laboriuuringud.

Teaduslike sätete ja järelduste paikapidavust ja usaldusväärsust kinnitavad eksperimentaalsete laboratoorsete uuringute tulemused.

Teaduslik uudsus töö on järgmine:

kasutades väljatöötatud meetodit väikese kiirusega CLIM-i üldistatud parameetrite määramiseks, on põhjendatud selle matemaatiline kirjeldus võrrandisüsteemi kujul, mis võimaldab teostada erinevaid arvutusi elektriajami staatiliste ja dünaamiliste omaduste kohta. CLIM;

pakutakse välja pöörleva rootori ja CLA-ga IM parameetrite määramise eksperimentaalse meetodi algoritm, mida iseloomustab suurenenud täpsus katsetulemuste töötlemisel;

CLAD-i dünaamiliste omaduste uuringute tulemusena selgus, et CLAD-i mööduvaid protsesse iseloomustab palju väiksem kõikumine kui AD-s;

CLADi kasutamine liftiuste käiguta ajamiks võimaldab lihtne operatsioon FC-CLAD süsteemis, et moodustada sujuvad uste avamise ja sulgemise protsessid.

Lõputöö peamine praktiline tulemus on järgmine:

töötati välja meetod madala kiirusega CLIM-i üldistatud parameetrite määramiseks, mis võimaldab teostada uuringuid ja arvutusi elektriajamite töötamise ja arendamise käigus;

madalsageduslike CLIM-ide uuringu tulemused kinnitasid võimalust minimeerida sagedusmuunduri nõutavat võimsust nende kasutamisel käiguvahetuseta elektriajamites, mis parandab selliste elektriajamite tehnilisi ja majanduslikke näitajaid;

sagedusmuunduri kaudu võrku ühendatud CLIM-i uuringu tulemused näitasid, et lifti ukseajam ei vaja piduritakistit ja pidurilülitit, kuna CLIM-il puudub kasutatavas sagedusalas regeneratiivpidurdusrežiim. ajami tööks. Piduritakisti ja pidurivõtme puudumine võimaldab CLA-ga vähendada liftiukse ajami maksumust;

liftikabiini ühe- ja kaheleheliste lükanduste jaoks on välja töötatud käiguvaba ajami mehhanismi skeem, mis on soodsalt võrreldav silindrilise lineaarse asünkroonmootori kasutamisega, mida iseloomustab liikuva elemendi translatsiooniline liikumine. ukselehtede translatsiooniline liikumine.

Töö aprobeerimine. Peamised tulemused tööd arutati NRU "MPEI automatiseeritud elektriajami" osakonna koosolekutel, teatati 16. rahvusvahelisel üliõpilaste ja magistrantide teadus- ja tehnikakonverentsil "Raadioelektroonika, elektrotehnika ja energeetika" (Moskva, MPEI, 2010) .

Väljaanded. Doktoritöö teemal avaldati kuus trükist, sealhulgas 1 väljaannetes, mida soovitas Vene Föderatsiooni Kõrgema Atesteerimiskomisjon doktori ja teaduste kandidaadi väitekirjade põhitulemuste avaldamiseks, ja 1 patent. kasuliku mudeli eest saadi.

Töö struktuur ja ulatus. Doktoritöö koosneb sissejuhatusest, viiest peatükist, üldistest järeldustest ja kirjanduse loetelust. Lehtede arv - 146, illustratsioonid - 71, viidete arv - 92 9 leheküljel.

Sissejuhatuses põhjendatakse lõputöö teema asjakohasust, sõnastatakse töö eesmärk.

Esimeses peatükis esitletakse uuritud CLADide kavandeid. Kirjeldatakse meetodit CLIM-i staatiliste karakteristikute arvutamiseks, kasutades mitmekihiliste struktuuride analoogmodelleerimise meetodit. Kaalutakse liftikabiinide uste käiguta ajamite väljatöötamist. Näidatud on liftiuste olemasolevate elektriajamite omadused, püstitatakse uurimisülesanded.

Mitmekihiliste struktuuride analoogmodelleerimise meetod põhineb Maxwelli võrrandite süsteemi lahendamisel lineaarsete asünkroonmootorite erinevate piirkondade jaoks. Põhiliste arvutusvalemite saamisel lähtutakse eeldusest, et pikisuunaline induktiivpool loetakse lõpmata pikaks (pikiserva efekti ei arvestata). Seda meetodit kasutades määratakse CLIM-i staatilised omadused valemitega:

kus d 2 on CLIM-i sekundaarse elemendi välisläbimõõt.

Tuleb märkida, et CLIM-i staatiliste karakteristikute arvutamine valemite (1) ja (2) abil on tülikas, kuna need valemid sisaldavad muutujaid, mille kindlaksmääramiseks on vaja palju vahepealseid arvutusi.

Kahe samade geomeetriliste andmetega, kuid erineva induktiivpooli mähise pöörete arvuga wf CLIM jaoks (CLIM 1 - 600, CLIM 2 - 1692) arvutati valemite (1) ja (2) järgi nende mehaanilised ja elektromehaanilised omadused. f1 50 Hz, U1 220 V juures CLAD 2 arvutustulemused on näidatud joonistel fig. 1.

Meie riigis on enamikul juhtudel reguleerimata elektriajamid suhteliselt keerulised mehaaniline osa suhteliselt lihtsa elektrilise osaga. Selliste ajamite peamised puudused on käigukasti olemasolu ja mehaanilise seadme keerukas konstruktsioon, mis muudab pöörleva liikumise translatsiooniks, mille käigus tekib täiendav müra.

Seoses muunduritehnoloogia aktiivse arenguga on sagedusmuundurite kasutamise kaudu kaldutud lihtsustama mehhanismide kinemaatikat koos ajami elektrilise osa samaaegse komplitseerimisega, mille abil sai võimalikuks moodustada soovitud ukse liikumise trajektoorid.

Nii on viimastel aastatel tänapäevaste liftide uste juures kasutatud reguleeritavaid elektriajami, mis tagavad peaaegu hääletu, kiire ja sujuva uste liikumise. Näiteks võib tuua sagedusega juhitava ukseajami. Vene toodang BUAD tüüpi juhtseadmega ja asünkroonmootoriga, mille võll on ühendatud uksemehhanismiga läbi kiilrihmülekande. Mitmete spetsialistide hinnangul on tuntud reguleeritavatel ajamite eelistest hoolimata reguleerimata ajamite ees ka puudusi, mis on seotud rihmülekande olemasolu ja nende suhteliselt kõrge hinnaga.

Teises peatükis on välja töötatud CLIM-i üldistatud parameetrite määramise tehnika, mille abil on põhjendatud selle matemaatiline kirjeldus võrrandisüsteemi kujul. Esitatakse CLAPi staatiliste omaduste eksperimentaalsete uuringute tulemused. Analüüsitakse liit-SE-dega CLIM-i omadusi. Uuriti madalsageduslike CLADS-i valmistamise võimalust.

CLIM-iga elektriajami ja selle matemaatilise kirjelduse uurimiseks pakutakse välja järgmine lähenemisviis:

1) kasutame mitmekihiliste struktuuride analoogmodelleerimise meetodil saadud valemeid (1) ja (2) CLIM-i (mehaanilised ja elektromehaanilised) staatiliste karakteristikute jaoks ja arvutame need karakteristikud (vt joonis 1);

2) Saadud karakteristikute põhjal valime kaks punkti, mille jaoks fikseerime järgmised muutujad: elektromagnetiline jõud, induktiivpooli vool ja kompleksne faasitakistus ühele neist valitud punktidest (vt joonis 1).

3) usume, et CLIM-i staatilisi omadusi saab kirjeldada ka valemitega (5) ja (6), mis on toodud allpool ja vastavad tavalise pöörleva rootoriga asünkroonmootori püsiolekule ja saadakse selle diferentsiaalist võrrandid;

4) püüame kahe valitud punkti abil leida staatiliste karakteristikute näidatud valemites (5) ja (6) sisalduvad üldistatud parameetrid;

5) asendades leitud üldistatud parameetrid näidatud valemitega (5) ja (6), arvutame täielikult staatilised karakteristikud;

6) võrdleme lõikes ja lõikes 5 leitud staatilisi karakteristikuid (vt joonis 2). Kui need tunnused on üksteisele piisavalt lähedased, siis võib väita, et CLAD (4) ja AD matemaatilised kirjeldused on sarnase kujuga;

7) leitud üldistatud parameetrite abil on võimalik kirjutada nii CLAD-i (4) diferentsiaalvõrrandid kui ka erinevate staatiliste karakteristikute valemid, mis on mugavamad nendest tulenevate arvutuste tegemiseks.

Riis. Joonis 1. CLIM-i mehaanilised (a) ja elektromehaanilised (b) karakteristikud CLIM-i ligikaudne matemaatiline kirjeldus, mis sarnaneb tavapärase IM-i vastava kirjeldusega, vektorkujul ja sünkroonses koordinaatsüsteemis, on järgmisel kujul:

Kasutades lahendussüsteemi (4) tulemusi püsiseisundi tingimustes (v / const), saadakse staatiliste karakteristikute valemid:

Punktides (5) ja (6) sisalduvate uuritud CLIM-ide üldistatud parameetrite leidmiseks tehakse ettepanek rakendada tuntud meetodit T-kujulise ekvivalentahela üldistatud parameetrite eksperimentaalseks määramiseks pöörleva rootoriga IM-i jaoks. kahe püsiseisundi režiimi muutujad.

Avaldistest (5) ja (6) järeldub:

kus k FI on libisemisest sõltumatu koefitsient. Kirjutades kahe suvalise libisemise s1 ja s2 jaoks vormi (7) seosed ja jagades need omavahel, saame:

Kahe libisemise elektromagnetiliste jõudude ja induktiivpooli voolude teadaolevate väärtustega (8) määratakse üldistatud parameeter r:

Täiendavalt tuntud ühe libisemise korral, näiteks s1, on CLAD-i ekvivalentahela komplekstakistuse Z f (s1) väärtus, mille valemi saab samuti saada süsteemi (4) lahendamise tulemusena. püsiseisundi tingimustes arvutatakse üldistatud parameetrid ja s järgmiselt:

Kahe libisemise korral induktiivpooli elektromagnetiliste jõudude ja voolude väärtused, samuti ühe libisemise samaväärse vooluahela komplekstakistus, mis sisalduvad punktides (9), (10) ja (11), on esitatud järgmiselt. määratakse mitmekihiliste struktuuride analoogmodelleerimise meetodil vastavalt punktidele (1), (2) ja (3).

Näidatud valemite (9), (10) ja (11) abil arvutati CLIM 1 ja CLIM 2 üldistatud parameetrid, mille abil lisaks valemite (5) ja (6) abil f1 50 Hz juures. , U1 220 V, nende mehaanilised ja elektromehaanilised omadused (CLAD 2 puhul on näidatud joonisel 2 kõverate 2 abil). Ka joonisel fig. Joonisel 2 on kujutatud CLAD 2 staatilised omadused, mis on määratud mitmekihiliste struktuuride analoogmodelleerimise meetodil (kõverad 1).

Riis. Joonis 2. CLIM-i mehaanilised (a) ja elektromehaanilised (b) omadused Jooniste fig. Jooniselt 2 on näha, et kõverad 1 ja 2 kattuvad praktiliselt üksteisega, mis tähendab, et CLIM-i ja IM-i matemaatilised kirjeldused on sarnase kujuga. Seetõttu on edasistes uuringutes võimalik kasutada nii saadud üldistatud CLIM parameetreid kui ka lihtsamaid ja mugavamaid valemeid CLIM karakteristikute arvutamiseks. CLIM-i parameetrite arvutamiseks pakutud meetodi kehtivust kontrolliti ka eksperimentaalselt.

Madalsageduslike CLADSide valmistamise võimalus, s.o. mõeldud suurendatud pinge jaoks ja valmistatud induktiivpooli mähise suurenenud pöörete arvuga. Joonisel fig. Joonisel 3 on kujutatud CLIM 1 (f1 10 Hz, U1 55 V), CLIM 2 (f1 10 Hz, U1 87 V) ja madalsagedusliku CLIM (f1 10 Hz ja U1 220 V juures) staatilised omadused , kõverad 3), mille pöörete arv on induktiivpooli mähised 2,53 korda suuremad kui TsLAD 2 omad.

Nendest, mis on näidatud joonisel fig. Graafikutelt 3 on näha, et esimeses kvadrandis oleva vaadeldava CLIM-i samade mehaaniliste omaduste korral on CLIM 2-l rohkem kui 3 korda väiksem induktiivvool kui CLIM 1-l ja madalsageduslikul CLIM-il 2,5 korda väiksem kui CLIM 2-l. Seega selgub, et madalsagedusliku CLIM-i kasutamine käiguvahetuseta elektriajamis võimaldab minimeerida sagedusmuunduri nõutavat võimsust, parandades seeläbi elektriajami tehnilisi ja majanduslikke näitajaid.

1, joonis fig. Joonis 3. TsLAD 1 mehaanilised (a) ja elektromehaanilised (b) omadused, Kolmandas peatükis töötas välja meetodi CLAPi üldistatud parameetrite eksperimentaalseks määramiseks, mida rakendatakse lihtsal viisil statsionaarses SE-s ja võimaldab määrata CLIM-i parameetreid, mille geomeetrilised andmed on teadmata. Esitatakse CLIM-i ja tavapäraste IM-i üldiste parameetrite arvutuste tulemused seda meetodit kasutades.

Katses, mille skeem on näidatud joonisel fig. 4, on mootori mähised (BP või TsLAD) ühendatud alalisvooluallikaga. Pärast võtme K sulgemist muutuvad mähiste voolud ajas ahela parameetritega määratud algväärtusest nullini. Sel juhul registreeritakse faasi A voolu sõltuvus ajast vooluanduri DT ja näiteks personaalarvutisse paigaldatud spetsiaalse L-CARD L-791 plaadi abil.

Riis. 4. IM või CLIM parameetrite määramise katse skeem Matemaatiliste teisenduste tulemusena saadi CLIM faasi voolulanguse sõltuvuse valem, mis on kujul:

kus p1, p2 on konstandid, mis on seotud üldistatud parameetritega s, r ja CLIM või AD järgmiselt:

Valemitest (12) ja (13) järeldub, et CLIM voolu vähenemise üleminekuprotsessi tüüp sõltub ainult üldistatud parameetritest s, r ja.

CLIM-i või IM-i üldistatud parameetrite määramiseks eksperimentaalse voolu vähenemise kõvera järgi tehakse ettepanek eraldada sellel kolm võrdsel kaugusel asuvat ajapunkti t1, t2 ja t3 ning fikseerida voolude vastavad väärtused. Sel juhul, võttes arvesse (12) ja (13), on võimalik koostada kolmest algebralisest võrrandist koosnev süsteem kolme tundmatuga - s, r ja:

mille lahendus on soovitav saada numbriliselt näiteks Levenberg-Marquardti meetodil.

Katsed IM ja TsLAD üldistatud parameetrite määramiseks viidi läbi kahe mootoriga: IM 5A90L6KU3 (1,1 kW) ja TsLAD 2.

Joonisel fig. Joonisel 5 on kujutatud CLIM 2 voolu vähenemise teoreetilised ja eksperimentaalsed kõverad.

Riis. Joonis 5. CLIM 2 voolu vähenemise kõverad: 1 – teises peatükis saadud üldistatud parameetrite põhjal arvutatud kõver; 2 – üldistatud parameetritega arvutatud kõver, mis saadakse nende katselise määramise tulemusena CLAD.

Neljas peatükk paljastab CLADi mööduvate protsesside olemuse tunnused. Liftiuste jaoks on välja töötatud ja uuritud FC–CLAD süsteemil põhinev elektriajam.

CLIM-i siirdeprotsesside olemuse karakteristikute kvalitatiivseks hindamiseks kasutati üldtuntud meetodit, mis seisneb IM muutujate sõltuvusi iseloomustavate sumbumiskoefitsientide analüüsis konstantsel kiirusel pöörleva rootoriga.

Suurim mõju muutujate TsLAD või HELL siirdeprotsesside sumbumise (võnkumise) kiirusele on väikseima sumbumiskoefitsiendiga 1. Joonisel fig. Joonisel 6 on näidatud kahe CLIM-i (CLIM 1 ja CLIM 2) ja kahe IM-i (4AA56V4U3 (180 W) ja 4A71A4U3 (550 W) sumbumiskoefitsientide 1 arvutatud sõltuvused elektrilisest kiirusest.

Riis. Joonis 6. CLADi ja IM madalaima sumbumisteguri 1 sõltuvused. Jooniselt 6 on näha, et CLIM-i summutuskoefitsiendid on praktiliselt sõltumatud kiirusest, erinevalt vaadeldava AM-i summutuskoefitsientidest, mille puhul 1 nullkiirusel on 5–10 korda väiksem kui nimikiirusel. Samuti tuleb märkida, et kahe vaadeldava IM-i nõrgenduskoefitsientide 1 väärtused madalatel kiirustel on oluliselt madalamad kui CLIM 1 (9–16 korda) või CLIM 2 (5–9 korda). Eelnevaga seoses võib eeldada, et CLAD-i tegelikke siirdeprotsesse iseloomustab palju väiksem kõikumine kui IM-is.

CLIM-i tegelike siirdeprotsesside väiksema kõikumise kohta tehtud eelduse testimiseks võrreldes IM-iga viidi läbi mitmeid arvulisi arvutusi CLIM 2 ja IM (550 W) otsekäivituste kohta. Saadud IM-i ja CLIM-i momendi, jõu, kiiruse ja voolu sõltuvused ajast ning dünaamilised mehaanilised karakteristikud kinnitavad eelnevalt väljatoodud eeldust, et IM-i siirdeprotsesse iseloomustab palju väiksem võnkumine kui IM-i siirdeprotsesse. IM, mis on tingitud nende madalaimate sumbumiskoefitsientide olulisest erinevusest (joonis 6). Samal ajal erinevad CLIM-i dünaamilised mehaanilised omadused staatilistest omadustest vähem kui pöörleva rootoriga IM-i puhul.

Tüüpilise lifti (avaga 800 mm) puhul analüüsiti võimalust kasutada lifti uksemehhanismi ajamimootorina madalsageduslikku CLAD-i. Ekspertide sõnul erinevad tüüpiliste liftide puhul, mille avanemislaius on 800 mm, staatilised jõud uste avamisel ja sulgemisel üksteisest: avamisel on need umbes 30–40 N ja sulgemisel umbes 0–10 N. CLIM-i siirdeprotsessides on võrreldes IM-iga oluliselt vähem kõikumisi, ukselehtede liikumise realiseerimine madalsagedusliku CLIM-i abil lülitumisega vastavatele mehaanilistele karakteristikutele, mille järgi CLIM kiirendab või aeglustab kuni antud kiirust arvestatakse.

Vastavalt madalsagedusliku CLAD-i valitud mehaanilistele omadustele viidi läbi selle siirdeprotsesside arvutamine. Arvutustes eeldatakse, et elektriajami kogumass, mis on määratud CE TsLAD ja tüüpilise lifti (avaga 800 mm) kabiini ja šahti uste masside järgi, on 100 kg. Saadud siirdeprotsesside graafikud on näidatud joonisel fig. 7.

Riis. Joonis 7. Madalsagedusliku CLIM-i üleminekuprotsessid avanemise ajal (a, c, e) Karakteristik P tagab ajami kiirenduse püsikiiruseni 0,2 m/s ja tunnus T tagab pidurdamise püsikiiruselt nullini. Uste avamise ja sulgemise CLIM-i juhtimise vaadeldav variant näitab, et CLIM-i kasutamisel ukseajami jaoks on mitmeid eeliseid (sujuvad siirded suhteliselt lihtsa juhtimisega; täiendavate seadmete puudumine, mis muudavad pöörleva liikumise translatsiooniks. jne) võrreldes tavapärase IM-i kasutamisega ja pakub seetõttu märkimisväärset huvi.

Liftikabiini ukseajamit tavapärase IM või CLAD-iga, nagu eespool märgitud, iseloomustavad erinevad takistusjõud uste avamisel ja sulgemisel. Samal ajal saab ajami elektrimasin lifti uste avamise ja sulgemise käigus töötada nii mootori- kui ka pidurdusrežiimis. Lõputöös analüüsiti energia ülekandmise võimalust võrku CLA töötamise ajal pidurdusrežiimides.

On näidatud, et CLAD 2-l puudub laias sagedusvahemikus regeneratiivpidurdusrežiim. Väljalülitussageduse määramiseks on antud valem, millest madalamal ei ole generaatori režiimi elektrienergia tagasipöördumisega võrku IM-is ja TsLAD-is. Läbiviidud uuringud CLR-i energia töörežiimide kohta võimaldavad teha olulise järelduse: sagedusmuunduri kaudu võrku ühendatud CLR-i kasutamisel ei ole liftiuste juhtimiseks vaja piduritakistit ja pidurilülitit. Piduritakisti ja pidurivõtme puudumine võimaldab vähendada CLADiga liftiuste sõidukulusid.

Viies peatükk annab ülevaate olemasolevatest liftiukseajamitest.

Välja on töötatud CLAD-iga lifti lükanduste käiguta ajami mehhanismi skeemide variandid.

Liftikabiini ühe- ja kaheleheliste lükanduste jaoks tehakse ettepanek kasutada väljatöötatud käiguta ajamit koos CLADiga. Sellise ajami mehhanismi skeem üheleheliste uste puhul on näidatud joonisel fig. 8, a, kahepoolsete uste puhul - joonisel fig. 8, b.

Riis. Joon. 8. CLIM-iga liftikabiini ühepoolsete (a) ja kahepoolsete (b) lükanduste ajami skeemid: 1 - CLIM, 2 - CLIM induktiivpool, 3 - CLIM-i sekundaarne element , 4 - võrdlusjoonlaud, 5, 6 - ukselehed, 7, 8 - kaablisüsteemi plokid, pakutud tehnilisi lahendusi võimaldavad luua ühe- või kaheleheliste libisevate uste, eriti liftikabiinide jaoks käiguvahetusi, mida iseloomustavad kõrged tehnilised ja majanduslikud näitajad, samuti usaldusväärne ja odav töö, kui kasutatakse lihtsat ja suhteliselt odavat silindrilist lineaari. elektrimootor koos liikuva elemendi translatsioonilise liikumisega, et moodustada ukselehtede translatsiooniline liikumine.

Patent kasulikule mudelile nr 127056 on saadud CLAD-iga ühe- ja kaheleheliste lükanduste käiguta ajamite pakutavate võimaluste jaoks.

ÜLDJÄRELDUSED

1. CLAD-i diferentsiaalvõrrandites sisalduvate üldistatud parameetrite määramiseks on välja töötatud tehnika, mis põhineb arvutustel, kasutades mitmekihiliste struktuuride analoogmodelleerimise meetodit ja meetodit BP muutujate määramiseks selle kahe püsiväärtuse näitajatest. -olekurežiimid.

2. Kasutades väljatöötatud meetodit väikese kiirusega CLIM-i üldistatud parameetrite määramiseks, on põhjendatud selle matemaatiline kirjeldus võrrandisüsteemi kujul, mis võimaldab teostada erinevaid arvutusi elektriajami staatiliste ja dünaamiliste karakteristikute kohta. CLIM-iga.

3. Madalsagedusliku CLIM-i kasutamine käiguvahetuseta elektriajamis võimaldab minimeerida sagedusmuunduri nõutavat võimsust, mis parandab elektriajami tehnilisi ja majanduslikke näitajaid.

4. Pakutakse välja meetod CLAD üldistatud parameetrite eksperimentaalseks määramiseks, mida iseloomustab suurenenud täpsus katsetulemuste töötlemisel.

5. CLAD-i kasutamine liftiuste käiguvahetusel võimaldab lihtsa juhtimisega FC-CLAD süsteemis moodustada sujuvaid uste avamise ja sulgemise protsesse. Soovitud protsesside rakendamiseks on vaja kasutada suhteliselt odavat sagedusmuundurit minimaalse vajaliku funktsionaalsusega.

6. Kasutades sagedusmuunduri kaudu võrku ühendatud CLCM-i, ei vaja liftiukse ajam piduritakistit ja pidurilõikurit, kuna CRCM-il puudub regeneratiivpidurdusrežiim sagedusalas, mida kasutatakse sagedusmuunduri tööks. sõita. Piduritakisti ja pidurivõtme puudumine võimaldab vähendada CLADiga liftiuste sõidukulusid.

7. Ühe- ja kaheleheliste lükanduste jaoks, peamiselt liftikabiini jaoks, on välja töötatud käiguvahetusmehhanism, mis on soodsalt võrreldav silindrilise lineaarse asünkroonmootori kasutamisega, mida iseloomustab liikuva elemendi translatsiooniline liikumine. teostada ukselehtede translatsioonilist liikumist. Patent kasulikule mudelile nr 127056 on saadud CLAD-iga ühe- ja kaheleheliste lükanduste käiguta ajamite pakutavate võimaluste jaoks.

1. Masandilov L.B., Novikov S.E., Kuraev N.M. Sagedusjuhtimisega asünkroonmootori parameetrite määramise omadused.

// MPEI bülletään, nr 2. - M.: MPEI Publishing House, 2011. - S. 54-60.

2. Kasuliku mudeli patent nr 127056. Masandilov L.B., Kuraev N.M., Fumm G.Ya., Zholudev I.S. Liftikabiini lükandukse ajam (valikud) // BI nr 11, 2013.

3. Masandilov L.B., Kuraev N.M. Sagedusjuhtimisega asünkroonmootori konstruktsiooniparameetrite valiku omadused // Elektriajam ja juhtimissüsteemid // MPEI toimetised. Probleem. 683. - M.: MPEI kirjastus, 2007. - S. 24-30.

4. Masandilov L.B., Kuraev N.M. T-kujulise ekvivalentahela parameetrite arvutamine ja silindriliste lineaarsete asünkroonmootorite karakteristikud // Elektriajam ja juhtimissüsteemid // MPEI toimetised. Probleem. 687. - M.: MPEI kirjastus, 2011. - S. 14-26.

5. Masandilov L.B., Kuzikov S.V., Kuraev N.M. Silindriliste lineaarsete asünkroon- ja MHD-mootorite ekvivalentahelate parameetrite ja karakteristikute arvutamine // Elektriajam ja juhtimissüsteemid // MPEI toimetised.

Probleem. 688. - M.: MPEI kirjastus, 2012. - S. 4-16.

6. Baidakov O.V., Kuraev N.M. Elektriajami moderniseerimine TVC-AD süsteemi järgi kvaasisagedusjuhtimisega // Raadioelektroonika, elektrotehnika ja energeetika: Sixteenth Intern. teaduslik-tehniline konf. üliõpilased ja magistrandid: Toimetised. aruanne 3 köites. T. 2. M .: MPEI kirjastus, 2010.

Sarnased tööd:

"Kotin Denis Aleksejevitš ASYNKROONSTE TÕSTE- JA TRANSPORTMEHHANISMIDE SENSOLUTA VEKTORJUHTIMISE ADAPTIIVSED ALGORITMID Eriala: 05.09.03 - Elektrikompleksid ja süsteemid Vladimir Vjatšeslavovitš ... "

« kompleksid ja süsteemid Tehnikateaduste kandidaadi kraadi väitekirja KOKKUVÕTE Moskva - 2010 Töö tehti Moskva Lennuinstituudi (Riikliku Uurimisülikooli lennunduse, raketi ja kosmosesüsteemide alal) Teoreetilise elektrotehnika osakonnas MAI. Teaduslik..."

"KAMALOV Filyus Aslyamovitš ELEKTRIKOMPLEKS KOONUSLIKU KANALIGA JUHTIVA MAGNETO-HÜDRODÜNAAMILISE KONVERTERIGA (UURINGUD JA ARENDUS) Eriala: 05.09.03 - Tehnikaülikooli elektrikomplekside ja süsteemide kandidaat3 -tehnilise kraadi AUTORI . Juhendaja: tehnikateaduste doktor,...»

«TÜURIN Maksim Vladimirovitš AUTO KÄIGUKAIDATA ELEKTROMEEHAANILISE ROOLI EFEKTIIVSUSE PARANDAMINE Eriala: 05.09.03 – Elektrikompleksid ja süsteemid Tehnikateaduste kandidaadi lõputöö KOKKUVÕTE NOVOSIBIRSK - 2009..."

Stotskaja Anastasia Dmitrievna ROOTORI ASENDI JUHTIMISSÜSTEEMI ARENDAMINE JA UURING ELEKTROMAGNETILISE VEDRUSMUSEGA Eriala: 05.09.03 – Elektrikompleksid ja süsteemid Tehnikateaduste kandidaadi lõputöö KOKKUVÕTE Peterburis - 2013. Peterburi Riiklik Elektrotehnikaülikool LETI nimeline . IN JA. Uljanov (Lenin), süsteemide osakonnas automaatjuhtimine Teadusnõustaja:..."

«TOLKATŠEVA KSENIA PETROVNA VÄLISVALGUSTUSPAIGALDUSTE ENERGIATÕHUSUSE UURINGUD LASERSKANNI KASUTAMISE PROJEKTEERIMISEL Eriala 05.09.07 – Valgustehnika Tehnikateaduste kandidaadi kraadi väitekirja kokkuvõte Saransk ..."2013

«Kuznetsov Andrei Vladimirovitš ELEKTROHÜDRAULILISTE ROOLISÜSTEEMIDE ADAPTIIVSETE REGULAATORI UURIMUS JA ARENDAMINE Eriala: 05.09.03 – Elektrikompleksid ja -süsteemid Tehnikateaduste kandidaadi lõputöö KOKKUVÕTE Tehnikateaduste kandidaadi töö tehti Peterburis2011. Elektrotehnikaülikool LETI im. IN JA. Uljanova (Lenina) Juhendaja - tehnikateaduste doktor, professor N. D. Poljahhov ... "

«Kazmin Evgeniy Viktorovich MAGNETOELEKTRIMASINATE ARVUTAMINE JA OPTIMISEERIMINE ROOTORIPINNA RADIAALSE PM-iga Eriala 05.09.01 – Elektromehaanika ja elektriaparatuur Lõpukirja KOOSKÜSIMUS Moskvas tehti teaduste kateeder9 –200 tehnikateaduste kandidaat. Moskva Energeetikainstituudi (Tehnikaülikool) elektromehaanika. Juhendaja tehnikateaduste doktor, professor Ivanov-Smolenski Aleksei...»

«Emeljanov Oleg Anatoljevitš METALLKILEKONDENSAATORITE TÖÖVÕIME ELEKTRILINE SURDSOOJUSREŽIIMIDES Eriala 05.09.02 – Elektrimaterjalid ja -tooted Tehnikateaduste kandidaadi lõputöö kokkuvõte Peterburi 2004 Töö tehti Riigiõppeasutuses erialane haridus Peterburi Riiklik Polütehniline Ülikool Teaduslikud juhendajad : arst..."

“Grigoryev Aleksander Vasiljevitš Asünkroonsete elektrimootorite erialal põhinevate elektriajamite oleku juhtimise võimaluste väljatöötamine ja uurimine 05.09.03 - Elektrikompleksid ja abstraktsed süsteemid tehnikateaduste kandidaadi kraadi väitekirja Kemerovo - 2010 2 Töö lõpetati a. riikliku kutsekõrgkooli Kuzbassi Riikliku Tehnikaülikooli teadusnõunik -..."

«Tihhomirov Ilja Sergeevitš PARANDATUD ENERGIAJÕUDLUSEGA INDUKTSIOONKÜTTE KOMPLEKS Eriala: 05.09.03 - Elektrikompleksid ja -süsteemid Tehnikateaduste kandidaadi lõputöö kokkuvõte Peterburi - 2009 St. Peterburi Osariigis 2 Töö tehti Peterburi osariigis Elektrotehnikaülikool. IN JA. Uljanova (Lenina) juhendaja - RSFSRi teaduse ja tehnoloogia austatud töötaja, tehnikateaduste doktor, ... "

"Shutov Kirill Aleksejevitš ESIMESE PÕLVKONNA KÕRGETEMPERATUURSE ÜLIJUHTIDE PÕHJUSTE TOOTMISTEHNOLOOGIA ARENDAMINE JA ÜLJUHTIVATE JÕUKAABELITE UURINGUD eriala 05.09.02 - Elektriprojektide materjalide ja toodete instituut»

«KUCHER EKATERINA SERGEEVNA ASYNKROONSTE ELEKTRIAJAMATE SENSORITA VEKTORJUHTIMISE SÜSTEEMIDE IDENTIFITSEERIMISALGORITMIDE UURING Eriala: 05.09.03 – Elektrikompleksid ja süsteemid Tehnikateaduste kraadi kandidaat Novosibirsk202.

Kolovsky Aleksey Vladimirovich Juhtsüsteemide süntees automaatse ekskavaatori elektriajami jaoks, kasutades libisevaid režiime. Eriala 05.09.03 - Elektrotehnilised kompleksid ja süsteemid (tehnikateadused ja) Tehnikateaduste kandidaadi kraadi väitekirja kokkuvõte Tomsk 2012 1 Töö tehti Khakassi Tehnikainstituudis - Föderaalse Riigi Autonoomse Kõrgkooli filiaalis Erialane haridus Siberi föderaalülikooli juhendaja tehnikateaduste doktor, professor, ... »

«ŠISKOV Kirill Sergeevitš ASYNKROONSTE ELEKTRIAJAMI VEEŠAKTIDE TEKKE MEHHANISMIDE ARENDAMINE JA UURIMINE Eriala: 05.09.03 – Elektrikompleksid ja süsteemid Töö kokkuvõte Tehnikateaduste kandidaadi kraadi saamiseks tehti 20. aastal Ivanov –4derovo. V. I. Lenini nimeline eelarveline kõrgharidusasutus Ivanovo Riiklik Energia ... "

“Vasiliev Bogdan Jurjevitš Struktuur ja efektiivsed algoritmid tsentrifugaalse superpüüdmise sagedust reguleeriva elektriajami juhtimiseks gaasi-skitting-üksuse eriala 05.09.03-elektrikompleksid ja süsteemid tehnikateaduste kandidaadi väitekirja Peterburi-2013 Töö lõpetati Föderaalses Riigieelarvelises Kõrgema Erialase Erihariduse Õppeasutuses Riiklik...»

«Gorožankin Aleksei Nikolajevitš VENTIILELEKTRIAJAM ISESEISVA ERGUTUSE SÜNKROONSE REAKTIIVSE MOOTORIGA Eriala 05.09.03 – Elektrikompleksid ja süsteemid Tööstusteaduste kandidaadi lõputöö kokkuvõte Tšeljabinski ja automaatika osakonnas elektriajam 2010 Lõuna-Uurali Riikliku Ülikooli installatsioonid. Juhendaja - tehnikateaduste doktor, professor Juri Usynin ... "

«IVANOV Mihhail Aleksejevitš MODELLEERIMINE JA OTSIME PÜSIMAGNETITELE ergastusega KONTAKTITA MOOTORI RATSIOONI KONSTRUKTSIOONI. Voroneži Riiklik Tehnikaülikool Tehnikateaduste peadoktor, dotsent Annenkov Andrei Nikolajevitš Ametlikud oponendid...»

«BALAGULA Juri Moisejevitš FRAKTAALANALÜÜSI RAKENDAMINE ELEKTRITEHNIKA PROBLEEMIDES Eriala: 05.09.05 – Teoreetiline elektrotehnika Tehnikateaduste kandidaadi kraadi väitekirja KOKKUVÕTE Peterburi – 2013 professor tehnikateaduste doktor:. .»

«KUBAREV Vassili Anatoljevitš KAEVANDUSE TÕSTEPAIGALDUSE AUTOMATISEERITUD ELEKTRIAJATI LOOGILISE JUHTIMISE SÜSTEEM 05.09.03 – Elektrikompleksid ja -süsteemid Tehnikateaduste kandidaadi lõputöö KOKKUVÕTE Novokuznetsk - doktor 20..."13

2010. aastal varustati Mitsubishi NA-seeria EDM-masinad esimest korda silindriliste lineaarmootoritega, ületades selles valdkonnas kõiki sarnaseid lahendusi.

Võrreldes kuulkruvidega on neil palju suurem vastupidavus ja töökindlus, need on võimelised positsioneerima suurema täpsusega ning neil on ka paremad dünaamilised omadused. Lineaarmootorite muude konfiguratsioonide puhul saavad CLD-d kasu üldisest disaini optimeerimisest: vähem soojust, suurem majanduslik efektiivsus, lihtne paigaldus, hooldus ja kasutamine.

Arvestades kõiki eeliseid, mis CLD-l on, näib, miks muidu olla nutikas seadmete ajamiosaga? Kuid kõik pole nii lihtne ja eraldiseisev, isoleeritud punktide täiustamine ei ole kunagi nii tõhus kui kogu omavahel ühendatud elementide süsteemi värskendamine.

Mitsubishi Electric MV1200R Y-telje ajam

Seetõttu pole silindriliste lineaarmootorite kasutamine jäänud ainsaks Mitsubishi Electric EDM-masinate ajamisüsteemis rakendatud uuenduseks. Üks peamisi ümberkujundamisi, mis võimaldas täielikult ära kasutada CLD eeliseid ja potentsiaali ainulaadsete täpsuse ja seadmete tootlikkuse näitajate saavutamiseks, oli ajami juhtimissüsteemi täielik moderniseerimine. Ja erinevalt mootorist endast on meie enda arenduste elluviimise aeg juba kätte jõudnud.

Mitsubishi Electric on üks maailma suurimaid CNC-süsteemide tootjaid, millest valdav enamus on valmistatud otse Jaapanis. Samal ajal hõlmab Mitsubishi Corporation tohutul hulgal uurimisinstituute, mis viivad läbi uuringuid, sealhulgas ajami juhtimissüsteemide ja CNC-süsteemide valdkonnas. Pole üllatav, et ettevõtte masinatel on peaaegu kogu nende enda toodangu elektrooniline täitmine. Seega rakendavad nad kaasaegseid lahendusi, mis on maksimaalselt kohandatud konkreetsele seadmesarjale (loomulikult on seda palju lihtsam teha oma toodetega kui ostetud komponentidega) ning madalaima hinnaga on maksimaalne kvaliteet, töökindlus ja jõudlus. ette nähtud.

Markantne näide meie enda arenduste praktilisest rakendamisest oli süsteemi loomine ODS— Optiline ajam. NA ja MV seeria masinad olid esimesed, mis kasutasid silindrilisi lineaarmootoreid etteandeajamites, mida juhivad kolmanda põlvkonna servovõimendid.

Mitsubishi NA ja MV masinad on varustatud esimese omataolise optilise ajamisüsteemiga

Perekonna Mitsubishi servovõimendite põhiomadus MelServoJ3 on võime suhelda protokolli kasutades SSCNET III: mootorite, tagasisideandurite ühendamine võimendite kaudu CNC-süsteemiga toimub fiiberoptiliste sidekanalite kaudu.

Samal ajal suureneb andmevahetuskiirus peaaegu 10 korda (võrreldes eelmiste põlvkondade tööpinkide süsteemidega): 5,6 Mbps-lt 50 Mbps-ni.

Tänu sellele väheneb infovahetustsükli kestus 4 korda: 1,77 ms-lt 0,44 ms-le. Seega hetkeasendi juhtimine, korrigeerivate signaalide väljastamine toimub 4 korda sagedamini - kuni 2270 korda sekundis! Seetõttu toimub liikumine sujuvamalt ja selle trajektoor on võimalikult lähedane etteantud trajektoorile (see on eriti oluline keerulisi kõverjoonelisi trajektoore mööda liikudes).

Lisaks võib SSCNET III protokolli all töötavate fiiberoptiliste kaablite ja servovõimendite kasutamine oluliselt tõsta mürakindlust (vt joonist) ja infovahetuse usaldusväärsust. Kui sissetulev impulss sisaldab ebaõiget teavet (häire tulemus), siis mootor seda ei töötle, selle asemel kasutatakse järgmise impulsi andmeid. Kuna impulsside koguarv on 4 korda suurem, mõjutab ühe neist selline väljajätmine liikumise täpsust minimaalselt.

Selle tulemusena tagab uus ajami juhtimissüsteem tänu kolmanda põlvkonna servovõimendite ja fiiberoptiliste sidekanalite kasutamisele töökindlama ja 4 korda kiirema side, mis võimaldab saavutada kõige täpsema positsioneerimise. Kuid praktikas pole need eelised alati kasulikud, kuna juhtimisobjekt ise - mootor ei suuda oma dünaamiliste omaduste tõttu sellise sagedusega juhtimpulsse töödelda.

Seetõttu on kõige õigustatud servovõimendite kombinatsioon j3 silindriliste lineaarmootoritega ühes ODS-süsteemis, mida kasutatakse NA ja MV seeria masinates. Tänu oma suurepärastele dünaamilistele omadustele - võimele välja töötada suuri ja väikeseid kiirendusi, liikuda stabiilselt suurel ja madalal kiirusel, on CLD-l tohutu potentsiaal positsioneerimise täpsuse parandamiseks, mida uus juhtimissüsteem aitab realiseerida. Mootor käsitleb kõrgsageduslikke juhtimpulsse hõlpsalt, tagades täpse ja sujuva liikumise.

Mitsubishi masinad võimaldavad teil saada silmapaistva täpsuse ja karedusega detaile. Garantii positsioneerimise täpsusele - 10 aastat.

ODS-süsteemiga varustatud EDM-i eelised ei piirdu aga sellega paranenud positsioneerimise täpsus. Fakt on see, et teatud täpsuse ja karedusega detaili saamine elektroerosioonimasinal saavutatakse elektroodi (traadi) liigutamisega teatud kiirusega mööda trajektoori ning teatud pinge ja elektroodide (traadi ja tooriku) vahelise kauguse olemasolul. ). Etteanne, pinge ja elektroodide vahekaugus on rangelt määratletud iga materjali, lõikekõrguse ja soovitud kareduse jaoks. Töötlemistingimused ei ole aga rangelt määratletud, nagu ka tooriku materjal ei ole homogeenne, mistõttu on määratud omadustega sobiva detaili saamiseks vajalik, et igal konkreetsel ajahetkel töötlemisparameetrid muutuksid vastavalt töötlemistingimuste muutustele. See on eriti oluline mikronitäpsuse ja kõrge kareduse väärtuste saamiseks. Samuti on äärmiselt vajalik tagada protsessi stabiilsus (traat ei tohiks puruneda, liikumiskiiruse suuruses ei tohiks olla olulisi hüppeid).

töötlemise monitor. rohelises näitab kiiruse graafikut, mis näitab, kuidas adaptiivne juhtimine töötab

See probleem lahendatakse adaptiivse juhtimise abil. Masin kohandub muutuvate töötlemistingimustega, muutes etteandekiirust ja pinget. Kui kiiresti ja õigesti need parandused tehakse, sõltub sellest, kui täpselt ja kiiresti toorik välja tuleb. Seega määrab adaptiivse juhtimise kvaliteet teatud määral masina enda kvaliteedi selle täpsuse ja tootlikkuse kaudu. Ja just siin ilmnevad täielikult CLD ja ODS-süsteemi kui terviku kasutamise eelised. ODS-i võime tagada kontrollimpulsside töötlemine kõrgeima sageduse ja täpsusega on võimaldanud parandada adaptiivse juhtimise kvaliteeti suurusjärgu võrra. Nüüd reguleeritakse töötlemisparameetreid kuni 4 korda sagedamini, lisaks on ka üldine positsioneerimise täpsus suurem.

Karbiid, kõrgus 60 mm, karedus Ra 0,12, max. viga on 2 µm. Osa saadi Mitsubishi NA1200 masinal

Kokkuvõtvalt võib öelda, et CLD kasutamine Mitsubishi Electricu masinates poleks olnud nii tõhus samm, võimaldades saavutada uusi kõrgusi nii täpsuse kui ka töötlemise tootlikkuse osas ilma uuendatud juhtimissüsteemi juurutamata.

Ainult keerukad, kuid siiski täielikult põhjendatud ja tõestatud muudatused konstruktsioonis võivad olla võtmeks masina kvaliteedi (seadmete töökindluse ja tehnoloogiliste võimaluste taseme koondnäitaja) ja konkurentsivõime parandamisel. Muudatused paremuse poole on Mitsubishi moto.

Väitekirja abstraktne sellel teemal ""

Käsikirjana

BAZHENOV VLADIMIR ARKADIEVICH

SILINDERLINE LINEAARASÜNKROONNE MOOTTOR KÕRGEPINGELÜLITI AJAMIS

Eriala 05.20.02 - elektritehnika ja elektriseadmed põllumajanduses

väitekirjad tehnikateaduste kandidaadi kraadi saamiseks

Iževsk 2012

Töö viidi läbi föderaalses riigieelarvelises kõrgema professionaalse arengu õppeasutuses "Iževski Riiklik Põllumajandusakadeemia" (FGBOU VIO Iževski Riiklik Põllumajandusakadeemia)

Teadusnõustaja: tehnikateaduste kandidaat, dotsent

1 Vladykin Ivan Revovitši juures

Ametlikud vastased: Viktor Vorobjov

tehnikateaduste doktor, professor

FGBOU VPO MGAU

neid. V.P. Gorjatškina

Bekmachev Aleksander Jegorovitš tehnikateaduste kandidaat, Radiant-Elcom CJSC projektijuht

Juhtorganisatsioon:

Föderaalne riigieelarveline kõrgharidusasutus "Tšuvaši Riiklik Põllumajandusakadeemia" (FGOU VPO Tšuvaši Riiklik Põllumajandusakadeemia)

Kaitsmine toimub 28. mail 2012 kell 10 lõputöö nõukogu koosolekul KM ​​220.030.02 Iževski Riiklikus Põllumajandusakadeemias aadressil: 426069,

Iževsk, st. Õpilane, 11, tuba. 2.

Doktoritöö on leitav FGBOU VPO Iževski Riikliku Põllumajandusakadeemia raamatukogus.

Postitatud saidile: tuyul^vba/gi

Doktoritöö nõukogu teadussekretär

UFO. Litvinjuk

TÖÖ ÜLDKIRJELDUS

Nosg maapiirkondade elektrisüsteemide integreeritud automatiseerimine "

Sulimov M.I., Gusev B.C. märgitud ™ ^

releekaitse ja automatiseerimise toimingud /rchaGIV Z0 ... 35% juhtudest

loominguline olekGHkui kuni TsJTJ™

osa VM 10 ... 35 kV s, nv ", m "n mv"; defektid moodustavad

N.M., Palyuga M^AaSTZ^rZZr^Tsy

GAPSH "°TKa30V stoma™che-" taaslubamine

sõita tervikuna

■ PP-67 PP-67K

■VMP-10P KRUN K-13

"VMPP-YUP KRUN K-37

Joonis I – BM 6 .. 35 kV VIA elektriajamite rikete analüüs, need tarbivad palju energiat ja nõuavad suuremahulise ajami paigaldamist

seiskamismehhanismi rike, r.u.

00" PP-67 PP-67

■ VMP-10P KRU| K-13

■ VMPP-YUP KRUN K-37 PE-11

- „„, „“, ja laadija või alaldi aku 3 ^ DD ° 0rMTs0M võimsusega 100 kVA. Tänu sellele

Roystva koos "n ^ ^ prnvo" leidis laialdase rakenduse.

3ashyunaRGbsh ^ "viia läbi ™ ja" eelistest "nedospshyuv erinevaid viib-

dovdlyaVM. „„_,.,* DC-draivid: pole võimalik

Puudused el.sgromap ^ ^ ^ ^ sh reguleerimise elektromagnetism SK0R ° ^ DH ^ ^ el ^ ^.apnpv, mis suurendab Sh1Ta> mähise I suurt "induktiivsust" põrandast.

lüliti sisselülitusaeg

laatori aku või - "P-^ / ™ ala kuni 70 m> ja DR-suured mõõtmed ja kaal, vahelduvvoolu oma: suur

^^^^^^^ "ühendusjuhtmete puudused,

¡yyyy-^5^-kiirus-ja

T-D "Asünkroonajami puudused

b ^ ^ "GGZH silindrilised jooned - ülaltoodud puudused * "konstruktsiooniomadused"

"b, x asünkroonsed mootorid" Seetõttu soovitame neid kasutada

ja kaal ja suurus "O ^ 3 ^" "110 ^ 0 * e_ \ õlilülitite jaoks toiteelemendina pr " ^ Rostekhiadzori tähtaeg

lei, mis Lääne-Ur^sko^ ettevõtete andmetel aastal

Udmurdi Vabariik VMG-35 300 tk.

operatsioon "^^^^^ määrati järgmine eesmärk Pa Eeltoodud kõrgepinge õlilülitite põhjal võimaldab efektiivsuse tõus, "P ^ ^ ^ võimaldades vähendada CLAD-i baasil töötavate 6,35 kV suvilate kahjustusi.

"Kuused tarniti pärast ajamite olemasolevate konstruktsioonide analüüsi

3" teoreetiline ja omadused

GrHGb ^ C - "- - "" 6-35 *

CLADi alusel.

6. Viia läbi teostatavusuuring. .

TsLAD kasutamine õlikaitselülitite ajamitel 6...35 kV.

Uuringu objektiks on: silindriline lineaarne asünkroonne elektrimootor (CLAM) maapiirkondade jaotusvõrkude 6 ... 35 kV lülitite juhtimisseadmete jaoks.

Õppeaine: CLIM-i veoomaduste uurimine õlikaitselülitites 6 ... 35 kV töötamisel.

Uurimismeetodid. Teoreetilised uuringud viidi läbi, kasutades geomeetria, trigonomeetria, mehaanika, diferentsiaal- ja integraalarvutuse põhiseadusi. Loodusuuringud viidi läbi VMP-10 lülitiga tehniliste ja mõõtevahendite abil. Katseandmeid töödeldi Microsoft Exceli programmiga. Töö teaduslik uudsus.

1. Pakutakse välja uut tüüpi õlikaitselülitite ajam, mis võimaldab suurendada nende töökindlust 2,4 korda.

2. CLIM-i karakteristikute arvutamiseks on välja töötatud tehnika, mis erinevalt varem pakututest võimaldab arvestada magnetvälja jaotuse servaefekte.

3. Põhjendatud on VMP-10 kaitselüliti ajami peamised konstruktsiooniparameetrid ja töörežiimid, mis vähendavad tarbijate elektri alavarustamist.

Töö praktilise väärtuse määravad järgmised peamised tulemused:

1. Pakutakse välja kaitselüliti VMP-10 ajam.

2. Välja on töötatud meetod silindrilise lineaarasünkroonmootori parameetrite arvutamiseks.

3. Ajami arvutamiseks on välja töötatud tehnika ja programm, mis võimaldavad arvutada sarnase konstruktsiooniga lülitite ajamid.

4. Määratud on VMP-10 jms jaoks kavandatava ajami parameetrid.

5. Töötati välja ja testiti ajami laboratoorset näidist, mis võimaldas vähendada toitekatkestuste kadu.

Uurimistulemuste rakendamine. Tööd viidi läbi vastavalt FGBOU VPO CHIMESH, registreerimisnumbriga 02900034856 T&A plaanile "Kõrgepingekaitselülitite 6 ... 35 kV ajami väljatöötamine". Töö tulemused ja soovitused võetakse vastu ja kasutatakse tootmisühingus "Bashkirenergo" S-VES (saadud rakendusakt).

Töö põhineb iseseisvalt ja koostöös Tšeljabinski Riikliku Põllumajandusülikooli (Tšeljabinsk), Iževski Riikliku Põllumajandusakadeemia teadlastega tehtud uuringute tulemuste üldistamisel.

Kaitstud on järgmised sätted:

1. CLAD-il põhinev õlikaitselüliti ajam

2. Matemaatiline mudel CLIM-i omaduste ja veojõu arvutamiseks

jõud sõltuvalt soone konstruktsioonist.

ajami arvutusprogramm VMG, VMP pingega 10...35 kV kaitselülititele. 4. CLA-l põhineva õlikaitselüliti ajami kavandatud konstruktsiooni uuringute tulemused.

Uurimistulemuste kinnitamine. Töö põhisätetest teatati ja neid arutati järgmistel teaduslikel ja praktilistel konverentsidel: XXXIII instituudi 50. aastapäevale pühendatud teaduskonverents Sverdlovskis (1990); rahvusvaheline teaduslik-praktiline konverents "Energiaarengu probleemid tööstusliku ümberkujundamise tingimustes" (Iževsk, Iževski Riiklik Põllumajandusakadeemia, 2003); piirkondlik teadus- ja metoodiline konverents (Iževsk, Iževski Riiklik Põllumajandusakadeemia, 2004); Põllumajanduse mehhaniseerimise aktuaalsed probleemid: juubeliteadusliku ja praktilise konverentsi "Udmurtia agrotehniline kõrgharidus – 50 aastat" materjalid. (Iževsk, 2005), Iževski Riikliku Põllumajandusakadeemia õpetajate ja töötajate iga-aastastel teaduslikel ja tehnilistel konverentsidel.

Publikatsioonid väitekirja teemal. Teoreetiliste ja eksperimentaalsete uuringute tulemused on kajastatud 8 trükises, sealhulgas: ühes artiklis, mis on avaldatud Kõrgema Atesteerimiskomisjoni soovitatud ajakirjas, kaks deponeeritud aruannet.

Töö struktuur ja ulatus. Doktoritöö koosneb sissejuhatusest, viiest peatükist, üldistest järeldustest ja rakendustest, mis on esitatud põhiteksti 167 leheküljel, sisaldab 82 joonist, 23 tabelit ja kirjanduse loetelu 105 nimetusest ja 4 taotlusest.

Sissejuhatuses põhjendatakse töö asjakohasust, käsitletakse probleemi seisu, uurimistöö eesmärki ja eesmärke ning sõnastatakse peamised kaitsmiseks esitatavad sätted.

Esimeses peatükis analüüsitakse kaitselülitite ajamite konstruktsioone.

Installitud:

Põhiline eelis ajami ja CLA kombineerimisel;

Vajadus täiendavate uuringute järele;

Lõputöö eesmärgid ja eesmärgid.

Teises peatükis käsitletakse CLIM-i arvutamise meetodeid.

Magnetvälja leviku analüüsi põhjal valiti kolmemõõtmeline mudel.

CLIM-i mähis koosneb üldiselt üksikutest mähistest, mis on ühendatud järjestikku kolmefaasilises ahelas.

Vaatleme CLA-d, millel on ühekihiline mähis ja sekundaarse elemendi sümmeetriline paigutus vahes induktiivpooli südamiku suhtes.

Tehti järgmised eeldused: 1. 2pm pikkusele mähise vool on koondunud lõpmata õhukesteks voolukihtideks, mis paiknevad induktiivpooli ferromagnetilistel pindadel ja tekitab puhtalt sinusoidse rändlaine. Amplituud on seotud teadaoleva seosega lineaarse voolutiheduse ja voolukoormusega

tekitab puhta sinusoidaalse rändlaine. Amplituud on seotud teadaoleva seosega lineaarse voolutiheduse ja voolukoormusega

kuni """d."*. (1)

t - poolus; w - faaside arv; W on pöörete arv faasis; I - efektiivne vooluväärtus; P on pooluste paaride arv; J on voolutihedus;

Ko6| - põhiharmooniku mähise koefitsient.

2. Primaarväli eesmiste osade piirkonnas on lähendatud eksponentsiaalfunktsiooniga

/(") = 0,83 exp ~~~ (2)

Sellise lähenduse usaldusväärsust põllu tegelikule pildile näitavad nii varasemad uuringud kui ka katsed LIM mudelil Sel juhul on võimalik L-2 asendada.

3. Fikseeritud koordinaatsüsteemi x, y, z algus asub induktiivpooli sissetuleva serva mähitud osa alguses (joon. 2).

Probleemi aktsepteeritud sõnastusega n.s. mähised võib esitada kahekordse Fourier-seeriana:

kus A on induktiivpooli lineaarne voolukoormus; Kob - mähise koefitsient; L on reaktiivsiini laius; C on induktiivpooli kogupikkus; a - nihkenurk;

z \u003d 0,5L - a - induktsioonimuutuse tsoon; n on harmooniliste järjekord piki põiktelge; v on harmooniliste järjekord piki pikisuunalist peamist;

Leiame lahenduse voolude A vektormagnetpotentsiaalile Õhupilu piirkonnas Ar rahuldab järgmisi võrrandeid:

divAs = 0,J(4)

VE võrrandi A 2 korral on võrrandid järgmisel kujul:

DA2 .= GgM 2 cIU T2 = 0.

Võrrandid (4) ja (5) lahendatakse muutujate eraldamise meetodil. Ülesande lihtsustamiseks anname ainult tühimiku induktsiooni normaalse komponendi avaldise:

põrgu [KY<л

y 2a V 1<ЬК0.51.

_¿1-2s-1-1"

Joonis 2 – LIM-i arvutuslik matemaatiline mudel ilma mähise jaotuseta

KP2. SOB---AH

X (sILu + C^Ly) exp y

Kogu elektromagnetilise võimsuse 83M, mis edastatakse primaarjaamast z" opTvE, Xer, võib leida Poyntingi vektori normaalse 8 komponendi vooluna läbi pinna y - 5

= / / yauzhs =

" - - \shXS + S2sILd\2

^ GrLs ^ GvVeG "" "S0STASH1YaSCHAYA" U ™ "*" "" mehaaniline võimsus-

R™so "zR™"SHYA S°FASTELING"LEOKAB VOOLU "

C\ on konjugatsioonide kompleks C2-ga.

"z-või", g ".msha" "režiim"". ..z

II "in e., brss

^ I O L V o_£ V a

- " "\shXS + C.chaz?"

""-^/H^n^m-^gI

l " \shXS +S2s1gL5^

koordinaadi L-Ukrome r r^r poolest kahemõõtmelisena, poolest

chie terasest ^torus^to^^^i

2) Mehaaniline võimsus

Elektromagnetiline võimsus £,., "1 \u003d p / c" + .y, / C1 " 1 "

avaldise järgi arvutati valem (7) vastavalt

4) Kaod vasest induktiivpoolis

Р,г1 = ШI1 Гф ^

kus rf on faasimähise aktiivne takistus;

5) Tõhusus ilma südamikuterase kadusid arvesse võtmata

„ r.-i ■ (12) P, R „(5> + L, ..

6) Võimsustegur

r m!\rr+rf) ^ typh1 m1 Z £

kus 2 = + x1 on jada absoluutne takistus

samaväärsed ahelad (joonis 2).

x1=xn+xa1 O4)

v-yazi-g (15)

x \u003d x + x + x + Xa - primaarse ob-p a * h lekke induktiivne reaktants

Nii saadi lühise sekundaarse elemendiga LIM-i staatiliste karakteristikute arvutamise algoritm, mis võimaldab arvestada struktuuri aktiivsete osade omadusi iga hambajaotuse juures.

Väljatöötatud matemaatiline mudel võimaldab: . Rakendage matemaatilist seadet silindrilise lineaarse asünkroonse mootori arvutamiseks, selle staatiliste karakteristikute põhjal, mis põhinevad mitmesugustel samaväärsetel elektriliste primaar- ja sekundaarahelate ning magnetahelate jaoks

Hinnata sekundaarse elemendi erinevate parameetrite ja konstruktsioonide mõju silindrilise lineaarasünkroonmootori veojõu- ja energiaomadustele. . Arvutuste tulemused võimaldavad esmase lähendusena määrata silindriliste lineaarasünkroonmootorite projekteerimisel optimaalsed tehnilised ja majanduslikud põhiandmed.

Kolmandas peatükis "Arvutuslikud ja teoreetilised uuringud" esitatakse numbriliste arvutuste tulemused erinevate parameetrite ja geomeetriliste parameetrite mõju kohta CLIM-i energia- ja veojõutõhususele, kasutades eelnevalt kirjeldatud matemaatilist mudelit.

TsLAD induktiivpool koosneb üksikutest seibidest, mis asuvad ferromagnetilises silindris. Induktiivpooli seibide geomeetrilised mõõtmed, mis on võetud arvutuses, on toodud joonisel fig. 3. Seibide arv ja ferromagnetilise silindri pikkus - Гя "pooluste arvu ja pilude arvuga pooluse kohta ning induktiivpooli mähiste mähise faasi järgi, elektrijuhtivus C2 - Ug L ja

samuti vastupidise magnetahela parameetrid. Uuringu tulemused on esitatud graafikute kujul.

Joonis 3 - Induktiivpooli seade 1 - Sekundaarne element; 2-mutter; З-tihendusseib; 4- mähis; 5-mootoriline korpus; 6-mähis, 7-seib.

Arendatava kaitselüliti ajami jaoks on üheselt määratletud järgmised:

1 Töörežiim, mida võib iseloomustada kui "start". "Tööaeg" on alla sekundi (t = 0,07 s), võib esineda taaskäivitusi, kuid isegi

Sel juhul ei ületa kogu tööaeg sekundit. Seetõttu on elektromagnetilised koormused lineaarne voolukoormus, voolutihedust mähistes võib võtta oluliselt suuremaks kui j püsiseisundi elektrimasinate puhul aktsepteeritud: A = (25 ... 50) 10 A / m, J (4 ... /) A / mm2. Seetõttu võib masina termilist olekut ignoreerida.

3. Nõutav tõmbejõud Fn > 1500 N. Sel juhul peaks jõu muutus töö ajal olema minimaalne.

4. Karmid suurusepiirangud: pikkus Ls. 400 mm; staatori välisläbimõõt D = 40... 100 mm.

5 Energiaväärtused (l, coscp) ei oma tähtsust.

Seega saab uurimisülesande sõnastada järgmiselt: etteantud mõõtmete jaoks määrake elektromagnetilised koormused, LIM-i projekteerimisparameetrite väärtus, pakkudes

hämardatav veojõud vahemikus 0,3

Moodustatud uurimisülesande põhjal on LIM-i põhinäitaja tõmbejõud libisemisvahemikus 0,3

Seega näib, et LIM-i tõukejõud on funktsionaalne sõltuvus.

Fx = f(2p, r, &d2, y2, Yi, Ms > H< Wk, A, a) U<>>

tamomeetrid, mõned pr-t -ko ja t \u003d 400/4 \u003d 100 - * 66,6 mmh

Tõmbejõud väheneb oluliselt 5

VEÖMINE ° PINGUTUS, MIS SEOTUD pooluste jagunemise t vähenemise ja õhu magnetilise induktsiooni ja jaotusega t

on 2p=4 (joonis 4). °3Õhuvahe Seega optimaalne

OD 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0 9

Slaid B, oh

Joonis 4 - TsLADi veojõuomadused "sõltuvalt postide arvust

3000 2500 2000 1500 1000 500 0 ■

1,5|2,0 l<

0 0.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1

JOONIS 5YUK5, aso.

ra (6 = 1,5 mm ja 5 = 2,0 mm)

juhtivus y2, y3 ja magnetiline läbilaskvus ts3 VE.

Terassilindri elektrijuhtivuse muutus (joonis 6) CLAD-i veojõul on ebaolulise väärtusega kuni 5%.

0 0,10,23,30,40,50,60,70,83,91

Slaid 8, oh

Joonis 6. CLA veojõuomadused terassilindri elektrijuhtivuse erinevatel väärtustel

Terassilindri magnetilise läbilaskvuse u3 muutus (joonis 7) ei too kaasa olulisi muutusi veojõus Px = DB). Töölibisemisega 8=0,3 on veoomadused samad. Käivitustõmbejõud varieerub 3...4% piires. Seetõttu, võttes arvesse sidemete ja Mz ebaolulist mõju CLA tõmbejõule, võib terassilindri valmistada magnetiliselt pehmest terasest.

0 0 1 0 2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

Joonis 7. CDIM-i veojõuomadused terassilindri erinevatel magnetilise läbilaskvuse väärtustel (Ts = 1000tso ja Ts = 500tso)

Graafiliste sõltuvuste analüüsist (joon. 5, joon. 6, joon. 7) järeldub järeldus: muutused terassilindri juhtivuses ja magnetilises läbilaskvuses, piirates mittemagnetilist pilu, on võimatu saavutada konstanti. tõmbejõud 1 "X nende väikese mõju tõttu.

y = 1,2-10"S/m

y=3 10"S/m

O 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 libisemine E, o

Joonis 8. CLIM-i veojõuomadused SE elektrijuhtivuse erinevate väärtuste jaoks

Parameeter, millega saate saavutada veojõu püsivuse = / (2p, r,<$ й2 ,у2, уз, цз, Я, А, а) ЦЛАД, является удельная электропроводимость у2 вторичного элемента. На рисунке 8 указаны оптимальные крайние варианты проводимостей. Эксперименты, проведенные на экспериментальной установке, позволили определить наиболее подходящую удельную проводимость в пределах у=0,8-10"...1,2-ю"См/м.

Joonistel 9...11 on näidatud sõltuvused Г, I, t), oo$<р = /(я) при различных значениях числа витков в катушке обмотки индуктора ЦЛАД с экранированным вторичным э л е м е нто в (с/,=1 мм; 5=1 мм).

Lg az o* ~05 Ob d5 To

Joonis 9. Sõltuvus 1=G(8) mähise keerdude arvu erinevate väärtuste korral

Joonis 10. Sõltuvus eos

Joonistamine! I sõltuvus t]= f(S)

Energianäitajate graafilised sõltuvused kausside pöörete arvust on samad. See viitab sellele, et mähise pöörete arvu muutus ei too kaasa nende näitajate olulist muutust. See on põhjus, miks neile ei pöörata tähelepanu.

Tõmbejõu suurenemine (joonis 12) pooli pöörete arvu vähenemisel on seletatav asjaoluga. et traadi ristlõige suureneb geomeetriliste mõõtmete ja induktiivpooli pilu vasega täiteteguri konstantsete väärtuste ja voolutiheduse väärtuse väikese muutuse korral. Kaitselülitite ajamite mootor töötab käivitusrežiimis vähem kui sekundi. Seetõttu on suure käivitusjõu ja lühiajalise töörežiimiga mehhanismide juhtimiseks tõhusam kasutada väikese pöörete arvu ja induktiivpooli mähise traadi suure ristlõikega CLA-d.

nad ütlevad / "4a? /? (/," ■ W0O 8oo boa íoo 2 os ■

O o/ O.3 oi 05 O 07 os ¿J? See

Joonis 12. CLIM-i veojõuomadused mäespiraali pöörete arvu ajastu erinevate väärtuste jaoks

Selliste mehhanismide sagedase sisselülitamise korral on aga vaja mootori küttereservi.

Seega on ülaltoodud arvutusmeetodit kasutava numbrilise katse tulemuste põhjal võimalik piisava täpsusega määrata CLIM-i erinevate muutujate elektri- ja veojõunäitajate muutuse trend. Tõmbejõu püsivuse põhinäitaja on sekundaarse elemendi y2 katte elektrijuhtivus, muutes seda vahemikus y=0,8-10 ... 1,2-10 S/m, saab vajaliku veojõu karakteristiku. .

Järelikult piisab CLIM-i tõukejõu püsivuse jaoks konstantsete väärtuste 2p, m, s, y määramisest,

! ],=/(K y2, \Uk) (17)

kus K \u003d / (2p, m, 8, L2, y, Z »

Neljandas peatükis kirjeldatakse kaitselüliti ajami uuritava meetodi katse läbiviimise metoodikat. Ajami omaduste eksperimentaalsed uuringud viidi läbi kõrgepingekaitselülitil VMP-10 (joonis 13)

Joonis 13 Eksperimentaalne seadistus.

Ka selles peatükis määratakse kaitselüliti inertsiaalne takistus, mis viiakse läbi graafikanalüütilises meetodis toodud tehnikas, kasutades kaitselüliti kinemaatilist diagrammi. Määratakse elastsete elementide omadused. Samal ajal sisaldab õlikaitse konstruktsioon mitmeid elastseid elemente, mis takistavad kaitselüliti sulgemist ja võimaldavad teil koguda energiat kaitselüliti väljalülitamiseks:

1) GPU kiirendusvedrud",

2) Kevadväljalase G on",

31 Kontaktvedrude tekitatud elastsusjõud Pk. - №1, 2012 lk 2-3. - Juurdepääsurežiim: http://w\v\v.ivdon.ru.

Muud väljaanded:

2. Pjastolov, A.A. Kõrgepingekaitselülitite 6...35 kV ajami väljatöötamine." /A.A. Pyastolov, I.N. nr 02900034856.-Chelyabinsk: CHIMESH.1990. - S. 89-90.

3. Yunusov, R.F. Lineaarse elektriajami väljatöötamine põllumajanduslikuks otstarbeks. / R.F. Yunusov, I.N. Ramazanov, V.V. Ivanitskaja, V.A. Bazhenov // XXXIII teaduskonverents. Aruannete kokkuvõtted - Sverdlovsk, 1990, lk 32-33.

4. Pjastolov, A.A. Kõrgepinge õlikaitselüliti ajam. / Yunusov R.F., Ramazanov I.N., Bazhenov V.A. // Infovoldik nr 91-2. -TsNTI, Tšeljabinsk, 1991. S. 3-4.

5. Pjastolov, A.A. Silindriline lineaarne asünkroonmootor. / Yunusov R.F., Ramazanov I.N., Bazhenov V.A. // Infovoldik nr 91-3. -TsNTI, Tšeljabinsk, 1991. lk. 3-4.

6. Bazhenov, V.A. VMP-10 kaitselüliti akumulatsioonielemendi valik. Põllumajanduse mehhaniseerimise aktuaalsed probleemid: juubeliteadusliku ja praktilise konverentsi "Udmurtia agrotehniline kõrgharidus – 50 aastat" materjalid. / Iževsk, 2005. S. 23-25.

7. Bazhenov, V.A. Ökonoomse õlikaitselüliti ajami väljatöötamine. Piirkondlik teaduslik ja metoodiline konverents Izhevsk: FGOU VPO Iževski Riiklik Põllumajandusakadeemia, Izhevsk, 2004. Lk 12-14.

8. Bazhenov, V.A. VMP-10 õlikaitselüliti ajami täiustamine. Energiaarengu probleemid tööstuslike transformatsioonide tingimustes: Põllumajanduse elektrifitseerimise ja automatiseerimise teaduskonna ning põllumajandusliku tootmise elektritehnoloogia osakonna 25. aastapäevale pühendatud rahvusvahelise teadus-praktilise konverentsi materjalid. Iževsk 2003, lk 249-250.

väitekirjad tehnikateaduste kandidaadi kraadi saamiseks

Üle antud komplekt_2012. Allkirjastatud avaldamiseks 24. aprillil 2012. aastal.

Ofsetpaber Kirjatüüp Times New Roman Formaat 60x84/16.I köide print.l. Tiraaž 100 eksemplari. Tellimus nr 4187. Kirjastus FGBOU BIIO Iževski Riiklik Põllumajandusakadeemia Iževsk, st. Üliõpilane. üksteist

Töö tekst Bazhenov, Vladimir Arkadjevitš, väitekiri teemal Elektritehnoloogia ja elektriseadmed põllumajanduses

LIITRIIGI EELARVELINE KÕRGHARIDUSASUTUS "IZHEVSK RIIKLIK PÕLLUMAJANDUSAKADEEMIA"

Käsikirjana

Bazhenov Vladimir Arkadjevitš

SILINDERLINE LINEAARASÜNKROONNE MOOTTOR KÕRGEPINGELÜLITI AJAMIS

Eriala 05.20.02 Elektritehnoloogiad ja elektriseadmed põllumajanduses

LÖÖDUKORD tehnikateaduste kandidaadi kraadi saamiseks

Teadusnõustaja: tehnikateaduste kandidaat,

Vladõkin Ivan Revovitš

Iževsk - 2012

Uurimistöö erinevatel etappidel tehti töid tehnikateaduste doktori, professori, juhataja juhendamisel. Tšeljabinski Põllumajanduse Mehhaniseerimise ja Elektrifitseerimise Instituudi "Elektrimasinate" osakond A.A. Pyastolova (ptk 1, 4, 5) ja tehnikateaduste doktor, professorid, juhataja. Peterburi Riikliku Põllumajandusülikooli "Elektriajam ja elektrimasinad" osakond A.P. Epifanova (2., 3. peatükk), autor avaldab siirast tänu.

SISSEJUHATUS ................................................... ................................................... ......................................5

1 ÕLIKONTROLLI AKTUURID JA NENDE OMADUSTE ANALÜÜS ........................................ .......................................................... .......................................................... ......................7

1.1 Lülitite seade ja tööpõhimõte ................................................ ...... ......üksteist

1.2 Ajamite klassifikatsioon.................................................. ...................................................14

1.3 Ajami põhikomponendid................................................ ......................................................19

1.4 Üldised konstruktsiooninõuded täiturmehhanismidele................................................ ................... ..22

1.5 Elektromagnetilised ajamid................................................... ................................................................ ..............26

1.5.1 Elektromagnetiliste ajamite konstruktsioonid................................................... ......... .......28

1.5.2 Vahelduvvoolu solenoidajam ................................................ .................. .42

1.5.3 Lame LIM-il põhinev ajam................................................ ..........................................................45

1.5.4 Pöörleval asünkroonmootoril põhinev kaitselüliti ajam ................................................ ................................................................ .............................................................. ........48

1.5.5 Ajam põhineb silindrilisel lineaarsel asünkroonsel

mootor ................................................... .................................................. ......................50

JÄRELDUSED PEATÜKI JA TÖÖ EESMÄRKIDE KOHTA ................................................. .....................................52

2 LINEAARSTE ASÜNKROONSTE MOOTORIGA GAGELI OMADUSTE ARVUTAMINE............................................ .......................................................... .......................................................... ......................55

2.1 LIM-i omaduste arvutamise meetodite analüüs ................................................. .............55

2.2 Ühemõõtmelisel teoorial põhinev metoodika ................................................... .....................................56

2.3 Kahemõõtmelisel teoorial põhinev tehnika ................................................... ...................................58

2.4 Kolmemõõtmelisel mudelil põhinev tehnika ................................................ ..............................................59

2.5 Silindrilise asünkroonmootori matemaatiline mudel sisse lülitatud

samaväärse vooluahela alus ................................... ................................................................ ...................65

JÄRELDUSED PEATÜKI KOHTA ................................................... .................................................. ................94

3 ARVUTUSLIKUD JA TEOREETILISED UURIMUSED................................................ ..................... ......95

3.1 Üldsätted ja lahendatavad ülesanded (probleemikirjeldus) ................................................ ....... 95

3.2. Uuritud näitajad ja parameetrid ................................................ .. ..................................96

JÄRELDUSED PEATÜKI KOHTA ................................................... .................................................. ............105

4 EKSPERIMENTAALSED UURINGUD ................................................... ..............................106

4.1 BM-ajamisüsteemi inertsiaalse takistuse määramine .................................106

4.2 Elastsete elementide omaduste määramine................................................ ......................110

4.3 Elektrodünaamiliste karakteristikute määramine................................................ .......114

4.4 Aerodünaamilise õhutakistuse määramine ja

hüdroisolatsiooniõli BM................................................ ........................117

JÄRELDUSED PEATÜKI KOHTA ................................................... .................................................. ..............121

5 TEHNILISED JA MAJANDUSLIKUD NÄITAJAD................................................ ..................................122

JÄRELDUSED PEATÜKI KOHTA ................................................... .................................................. ..............124

ÜLDJÄRELDUSED JA UURIMISTULEMUSED................................................ ......................125

KIRJANDUS................................................................ .................................................. ..........................126

LISA A................................................ ................................................... .. ...................137

LISA B AJAMETE VM6...35KV...139 TÖÖKINDLUSNÄITAJATE ARVUTUS

LISA B VIIDE ARENDUSOBJEKTI UURIMISE KOHTA .................................142

I Patendidokumentatsioon ................................................... ................................................................ ..................142

II Teadus-tehniline kirjandus ja tehniline dokumentatsioon ................................................143

III Silindrilise lineaarse asünkroonmootori tehnilised omadused ................................................ .............................................................. ..............................................144

IV VM-6... .35kV ajamite töökindluse analüüs......................145

V Peamiste ajamitüüpide VM-6... 35 kV konstruktsiooni iseärasused........150

LISA D................................................ ................................................... .. ..................156

Draivi konkreetse teostuse näide ................................................ ..............................................156

kõrgepinge kaitselüliti .................................................. .............................................................. .....156

Inertsiaalajami tarbitava võimsuse arvutamine................................................ ..............162

sisselülitamise ajal ................................................ ...................................................... ..................162

Peamiste sümbolite ja lühendite register ................................................ ......................................165

SISSEJUHATUS

Põllumajandustootmise üleviimisega tööstuslikule alusele tõusevad oluliselt nõuded elektrivarustuse töökindluse tasemele.

Põllumajandustarbijate elektrivarustuse töökindluse parandamise kompleksprogramm /TsKP PN/ näeb ette 0,4... ,35 kV maapiirkondade jaotusvõrkude automaatikaseadmete laialdase kasutuselevõtu, kui ühe tõhusaima viisi selle eesmärgi saavutamiseks. Programm hõlmab eelkõige jaotusvõrkude varustamist kaasaegsete lülitusseadmete ja nende jaoks mõeldud ajamiseadmetega. Koos sellega on kavas laialdaselt kasutada, eriti esimeses etapis, töös olevaid esmaseid lülitusseadmeid.

Maapiirkondade võrkudes kasutatakse enim vedru- ja vedruajamiga õlikaitselüliteid (VM). Siiski on kasutuskogemusest teada, et VM-ajamid on lülitusseadmete üks kõige vähem töökindlaid elemente. See vähendab maapiirkondade elektrivõrkude kompleksse automatiseerimise efektiivsust. Näiteks märgitakse, et 30 ... 35% releekaitse ja automaatika / RZA / juhtudest ei rakendata ajamite ebarahuldava seisukorra tõttu. Veelgi enam, kuni 85% defektidest langeb vedrukoormusega ajamiga VM 10 ... 35 kV osale. Vedruajamitel põhineva automaatse taassulgemise /AR/ tõrgetest esineb tööandmetel 59,3% ajami ja kaitselüliti abikontaktide tõttu, 28,9% ajami sisselülitamise ja sees hoidmise mehhanismide tõttu. positsioonil. Töödes märgitakse ära ebarahuldav seis ning moderniseerimise ja töökindlate ajamite arendamise vajadus.

Positiivne kogemus on töökindlamate elektromagnetiliste alalisvooluajamite kasutamisest 10 kV VM-ide jaoks põllumajanduslikul otstarbel alajaamades. Paljude funktsioonide tõttu pole need draivid aga leidnud laialdast rakendust [53].

Selle uurimisetapi eesmärk on valida uurimissuund.

Töö käigus lahendati järgmised ülesanded:

Peamiste ajamitüüpide VM-6.. .35 kV ja nende funktsionaalsete sõlmede töökindlusnäitajate määramine;

Erinevat tüüpi ajamite VM-6...35 kV konstruktsiooniomaduste analüüs;

VM ajami 6...35 kV konstruktiivse lahenduse põhjendamine ja valik ning uurimisvaldkonnad.

1 ÕLIahela AKTUURITE JA NENDE OMADUSTE ANALÜÜS

Õlikaitselülitite 6–10 kV ajami töö sõltub suuresti konstruktsiooni täiuslikkusest. Disainifunktsioonid määravad neile esitatavad nõuded:

Ajami tarbitav võimsus VM-i sisselülitamise ajal peab olema piiratud, kuna toide saadakse väikese võimsusega abitrafodest. See nõue on eriti oluline põllumajandusliku toiteallika alajaamade puhul.

Õlikaitselüliti ajam peab tagama piisava lülituskiiruse,

Kaugjuhtimine ja kohalik juhtimine,

Normaalne töötamine tööpinge muutumise vastuvõetaval tasemel jne.

Nendest nõuetest lähtuvalt valmistatakse peamised ajamimehhanismid erineva võimenduse astmete (astmete) arvuga mehaaniliste muunduritena, mis välja- ja sisselülitamise käigus tarbivad suure energiavoo juhtimiseks vähe energiat. tarbib lüliti.

Tuntud ajamites on võimenduskaskaadid konstruktsiooniliselt rakendatud lukustusseadmete (ZUO, ZUV) ja sulguritega, reduktormehhanismide (RM) ja mitmelüliliste katkestushoobadega ning mehaaniliste võimendite (MU) kujul, mis kasutavad ülestõstetud ajami energiat. koormus või kokkusurutud vedru. Joonistel 2 ja 3 (lisa B) on kujutatud erinevat tüüpi õlikaitselülitite ajamite lihtsustatud skeeme. Nende kohal olevad nooled ja numbrid näitavad mehhanismide koostoime suunda ja järjestust tööprotsessis.

Peamisteks lülitusseadmeteks alajaamades on õli- ja õlivabad lülitid, lahklülitid, kaitsmed kuni 1000 V ja üle selle, automaatlülitid, noalülitid. Madala võimsusega elektrivõrkudes pingega 6-10 kV paigaldatakse kõige lihtsamad lülitusseadmed - koormuslülitid.

Jaotusseadmetes 6 ... 10 kV, väljatõmmatavates jaotusseadmetes kasutatakse sageli sisseehitatud vedru- või elektromagnetajamiga madala õlisisaldusega ripplüliteid (VMPP, VMPE): Nende lülitite nimivoolud: 630 A, 1000 A, 1600 A, 3200 A.

Katkestusvool 20 ja 31,5 kA. See konstruktsioonivalik võimaldab kasutada VMP kaitselüliteid nii keskmise võimsusega elektripaigaldistes kui ka suurtel sisendliinidel ja suhteliselt suurte trafode sekundaarahelate küljel. Täitmine voolule 31,5 kA võimaldab kasutada VMP kompaktseid kaitselüliteid suure võimsusega võrkudes 6... .10 kV ilma reageerimata ja seeläbi vähendada nendes võrkudes pingekõikumisi ja hälbeid.

Vedru- ja elektromagnetajamiga madala õlisisaldusega pottlülitid VMG-10 on toodetud nimivooludele 630 ja 1000 A ning lühise katkestusvoolule 20 kA. Need on ehitatud KSO-272 seeria statsionaarsetesse kambritesse ja neid kasutatakse peamiselt keskmise võimsusega elektripaigaldistes. Väikese võimsusega VMM-10 tüüpi madala õlisisaldusega kaitselüliteid toodetakse ka sisseehitatud vedruajamiga nimivoolule 400 A ja nimivoolule 10 kA.

Laias valikus konstruktsioonide ja parameetritega toodetakse järgmist tüüpi elektromagnetlüliteid: VEM-6 sisseehitatud elektromagnetiliste ajamitega pingele 6 kV, nimivoolud 2000 ja 3200 A, nimimurdevool 38,5 ja 40 kA ;

VEM-10 sisseehitatud elektromagnetilise ajamiga, pinge 10 kV, nimivoolud 1000 ja 1250, nimimurdevool 12,5 ja 20 kA;

VE-10 sisseehitatud vedruajamiga, pinge 10 kV, nimivoolud 1250, 1600, 2500, 3000 A. Nominaalsed katkestusvoolud 20 ja 31,5 kA.

Elektromagnetilised kaitselülitid vastavad oma parameetrite järgi VMP madala õlisisaldusega kaitselülititele ja neil on sama ulatus. Need sobivad sagedasteks lülitustoiminguteks. Kaitselülitite lülitusvõime sõltub ajami tüübist, selle konstruktsioonist ja töökindlusest. Tööstusettevõtete alajaamades kasutatakse peamiselt kaitselülitisse sisseehitatud vedru- ja elektromagnetajameid. Elektromagnetilisi ajamid kasutatakse kriitilistes paigaldustes:

Esimese ja teise kategooria elektritarbijate varustamisel sagedaste lülitustoimingutega;

Eriti vastutustundlikud esimese kategooria elektripaigaldised, olenemata toimingute sagedusest;

Laetava aku olemasolul.

Tööstusettevõtete alajaamade jaoks kasutatakse terviklikke suureplokiseadmeid: erineva võimsuse, pinge ja otstarbega KRU, KSO, KTP. Komplektsed seadmed koos kõigi seadmetega, mõõteriistade ja abiseadmetega valmistatakse, komplekteeritakse ja katsetatakse tehases või töökojas ning tarnitakse kokkupanduna paigalduskohta. See annab suurepärase majandusliku efekti, kuna kiirendab ja vähendab ehitus- ja paigalduskulusid ning võimaldab töötada tööstuslike meetoditega. Täielikel jaotusseadmetel on kaks põhimõtteliselt erinevat konstruktsiooni: väljatõmmatav (KRU seeria) ja statsionaarne (KRU seeria)

KSO, KRUN jne). Mõlemat tüüpi seadmed on võrdselt edukad nii elektripaigaldise kui ka hooldustööde probleemide lahendamisel.

Roll-out lülitusseadmed on mugavamad, töökindlamad ja ohutumad. See saavutatakse tänu kõigi voolu kandvate osade ja kontaktühenduste kaitsele usaldusväärse isolatsiooniga, samuti võimalusega kiiresti välja vahetada kaitselüliti välja veeretades ja töökojas hooldades. Lülitiajami asukoht on selline, et selle välist kontrolli saab teha nii sisselülitatud kui ka väljalülitatud lülitiga ilma viimast välja veeremata.

Tehastes toodetakse ühtset seeriat sisepaigalduseks mõeldud väljatõmmatavaid jaotusseadmeid pingele kuni 10 kV, mille peamised tehnilised parameetrid on toodud tabelis 1.

Tabel 1.1 - Pinge 3-10 kV jaotusseadmete peamised parameetrid siseruumides paigaldamiseks

Seeria Nimipinge, kV Nimivool, A Tüüp õlikaitselüliti Ajami tüüp

KRU2-10-20UZ 3.6, 10 630 1000 1600 2000 2500 3200 Madal õlipott VMP-Yuld PE-11 PP67 PP70

KR-10-31, 5UZ 6.10 630 1000 1600 3200 Madal õlipott

KR-10D10UZ 10 1000 2000 4000 5000 Madala õliga pott

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

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

1.1 Lülitite seade ja tööpõhimõte

VMG-10-20 tüüpi kaitselülitid on kolmepooluselised kõrgepingekaitselülitid, millel on väike kogus kaarekustutusvedelikku (trafoõli). Lüliti on ette nähtud kõrgepinge vahelduvvoolu ahelate lülitamiseks pingega 10 kV paigaldise tavatöörežiimis, samuti nende ahelate automaatseks lahtiühendamiseks lühisvoolude ja ülekoormuste korral, mis tekivad ebanormaalsel ja avariil. paigaldiste töörežiimid.

Kaitselüliti tööpõhimõte põhineb kontaktide avamisel tekkiva elektrikaare kustutamisel gaasi-õli segu vooluga, mis tekib trafoõli intensiivsel lagunemisel kaare kõrge temperatuuri mõjul. . See vool saab teatud suuna spetsiaalses kaare kustutamise seadmes, mis asub kaare põlemise tsoonis.

Kaitselülitit juhivad ajamid. Samal ajal toimub operatiivne sisselülitamine ajami energia tõttu ja väljalülitamine - kaitselüliti enda avamisvedrude energia tõttu.

Lüliti konstruktsioon on näidatud joonisel 1.1. Lüliti kolm poolust on paigaldatud ühisele keevitatud raamile 3, mis on lüliti alus ja millel on augud lüliti paigaldamiseks. Raami esiküljel on kuus portselanist isolaatorit 2 (kaks pooluse kohta), millel on sisemine elastne mehaaniline kinnitus. Igal isolaatoripaaril on lüliti 1 poolus riputatud.

Kaitselüliti (joon. 9) ajamimehhanism koosneb võllist 6, mille külge on keevitatud hoovad 5. Välishoobade 5 külge on kinnitatud väljalülitusvedrud 1, keskmisega on ühendatud puhvervedru 2. Isolatsioonihoovad on mehaaniliselt kinnitatud hoobade vastasotstesse, mis on abiga ühendatud voolu kandvate kontaktvarrastega 9

shchi kõrvarõngad 7 ja need on mõeldud liikumise ülekandmiseks lüliti võllilt kontaktvardale.

paigaldus (tüüp VMP-10) - üldvaade

Lüliti võlli äärmise ja keskmise hoova vahele on keevitatud paar kahe käega hooba 4, mille otstes on rullikud. Need hoovad piiravad kaitselüliti sisse- ja väljalülitamist. Sisselülitamisel läheneb üks rullidest poldile 8, väljalülitamisel liigutab teine ​​rull õlipuhvri varda 3; mille üksikasjalikum paigutus on näidatud joonisel 1. 2.

Sõltuvalt korpuse kinemaatikast võimaldab kaitselüliti ajami keskmist või külgmist ühendamist. Ajami keskmiseks ühendamiseks kasutatakse hooba 13 (joonis 1.1), külgühenduse jaoks on kaitselüliti võllile täiendavalt paigaldatud hoob 12 (joonis 1.1).

Joonis 1.2 – Lüliti poolus

Lüliti pooluse põhiosa (joonis 1.2) on silinder 1. 1000A nimivooluga lülitite jaoks on need silindrid valmistatud messingist. Nimivoolu 630A lülitite silindrid on valmistatud terasest ja neil on pikisuunaline mittemagnetiline õmblus. Iga silindri külge on keevitatud kaks klambrit selle kinnitamiseks tugiisolaatorite külge ning korpus 10 koos õlitäite korgi 11 ja õliindikaatoriga 15. Korpus toimib lisana.

Impulsilaiusmodulatsioonist tingitud toitepinge mittesinusoidsuse mõju uurimine asünkroonmootorite energiaomadustele

• • Põllumajanduse mehhaniseerimise tehnoloogiad ja vahendid
  • Elektritehnoloogiad ja elektriseadmed põllumajanduses
  • Tehnoloogiad ja hooldusvahendid põllumajanduses

480 hõõruda. | 150 UAH | 7,5 $ ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC", BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Lõputöö - 480 rubla, saatmine 10 minutit 24 tundi ööpäevas, seitse päeva nädalas ja pühad

Rõžkov Aleksander Viktorovitš Magnetoelektrilise ergastusega silindrilise lineaarmootori ratsionaalsete konstruktsioonide analüüs ja valik: väitekiri... tehnikateaduste kandidaat: 05.09.01 / Rõžkov Aleksandr Viktorovitš; [Kaitsekoht: Voronež. olek tehnika. un-t].- Voronež, 2008.- 154 lk.: ill. RSL OD, 61 09-5/404

Sissejuhatus

1. peatükk Lineaarse liikumise elektrimasinate arendamise teoreetiliste ja konstruktiivsete suundade analüüs 12

1.1 Lineaarsete elektrimasinate disainilahenduste eripärad 12

1.2 Silindrilise lineaarelektrimootori väljatöötatud konstruktsiooni analüüs 26

1.3 Ülevaade lineaarse masina projekteerimise praktikatest 31

1.4 Elektromagnetiliste protsesside modelleerimine lõplike elementide meetodil 38

1.5 Töö eesmärk ja õppetöö eesmärgid 41

2. peatükk Kontaktivaba silindrilise lineaarse alalisvoolumootori elektromagnetilise arvutamise algoritm 43

2.1 Probleemi kirjeldus 43

2.2 Magnetsüsteemi piki-radiaalse konstruktsiooniga silindrilise lineaarse alalisvoolumootori analüüs 45

2.3 Algoritm silindrilise lineaarse alalisvoolumootori elektromagnetiliseks arvutamiseks 48

2.4 Silindrilise lineaarmootori termilise oleku hindamine 62

3. peatükk Silindrilise lineaarse alalisvoolumootori väljundparameetrite ratsionaalsete komplektide simuleerimine ja valimine 64

3.1 Lineaarne süntees silindriline mootor alalisvool, mis põhineb maksimaalse eriveojõu ja energiatõhususe kriteeriumidel 64

3.2 Silindrilise lineaarse alalisvoolumootori lõplike elementide modelleerimine 69

3.2.1 Modelleerimise sisendandmete kirjeldus 69

3.2.2 Simulatsioonitulemuste analüüs 78

4. peatükk Silindriliste lineaarmootorite eksperimentaalsete uuringute praktiline teostus ja tulemused 90

4.1 Silindriliste lineaarsete alalisvoolumootorite näidisnäidised 90

4.1.1 Lineaarmootori arhitektuuri konstruktsioonikomponendid 90

4.1.2 Silindriliste lineaarmootorite mudelite rakendamine 95

4.1.3 Silindrilise juhtseadme struktuur lineaarne elektrimootor 96

4.2 Silindriliste lineaarelektrimootorite väljatöötatud variantide eksperimentaalsete uuringute tulemused 100

4.2.1 Lineaarmootori 101 soojusseisundi uurimine

4.2.2 Induktsiooni eksperimentaalsed uuringud lineaarmootorite prototüüpide tühimikus 103

4.2.3 Elektromagnetilise tõmbejõu uuringud voolu suhtes mähises 107

4.2.3 Väljatöötatud lineaarelektrimootorite tõmbejõu sõltuvuse uurimine liikuva osa nihke suurusest 110

4.2.3 Mehaanilised omadused välja töötatud lineaarmootorite näidised 118

Leiud 119

Järeldus 120

Viited 122

Lisa A 134

Lisa B 144

Lisa B 145

Töö tutvustus

Teema asjakohasus.

Praegu on silindrilised lineaarmootorid elektriajamite ajamitena üha tavalisemad. eriotstarbeline rakendatakse elektrikomplekside raames, mida kasutatakse eelkõige kosmose- ja meditsiinitehnoloogias. Samal ajal määrab täitevorgani otsese otsese tegevuse olemasolu silindrilistes lineaarmootorites nende eelise lamedate lineaarmootorite ees. Selle põhjuseks on ühepoolsete tõmbejõudude puudumine, aga ka liikuva osa madalam inerts, mis määrab nende kõrged dünaamilised omadused.

Tuleb märkida, et lineaarmootorite projekteerimisvõimaluste analüüsimise tööriistade väljatöötamise valdkonnas on positiivseid tulemusi saanud nii kodumaised (Voldek A.I., Svecharnik D.V., Veselovsky O.N., Konyaev A.Yu., Sarapulov F.N.) kui ka välismaised teadlased. (Yamamura, Wang J., Jewell Geraint W., Howe D.). Neid tulemusi ei saa aga pidada aluseks universaalsete tööriistade loomisel, mis võimaldavad valida lineaarsetele elektrimootoritele optimaalsed konstruktsioonivõimalused konkreetse objektipiirkonna suhtes. See nõuab täiendavaid uuringuid silindrilise arhitektuuriga spetsiaalsete lineaarmootorite projekteerimise valdkonnas, et saada ratsionaalseid objektorienteeritud projekteerimisvõimalusi.

Seega tingib eeltoodu põhjal uurimisteema asjakohasuse vajadus täiendavate uuringute järele, mille eesmärk on töötada välja vahendid magnetoelektrilise ergastusega silindriliste lineaarmootorite modelleerimiseks ja analüüsimiseks, et saada ratsionaalseid konstruktsioonilahendusi.

Lõputöö uurimistöö teema vastab VPO "Voroneži Riiklik Tehnikaülikool" ühele peamisele teaduslikule suunale Arvutussüsteemid ning tarkvara ja riistvara elektrikompleksid (Intelligentsete ja infotehnoloogiate arendamine ja uurimine keerukate tööstuskomplekside ja süsteemide projekteerimiseks ja haldamiseks. GB NIR nr 2007.18).

Uuringu eesmärk ja eesmärgid. Töö eesmärk on luua tööriistade komplekt magnetoelektrilise ergastusega silindriliste lineaarsete alalisvoolumootorite konstruktsioonide analüüsimiseks, võimaldades valida nende ratsionaalseid võimalusi, keskendudes kasutamiseks eriotstarbeliste elektriajamite raames, realiseerides piirväärtusi. konkreetsetest energianäitajatest ja dünaamiliste omaduste tasemest.

Selle eesmärgi kohaselt püstitati ja töös lahendati järgmised ülesanded:

silindriliste lineaarsete alalisvoolumootorite ratsionaalsete konstruktsioonide analüüs, mis annavad eriotstarbeliste elektriajamite raames konkreetsete energianäitajate piirväärtused;

lineaarsetes mittekontaktsetes alalisvoolumootorites toimuvate protsesside teoreetiliste uuringute läbiviimine silindrilise lineaarelektrimootori elektromagnetilise arvutuse algoritmi koostamise aluseks;

elektromagnetilise arvutusalgoritmi väljatöötamine, arvestades silindrilise lineaarmootori magnetsüsteemide arhitektuurist tingitud iseärasusi;

lõplike elementide mudelite struktuuride väljatöötamine elektromagnetiliste protsesside analüüsiks seoses silindrilise lineaarmootori tingimustega;

Prototüüpide eksperimentaalsete uuringute läbiviimine, all
analüütiliste mudelite ja väljatöötatud algoritmi adekvaatsuse kinnitamine
MA disaini silindrilised lineaarmootorid.

Uurimismeetodid. IN Töös kasutati väljateooria meetodeid, elektriahelate teooriat, elektrimasinate projekteerimise teooriat, arvutusmatemaatikat, füüsikalist eksperimenti.

Teaduslik uudsus. Töös saadi järgmised tulemused, mida eristab teaduslik uudsus:

aksiaalselt magnetiseeritud silindrilise lineaarse alalisvoolumootori magnetahela konstruktsioon püsimagnetid osana radiaalse magnetiseerimissuunaga magnetsüsteemist, mida iseloomustab uus arhitektuur lineaarse elektrimootori liikuva osa ehitamiseks;

on välja töötatud algoritm radiaalse magnetiseerimissuunaga magnetsüsteemi osana aksiaalselt magnetiseeritud püsimagnetitega silindrilise lineaarse alalisvoolumootori arvutamiseks, mis erineb silindrilise liikuva osa ehitamise arhitektuurist tulenevate omadustega. lineaarne elektrimootor;

on välja töötatud lõplike elementide mudelite struktuurid, mida eristab eriline piirtingimuste kogum servavööndites;

on välja töötatud soovitused ratsionaalsete disainilahenduste valimiseks, mille eesmärk on parandada silindriliste lineaarsete alalisvoolumootorite spetsiifilist energiatõhusust ja dünaamilisi omadusi, tuginedes arvarvutuste kvantitatiivsetele andmetele, samuti prototüüpide eksperimentaalsete uuringute tulemustele.

Töö praktiline tähendus. Lõputöö praktiline väärtus on:

Algoritm silindriliste lineaarmootorite projekteerimiseks
väike võimsus;

lõplike elementide mudelid silindriliste lineaarmootorite kahemõõtmelises analüüsis, mis võimaldavad võrrelda erineva konstruktsiooniga magnetsüsteemide mootorite eriomadusi;

Pakutud mudeleid ja algoritmi saab kasutada matemaatilise alusena loomisel erilised vahendid rakendatud tarkvara arvutipõhised projekteerimissüsteemid mittekontaktsete alalisvoolumootorite jaoks.

Töötulemuste rakendamine. Lõputöö saadud teoreetilisi ja eksperimentaalseid tulemusi kasutati ettevõttes "Mehhanotroonika Uurimisinstituut - Alfa" uurimistöö "Uuringud kaasaegsete suure ressursiga mehhatrooniliste erinevat tüüpi liikumisviiside variatsioonides digitaalseadmega ajamite loomise võimaluste kohta" läbiviimisel. infokanal ja anduriteta juhtimine kosmoseelu toetavate süsteemide seadmetesse (SC) integreeritud faasikoordinaatide tuvastamisel”, R&D “Uuringud viiside kohta, kuidas luua “intelligentseid” lineaarse liikumisega elektriajami koos olekuvektori juhtimisega kosmoseaparaadi automaatikasüsteemide jaoks”, R&D “Uuringud ja intelligentsete mehhatrooniliste lineaarsete täppisliikumisega tõukejõuseadmete väljatöötamine ebatraditsioonilise moodulpaigutusega uue põlvkonna tööstus-, meditsiini- ja eriseadmete jaoks”, samuti tutvustati Riigiõppeasutuse elektromehaaniliste süsteemide ja toiteallika õppeprotsessi. Kõrgharidusasutus “Voroneži Riiklik Tehnikaülikool” aastal loengukursus"Erilised elektrimasinad".

Töö aprobeerimine. Lõputöö põhisätetest kajastati piirkondlikul teadus- ja tehnikakonverentsil "Uued tehnoloogiad teadusuuringutes, projekteerimises, juhtimises, tootmises"

(Voronež 2006, 2007), ülikoolidevahelises teadus- ja tehnikaüliõpilases

konverents "Elektromehaanika, energeetika, elektroonika rakendusprobleemid" (Voronež, 2007), ülevenemaalisel konverentsil "Uued tehnoloogiad teadusuuringutes, disainis, juhtimises ja tootmises" (Voronež, 2008), rahvusvahelisel koolikonverentsil " Kõrgtehnoloogiline Energiasääst” (Voronež, 2008), I rahvusvahelisel teadus- ja praktilisel konverentsil “Noored ja teadus: tegelikkus ja tulevik” (Nevinnomyssk, 2008), “Mehhanotroonika-Alfa Uurimis- ja Disainiinstituudi” teadus- ja tehnikanõukogus. (Voronež, 2008), VSTU tehniliste süsteemide automatiseerimise ja informaatika osakonna õppejõudude ja magistrantide teaduslikel ja tehnilistel konverentsidel (Voronež, 2006-2008). Lisaks avaldati väitekirja tulemused teadustööde kogumikus "Elektrotehnilised kompleksid ja juhtimissüsteemid", "Elektromehaanika, energeetika, elektroonika rakendusprobleemid" (Voronež, 2005-2007), ajakirjas "Elektrotehnilised kompleksid ja juhtimine". süsteemid" (Voronež, Venemaa). Voronež 2007-2008), Voroneži Riikliku Tehnikaülikooli bülletäänis (2008).

Väljaanded. 11 publikatsiooni väitekirja teemal teaduslikud tööd, sealhulgas 1 - Vene Föderatsiooni kõrgema atesteerimiskomisjoni soovitatud väljaannetes.

Töö struktuur ja ulatus. Doktoritöö koosneb sissejuhatusest, neljast peatükist, järeldusest, 121 pealkirjaga kirjanduse loetelust, materjal on esitatud 145 leheküljel ja sisaldab 53 joonist, 6 tabelit ja 3 lisa.

Esimeses peatükisüle vaadatud ja analüüsitud tipptasemel otsese toimega lineaarsete elektrimootorite arendamise valdkonnas. Otsese toimega lineaarsete elektrimootorite klassifitseerimine toimub nii tööpõhimõtte kui ka põhikonstruktsioonide järgi. Käsitletakse lineaarmootorite arendamise ja projekteerimise teooria küsimusi, võttes arvesse lineaarmasina iseärasusi. Lõplike elementide meetodi kasutamine kaasaegse tööriistana keerukate elektriseadmete projekteerimiseks

mehaanilised süsteemid. Püstitatakse töö eesmärk ja sõnastatakse uurimisülesanded.

Teises peatükis käsitletakse mittekontaktsete silindriliste lineaarsete alalisvoolumootorite projekteerimise metoodika kujundamise küsimusi, esitatakse lineaarmootori magnetsüsteemide erinevate projekteerimislahenduste elektromagnetiline arvutus, mis sisaldab järgmised sammud: põhimõõtmete valik, võimsuse arvutamine; masina konstandi arvutamine; termiliste ja elektromagnetiliste koormuste määramine; mähise andmete arvutamine; elektromagnetilise tõmbejõu arvutamine; magnetsüsteemi arvutamine, püsimagnetite suuruste valik. Lineaarelektrimootori soojusülekande protsessi hinnanguline arvutus on tehtud.

Kolmandas peatükis on toodud universaalse optimeerimise kriteeriumi avaldised, mis võimaldab sooritada võrdlev analüüs Väikese võimsusega alalis- ja vahelduvvoolumootorid, võttes arvesse energia- ja kiirusnõudeid. Moodustatakse silindrilise lineaarse alalisvoolumootori lõplike elementide meetodil modelleerimise metoodika sätted, määratakse kindlaks peamised eeldused, millele on ehitatud matemaatiline aparaat seda tüüpi mootorite mudelite analüüsimiseks. Saadakse kahemõõtmelised lõplike elementide mudelid silindrilise lineaarmootori jaoks liikuva osa erineva konstruktsiooniga: segmendimagnetite pseudoradiaalse magnetiseerimisega vardal ja aksiaalselt magnetiseeritud magneti-seibidega.

Neljandas peatükis Esitatakse silindriliste lineaarsete sünkroonmootorite näidiste praktiline arendus, on näidatud silindrilise lineaarmootori juhtseadme vooluringi teostus. Esile on toodud määratud elektrimootori juhtimise põhimõtted. Liikuva osa magnetsüsteemi erineva konstruktsiooniga silindrilise lineaarse sünkroonmootori eksperimentaalsete uuringute tulemused, sealhulgas: elektrimootori soojusrežiimide uuringud,

elektrimootori tõmbejõu sõltuvus vooludest ja nihkest. Viidi läbi lõplike elementide meetodil modelleerimise tulemuste võrdlus füüsikalise eksperimendiga, viidi läbi lineaarmootori saadud parameetrite hindamine kaasaegse tehnilise tasemega.

Kokkuvõttes esitatakse läbiviidud teoreetiliste ja eksperimentaalsete uuringute peamised tulemused.

Silindrilise lineaarelektrimootori väljatöötatud konstruktsiooni analüüs

Olekuvektori juhtimisega lineaarne elektriajam seab CLSD konstruktsioonile ja toimimisele mitmeid spetsiifilisi nõudeid. Võrgust tulev energiavoog läbi juhtseadme siseneb armatuuri mähisesse, mis tagab mähise elektromagnetvälja ja liikuva varda püsimagnetite välja vahelise interaktsiooni õige järjestuse vastavalt adekvaatsetele lülitusseadustele. Kui vardal asub suure koertsitiivsusega püsimagnet, siis armatuuri reaktsioon peamist magnetvoogu praktiliselt ei moonuta. Elektromehaanilise energia muundamise kvaliteeti ei määra mitte ainult ratsionaalselt valitud magnetsüsteem, vaid ka magneti kaubamärgi energiaparameetrite ja staatori armatuuri mähise lineaarkoormuse suhe. FEM-i elektromagnetvälja arvutamine ja elektrimasina ratsionaalse konstruktsiooni otsimine numbrilise katse meetodil, mis on suunatud saadud optimeerimiskriteeriumi abil, võimaldab seda teha minimaalsete kuludega.

Võttes arvesse kaasaegseid ressursi-, reguleerimis- ja positsioneerimisnõudeid, on CLSD paigutus üles ehitatud vastavalt liikuva varda ergastava magnetvoo dünaamilise interaktsiooni klassikalisele põhimõttele piluvaba armatuurimähise magnetvooga. staator.

Väljatöötatud projekti esialgne tehniline analüüs võimaldas tuvastada järgmist:

Mootorienergia küsimus oleneb faaside arvust ja armatuuri mähise lülitusahelast, kusjuures olulist rolli mängivad tekkiva magnetvälja kuju õhupilus ja mähise faasidesse toidetava pinge kuju;

Liikuval vardal on pseudoradiaalse magnetiseerimisstruktuuriga haruldaste muldmetallide püsimagnetid, millest igaüks koosneb kuuest segmendist, mis on ühendatud õõnsaks silindriliseks struktuuriks;

Väljatöötatud konstruktsioonis on võimalik tagada töömehhanismi ja CLSD varda tehnoloogiline ühtsus;

Optimeeritud koormusteguritega laagritoed tagavad vajaliku kvaliteedivaru garanteeritud tööaja taseme ja varda liikumiskiiruse reguleerimisvahemiku osas;

Täppismonteerimise võimalus minimaalsete tolerantsidega ning osade ja sõlmede ühenduspindade vajaliku selektiivsuse tagamine võimaldab pikendada kasutusiga;

Võimalus kombineerida translatsiooni- ja pöörlemistüüpe ühes mootori geomeetrias võimaldab laiendada selle funktsionaalsust ja ulatust.

TsLSD ankur on pehmest magnetterasest valmistatud silinder, see tähendab, et sellel on piludeta disain. Armatuuri ikke magnetahel on valmistatud kuuest moodulist - puksid, kattunud ja valmistatud terasest 10 GOST 1050-74. Puksidel on avad kahefaasilise armatuurimähise poolide väljundotstele. Pakendis kokkupandud puksid moodustavad sisuliselt ikke peamise magnetvoo juhtimiseks ja vajaliku magnetilise induktsiooni väärtuse saamiseks kogu mittemagnetilises töövahes. Armatuuri piludeta disain on kõige paljutõotavam nii suure kiiruse ühtluse tagamiseks lineaarse kiiruse reguleerimise vahemiku miinimumväärtuste piirkonnas kui ka liikuva varda positsioneerimistäpsuse osas (pole pulsatsioone). hammaste järjekorra elektromagnetiline tõmbejõud mittemagnetilises vahes). Armatuuri mähise poolid on trumlikujulised, mähise pöörded on valmistatud isepaagutatud isolatsiooniga PFTLD või emailisolatsiooniga PETV GOST 7262-54 traadist, immutatud epoksüvaigul põhineva termoreaktiivse seguga, keritud alumiiniumraamile jäiga kujuga ja mõeldud temperatuuridele kuni 200 C. Pärast immutussegu vormimist ja polümerisatsiooni on mähis jäik monoliitne koost. Laagrikilbid on kokku monteeritud ankru ikke moodulitega. Laagrikilbi korpused on valmistatud alumiiniumisulamist. Laagrikilbi korpustesse on paigaldatud pronkspuksid.

Patendiotsingu tulemuste põhjal tuvastati kaks magnetsüsteemide konstruktiivset teostust, mis erinevad peamiselt silindrilise lineaarmootori liikuva osa magnetsüsteemi poolest.

Elektrimootori põhikonstruktsiooniga liigutatav varras sisaldab haruldaste muldmetallide püsimagneteid N35, mille vahele on paigaldatud mitteferromagnetilised eraldusseibid, on 9 poolusega (millest ei ole masina aktiivses pikkuses kaetud rohkem kui 4). Masina konstruktsioon tagab püsimagnetite magnetvälja tasakaalustamise, et vähendada esmast pikisuunalist servaefekti. Suure koertsitiivsusega magnetid tagavad õhuvahes vajaliku induktsiooni taseme. Püsimagnetid on kaitstud mitteferromagnetilise hülsiga, mis täidab juhi funktsioone ja millel on soovitud libisemispinna omadused. Juhthülsi materjal peab olema mitteferromagnetiline, see tähendab, et hülss ei tohi varjestada mähise ja magnetmoodulite magnetvälja, mille vooühendus peab olema maksimaalne. Samal ajal peab varrukal olema määratud mehaanilised omadused, mis tagab lineaarlaagrite pika kasutusea ja madala mehaanilise hõõrdekadu. Hülsi materjalina on soovitatav kasutada korrosiooni- ja kuumakindlat terast.

Tuleb märkida, et erienergiatõhususe kasv saavutatakse tavaliselt suure magnetenergiaga püsimagnetite kasutamisega, eelkõige haruldaste muldmetallide sulamitest. Praegu kasutab valdav enamus parimatest toodetest neodüüm-raud-boor (Nd-Fe-B) magneteid koos lisanditega sellistest materjalidest nagu düsproosium, koobalt, nioobium, vanaadium, gallium; jne. Nende materjalide lisamine parandab magneti stabiilsust temperatuuri seisukohast. Neid modifitseeritud magneteid saab kasutada kuni +240C.

Kuna püsimagnetite puksid tuleb magneteerida radiaalselt, tekkis nende valmistamisel tehnoloogiline probleem, mis tulenes vajadusest tagada vajalik magnetiseerimiseks vajalik voog ja väikesed geomeetrilised mõõtmed. Mitmed püsimagnetite arendajad märkisid, et nende ettevõtted ei tooda haruldastest muldmetallidest radiaalselt magnetiseeritud püsimagneteid. Selle tulemusena otsustati välja töötada magneti kujul püsimagnethülss - kuuest kõverjoonelisest prismast - segmentidest koosnev komplekt.

Magnetsüsteemide energiatõhusust arendades ja seejärel võrdledes hindame energiavõimekust, samuti arvestame elektrimootori jõudluse vastavust kehtivale tehnilisele tasemele.

Pikisuunalise radiaalse magnetsüsteemiga silindrilise lineaarsünkroonmootori skeem on näidatud joonisel 1.8.

Kahe uuringute käigus välja töötatud energianäitajate taseme võrdlemise ja analüüsi tulemusena on füüsikalise eksperimendi tulemusena saadud magnetsüsteemide konstruktiivsed teostused, analüütiliste, numbriliste meetodite adekvaatsus tüübi arvutamiseks ja kujundamiseks. vaadeldava lineaarse elektrimootori kohta kinnitatakse järgmistes osades.

Silindrilise lineaarse alalisvoolumootori elektromagnetilise arvutamise algoritm

CLSD arvutamise aluseks on järgmised andmed:

Mõõtmed;

Liikuva osa (varda) käigu pikkus

Sünkroonvarda kiirus Vs, m/s;

Elektromagnetilise tõmbejõu FT N kriitiline (maksimaalne) väärtus;

Toitepinge /, V;

Mootori töörežiim (pidev, PV);

Temperatuuri vahemik keskkond AT,S;

Mootori versioon (kaitstud, suletud).

Induktiivsetes elektrimasinates koondub elektromagnetvälja energia töövahesse ja hambatsooni (sileda armatuuriga CLDPT-s hambatsooni ei ole), mistõttu tööpilu ruumala valik sünteesis elektrimasin on ülimalt tähtis.

Energia eritihedust tööpilus saab defineerida kui masina aktiivvõimsuse Рg suhet tööpilu ruumalasse. Klassikalised elektrimasinate arvutamise meetodid põhinevad masina konstandi SA (Arnoldi konstant) valikul, mis seob peamised projekteeritud mõõtmed lubatud elektromagnetiliste koormustega (need vastavad maksimaalsele soojuskoormusele)

Varda libisemise tagamiseks kantakse püsimagnetitele Ar paksusega hülss, mille Ag väärtus sõltub tehnoloogilistest teguritest ja valitakse võimalikult väikseks.

CLDPT varda lineaarne sünkroonkiirus ja samaväärne sünkroonkiirus on seotud seosega

Tõmbejõu nõutava väärtuse tagamiseks ajakonstandi minimaalse väärtusega ja kinnitusjõu puudumisega (vähendades seda vastuvõetava väärtuseni), eelistati hambutut konstruktsiooni, mille ergutus põhineb suurel energial põhinevatest püsimagnetitest. kõvad magnetmaterjalid (neodüüm - raud - boor). Sel juhul on mootoril mähise mahutamiseks piisav tööpilu.

Magnetsüsteemi arvutamise põhiülesanne on määrata kindlaks projekteerimisparameetrid, mis on optimaalsed energiaparameetrite, veojõu ja muude näitajate osas, mis annavad töövahes etteantud magnetvoo väärtuse. Projekteerimise algfaasis on kõige olulisem leida ratsionaalne seos magneti tagakülje ja mähise paksuste vahel.

Püsimagnetitega magnetsüsteemi arvutamine on seotud demagnetiseerimiskõvera ja üksikute sektsioonide magnetjuhtivuse määramisega. Püsimagnetid on ebahomogeensed, pikiserva efekti ja hajuvusvoogude tõttu on väljakujund pilus keeruline. Magneti pind ei ole ekvipotentsiaalne, üksikutel sektsioonidel on olenevalt asendist neutraaltsooni suhtes ebavõrdsed magnetpotentsiaalid. See asjaolu muudab lekke magnetjuhtivuse ja magneti lekkevoo arvutamise keeruliseks.

Arvutuse lihtsustamiseks aktsepteerime demagnetiseerimiskõvera kordumatuse eeldust ja asendame tegeliku lekkevoo, mis sõltub MMF jaotusest piki magneti kõrgust, arvutuslikuga, mis läbib kogu kõrgust. magnetist ja lahkub täielikult pooluse pinnalt.

Püsimagnetitega magnetahelate arvutamiseks on mitmeid graafilis-analüütilisi meetodeid, millest inseneripraktikas on suurimat rakendust leidnud demagnetiseerimisteguri meetod, mida kasutatakse otsemagnetite arvutamiseks ilma armatuurita; armatuuriga magnetite arvutamiseks kasutatav suhtemeetod, samuti elektrilise analoogia meetod, mida kasutatakse püsimagnetitega hargnenud magnetahelate arvutamiseks.

Edasiste arvutuste täpsus sõltub suuresti vigadest, mis on seotud kasuliku erienergiaga magnetite oleku määramisega nende poolt välja töötatud z.opt-ga mittemagnetilises töövahes 8v. Viimane peab vastama tööpilus tekkiva välja induktsiooni maksimaalsele korrutisele ja magneti erienergiale.

Induktsiooni jaotust CLSD töövahes saab kõige täpsemalt määrata konkreetse arvutusmudeli lõplike elementide analüüsi käigus. Arvutamise algfaasis, kui on vaja valida teatud geomeetriliste mõõtmete komplekt, mähisandmed ja materjalide füüsikalised omadused, on soovitatav määrata induktsiooni keskmine efektiivne väärtus töövahes Bscp. B3av-ülesande adekvaatsus soovitatud intervalli piires määrab tegelikult masina lõplike elementide meetodil teostatava elektromagnetilise kontrollimise keerukuse.

Kasutatavad haruldastel muldmetallidel põhinevad kõvad magnetilised haruldaste muldmetallide magnetid on peaaegu relee demagnetiseerimiskõveraga, seetõttu muutub magnetvälja tugevuse laias muutumises vastava induktsiooni väärtus suhteliselt vähe.

Magnetsegmendi tagakülje hM kõrguse määramise probleemi lahendamiseks CLSD sünteesi esimeses etapis pakutakse välja järgmine lähenemisviis.

Modelleerimise sisendandmete kirjeldus

Elektromagnetilise arvutuse keskmes numbriline meetod peitub mudel, mis sisaldab masina geomeetriat, selle aktiivmaterjalide magnetilisi ja elektrilisi omadusi, režiimi parameetreid ja töökoormusi. Arvutamise käigus määratakse mudeli sektsioonides induktsioonid ja voolud. Seejärel määratakse jõud ja momendid ning energianäitajad.

Mudeli koostamine hõlmab põhieelduste süsteemi määratlemist, mis paneb paika konstruktsiooni füüsikaliste ja geomeetriliste omaduste ja koormuste omaduste idealiseerimise, mille alusel mudel on üles ehitatud. Tõelistest materjalidest valmistatud masina konstruktsioonil on mitmeid tunnuseid, sealhulgas kuju ebatäiuslikkus, hajuvus ja materjali omaduste ebahomogeensus (nende magnetiliste ja elektriliste omaduste kõrvalekalle kehtestatud väärtustest) jne.

Tüüpiline näide reaalse materjali idealiseerimisest on sellele homogeensusomaduste omistamine. Paljude lineaarmootorite konstruktsioonide puhul on selline idealiseerimine võimatu, kuna see viib valede arvutustulemusteni. Näitena võib tuua mitteferromagnetiliselt juhtiva kihi (hülsiga) silindrilise lineaarse sünkroonmootori, mille elektrilised ja magnetilised omadused muutuvad järsult materjalide vahelise liidese ületamisel.

Lisaks küllastusele mõjutavad mootori väljundomadusi suuresti pinna- ja pikisuunalised servaefektid. Sel juhul on üheks põhiülesandeks algtingimuste seadmine masina aktiivsete piirkondade piiridele.

Seega saab mudelile omistada vaid osa reaalse struktuuri omadustest, mistõttu on selle matemaatiline kirjeldus lihtsustatud. Arvutuse keerukus ja selle tulemuste täpsus sõltuvad sellest, kui hästi mudel on valitud.

Silindriliste lineaarsete sünkroonmootorite mudelite analüüsimise matemaatiline seade põhineb elektromagnetvälja võrranditel ja põhineb järgmistel põhieeldustel:

1. Elektromagnetväli on kvaasistatsionaarne, kuna nihkevoolud ja elektromagnetlaine levimise viivitus välja piirkonnas on tühised.

2. Võrreldes juhtivusvooludega juhtides, on dielektrikute juhtivusvoolud ja konvektsioonivoolud, mis tekivad laengute liikumisel koos keskkonnaga, tühised ja seetõttu võib viimase tähelepanuta jätta. Kuna staatori ja rootori vahet täitvas dielektrikus ei võeta arvesse juhtivusvoolu, nihkevoolu ega konvektsioonivoolu, siis dielektriku (gaasi või vedeliku) liikumiskiirust pilus ei arvestata. mõju elektromagnetväljale.

3. Elektromagnetilise induktsiooni EMF suurus on palju suurem kui Halli, Thompsoni, kontakti jne EMF ja seetõttu võib viimase tähelepanuta jätta.

4. Arvestades välja mitteferromagnetilises keskkonnas, eeldatakse, et selle keskkonna suhteline magnetiline läbilaskvus on ühtsus.

Arvutuse järgmine etapp on mudeli käitumise matemaatiline kirjeldamine ehk matemaatilise mudeli koostamine.

FEM-i elektromagnetiline arvutus koosnes järgmistest etappidest:

1. Analüüsi tüübi valimine ja FEM-i mudeli geomeetria loomine.

2. Elementide tüüpide valimine, materjali omaduste sisestamine, materjali ja elemendi omaduste määramine geomeetrilistele piirkondadele.

3. Mudelialade jaotamine lõplikeks elementvõrkudeks.

4. Rakendamine piirtingimuste ja koormuste mudelile.

5. Elektromagnetilise analüüsi tüübi valimine, lahendaja võimaluste seadmine ja võrrandisüsteemi arvlahendus.

6. Järelprotsessori makrode kasutamine huvipakkuvate integraalväärtuste arvutamiseks ja tulemuste analüüsimiseks.

1.-4. etapid viitavad arvutuse eelprotsessori etapile, 5. etapp - protsessori etapp, 6. etapp - järelprotsessori etapp.

Lõplike elementide mudeli loomine on töömahukas samm FEM-i arvutamisel, sest seotud objekti võimalikult täpse geomeetria reprodutseerimisega ja selle piirkondade füüsikaliste omaduste kirjeldamisega. Teatud raskusi tekitab ka koormuste ja piirtingimuste põhjendatud rakendamine.

Võrrandisüsteemi numbriline lahendamine toimub automaatselt ja kõigi muude asjaolude võrdsuse korral määratakse kasutatava arvutitehnoloogia riistvararessursside järgi. Mõnevõrra hõlbustavad tulemuste analüüsimist kasutatava tarkvara (PS) osana saadaolevad visualiseerimisvahendid, kuid see on üks kõige vähem formaliseeritud etappe, mis on kõige töömahukam.

Määrati järgmised parameetrid: magnetvälja A kompleksvektori potentsiaal, skalaarpotentsiaal Ф, magnetvälja induktsiooni B suurusjärk ja tugevus H. Pöörise mõju leidmiseks kasutati ajas muutuvate väljade analüüsi. voolud süsteemis.

Vahelduvvoolu lahendusel (7) on mudeli iga sõlme jaoks komplekspotentsiaal (mida iseloomustab amplituudi ja faasinurk). Pindala materjali magnetilist läbilaskvust ja elektrijuhtivust saab määrata konstantina või temperatuuri funktsioonina. Kasutatavad PS-d võimaldavad seeria arvutamiseks rakendada vastavaid makrosid järelprotsessori etapis kõige olulisemad parameetrid: elektromagnetvälja energia, elektromagnetilised jõud, pöörisvoolu tihedus, elektrienergia kaod jne.

Tuleb rõhutada, et lõplike elementide modelleerimise käigus on põhiülesanne mudelite struktuuri kindlaksmääramine: konkreetsete põhifunktsioonide ja vabadusastmetega lõplike elementide valik, materjalide füüsikaliste omaduste kirjeldamine erinevates valdkondades, materjalide füüsikaliste omaduste kirjeldamine, elementide ja elementide kirjeldus. rakendatud koormuste määramine, samuti lähtetingimused piiridel.

Nagu FEM-i põhikontseptsioonist tuleneb, on kõik mudeli osad jagatud lõplike elementide kogumiteks, mis on omavahel tippudes (sõlmedes) ühendatud. Kasutatakse üsna lihtsa kujuga lõplikke elemente, milles välja parameetrid määratakse tükkhaaval polünoomi lähendusfunktsioonide abil.

Lõplike elementide piirid kahemõõtmelises analüüsis võivad olla tükkhaaval lineaarsed (esimest järku elemendid) või paraboolsed (teist järku elemendid). Tükkide kaupa lineaarsetel elementidel on sirged küljed ja sõlmed ainult nurkades. Paraboolsetel elementidel võib mõlemal küljel olla vahesõlm. Just tänu sellele saavad elemendi küljed olla kõverjoonelised (paraboolsed). Võrdse arvu elementide korral annavad paraboolelemendid arvutuste suurema täpsuse, kuna need reprodutseerivad täpsemalt mudeli kõverjoonelist geomeetriat ja omavad täpsemaid kujufunktsioone (ligendavaid funktsioone). Suure tellimuste lõplike elementide abil arvutamine nõuab aga suuri riistvararessursse ja rohkem arvutiaega.

Kasutatud on suur hulk lõplike elementide tüüpe, mille hulgas on elemente, mis konkureerivad omavahel, samas kui jaoks erinevaid mudeleid puudub matemaatiliselt põhjendatud otsus, kuidas ala efektiivsemalt jagada.

Kuna vaadeldavate diskreetsete mudelite koostamiseks ja lahendamiseks kasutatakse suure töödeldava infohulga tõttu arvutit, siis on oluline arvutuste mugavuse ja lihtsuse tingimus, mis määrab lubatavate tükkhaaval polünoomfunktsioonide valiku. Sel juhul muutub ülimalt oluliseks küsimus, millise täpsusega nad saavad soovitud lahendust ligikaudselt hinnata.

Vaadeldavate ülesannete puhul on tundmatuteks vektormagnetpotentsiaali A väärtused konkreetse masinakonstruktsiooni vastavate alade lõplike elementide sõlmedes (tippudes), samas kui teoreetilised ja numbrilised lahendused langevad keskosas kokku. lõpliku elemendi puhul, seega on magnetpotentsiaalide ja voolutiheduse arvutamise maksimaalne täpsus elemendi keskel.

Silindrilise lineaarmootori juhtseadme struktuur

Juhtseade rakendab lineaarse elektriajami tarkvara juhtimisalgoritme. Funktsionaalselt on juhtseade jagatud kaheks osaks: teave ja võimsus. Infoosa sisaldab sisend- ja väljundahelatega mikrokontrollerit diskreetsete ja analoogsignaalide jaoks, samuti andmevahetusahelat arvutiga. Toitesektsioon sisaldab ahelat PWM-signaalide teisendamiseks faasimähise pingeteks.

Lineaarmootori juhtseadme elektriskeem on toodud lisas B.

Juhtploki teabeosa toiteks kasutatakse järgmisi elemente:

Toiteallika moodustamine stabiliseeritud pingega +15 V (mikroskeemide toide DD5, DD6): filtrikondensaatorid СІ, С2, stabilisaator + 15 V, kaitsediood VD1;

Toiteallika moodustamine stabiliseeritud pingega +5 V (mikroskeemide DD1, DD2, DD3, DD4 toiteallikas): takisti R1 stabilisaatori termiliste koormuste vähendamiseks, filtrikondensaatorid C3, C5, C6, takistitel reguleeritav pingejagur R2, R3, silumiskondensaator C4, reguleeritav stabilisaator +5 V.

Konnektorit XP1 kasutatakse asendianduri ühendamiseks. Mikrokontroller programmeeritakse XP2 pistiku kaudu. Takisti R29 ja transistor VT9 genereerivad juhtrežiimis lähtestusahelas automaatselt loogilise "1" signaali ega osale programmeerimisrežiimis juhtseadme töös.

HRZ pistik, DD1 kiip, kondensaatorid C39, C40, C41, C42 edastavad andmeid personaalarvuti ja juhtseadme vahel mõlemas suunas.

Iga sillaahela jaoks pinge tagasiside moodustamiseks kasutatakse järgmisi elemente: pingejagurid R19-R20, R45-R46, võimendi DD3, filtreerivad RC ahelad R27, R28, C23, C24.

DD4 kiibi abil realiseeritud loogikaahelad võimaldavad teostada ühe mootorifaasi bipolaarset sümmeetrilist ümberlülitamist, kasutades ühte PWM-signaali, mis antakse otse mikrokontrolleri kontaktilt.

Kahefaasilise lineaarelektrimootori vajalike juhtimisseaduste rakendamiseks kasutatakse kahe sillaahela abil igas staatorimähises (fikseeritud osas) eraldi voolude genereerimist, mis tagab toitepingel igas faasis väljundvoolu kuni 20 A. 20 V kuni 45 V. Toitelüliteid kasutatakse International Rectifieri (USA) MOSFET VT1-VT8 IRF540N, millel on üsna madal äravooluallika takistus RCH = 44 mOhm, vastuvõetav hind ja VZPP kodumaise analoogi 2P769 olemasolu ( Venemaa), toodetud OTK ja VP aktsepteerimisega.

Spetsiifilised nõuded MOSFET-i juhtsignaali parameetritele: selleks on vaja suhteliselt suurt paisuallika pinget täielik kaasamine MOSFET, kiire ümberlülituse tagamiseks on vaja väga lühikese aja jooksul muuta paisu pinget (mikrosekundite murdosa), MOSFET-i sisendmahtuvuste märkimisväärseid laadimisvoolusid, nende kahjustamise võimalust juhtpinge vähendamisel "Sees" režiim dikteerib reeglina vajaduse kasutada sisendjuhtsignaalide jaoks täiendavaid konditsioneerimiselemente.

MOSFETide sisendmahtuvuse kiireks laadimiseks peaks impulssjuhtvool olema väikeste seadmete puhul umbes 1A ja suure võimsusega transistoride puhul kuni 7A. Üldotstarbeliste mikroskeemide (kontrollerid, TTL- või CMOS-loogika jne) nõrkvooluväljundite koordineerimine suure võimsusega väravaga toimub spetsiaalsete impulssvõimendite (draiverite) abil.

Draiverite ülevaatus võimaldas tuvastada kaks draiverit Si9978DW firmalt Vishay Siliconix (USA) ja IR2130 firmalt International Rectifier (USA), mis sobivad kõige paremini MOS-transistori silla juhtimiseks.

Nendel draiveritel on transistoridele sisseehitatud alapingekaitse, tagades samal ajal vajaliku toitepinge MOSFET-ide väravates, ühilduvad 5 V CMOS ja TTL loogikaga, tagavad väga kiire lülituskiiruse, väike võimsus hajuvad ja võivad töötada bootstrap režiimis (sagedustel kümnetest Hz kuni sadade kHz), st. ei vaja täiendavaid kaalutud toiteallikaid, mis võimaldab teil saada minimaalse arvu elementidega vooluringi.

Lisaks on nendel draiveritel sisseehitatud komparaator liigvoolukaitseahela ja sisseehitatud läbivoolu summutamise ahela rakendamiseks välistes MOSFET-ides.

Juhtploki draiveritena kasutati IR2130 mikroskeeme International Rectifier DD5, DD6, kuna muude asjaolude võrdsuse korral on tehnilised tingimused Venemaa elektroonikakomponentide turul laiemalt levinud ja on võimalus neid jaemüügist osta.

Sillaahela vooluandur on realiseeritud takistite R11, R12, R37, R38 abil, mis on valitud voolu piiramiseks 10 A tasemel.

Draiveri sisseehitatud vooluvõimendi abil takistid R7, R8, SW, R34, filtreerivad RC ahelad R6, C18-C20, R30, C25-C27, Tagasiside elektrimootori faasivoolude kohta. Otsetoimelise lineaarse elektriajami juhtseadme prototüübi paneeli paigutus on näidatud joonisel 4.8.

Juhtimisalgoritmide rakendamiseks ja sissetuleva info kiireks töötlemiseks kasutati At-meli toodetud Mega perekonna digitaalset mikrokontrollerit AVR ATmega 32 DD2 mikrokontrollerina. Mega perekonna mikrokontrollerid on 8-bitised mikrokontrollerid. Nende valmistamisel kasutatakse väikese võimsusega CMOS-tehnoloogiat, mis koos täiustatud RISC-arhitektuuriga saavutab parima jõudluse/võimsuse suhte.