Motor asincron liniar cilindric pentru conducerea pompelor de piston imersie. Spear Yu.G. Motorul liniar pe un algoritmi de control al motorului cilindric al vehiculului

1. Motoare asincrone liniare cilindrice

Pentru a conduce pompele de piston imersie: problema întrebării, obiectivele studiului.

2. Modelele și metodele matematice de calculare a proceselor electromagnetice și termice în proces.

2.1. Metode de calcul electromagnetic al progresului.

2.1.1. Calculul electromagnetic prin procesul de en-n-patru-generali.

2.1.2. Calculul electromagnetic al procesului de elemente finite.

F 2.2. Metodă de calculare a ciclicogramei de lucru prin proces.

2.3. Metodă de calculare a stării termice a procesului.

3. Analiza instalațiilor de versiuni constructive pentru unitatea pompelor submersibile.

3.1. Instalații cu locația internă a elementului secundar.

3.2. Contact garland cu inductor mobil.

3.3. Gardă contaminată cu un inductor fix.

4. Studiul capacității de a îmbunătăți caracteristicile

Prețul stick-ului.

4.1. Evaluarea oportunităților de îmbunătățire a caracteristicilor procesului cu un sistem de petrol cu \u200b\u200bun element secundar silențios la o dietă cu frecvență redusă.

4.2. Analiza efectului valorii deschiderii canelurii inductor pe candeline.

4.3. Studiul efectului grosimii straturilor combinate Suntem pe indicii Jonda cu aranjamentul intern al elementului secundar.

4.4. Investigarea efectului grosimii straturilor combinate Suntem pe indicatorii Jonda prelucrată cu un inductor mobil.

4.5. Studiul efectului grosimii straturilor de combinare pe care l-am bazat pe indicatorii JONDAS prelucrate cu un inductor fix.

4.6. Studiul indicatorilor de energie al Jonda în timpul funcționării în modul reciproc.

5. Selectarea designului Jonda pentru unitatea pompelor pistonului de imersie.

5.1. Analiza și compararea indicatorilor tehnici și economici ai procesului.

5.2. Compararea stării termice a procesului.

6. Implementarea practică a rezultatelor. C.

6.1. Cercetarea experimentală a procesului. DAR

6.2. Crearea standului pentru testarea jeleu bazată pe unitatea electrică liniară.

6.3. Dezvoltarea etapei pilot-industriale a progresului.

Principalele rezultate ale muncii.

Lista bibliografică.

Lista recomandată de disertații

• Dezvoltarea și studiul modulului unui ventilator liniar pentru pompele de pompare a uleiului submersibil 2017, candidatul de științe tehnice glumă, Serghei Vladimirovich

• Dezvoltarea și examinarea unității electrice pentru pompele de pompare cu ulei cu un motor magnetoelectric submersibil 2008, candidat la științe tehnice Okuneev, Nadezhda Anatolyevna

• Procesele tehnologice și mijloacele tehnice de asigurare a funcționării eficiente a pompei adânci a pistonului 2010, Doctor de Științe Tehnice Semenov, Vladislav Vladimirovich

• Motorul magnetoelectric multi-poli cu înfășurări de dinți fracționate pentru unitatea de pompare submersibilă 2012, candidat la științe tehnice Salah Ahmed Abdel Maksud Selim

• Echipamente electrice de economisire a energiei de instalații interioare cu pompă submersibilă cu piston 2012, candidat la științe tehnice Artkayev, Elmira Midkhatna

Disertația (parte a abstractului autorului) pe subiectul "motoarele asincrone liniare cilindrice pentru unitatea pompelor submersibile de piston"

Motoarele asincrone liniare (jondadele), numite uneori coaxiale, pot fi baza mecanismelor electrice ale mișcării cu piston, ca o alternativă la șoferii cu convertoare mecanice ale tipului de mișcare (tip de piuliță sau unelte de viteză), precum și pneumatic și, în unele cazuri, drivere hidraulice. În comparație cu tipurile specificate de unități, unitățile electrice liniare cu transmisie directă a eforturilor electromagnetice la elementul de rulare au proprietăți mai bune de ajustare, o fiabilitate crescută, necesită costuri de funcționare mai mici. După cum rezultă din surse literare, Jonde găsește utilizarea unui număr de mecanisme de producție atunci când se creează unități electrice: echipamente de comutare (de exemplu, deconectoarele în sistemele de alimentare a metropolitanului); împingări sau descărcătoare utilizate în liniile de curgere; Pompe de piston sau piston, compresoare; uși glisante și ferestre Fraumg magazine sau sere; diverse manipulatori; Căpșuni și amortizoare; Dispozitive de aruncare; Mecanismele acțiunii de șoc (Jackhammers, rachete) etc. Capacitățile indicate ale unităților electrice liniare susțin interesul durabil în dezvoltarea și cercetarea acestora. În majoritatea cazurilor, Jonde lucrează în moduri de lucru pe termen scurt. Astfel de motoare pot fi considerate ca fiind convertoare de energie, ci ca convertoare de putere. În acest caz, un astfel de indicator al calității ca coeficient de eficiență se mișcă în fundal. În același timp, în unitățile ciclice (unități de pompe, compresoare, manipulatori, jackhammeri etc.) Motoarele lucrează în modurile de re-termen și lungi. În aceste cazuri, sarcina de a crește indicatorii tehnici și economici ai servomotorului electric liniar pe baza procesului devine relevantă.

În special, una dintre aplicațiile solicitate, procesul este de a le folosi în unitățile de pompare pentru ridicarea uleiului din puțuri. În prezent, în aceste scopuri, sunt utilizate în primul rând două metode de producție mecanizată de petrol:

1. Ridicarea cu instalarea pompelor centrale electrice submersibile (WEZN).

2. Ridicarea cu pompe de adâncime a tijei (ShGN).

Centrele electrice submersibile cu unitate de la motoarele asincrone sau supapei submersibile de mare viteză sunt utilizate pentru a produce ulei de la puțuri de înaltă rezistență (25 m / zi și mai sus). Cu toate acestea, numărul de puțuri de bine presiune în fiecare an devine din ce în ce mai puțin. Exploatarea activă a puțurilor de înaltă tehnologie conduce la o scădere treptată a debitului lor. În același timp, productivitatea pompei devine excesivă, ceea ce duce la o scădere a nivelului fluidului din plastic din sondele și situațiile de urgență (cursul uscat al pompei). Odată cu căderea debitului sub 25 m / zi în loc de pompele centrale electrice submersibile, pompele de adâncime a tijei sunt instalate împreună cu driverele de la mașinile balansoare, care a primit astăzi distribuția de bază. Numărul tot mai mare de puțuri cu dovezi mici și mijlocii crește în continuare cota lor în Fondul general de echipamente pentru producția de petrol.

Instalarea pompei profunde a tijei constă dintr-o mașină de balansare Terrest Balanter-Rocker și o pompă submersibilă de piston. Comunicarea Rocking cu un piston este efectuată de o bară, lungimea căreia este de 1500-2000 m. Pentru a da tijele, este posibilă o rigiditate mai mare de oțeluri speciale. Instalațiile de mașini Shgn și Rocking au fost larg răspândite datorită simplității întreținerii. Cu toate acestea, producția în acest mod are dezavantaje evidente:

Purtați conducte de pompare - compresoare și tije cauzate de frecare de suprafețele lor.

Pauză de mic dejun frecventă și o mică resursă interremmer (300-350 de zile).

Proprietățile de reglare scăzute ale unităților de pompare a tijei și nevoia asociată de a utiliza mai multe dimensiuni de mașini-unelte - fețe de balansare, precum și dificultăți rezultate din schimbarea debitului de bine.

Dimensiuni mari și mașini de masă - fețe și tije de balansare care fac dificilă transportul și instalarea.

Aceste dezavantaje determină căutarea de soluții tehnice pentru a crea instalații de pompare a adâncimii volatile. Una dintre aceste soluții este utilizarea pompelor de piston de tip Plunger cu unitate liniară motoare asincrone. În acest caz, tijele și plăcile de balansare sunt excluse, este simplificată maximă partea mecanică. Alimentarea cu energie a acestor motoare la o adâncime de 1,5-2,0 km poate fi efectuată prin cablu, la fel cum este făcută în echipamentele electrice și pompele submersibile centrifuge.

În anii '70 și 1970 din secolul trecut, pe un val de o explozie comună de interes în motoarele liniare din Uniunea Sovietică, s-au desfășurat studii și să dezvolte depozite cilindrice cilindrice. Principalele evoluții au fost efectuate la Institutul PermiPineft (PERM), Biroul de Design Special motoare electrice liniare (Kiev), Institutul de Electrodinamică al Academiei de Științe a SSR ucrainean (Kiev) și Sle de hidrodinamică magnetică (Riga). În ciuda numărului mare de soluții tehnice din acest domeniu aplicație practică Aceste setări nu au primit. Principalul motiv pentru aceasta a fost indicatorii scăzuți specifici și de energie ai brațelor cilindrice, cauza cărora a fost imposibilitatea de a furniza viteza câmpului de funcționare de 2-3 m / s cu furnizarea de frecvență industrială de 50 Hz. Aceste motoare au avut o viteză sincronă a câmpului de funcționare 6-8 m / s și atunci când funcționează la o viteză de mișcare de 1-2 m / s a \u200b\u200bavut o diapozitiv crescut S \u003d 0,7-0,9, care a fost însoțită de un nivel ridicat de pierdere și eficiență scăzută. Pentru a reduce viteza câmpului de funcționare până la 2-3 m / s cu putere de la frecvența de 50 Hz, este necesar să se reducă grosimea dinților și bobinele de până la 3-5 mm, ceea ce este inacceptabil pentru considerațiile Tehnologia și fiabilitatea designului. În legătură cu aceste deficiențe de cercetare în această direcție au fost minimizate.

Subiectul posibilității de îmbunătățire a indicatorilor de boom-uri cilindrice pentru a conduce pompele adânci în timpul puterii de la o sursă de frecvență redusă a fost afectată în publicațiile acelor ani, dar studiile din această direcție nu au fost efectuate. Distribuția în masă a unității electrice reglabile de frecvență și tendințele de reducere continuă a indicatorilor de cost și mass-dimensional ai echipamentului semiconductor modern face cercetări relevante în domeniul îmbunătățirii indicatorilor jurnalului cu viteză mică. Îmbunătățirea instalațiilor de energie și a indicatorilor specifici prin reducerea vitezei câmpului de funcționare la alimentarea de la convertizorul de frecvență face posibilă revenirea la problema creării de plante de pompare adânci și, eventual, pentru a asigura implementarea lor practică. Acest subiect este deosebit de relevant pentru acest subiect că, în prezent, în Rusia, mai mult de 50% din fundația puțurilor abandonată din cauza unei scăderi a debitului. Instalarea mașinilor balansate în puțuri cu o capacitate mai mică de 10 m3 / zi se dovedește a fi neprofitabilă din punct de vedere economic datorită costurilor de operare ridicate. În fiecare an, numărul unor astfel de sonde este doar în creștere, iar alternativele la instalațiile SHGN nu au fost încă create. Problema de funcționare a puțurilor cu nituri reduse astăzi este una dintre cele mai presante din industria petrolieră.

Caracteristicile proceselor electromagnetice și termice din motoarele avute în vedere, în primul rând, cu limitarea diametrului exterior al progresului, determinată de mărimea conductelor de carcasă și condițiile specifice pentru răcirea părților active ale mașinii . Cererea de picioare cilindrice a cerut dezvoltarea de noi modele de motoare și dezvoltarea teoriei secolului pe baza posibilităților moderne de simulare pe calculator.

Scopul lucrărilor de disertație este creșterea indicatorilor specifici și a caracteristicilor energetice ale motoarelor asincrice liniare cilindrice, dezvoltarea progresului cu caracteristici îmbunătățite pentru unitatea pompelor submersibile de piston.

Sarcini pentru cercetare. Pentru a realiza acest scop, au fost rezolvate următoarele sarcini:

1. Modelarea matematică Instalații care utilizează metoda de modelare analogică a structurilor multistrat (E-N-Quadutes) și metoda elementelor finite într-o setare bidimensională a problemei (inclusiv simetria axială).

2. Studiul oportunităților de îmbunătățire a caracteristicilor capelă a sursei de alimentare din sursa frecvenței reduse.

3. Studiul influenței unei grosimi limitate a elementului secundar și a grosimii unei acoperiri de cupru ridicate pe indicatorii Chanda.

4. Dezvoltarea și compararea modelelor Jonda pentru unitatea pompelor submersibile de piston.

5. Modelarea matematică a panourilor de proces termic utilizând metoda elementelor finite.

6. Crearea unei metodologii de calculare a ciclicogramelor și a indicatorilor rezultanți ai Jondu care lucrează ca parte a unei instalații submersibile cu o pompă de piston.

7. Studiu experimental al căilor cilindrice.

Metode de cercetare. Soluția obiectivelor actuale estimate a fost efectuată utilizând metoda modelării analogice a structurilor multistrat și a metodei elementelor finite bazate pe teoria câmpurilor electromagnetice și termice. O evaluare a indicatorilor integrați a fost efectuată utilizând capacitățile încorporate de calculare a pachetelor prin elementele finite ale FEMM 3.4.2 și ELCUT 4.2 T. În metoda de calculare a ciclogramelor, ecuațiile de mișcare mecanică diferențială care funcționează cu static caracteristicile mecanice Motorul și caracteristicile de încărcare ale obiectului condus. În metoda de calcul termic, se utilizează metode de determinare a stării termice quasistationare utilizând pierderile volumetrice de mai sus. Implementarea tehnicilor dezvoltate a fost implementată în mediul matematic Mathcad 11 Enterprise Enterprise Edition. Precizia modelelor matematice și a rezultatelor de calcul este confirmată prin compararea așezărilor pe diverse metode și rezultatele calculate cu datele experimentale ale procesului experimental.

Noutatea științifică a lucrării este după cum urmează:

Sunt propuse noi modele, sunt dezvăluite diagramele proceselor electromagnetice din ele;

Modelele și metodele matematice de calculare a procesului Elementele EN-H-Patru și finite, ținând seama de particularitățile noului design și neliniaritatea caracteristicilor magnetice ale materialelor;

Abordarea studiului caracteristicilor progresului a fost propusă pe baza unei soluții secvențiale la problemele electromagnetice, termice și calcularea ciclicogramei funcționării motorului ca parte a unității de pompare;

Sunt realizate compararea caracteristicilor construcțiilor de construcții ale Jonda, sunt prezentate avantajele opțiunilor procesate.

Valoarea practică a lucrărilor efectuate este după cum urmează:

Caracteristicile procesului de alimentare de la sursa frecvenței reduse sunt estimate, nivelul de frecvență este arătat, rațional pentru o discuție submersibilă. În special, sa demonstrat că o scădere a frecvenței de alunecare mai mică de 45 Hz nu este recomandabilă datorită creșterii adâncimii penetrării câmpului și deteriorarea caracteristicilor procesului în cazul utilizării unei grosimi limitate a VE;

O analiză a caracteristicilor și comparației indicatorilor diferitelor construcții de construcții. Pentru a conduce pompele de piston submersibile, construcția convertită a jendelor cu un inductor mobil, care are cei mai buni indicatori printre alte opțiuni;

Un program de calculare a structurilor infinite și convertite ale influenței prin metoda e-N-quaduplets cu posibilitatea de a lua în considerare grosimea reală a straturilor IE și saturația stratului de oțel;

Creat modele de grilă de mai mult de 50 de utilitare pentru calcul prin metoda elementului final din pachetul FEMM 3.4.2, care poate fi utilizat în practica proiectului;

Se creează metoda de calculare a ciclicogramelor și a indicatorilor de acționare a unităților de pompare submersibile din infanterie.

Implementarea muncii. Rezultatele NIR sunt transmise pentru a fi utilizate în dezvoltarea NPF Bitek LLC. Programele clasice de calcul sunt utilizate în procesul educațional al Departamentului de Inginerie Electrică și Sisteme electrotehnologice și mașinilor electrice ale Universității Tehnice de Stat Ural - în PI.

Aprobarea muncii. Principalele rezultate au fost raportate și discutate pe:

NPK "Probleme și realizări în domeniul energiei industriale" (Ekaterinburg, 2002, 2004);

7th NPK "Tehnologie de economisire a energiei și tehnologie" (Ekaterinburg, 2004);

Conferința INTERNAȚIONALĂ INTERNAȚIONALĂ INTERNAȚIONALĂ (XV ALL-Rusă) pe unitatea automată "Drive automate electrice în secolul XXI: Căi de dezvoltare" (Magnitogorsk, 2004);

Congresul electrotehnic al All-Rusiei (Moscova, 2005);

Raportarea conferințelor tinerilor oameni de știință Uptu-upi (Yekaterinburg, 2003-2005).

1. Motoare asincrone liniare cilindrice pentru unitatea pompelor submersibile de piston: statutul de întrebare, sarcinile de cercetare

Baza unor acționări electrice liniare ale pompelor submersibile de piston este motoarele asincrice cilindrice (Jonde), principalele avantaje ale cărora sunt: \u200b\u200babsența unităților și pierderilor de cap în ele, absența unui efect transversal, simetria geometrică și electromagnetică. Prin urmare, soluțiile tehnice sunt interesate să dezvolte astfel de comenzi utilizate în alte scopuri (unități de deconectare, împingătoare i.t.p.). În plus, cu o soluție sistematică la crearea de unități de pompare profundă cu jurnalul, în plus față de desenele pompelor și motoarelor, soluțiile tehnice ar trebui să fie considerate soluții tehnice pentru gestionarea și protecția mecanismelor electrice.

Se ia în considerare cea mai simplă variantă a executării constructive a sistemului de pompare justa. Pompa de piston în combinație cu un motor asincron liniar (figura 1.1, a) este un piston 6, care este asociat cu o parte rulantă 4 motor linear. Acesta din urmă, interacționând cu inductorul 3 cu înfășurările 2, cablul atașat 1 la sursa de alimentare, creează forța de ridicare sau coborâre cu pistonul. Atunci când se deplasează pistonul, amplasat în interiorul cilindrului 9, uleiul este absorbit prin supapa 7.

Cu abordarea pistonului la poziția de sus, alternanța fazelor se schimbă, iar partea mobilă a motorului liniar împreună cu pistonul scade în jos. În acest caz, uleiul, amplasat în interiorul cilindrului 9, prin supapa 8 trece în cavitatea interioară a pistonului. Cu o schimbare suplimentară a alternantării fazelor, partea mobilă se deplasează alternativ în sus și în jos și ocupă o porțiune de ulei cu fiecare ceas. Din partea de sus a țevii, ulei intră în rezervorul acumulativ pentru transportul ulterior. Apoi, ciclul se repetă și de fiecare dată când porțiunea de ulei este ridicată în partea de sus.

O soluție similară propusă de Institutul PermiPineft și descrisă în, prezentată în fig. 1.1.6.

Pentru a crește performanța instalațiilor de pompare pe bază de pompe, au fost dezvoltate agregate dublu acțiune . De exemplu, în fig. 1.1, B prezintă unitatea de pompare profundă a acțiunii duble. Pompa este situată în partea de jos a unității. Pe măsură ce cavitățile de lucru ale pompei au folosit atât regiunea fără fire, cât și stocul. În acest caz, o supapă de descărcare care funcționează în mod consecvent pe ambele cavități este plasată în piston.

Lucrul principal caracteristică constructivă Instalațiile de pompare a forajului este un diametru limitat de gaură și o carcasă, care nu depășește 130 mm. Pentru a asigura puterea necesară pentru a ridica alimentarea, lungimea totală de setare, care include o pompă și un motor submersibil, poate ajunge la 12 metri. Lungimea motorului de imersie poate depăși diametrul său exterior de 50 de ori sau mai mult. Pentru rotirea motoarelor asincrone, această caracteristică determină dificultăți cu stivuirea înfășurării în canelurile unui astfel de motor. Înfășurărea se efectuează din bobinele de inel convenționale, iar limitările diametrului motorului duce la dificultăți în fabricarea conductei magnetice inductor, care ar trebui să aibă o axă paralelă a direcției de căptușeală a motorului.

Soluțiile propuse anterior s-au bazat pe administrarea designului tradițional uninstant în unitățile de pompare, în care elementul secundar este amplasat în interiorul inductorului. Un astfel de design în condiții de diametru al motorului extern limitat determină diametrul mic al elementului secundar și, în consecință, zona mică a suprafeței active a motorului. Ca rezultat, astfel de motoare au indicatori specifici scăzuți ( putere mecanică și forța de tracțiune pe unitatea de lungime). Aceasta se adaugă la problemele de fabricare a conductei magnetice inductoare și a ansamblului întregului design al unui astfel de motor. A 6 B.

Smochin. 1.1. Opțiuni pentru executarea instalațiilor de pompare submersibile din revista 1 ----:

Smochin. 1.2. Scheme de proiectare constructivă Instalarea: a - tradițional, B - Adresat

În condiții de diametru extern limitat al șasiului submersibil, o creștere semnificativă a indicatorilor specifici poate fi realizată prin utilizarea unui inductor de circuit "convertibil" - un element secundar "(figura 1.2,6), la care partea secundară acoperă inductor. În acest caz, este posibilă creșterea volumului kernelului electromagnetic al motorului cu același diametru al carcasei, datorită cărora se obține o creștere semnificativă a indicatorilor specifici comparativ cu designul nejuvențat, cu valori egale ale Inductor încărcătură curentă.

Dificultăți asociate cu fabricarea conductei magnetice a elementului secundar al elementului de tablă din oțel sub formă de tablă, luând în considerare rapoartele specificate de dimensiuni diametrice și lungimea, fac, de preferință, utilizarea unei conducte magnetice masive de oțel, care este aplicată Conducerea acoperirii (cupru). În acest caz, este posibilă utilizarea șasiului de oțel al șasiului ca circuit magnetic.

Acest lucru asigură cea mai mare zonă a suprafeței active a Chanda. În plus, pierderile care alocă în elementul secundar provin direct în mediul de răcire. Deoarece lucrările în modul ciclic se caracterizează prin prezența zonelor de overclockare cu alunecare ridicată și pierderi în elementul secundar, această caracteristică joacă, de asemenea, un rol pozitiv. Studiul surselor literare arată că structurile convertite ale drumului sunt învățate semnificativ mai puțin decât incontrunate. Prin urmare, este relevant studiul unor astfel de structuri pentru a îmbunătăți indicii progresului, în special pentru conducerea pompelor submersibile de piston, este relevant.

Unul dintre principalele obstacole în calea răspândirii motoarelor liniare cilindrice este problema furnizării de indicatori acceptabili atunci când nutriția de la o frecvență industrială standard de 50 Hz. Pentru utilizarea Jonda ca unitate de pompare a pistonului, viteza maxima Mișcările pistonului trebuie să fie de 1-2 m / s. Viteza sincronă a motorului liniar depinde de frecvența rețelei și de valoarea diviziunii pol, care, la rândul său, depinde de lățimea diviziunii dintelui și de numărul de caneluri per pol și faza:

Gs \u003d 2. / gg, unde t \u003d 3-Q-T2. (1.1)

După cum arată practica, în fabricarea unei labe cu o lățime a unei diviziuni dintelui, mai puțin de 10-15 mm mărește complexitatea fabricării și cădează fiabilitatea. În fabricarea unui inductor cu numărul de caneluri per pol și faza Q \u003d 2 și mai sus, viteza sincronă a gardienii la o frecvență de 50 Hz va fi de 6-9 m / s. Având în vedere că, din cauza lungimii limitate a cursei, viteza maximă a părții mobile nu trebuie să depășească 2 m / s, un astfel de motor va funcționa cu valori ridicate de alunecare și, prin urmare, cu o eficiență scăzută și severă modul termic.. Pentru a vă asigura că lucrează la alunecare<0.3 необходимо выполнять ЦЛАД с полюсным делением т<30 мм. Уменьшение полюсного деления кроме технологических проблем ведет к ухудшению показателей двигателя из-за роста намагничивающего тока. Для обеспечения приемлемых показателей таких ЦЛАД воздушный зазор должен составлять 0.1-0.2 мм . При увеличении зазора до технологически приемлемых значений 0.4-0.6 мм рост намагничивающего тока приводит к значительному снижению усилия и технико-экономических показателей ЦЛАД.

Modul principal de îmbunătățire a caracteristicilor procesului este puterea sa de la un convertor de frecvență reglabil. În acest caz, motorul liniar poate fi proiectat pe cea mai profitabilă frecvență pentru mișcarea constantă. În plus, schimbarea frecvenței în conformitate cu legea cerută, de fiecare dată când motorul pornește, este posibil să se reducă în mod semnificativ pierderea de energie în procesele tranzitorii și la frânarea este posibilă utilizarea unei metode de frânare de recuperare care îmbunătățește caracteristicile totale de energie ale conduce. În anii 70-80, utilizarea unui convertor de frecvență reglabilă pentru a controla instalațiile submersibile cu motoare electrice liniare a fost conținută de un nivel insuficient de dezvoltare a electronicii de putere. În prezent, distribuția în masă a tehnicilor semiconductoare vă permite să realizați această oportunitate.

La dezvoltarea unor noi versiuni ale instalațiilor submersibile cu unitate de motor liniară, implementarea proiectelor combinate ale pompei și motorului oferit în anii '70 și prezentată în fig. 1.1 Dificultate. Instalațiile noi ar trebui să aibă o execuție separată a pompei PLA și Plunger. Atunci când pompa pistonului este amplasată deasupra motorului liniar în timpul funcționării, fluidul din plastic este obținut în pompă prin canalul inelar între calea și conducta de carcasă, ceea ce face răcirea forțată a drumului. Instalarea unei astfel de pompe de piston cu o unitate liniară de motor este aproape identică cu instalarea pompelor electrice cu o unitate de la motoare electrice asincrone submersibile. Schema unei astfel de instalații este prezentată în fig. 1.3 Instalarea include: motor linear 1-cilindric, 2 - Protecție hidraulică, pompă de piston 3 ~, 4-carcasă, 5 - conductă de compresor pompe, 6 - linia de cablu, 7 - Echipamentul sondei, 8 - Ieșire cablu de conectare la cablu, 9 - Dispozitiv complet de transformator, 10 - stația de control al motorului.

Prin însumarea, se poate spune că dezvoltarea pompelor submersibile de piston cu o unitate electrică liniară rămâne o sarcină urgentă, pentru a rezolva că este necesar să se dezvolte noi modele de motoare și să exploreze posibilitățile de creștere a indicatorilor lor datorită selecției raționale a Frecvența de putere, tălpile geometrice ale kernelului electromagnetic și opțiunile de răcire a motorului. Soluția acestor sarcini este în special în raport cu noile modele necesită crearea de modele matematice și metode pentru calcularea motoarelor.

La dezvoltarea modelelor matematice, autorul a fost bazat pe ambele abordări dezvoltate anterior, cât și pe capabilitățile pachetelor moderne de aplicații.

Smochin. 1.3 Schema de instalare submersibilă cu procesul

Activitate de disertație similară În specialitatea "electromecanică și aparat electric", 05.09.01 CIFRA VAC

• Îmbunătățirea eficienței pompelor de găurire prin aplicarea motoarelor electrice submersibile supapei 2007, candidat la științe tehnice Kamaletdinov, Rustam Sagaryarovici

• Studiu al posibilităților și dezvoltării mijloacelor de îmbunătățire a motoarelor electrice cu supapă submersibilă Serial pentru pompele de pompare a uleiului 2012, candidatul științelor tehnice Khotsyanov, Ivan Dmitrievich

• Dezvoltarea teoriei și rezumarea experienței dezvoltării mecanismelor electrice automate ale agregatelor complexului de petrol și gaze 2004, Doctor de Științe Tehnice Zyuv, Anatoly Mikhailovici

• Motorul asincron al dujostatorului cu viteză redusă pentru mașini-unelte de balansare a puțurilor de ulei scăzut 2011, candidat la științe tehnice Burmakin, Artem Mikhailovich

• Analiza caracteristicilor de funcționare și îmbunătățirea eficienței aplicării unităților de lanț de pompe de borehole 2013, candidat la științe tehnice Sithdikov, Marat Rinatovich

Concluzie de disertație pe tema "Electromecanică și aparate electrice", Sokolov, Vitaly Vadimovich

Principalele rezultate ale muncii

(1) Pe baza revizuirii literaturii și a surselor de brevet, având în vedere experiența existentă în utilizarea motoarelor liniare cilindrice pentru a conduce pompele adânci de piston, relevanța lucrărilor de cercetare care vizează îmbunătățirea structurilor și optimizarea caracteristicilor procesului.

2. Se arată că utilizarea candelabre a convertorului de frecvență, precum și dezvoltarea unor noi structuri, poate îmbunătăți semnificativ indicatorii tehnici și economici ai Jonda și să asigure implementarea lor industrială de succes.

3. Metode de calcul electromagnetic al frânei EN-H-4-POLE și a metodei elementelor finite, ținând cont de neliniaritatea caracteristicilor magnetice ale materialelor și caracteristicile noilor modele ale procesului, în primul rând grosimea limitată a veacului masiv.

4. Crearea unei metode de calculare a ciclicogramei indicatorilor de funcționare și de energie a jondelui, precum și starea termică a motorului atunci când funcționează într-un mod de reciprocitate.

5. Studiile sistematice ale influenței asupra caracteristicilor capelă cu o frecvență masivă a alunecării, amploarea diviziunii pol, decalajul, sarcina curentă, grosimea limitată a ve și grosimea conductorului se efectuează acoperirea. Este prezentat efectul grosimii limitate a VE și stratul de conducere înalte pe candeline. Sa stabilit că activitatea investiției submersibile în cauză cu grosimea limitată a VE la frecvența de alunecare mai mică de 4-5 Hz este impracticabilă. Gama optimă de diviziuni poli în acest caz se află în intervalul 90-110 mm.

6. Au fost dezvoltate construcții noi pentru creșterea semnificativă a indicatorilor specifici în condiții de diametru extern limitat. O comparație a fost făcută din indicatori tehnici și economici și a regimurilor termice ale noilor structuri cu desene tradiționale de construcție ireversibile. Prin utilizarea de noi construcții de construcții și o frecvență redusă de putere, este posibilă realizarea unui efort în punctul de funcționare al caracteristica mecanică de 0,7-1 kN pe 1 m de lungime inductor pentru jage cu un diametru exterior de 117 mm . Noile soluții tehnice sunt asumate în brevet, materialele sunt luate în considerare la Rospatent.

7. Calculele ciclogramelor de lucru Plotul pentru unitatea pompelor adânci a arătat că, datorită funcționării non-staționare, eficiența reglerării CPD scade de 1,5 ori și mai mult comparativ cu eficiența în modul constant și este de 0,3- 0,33. Nivelul atins corespunde parametrilor medii ai instalațiilor de pompare adânci.

8. Studiile experimentale ale laboratorului Jonde au arătat că metodele de calcul propuse asigură precizia practicii de inginerie și confirmă corectitudinea prelimiciilor teoretice. Precizia metodologiei este, de asemenea, confirmată prin compararea rezultatelor calculului prin diverse metode.

9. Metode dezvoltate, rezultatele cercetării și recomandările sunt transmise la Bitek NPF LLC și utilizate în dezvoltarea unui eșantion experimental-industrial al imersiei jonde. Metode și programe de calcul Instalațiile sunt utilizate în procesul educațional al Departamentului de Inginerie Electrică și Sisteme electrotehnologice și mașini electrice ale Universității Tehnice de Stat Ural - UPI.

Referințe Cercetarea disertației candidatul științelor tehnice Sokolov, Vitaly Vadimovich, 2006

1. Veselovsky on, Konyaev A.Yu., Sarapulov F.N. Motoarele asincrone liniare. - M.: Energoatomizdat, 1991.-256C.

2. AIZENGGEAN B.M. Motoare electrice liniare. Prezentare generală. - M.: VINITI, 1975, T.1. -112 s.

3. Sokolov M.M., Sorokin L.K. Unitate electrică cu motoare liniare. . -M: Energie, 1974.-136c.

4. Izhel G.I., Rebrov S.A., Shapovalenko a.g. Motoare asincrone liniare. - Kiev: Tehnica, 1975.-135 p.

5. Veselovsky on, Verkin M.N. Motoare electrice de inducție cu circuit magnetic deschis. Examinați informații. - M.: Informații electrice, 1974.-48C.

6. Vollydek A.i. Inducerea mașinilor MHD cu metal lichid de lucru Tel.-L.: Energie, 1970.-272 p.

7. Izhel G.I., Shevchenko V.I. Crearea de motoare electrice liniare: Perspective de implementare și eficiența lor economică // Unitate electrică cu motoare electrice liniare: Proceduri ale Conferinței științifice All-Union.- Kiev: 1976, T.1, p. 13-20.

8. LOKPSHN L.I., Semenov V.V. Pompa de piston adânc cu un motor de inducție cilindrică // Unitate electrică cu motoare electrice liniare: Proceduri ale conferinței științifice All-Union. - Kiev: 1976, T.2, p.39-43.

9. Motoare liniare ale versiunilor submersibile pentru unitatea pompelor de adâncime / L.I.L.Lokshin, V.V. Semenov, A. N. Sur, g.a. Chazes // Rezumatele rapoartelor Conferinței Urale privind hidrodinamica magnetică.-Perm, 1974, p.51-52.

10. Pompe electrice submersibile liniare / L. Lokshin, V.V. Semenov și colab .// Rezumatul conferinței Urale privind hidrodinamica magnetică. - Perm, 1974, p.52-53.

11. P. Semenov V.V. Pompă de piston asincronă asincronă cu un element secundar care combină funcția fluidului de lucru și de control // abstract disertație.k.t.n., - Sverdlovsk, 1982, -18 p.

12. Semenov V.V. Principalele tendințe în sistemele de control al clădirii motorului liniar al unității pompelor de adâncime // Colectarea lucrărilor științifice UPI, -SverLovsk, 1977, p.47-53.

13. Lokshin L.I., Sur A.N., Chazov G.a. Privind problema creării unei pompe volatile cu o mașină electrică liniară // Mașini și echipamente de ulei - M.: 1979, №12, p.37-39.

14. M. ZNNAH A.M. Sistemul de control al motorului electric liniar submersibil al unității de pompare pentru producția de ulei // Conversia energiei electromecanice: Sat. Lucrări științifice.-Kiev, 1986, p.136-139.

15. Tiysmus h.a., noroc Yu.ya., Teemets R.A. Experiență în dezvoltarea, fabricarea și utilizarea motoarelor asincrone liniare // Tridy Tli, Tallinn, 1986, nr. 627, p. 15-25.

16. Studiul parametrilor și caracteristicilor laba cu o piesă secundară internă cilindrică / J.Nazarko, M.Tall // PR. Nauk. Inst. Ukl. Electromaszyn Poluterchniki Warszawskie.-1981, 33, c. 7-26 (Paul.), RZH UM, 1983, №1i218.

17. Lokshin L.I., Vershinin V.A. Pe metoda de calcul termic a motoarelor submersibile asincrone liniare // colectarea de lucrări științifice UPI, -SverLovsk, 1977, p.42-47.

18. SAPSALEV A.V. Unitate electrică exterioară ciclică // Inginerie electrică, 2000, №11, p.29-34.

19. Mogilnikov B.C., Oleinikov a.m., Strelkov a.N. Motoare asincrone cu rotor cu două straturi și aplicația lor. - M.: ENERGOATOM-EDITION, 1983.-120С.

20. Sipailov G.a., Sannikov D.I., Zhadan V.A. Se încălzește calcule hidraulice și aerodinamice în mașinile electrice. - M: mai mare. Shk., 1989.-239C.

21. MAMEDSHAKHOV M.E. Convertoare speciale de energie electromecanice în economia națională. -Tașkkent: Fan, 1985.-120s.

22. Kutatedaze S.S. Transferul de căldură și rezistența hidraulică. -M.: Energoatomizdat, 1990.-367C.

23. Inkin A.i. Câmpuri electromagnetice și parametrii electric Ma-Shin.-Novosibirsk: Yukea, 2002.- 464С.

24. Bessonov J1.a. Fundamentele teoretice ale ingineriei electrice. Câmp electromagnetic: Tutorial. 10 Ed., Stereotip. - M.: GARDARII, 2003.-317C.

25. Modele matematice ale mașinilor de inducție liniară pe baza schemelor de substituție: Tutorial / F.N. Sarapulov, S.F. Sarapulov, P. Shymchak. Ediția a 2-a, recreere. și adăugarea. Ekaterinburg: Gou VoP upi, 2005. -431 p.

26. Motoare electrice liniare cilindrice cu caracteristici îmbunătățite / A.Yu. Konyaev, S. V. Sobolev, V.A. Gorytinov, V.V. Sokolov // Materialele Congresului Electric All-Rus. - M., 2005, p.143-144.

27. Metode de îmbunătățire a indicatorilor motoarelor asincrone liniare cilindrice / V.A. Gorytinov, A.Yu. KONYAEV, V.V. Sokolov // Energia regiunii. 2006, №1-2, p.51-53.

28. Modalități de îmbunătățire a motoarelor asincrice liniare cilindrice / V.A. Gorytinov, A.Yu. KONYAEV, S.V. Sobolev, V.V. Sokolov // Complexe și sisteme electrice: Colecția științifică de interuniversitate. - UFA: UGATU, 2005, p.88-93.

29. A.S. URSS №491793. Pompa volatilă a pistonului adânc de acțiune dublă / V.V. Semenov, L.I. Lokshin, G.a. Schazov; Permini-Pineft, revendicare. 12/30/170 nr. 1601978. Publ. -0.02.76. IPC F04B47 / 00.

30.a. URSS №538153. Unitatea de pompare / e.m. Gneev, G.g. SMEDDA, \u200b\u200bL.I. Lokshin și colab.; Permnipineft. Etapă. 07/02/73 Nr. 1941873. Publ. 25.01.77. IPC F04B47 / 00.

31.a. USSRROSKA183710 puțuri de pompare / a.k. Shidlo-Sky, L.G. Bezless, a.P. Ostrovsky și colab. Institutul de Electrodinamică al Academiei de Științe a SSR-ului ucrainean, UKR. NIII Industria petrolieră. Etapă. 20.03.81 №3263115 / 25-06. Publ. BI, 1985,37. IPC F04B47 / 06.

32. A.S. USSR№909291. Pompa de foraj electromagnetică / A.a. Znyak, A.e. Tinta, V.M. Folyhorphorfors, etc.; Institutul de Fizică SKB MHD un LATV. SSR. Etapă. 02.04.80 №2902528 / 25-06. Publ. în bi. 1983, №8. IPC F04B 43/04, F04B 17/04.

33. A.S. Ussrod909290. Pompa de foraj electromagnetică / A.a. Znyak, A.e. Tinta, V.M. Folyhorphorfors, etc.; Institutul de Fizică SKB MHD un LATV. SSR. Etapă. 02.04.80 №2902527 / 25-06. Publ. în bi. 1983, №8. IPC F04B 43/04, F04B 17/04.

34. Brevetul US 4448552. Instalare montată cu adâncime. Instalarea pompei cu plină de sondă duală / d.r. Holm. Etapă. 02/17/84 Nr. 581500. Publ. 22.10.85. Mtikf04b 17/04. (NKI 417/417).

35. Brevetul US 4687054. Motor linear pentru o pompă de descendență. Motorul electric liniar pentru utilizarea în jos / G.W. Russel, L.B. Tufăriş. Etapă. 03/21/85 Nr. 714564. 18.08.87. IPC E21B 43/00. F04B 17/04. (NKI 166/664).

36. A.S. CCHR№183118. Motor asincron liniar. Linearni Induk-CNI motor / Ianneva P. SANGED. 06.06.75 №pv 3970-75. Publ. 15.05.80. MPK H02K41 / 02.

37. Brevetul CPP nr. 70617. Motor de putere cu frecvență joasă cilindrică. Motor electric linear cilindic, de Joasa Frevensa / V.Fireteanu, C.BALALA, D.STANCIU. Etapă. 6.10.75. №83532. Publ. 30.06.80. MPK H02K41 / 04.

38..C. CCCP№652659. Cilindru magnetic inductor cilindric liniar / v.V. FILATOV, A. N. Sur, G.g. Înmormântare; Permini-Pineft. Etapă. 04.04.77. №2468736. Publ. 18.03.79. MPK H02K41 / 04. BBN10.

39. A.S. USRRO.792509. Inductor liniar cilindric motor / V.V. FILATOV, A. N. Sur, l.i. Lokshin; Permnipineft. Etapă. 12.10.77. №2536355. Publ. 30L2.80. MPK H02K41 / 02.

40. A.S. Ussrod693515. Motorul asincron liniar cilindric / l.K. Sorokin. Etapă. 6.04.78. №2600999. Publ. 28.10.79. MPK H02K41 / 02.

41.a. USSR№1166232. Motor multiphazat liniar / l.g. Fără barbă; In-t electrodinamica Academiei de Științe a URSS. Etapă. 05.06.78. №2626115 / 2407. Publ. BI, 1985, №25. MPK H02K2 / 04.

42. A.S. USSRO.892595. Inductor cu motor electric cilindric liniar / V.S. Popkov, N.V. Bogochenko, V.I. Grigorenko și alții. Okb motoare electrice liniare. Etapă. 04.04.80. №2905167. Publ. BI 1981, №47. MPK H02K41 / 025.

43.a. USSRR .1094115. Inductor cu motor electric cilindric liniar / n.v. Bogochenko, V.I. Grigorenko; Okb motoare electrice liniare. Etapă. 11.02.83., №3551289 / 24-07. Publ. BI 1984, №19. MPK H02K41 / 025.

44. A.C. USSR№1098087. Inductor cu motor electric cilindric liniar / n.v. Bogochenko, V.I. Grigorenko; Okb motoare electrice liniare. 3AW.24.03.83., №3566723 / 24-07. Publ. BI 1984, №22. MPK H02K41 / 025.

45. A.S. USSR ...494161. Inductor liniar cilindric electric motor / d.I. Mazur, Ma. Luziv, V.G. Liesel și alții; Okb motoare electrice liniare. Etapă. 07/13/87. №4281377 / 24-07. Publ. În BI 1989, №26. MPK H02K4 / 025.

46. \u200b\u200bA.S. USSRR .1603495. Inductor cu motor electric cilindric liniar / n.v. Bogochenko, V.I. Grigorenko; Okb motoare electrice liniare. Aplicații.04.05.88., №4419595 / 24-07. Publ. BI 1990, №40.

47. A.S. USSR ...24286. Motor asincron liniar / v.V. Semenov, A.A. Kostyuk, V.A. Sevastyanov; Perminipineft.-publ. B Bi, 1976, №29, IPC H02K41 / 04.

48. A.S. USRRO.741384. Motor asincron liniar / v.V. Semenov, MG Cauciuc; Permnipineft. Etapă. 23.12.77, №2560961 / 24-07. Publ. În BI, 1980, №22. MPK H02K41 / 04.

49. A.S. USSRR .597051. Electric Drive / V.V. Semenov, L.. Lokshin, și alții. PermiPineft. - Aplicații. 29.05.75 № 2138293 / 24-07. Publ. În BI, 1978, №9. MPK H02K41 / 04.

50. A.S. Ussrodh771842. Dispozitiv pentru controlul motorului electric liniar submersibil al mișcării cu piston / vi. Semenov; Permnipineft. Etapă. 31.10.78. №2679944 / 24-07. Publ. În BI, 1980, nr. 38 al IPC H02R7 / 62, H02K41 / 04.

51. A.S. Ussrodh756078. Unitatea de pompare cu excavare electrică / g.g. Smedy, A.N. Sur, a.n. Krivonosov, V.V. Filatov; Permnipineft. Etapă. 28.06.78, №2641455. Publ. În BI, 1980, №30. IPC F04B47 / 06.

52. A.S. USSR№9821139. Dezvoltare pentru a proteja motorul electric submersibil din regimurile anormale / G.V. Konynin, A. N. Sur, l.i. Lok-Tire și colab.; Permnipineft. Am avut loc. 04.05.81, №3281537. Publ. B Bi, 1982, №46.

53. Pompa de găurit. Aparate de pompare pentru instalare în puțuri / A.D. Webb; British Petroleum Co. Atașat la 08.12.82, №8234958 (VBR). Publ. 07.27.83. IPC F04B17 / 00.

54. Davis M.V. Motoare de inducție liniară contitrică / brevet US, №3602745. Etapă. 03/27/70. Publ. 08/31/171. MPK H02K41 / 02.

55. Perfecțiuni Aux Dispositifs D "Entrainare Rectiligne / Franz. 05.03.70, Publ. 10.12.71. MPK H02KZP / 00.129

Vă rugăm să rețineți că textele științifice prezentate mai sus sunt postate pentru familiarizare și obținute prin recunoașterea textelor originale ale tezelor (OCR). În acest sens, acestea pot conține erori asociate cu imperfecțiunea algoritmilor de recunoaștere. În PDF, disertația și rezumatele autorului pe care le oferim astfel de erori.

În 2010, mașinile electro-rosice Mitsubishi Mitsubishi au fost echipate mai întâi cu motoarele liniare cilindrice, superioare tuturor soluțiilor similare din această zonă.

În comparație cu SVP, ele au o aprovizionare semnificativ mai mare de longevitate și fiabilitate, cu o precizie mai mare a poziționării capabile și, de asemenea, au caracteristici dinamice mai bune. Alte configurații ale motoarelor liniare sunt câștigate datorită optimizării generale a designului: mai puțină disipare a căldurii, eficiența economică mai mare, ușurința de instalare, întreținere și funcționare.

Având în vedere toate avantajele care au un secol, ar părea de ce este încă înțelept cu partea de antrenare a echipamentului? Cu toate acestea, nu totul este atât de simplu, iar îmbunătățirea punctului separat, nu va fi niciodată la fel de eficient ca actualizarea întregului sistem de elemente interdependente.

MITSUBISHI ELECTRIC MV1200R MITSUBISHI ELECTRIC MV1200R

Prin urmare, utilizarea motoarelor liniare cilindrice nu a rămas singura inovație implementată în sistemul de acționare electro-evolutivă electro-evolutivă MITSUBISHI. Una dintre transformările-cheie care au permis să utilizeze pe deplin avantajele și potențialul TSLD-ului central pentru a obține indicatori unici ai acurateței și performanței echipamentului, a existat o actualizare completă a sistemului de control al unității. Și, spre deosebire de motorul în sine, este timpul să ne implementăm propriile noastre evoluții.

Mitsubishi Electric este unul dintre cei mai mari producători de sisteme CNC din lume, al cărui majoritate covârșitoare sunt făcute direct în Japonia. În același timp, Mitsubishi Corporation include un număr mare de institute de cercetare, studii de conducere, inclusiv în domeniul sistemelor de control, sisteme CNC. Nu este surprinzător faptul că în mașinile companiei aproape toată umplerea electronică a propriului său producție. Astfel, soluțiile moderne sunt implementate în ele, maximul adaptat la gama specifică a echipamentului (cu siguranță, este mult mai ușor de realizat cu propriile produse decât cu componentele achiziționate) și la prețul minim de calitate maximă, fiabilitate și performanță sunt furnizate.

Un exemplu luminos de aplicare în practica propriilor evoluții a fost crearea sistemului Ods. - Sistem de acționare optică. În seria Mașini NA și MV, au fost utilizate mai întâi motoarele liniare cilindrice în mașinile de alimentare, gestionate prin serviciul de a treia generație, au fost utilizate pentru prima dată.

Mașinile MITSUBISHI NA și MV au fost echipate cu sistem de acționare optică de primă clasă

Particularitatea esențială a serviciului de distracții Mitsubishi Melservoj3. este capacitatea de a implementa comunicații pe protocol SSCNET III.: Comunicarea motoarelor, senzorii de feedback prin amplificatoare cu sistemul CNC apare prin canale de comunicare cu fibră optică.

În același timp, de aproape 10 ori (comparativ cu sistemele generațiilor anterioare de mașini), rata de schimb de date crește: de la 5,6 Mbps la 50 Mbps.

Datorită acestui fapt, durata ciclului de schimb de informații este redusă de 4 ori: de la 1,77 ms la 0,44 ms. Astfel, controlul poziției actuale, emiterea de semnale corective are loc de 4 ori mai des - până la 2270 de ori pe secundă! Prin urmare, mișcarea are loc mai ușor, iar traiectoria sa este cât mai aproape posibilă (acest lucru este deosebit de relevant atunci când conduceți pe traiectorii complexe curbilineare).

În plus, utilizarea cablurilor cu fibră optică și a amplificatoarelor servo care funcționează sub protocolul SSCNet III poate crește semnificativ imunitatea zgomotului (vezi figura) și fiabilitatea schimbului de informații. În cazul în care pulsul primitor conține informații incorecte (rezultatul interferenței), acesta nu va fi elaborat de motor, vor fi utilizate în schimb următoarele date de impuls. Deoarece numărul total de impulsuri este de 4 ori mai mult, o astfel de trecere a uneia dintre ele afectează minim acuratețea mișcării.

Ca rezultat, un nou sistem de control al acționarilor, datorită utilizării servomotorului de a treia generație și a canalelor de comunicare cu fibră optică, oferă o schimbare de date mai fiabilă și de 4 ori mai rapidă, ceea ce face posibilă poziționarea cea mai precisă. Dar, în practică, aceste avantaje nu sunt întotdeauna utile, deoarece obiectul de control în sine este un motor, datorită caracteristicilor sale dinamice, nu este posibilă rezolvarea impulsurilor de control ale acestei frecvențe.

De aceea, cea mai justificată este o combinație de amplificatoare servo j3. Cu motoarele liniare cilindrice într-un singur sistem ODS utilizat în mașinile seriei NA și MV. Datorită proprietăților sale dinamice excelente, capacitatea de a elabora accelerații uriașe și minore, pentru a se deplasa constant la viteze mari și reduse, are un potențial enorm de a crește precizia de poziționare, care ajută un nou sistem de management. Motorul funcționează cu ușurință impulsuri de control de înaltă frecvență, oferind o mișcare exactă și netedă.

Mașinile Mitsubishi vă permit să obțineți părți cu precizie remarcabilă și cu rugozitate. Garanție privind precizia de poziționare - 10 ani.

Cu toate acestea, avantajele pe care mașina electroerozivă primește echipate cu sistemul ODS nu este limitată exclusiv. creșterea preciziei de poziționare. Faptul este faptul că producerea unei anumite acuratețe și rugozitate pe mașina electroaberozivă este realizată atunci când electrodul este deplasat (fir) la o anumită viteză de-a lungul traiectoriei și în prezența unei anumite tensiuni și distanța dintre electrozii (sârmă și recolta). Valorile distanței de alimentare, tensiune și interelectrode sunt strict definite pentru fiecare material, înălțimea procesării și rugozitatea dorită. Cu toate acestea, condițiile de procesare nu sunt strict definite, așa cum nu este omogen și materialul piesei de prelucrat, prin urmare, pentru a obține o parte adecvată cu caracteristicile specificate, este necesar ca parametrii de procesare să fie schimbați în mod consecvent cu modificările condițiilor de procesare. Acest lucru este deosebit de important atunci când vine vorba de obținerea acurateței micronice și a rugozității ridicate. Și, de asemenea, este extrem de necesar să se asigure stabilitatea procesului (firul nu trebuie să se rupă, nu ar trebui să existe salturi semnificative în mărimea vitezei mișcării).

Monitor de procesare. Green arată o diagramă de viteză care arată lucrarea de control adaptiv

Această sarcină este rezolvată utilizând un control adaptiv. Mașina este reglată independent pentru schimbarea condițiilor de procesare prin schimbarea valorii și tensiunii de alimentare. De la cât de prompt și corect aceste amendamente, depinde de cât de precis și rapid de a lucra detaliile. Astfel, calitatea operațiunii de control adaptive într-o anumită măsură stabilește calitatea mașinii în sine prin acuratețea și performanța sa. Și aici se manifestă doar prin beneficiile utilizării CULD și a sistemului ODS în ansamblu. Abilitatea ODS pentru a asigura dezvoltarea impulsurilor de control cu \u200b\u200bcea mai mare frecvență și precizie, a făcut posibilă îmbunătățirea calității controlului adaptiv. Acum, parametrii de procesare sunt ajustați până la 4 ori mai des, mai mult, de mai sus și precizia de poziționare globală.

Aliaj solid, înălțime 60 mm, rugozitate RA 0,12, Max. Eroare - 2 microni. Detaliile primite pe mașina Matsubishi Na1200

Rezumând câteva rezultate, putem spune că utilizarea TSD în mașinile electrice Mitsubishi nu ar fi o etapă atât de eficientă care să permită noi înălțimi atât de acuratețe, cât și de procesarea procesării fără introducerea unui sistem de control actualizat.

Numai complexul, dar, totuși, schimbările complet informate și dovedite în design pot fi cheia îmbunătățirii calității (ca indicator agregat al nivelului de fiabilitate și capabilități tehnologice ale echipamentului) și competitivitatea mașinii. Modificările pentru mai bine este motto-ul lui Mitsubishi.

Specialitatea 05.09.03 - "Complexe și sisteme electrice"

Disertații pentru gradul științific al candidatului de științe tehnice

Moscova - 2013 2

Lucrarea se efectuează la Departamentul de "Driver electric automatizat"

Instituție de învățământ bugetar de stat federal de educație profesională superioară "Universitatea Națională de Cercetare" Mei ".

consilier științific: Doctor de științe tehnice, profesor Masandilov Lev Borisovich

Oponenții oficiali: Doctor de Științe Tehnice, Profesor al Departamentului "Electromecanică" FGBou VPO "Mei"

Bespalov Viktor Yakovlevich;

candidatul științelor tehnice, cercetătorului senior, specialistului șef "Lifetavtoservis" O ramură a MGUP "Moslift"

Chupairs Vladimir Vasilyevich.

Organizația de conducere: Intreprinderea unitară a statului federal "Institutul Electrotehnic al All-Rusiei numit după V.I. Lenin "

Apărarea disertației va avea loc "7" iunie 2013 la ora 14. 00 min. În audiența M-611 la reuniunea Consiliului de Disertație D 212.157.02 cu FGBou VPO "Niu" Mei "la adresa: 111250, Moscova, Red Carnocairmennaya ul., D. 13.

Disertația poate fi găsită în Biblioteca FGBou VPO "Niu" Mei ".

Secretar științific al Consiliului de disertație D 212.157. Candidatul științelor tehnice, profesor asociat Tsyuk S.A.

Descrierea generală a muncii

Relevanţă Subiecte.

40 - 50% din mecanismele de producție au lucrători cu mișcare progresivă sau reciprocă. În ciuda acestui fapt, în prezent, cea mai mare utilizare a motoarelor electrice de tip rotativ în unități, atunci când se utilizează dispozitive mecanice suplimentare, realizând transformarea mișcării de rotație la translația: mecanismul de conectare, șurub și piuliță, unelte și suport etc. În multe cazuri, aceste dispozitive sunt lanțuri cinematice complexe, caracterizate de pierderi semnificative de energie, ceea ce complică și crește costul unității.

Utilizarea în unități cu mișcare translațională a corpului de lucru în loc de un motor cu un rotor rotativ al analogului liniar corespunzător, care oferă o mișcare directă direct, elimină mecanismul transmițătorului în partea mecanică a unității electrice. Aceasta rezolvă problema abordării maxime a sursei de energie mecanică - motorul electric și servomotorul.

Exemple de mecanisme industriale în care pot fi utilizate în prezent motoarele liniare sunt: \u200b\u200bvehicule de ridicare, dispozitive cu reciprocitate, cum ar fi pompe, dispozitive de comutare, cărucioare macarale, uși de ascensoare etc.

Printre motoarele liniare sunt cele mai simple în modele sunt motoarele asincrone liniare (LAD), în special tipul cilindric (Jonde), care sunt dedicați multor publicații. În comparație cu motoarele asincrone rotative (AD), Jonde se caracterizează prin următoarele caracteristici: o deschidere a lanțului magnetic, ducând la apariția unor efecte limită longitudinală și o complexitate semnificativă a teoriei asociate cu prezența efectelor de margine.

Utilizarea apei în acționări electrice necesită cunoașterea teoriei lor, ceea ce ar permite modurile statice și procesele de tranziție. Cu toate acestea, până acum, datorită caracteristicilor marcate, descrierea lor matematică are o formă foarte dificilă, ceea ce duce la dificultăți semnificative în necesitatea unui număr de așezări. Prin urmare, este recomandabil să se utilizeze abordări simplificate pentru analiza proprietăților electromecanice ale drumului. Adesea, pentru calculele conducerii electrice cu o laba fără dovezi, se utilizează o teorie, caracteristică a tensiunii arteriale obișnuite. În aceste cazuri, calculele sunt adesea asociate cu erori semnificative.

Pentru calculele pompelor cu lichid electromagnetic, Voldekom A.i. O teorie a fost dezvoltată pe baza soluției ecuațiilor Maxwell. Această teorie a servit drept bază pentru apariția diferitelor metode de calculare a caracteristicilor statice ale progresului, dintre care este posibilă distingerea metoda pe scară largă de modelare analogică a structurilor multistrat.

Cu toate acestea, această metodă nu permite calcularea și analizarea modurilor dinamice, ceea ce este foarte important pentru unitățile electrice.

Datorită faptului că conductele electrice exterioare cu Jonda pot fi răspândite în industrie, cercetarea și dezvoltarea lor sunt un interes teoretic și practic semnificativ.

Scopul lucrărilor de disertație este dezvoltarea teoriei motoarelor asincrone liniare cilindrice care utilizează metoda de modelare analogică a structurilor multistrat și aplicarea acestei teorii la calculele caracteristicilor statice și dinamice ale unităților electrice, precum și a dezvoltării a unei acțiuni electrice controlate de frecvențe controlate de frecvență de la bucuria pentru uși automate pe scară largă din industrie.

Pentru a atinge acest obiectiv în munca de disertație, următoarele sarcini:

1. Alegerea unui model matematic al progresului și dezvoltării metodologiei de determinare a modelului selectat corespunzător al parametrilor de progres generalizat, utilizând calculele caracteristicilor statice și dinamice oferă o coincidență acceptabilă cu experimentele.

2. Dezvoltarea metodologiei de definire experimentală a parametrilor instituției.

3. Analiza particularităților aplicării și dezvoltării acționărilor electrice pe sistemele de frână PC și selecția TPN pentru ușile ascensorului.

4. Dezvoltarea opțiunilor pentru mecanismul acționării exterioare a cabinei de uși glisante a cabinei ascensorului din proces.

Metode de cercetare. Pentru a rezolva sarcinile stabilite în lucrare: teoria unității electrice, fundațiile teoretice ale ingineriei electrice, teoria mașinilor electrice, în special metoda de modelare analogică a structurilor multistrat, modelarea și dezvoltarea computerului personal în programele specializate Mathcad și MATLAB, Studii de laborator experimentale.

Valabilitatea și acuratețea prevederilor și concluziilor științifice sunt confirmate de rezultatele studiilor experimentale de laborator.

Noutate științifică Lucrarea este după cum urmează:

cu ajutorul metodei dezvoltate de determinare a parametrilor generalizați ai Chanda de viteză redusă, descrierea sa matematică este justificată sub forma unui sistem de ecuații, ceea ce face posibilă producerea diferitelor calcule ale caracteristicilor statice și dinamice ale electricului conduceți de la proces;

algoritmul metodei experimentale de determinare a parametrilor tensiunii arteriale cu rotorul rotativ și procesul se caracterizează prin precizia crescută a rezultatelor experimentale de prelucrare;

ca urmare a studiilor proprietăților dinamice, Chanda a arătat că procesele tranzitorii din jonde sunt caracterizate printr-un raport mult mai mic decât în \u200b\u200btensiunea arterială;

folosind marginea ascensorului pentru o unitate exterioară a ascensorului vă permite să formați o operații netede de deschidere și închidere a ușilor cu un control simplu în sistemul Crolei PC.

Principalul rezultat practic al tezei este după cum urmează:

a fost elaborată o metodă pentru determinarea parametrilor generalizați ai Jellow de viteză redusă pentru a produce cercetări și calcule în timpul funcționării și a dezvoltării unităților electrice;

rezultatele studiului șasiunii de frecvență joasă a confirmat posibilitatea minimizării puterii necesare a convertizorului de frecvență atunci când este utilizat în unitățile electrice exterioare, care îmbunătățește indicatorii tehnici și economici ai unor astfel de acționări electrice;

rezultatele studiului complot conectat la rețea prin convertorul de frecvență au arătat că nu sunt necesare rezistor de frânare și o tastă de frânare pentru a conduce ușile ascensorului, deoarece infecțiile utilizate pentru servomotorul utilizate pentru a acționa modul de frânare de recuperare. Absența unui rezistor de frână și a tastei frânei permite reducerea costului unității ușii ascensorului cu Jonda;

pentru ușile glisante cu o singură mână și două dimensiuni ale cabinei ascensorului, este dezvoltată o diagramă a unui mecanism exterior, care este avantajoasă cu utilizarea unui motor asincron liniar cilindric, caracterizat prin mișcarea translațională a elementului în mișcare, pentru a efectua mișcarea translațională a ușilor.

Aprobarea muncii. Rezultatele principale. Activitatea a fost discutată la întâlnirile Departamentului "Drive Automatizate Electric" Niu "Mei", a raportat la cea de-a 16-a Conferință științifică și tehnică internațională a studenților și a studenților "Radio Electronics, Inginerie Electrică și Energie" (Moscova, Mei, 2010).

Publicații. Pe subiectul tezei, au fost publicate șase lucrări tipărite, inclusiv 1 - în publicațiile recomandate de Wak a Federației Ruse de a publica principalele rezultate ale disertațiilor pentru concurența oamenilor de știință ai diplomelor medicului și a candidatului științei și 1 brevet a fost obținut pentru un model de utilitate.

Structura și domeniul de activitate. Teza constă în introducere, cinci capitole, concluzii generale și o listă de literatură. Numărul de pagini - 146, ilustrații - 71, numărul de referințe utilizate - 92 pe 9 pagini.

În introducerea Relevanța subiectului lucrărilor de disertație este fundamentată, este formulată scopul lucrării.

În primul capitol A prezentat construcții ale studiului în cadrul studiului. Este descrisă o metodă de calcul al caracteristicilor statice ale progresului utilizând metoda modelării analogice a structurilor multistrat. Este luată în considerare dezvoltarea acționărilor ilegale ale ușilor de cabină de ridicare. Sunt indicate caracteristicile acționărilor electrice existente ale ușilor ascensorului, sunt livrate sarcinile de cercetare.

Metoda de modelare analogică a structurilor multistrat se bazează pe soluția sistemului Maxwell Equations pentru diferite zone de motoare asincrone liniare. La obținerea formulelor calculate de bază, presupunerea că inductorul în direcția longitudinală este considerată infinit de lungă (efectul muchiei longitudinale nu este luat în considerare). Cu această metodă, caracteristicile statice ale informațiilor cu formulele sunt determinate:

unde D2 este diametrul exterior al elementului secundar al procesului.

Trebuie remarcat faptul că calculele caracteristicilor statice ale Institutului de Formule (1) și (2) sunt greoaie, deoarece Aceste formule includ variabile, pentru a determina care este necesară o mulțime de computere intermediare.

Pentru două comenzi cu aceleași date geometrice, dar în diferite numere de rotiri ale inductorului WF a inductorului (CJUST 1 - 600, CJUST 2 - 1692) conform formulelor (1) și (2), au fost caracteristicile lor mecanice și electromecanice Calculat la F1 50 Hz, U1 220 v. Rezultatele calculelor pentru 2 sunt prezentate mai târziu în fig. unu.

În țara noastră, în majoritatea cazurilor, unitățile electrice nereglementate cu o parte mecanică relativ complexă sunt utilizate pentru ușile ascensorului cu o parte electrică relativ simplă. Principalele dezavantaje ale acestor unități sunt prezența unei cutii de viteze și a designului complex al transformării mișcării de rotație într-un dispozitiv mecanic translațional, când apare zgomotul suplimentar.

Datorită dezvoltării active a tehnologiei de conversie, tendința de a simplifica cinematica mecanismelor cu complicația simultană a părții electrice a unității datorită utilizării convertizoarelor de frecvență, cu care a devenit posibilă formarea traiectoriilor dorite ale ușii circulaţie.

Astfel, recent, unitățile electrice reglabile sunt folosite pentru ușile ascensoarelor moderne, care oferă o mișcare rapidă și netedă aproape silențioasă. De exemplu, unitatea reglabilă de frecvență a ușilor făcute cu o unitate de comandă de tip BAAD și un motor asincron, a cărui arbore este conectat la mecanismul ușii prin transmisia clinoremului. Potrivit unui număr de specialiști în unități reglabile bine cunoscute, în ciuda avantajelor lor în comparație cu nereglementarea, există, de asemenea, dezavantaje asociate cu prezența transmisiei curelei și a costului lor relativ mare.

În al doilea capitol A fost elaborată o tehnică pentru determinarea parametrilor de proces generalizați, cu care descrierea sa matematică este justificată sub forma unui sistem de ecuații. Sunt prezentate rezultatele studiilor experimentale ale caracteristicilor statice ale procesului. A analizat caracteristicile jadului cu compozite ve. Posibilitatea de a produce capele sub-frecvență este investigată.

Următoarea abordare a studiului acționării electrice de la progres și descrierea matematică este propusă:

1) utilizând structurile multistrat cu formula (1) și (2) obținute utilizând metoda de modelare analogică a caracteristicilor statice ale procesului (mecanice și electromecanice) și pot calcula aceste caracteristici (vezi figura 1);

2) Pe caracteristicile obținute, selectați două puncte pentru care sunt fixate următoarele variabile: forța electromagnetică, curentul inductor și rezistența complexă a fazei pentru unul dintre aceste puncte selectate (a se vedea

3) Considerăm că caracteristicile statice ale secolului pot fi, de asemenea, descrise prin formulele (5) și (6), care sunt mai jos și corespund regimului stabilit al unui motor asincron convențional cu un rotor rotativ și obținut din ecuațiile diferențiale;

4) vom încerca două puncte selectate pentru a găsi parametrii generalizați incluși în formulele specificate (5) și (6) ale caracteristicilor statice;

5) înlocuirea parametrilor generalizați găsiți în formulele specificate (5) și (6), calculează pe deplin caracteristicile statice;

6) Producem o comparație a caracteristicilor statice găsite în și în clauza 5 (a se vedea figura 2). Dacă aceste caracteristici sunt destul de apropiate unul altuia, se poate argumenta că descrierile matematice ale progresului (4) și iadului au o formă similară;

7) Folosind parametrii generalizați care rezultă, poate fi scris atât ecuațiile diferențiale justai (4), cât și formulele rezultate ale diferitelor caracteristici statice care apar din ele.

Smochin. 1. Instalațiile de caracteristici mecanice (A) și electromecanice (B) ale unei descrieri matematice aproximative a progresului, care este similară descrierii corespunzătoare a tensiunii arteriale convenționale, în formă vectorială și în sistemul de coordonate sincrone au următoarea formă:

Folosind rezultatele soluției sistemului (4) în modurile stabilite (la V / Const), au fost obținute formule pentru caracteristici statice:

Pentru a găsi parametrii generalizați ai studiului în cadrul anchetatorilor din (5) și (6), se propune aplicarea unei metode cunoscute pentru determinarea experimentală a parametrilor generalizați ai schemei de substituție în formă de T pentru iad cu un rotor rotativ de-a lungul variabilelor din cele două moduri instalate.

Din expresiile (5) și (6) urmează:

unde k fi este un coeficient de alunecare. Înregistrarea relației formularului (7) pentru două diapozitive arbitrare S1 și S2 și le împărtășim unul pe celălalt, obținem:

Cu valorile cunoscute ale forțelor electromagnetice și curenții de inductori pentru două diapozitive de la (8), parametrul generalizat R este determinat:

Cu o cunoscută suplimentară pentru una dintre diapozitive, de exemplu S1, valoarea rezistenței complexe Z φ (S1) a diagramei de înlocuire a jondatului, formula pentru care poate fi obținută și ca rezultat al soluției sistemului (4) În modurile constante, parametrii generalizați și s sunt calculați după cum urmează:

Valorile forțelor electromagnetice și curenții de inductori pentru cele două diapozitive, precum și rezistența complexă a schemei de înlocuire pentru una dintre diapozitive, incluse în (9), (10) și (11), sunt propuse Determinați metoda de modelare analogică a structurilor multistrat de software (1), (2) și (3).

Folosind formulele specificate (9), (10) și (11), se calculează parametrii generalizați ai Justa de Justa și Justa 2, cu care sunt în continuare conform formulelor (5) și (6) la F1 50 Hz , U1 220V, caracteristicile lor mecanice și electromecanice (pentru jeces 2 sunt prezentate cu curbele 2 din figura 2). De asemenea, în fig. Figura 2 prezintă caracteristicile statice ale justa chanc 2, determinate de metoda de modelare analogică a structurilor multistrat (curbe 1).

Smochin. 2. Caracteristicile mecanice (A) și electromecanice (B) ale diagramelor din graficele din fig. 2 Se poate observa că curbele 1 și 2 coincid practic între ele, de unde rezultă că descrierile matematice ale Jonda și Iadul au o vedere similară. Prin urmare, cu cercetări suplimentare, este posibil să se utilizeze parametrii post-generalizați primiți, precum și formule simple și convenabile pentru calcularea caracteristicilor procesului. Valabilitatea utilizării metodei propuse pentru calcularea parametrilor de proces este, de asemenea, verificată în mod suplimentar de un mod experimental.

Analiza posibilității de fabricare a frecvenței subterane, adică Proiectat pentru o tensiune crescută și fabricată cu un număr crescut de rotiri ale înfășurării inductorului. În fig. 3 Caracteristici statice Instalații Instalații 1 (la F1 10 Hz, U1 55 V), Instalare 2 (la F1 10 Hz, U1 87 B) și custodie de frecvență joasă (la F1 10 Hz și U1 220 V, curbe 3), în care Numărul de înfășurări inductoare de timp de 2,53 ori mai mare decât cel al progresului 2.

Din fig. 3 grafice Se poate observa că, cu aceleași caracteristici mecanice ale luării în considerare în cadrul primului cadran, justa CJUST are mai mult de 3 ori curentul de inductor inferior decât capitolul 1 subiacente, iar Chanda de frecvență joasă este de 2,5 ori mai mare decât Infanteria 2. Astfel, se pare că se dovedește că se pare că utilizarea unei adâncimi de frecvență joasă în unitatea electrică exterioară vă permite să minimalizați puterea necesară a convertizorului de frecvență, îmbunătățind astfel indicatorii tehnici și economici a unității electrice.

1, fig. 3. Caracteristicile mecanice (A) și electromecanice (B) ale procesului 1, În al treilea capitol A fost elaborată o metodă de determinare experimentală a parametrilor poștali generalizați, care este implementată într-o metodă simplă la o fixă \u200b\u200bIE și vă permite să determinați parametrii Jonda, ale căror date geometrice sunt necunoscute. Rezultatele calculelor parametrilor instituționali generalizați și tensiunea arterială obișnuită utilizând metoda specificată sunt date.

În experiment, diagrama cărora este descrisă în fig. 4, înfășurarea motorului (tensiunea arterială sau jonda) sunt conectate la o sursă DC. După închiderea cheii la curenții din înfășurări, schimbați în timp de la valoarea inițială determinată de parametrii circuitului la zero. În acest caz, dependența curentului în fază și la timp este fixată utilizând un senzor curent de curent alternativ și, de exemplu, o placă L-791 specializată L-791 instalată într-un computer personal.

Smochin. 4. Schema de desfășurare a experienței pentru a determina parametrii tensiunii arteriale sau a progresului ca urmare a transformărilor matematice a obținut o formulă pentru dependența de curent în faza de complot, care are forma:

În cazul în care P1, P2 este constante asociate cu parametrii generalizați S, R și progresul sau tensiunea arterială după cum urmează:

Din formulele (12) și (13) rezultă că tipul de proces de tranziție de descompunere a prețului curent depinde numai de parametrii generalizați S, R și.

Pentru a determina parametrii generalizați ai progresului sau a tensiunii arteriale asupra curbei experimentale a curentului curent, se propune evidențiarea de trei ori de timp T1, T2 și T3 unul de celălalt și fixează valorile corespunzătoare ale curenților. În acest caz, luând în considerare (12) și (13), devine posibilă compilarea unui sistem de trei ecuații algebrice cu trei necunoscute - S, R și:

a cărui soluție este recomandabilă pentru a obține o metodă numerică, de exemplu, de Levenberg-Marquardt.

Experimentele pentru a determina parametrii generalizați ai tensiunii arteriale și custodia au fost efectuate pentru două motoare: AD 5A90L6KU3 (1,1 kW) și CJUST 2.

În fig. 5 prezintă curbele teoretice și experimentale ale CJUST CJUST 2.

Smochin. 5. Curbele curentului de scădere Jondu 2: 1 - o curbă calculată pe parametrii generalizați care sunt obținuți în capitolul al doilea; 2 - o curbă calculată pe parametrii generalizați, care au fost obținuți ca urmare a determinării lor experimentale, caracteristicile mecanice și electromecanice ale motoarelor studiate, calculate folosind diferite opțiuni (teoretice și experimentale) parametrii generalizați, se află aproape unul de celălalt, care confirmă încă o dată caracterul adecvat al descrierii matematice propuse pentru jeleu.

În capitolul al patrulea, sunt descoperite caracteristicile naturii proceselor de tranziție din Jonde. Unitatea electrică a fost dezvoltată și explorată de sistemul ușilor ascensorului.

Pentru o evaluare calitativă a caracteristicilor naturii proceselor de tranziție, se utilizează o metodă bine cunoscută pentru a analiza coeficienții de atenuare care caracterizează dependențele variabilelor ADC cu un rotor rotativ la o viteză constantă.

Cel mai mare efect asupra ratei de atenuare (vibrații) a proceselor tranzitorii ale variabilelor sau tensiunii arteriale are cel mai mic coeficient de atenuare 1. în fig. 6 prezintă dependențele calculate ale coeficienților de atenuare 1 din viteza electrică pentru două jondade (CHASD 1 și CJUST 2) și două tensiuni arteriale (4AA56B4U3 (180 W) și 4A71A4U3 (550 W)).

Smochin. 6. Dependențele celui mai mic coeficient de atenuare 1 pentru progresul și tensiunea arterială din cele prezentate în fig. 6 dependențe Se poate observa că coeficienții de atenuare sunt practic independenți de viteză, spre deosebire de coeficienții de atenuare a tensiunii arteriale luate în considerare, pentru care 1 la o viteză zero de 5 - 10 ori mai mică decât cea nominală. De asemenea, trebuie remarcat faptul că în două tensiuni arteriale discutate, valorile coeficienților de atenuare 1 la viteze reduse sunt semnificativ mai mici decât cele ale progresului 1 (la 9 - 16 ori) sau jetonul 2 (la 5 până la 9 ori) . În legătură cu ceea ce sa spus, se poate presupune că procesele reale de tranziție din Jonde sunt caracterizate de un raport mult mai mic vibrații decât iadul.

Pentru a verifica sugestia unei oscilații mai mici a proceselor reale tranzitorii, au fost implementate o serie de așezări numerice de lansări directe ale justiya 2 și iadului (550 W) în comparație cu tensiunea arterială. Dependențele punctului, efortul, viteza și actualul tensiunii arteriale și progresul la timp, precum și caracteristicile mecanice dinamice confirmă prevalența făcută mai devreme că procesele de tranziție ale justa se caracterizează printr-un raport mult mai mic de vibrații decât cel al Tensiunea arterială, datorită diferențelor semnificative în cel mai mic coeficienți de atenuare (figura 6). În acest caz, caracteristicile mecanice dinamice ale Jonda sunt mai puțin diferite de statice decât pentru iad cu un rotor rotativ.

Pentru un lift tipic (cu o deschidere 800 mm), posibilitatea de a utiliza o margine de frecvență joasă a ușii ascensorului este analizată ca un motor de acționare. Potrivit recenziilor experților pentru ascensoare tipice, cu o lățime de 800 mm, eforturi statice la deschiderea și închiderea ușilor diferă una de cealaltă: la deschidere, acestea sunt de aproximativ 30-40 de ore și când sunt închise - aproximativ 0 - 10 n .. Procesele tranzitorii din Joday au semnificativ mai puține fluctuații comparativ cu tensiunea arterială, implementarea mișcării cerceiului utilizând un dispozitiv de protecție cu frecvență joasă prin trecerea la caracteristicile mecanice corespunzătoare, conform căreia procesul este accelerat sau inhibat la o viteză dată .

În conformitate cu caracteristicile mecanice selectate ale capela de frecvență joasă, sunt calculate procesele sale de tranziție. În calcule, sa presupus că masa totală a acționării electrice, determinată de masele de masă și ușile de cabină și arborele ascensorului de probă (cu o deschidere 800 mm), este de 100 kg. Graficele obținute ale proceselor tranzitorii sunt prezentate în fig. 7.

Smochin. 7. Procesele tranzitorii de succes cu frecvență redusă sub deschidere (A, B, D) caracteristica P asigură accelerarea unității la viteza constantă de 0,2 m / s, iar caracterul T oferă frânare de la viteza constantă la zero. Versiunea considerată a administrației de bijuterie pentru deschiderea și închiderea ușilor arată că utilizarea diverselor de ușă are o serie de avantaje (procese de tranziție netedă, cu un control relativ simplu; absența unor dispozitive suplimentare care efectuează transformarea Mișcarea de rotație la translationare și altele) comparativ cu utilizarea tensiunii arteriale obișnuite și, prin urmare, este un interes considerabil.

Unitatea cabinei ascensorului cu tensiune arterială obișnuită sau capele, după cum se menționează mai sus, se caracterizează prin valori diferite ale forțelor de rezistență la deschiderea și închiderea ușilor. În acest caz, mașina electrică de unitate poate funcționa atât în \u200b\u200bmodurile de motor, cât și în timpul de frânare în timpul deschiderii și închiderii ușilor ascensorului. Disertația a fost analizată de posibilitatea de a returna energia în rețea în timpul activității procesului în modurile de frânare.

Se arată că astăzi 2 în gama de frecvențe mari este, în general, nu există nici un mod de frânare de recuperare. O formulă pentru determinarea frecvenței de frontieră este prezentată sub care modul Generator lipsește cu eficiența energiei electrice la rețea la tensiune arterială și la proces. Studiile efectuate privind modurile energetice de funcționare Progresul vă permite să faceți o concluzie importantă: Când utilizați rețeaua conectată la rețea, rezistorul de frână și cheia de frână nu sunt necesare prin convertorul de frecvență de infecție. Absența rezisorului de frână și tasta de frână permite reducerea costului unității ușilor ascensorului din proces.

În capitolul al cincilea, o prezentare generală a unităților existente ale ușilor ascensorului.

Au dezvoltat variante ale mecanismului mecanismului acționării exterioare a ușilor glisante ale ascensorului de la jogging.

Pentru ușile glisante cu o singură mână și două dimensiuni, cabina ascensorului este invitată să utilizeze unitatea ilegală dezvoltată de bucurie. Diagrama mecanismului unei astfel de unități în cazul ușilor cu o singură ușă este prezentată în fig. 8, dar, în cazul ușilor bidimensionale - în fig. 8, b.

Smochin. 8. Scheme ale mecanismului de antrenare a dispozitivului unic alunecător (a) și boximensional (B) Uși de cabină de cabină de la infanterie: 1 - Instalare custode, 2 - Inductor, 3 - Element secundar Idladin, 4 - Regulă de susținere, 5, cu 6 uși, 7, 8 - blocuri ale sistemului de cabluri, soluțiile tehnice propuse vă permit să creați, cu excepția cazului în care conductele de alunecare cu ușile cu o singură mână sau două dimensiuni, în special cabinele de ascensoare, care sunt caracterizate de înălțime Indicatori tehnici și economici, precum și o operație fiabilă și ieftină atunci când sunt utilizate pentru a forma o mișcare progresivă a ușilor motorului electric cilindric simplu și relativ ieftin, cu mișcare translațională a elementului în mișcare.

După opțiunile propuse pentru unități nemaipomenite ale ușilor glisante cu o singură mână și două dimensiuni din proces, a fost obținut un brevet pentru modelul de utilitate nr. 127056.

Concluzii generale

1. A fost elaborată o metodă pentru determinarea parametrilor generalizați incluși în ecuațiile diferențiale diferențiale justă, care se bazează pe calcule care utilizează metoda de modelare analogică a structurilor multistrat și metoda de determinare a variabilelor de sânge în ceea ce privește cele două moduri instalate.

2. Cu ajutorul metodei dezvoltate de determinare a parametrilor generalizați ai jurnalului cu viteză redusă, descrierea matematică a acestuia este fundamentată sub forma unui sistem de ecuații, ceea ce face posibilă producerea diferitelor calcule ale caracteristicilor statice și dinamice ale caracteristicilor statice și dinamice ale acționarea electrică din proces.

3. Utilizarea unui dispozitiv de protecție cu frecvență joasă în unitatea electrică exterioară vă permite să minimalizați puterea necesară a convertizorului de frecvență, care îmbunătățește indicatorii tehnici și economici ai unității electrice.

4. Se propune o metodă de definiție experimentală a parametrilor instituționali generalizați, caracterizată prin acuratețe sporită a rezultatelor experimentale.

5. Folosirea jeleului pentru unitatea exterioară a unității de ascensor vă permite să formați o operații fără probleme ale deschiderii și închiderii ușilor într-un control simplu în sistemul procesului ICD. Pentru a implementa procesele dorite, este necesar să se utilizeze un convertor de frecvență relativ ieftin, care are un set minim de funcționalitate necesară.

6. Când utilizați complotul conectat la rețea prin convertorul de frecvență, rezistența de frânare și tasta de frânare nu sunt necesare pentru a conduce ușile ascensorului, deoarece infecțiile utilizate pentru a acționa zona de antrenare nu există nici un mod de frânare de recuperare. Absența rezisorului de frână și tasta de frână permite reducerea costului unității ușilor ascensorului din proces.

7. Pentru ușile glisante și două dimensiuni, predominant, cabina ascensorului a fost dezvoltată pentru mecanismul unei unități exterioare, care este avantajos cu utilizarea unui motor asincron liniar cilindric, caracterizat prin mișcarea translațională a mobilei element, pentru a efectua mișcarea înainte a ușilor. După opțiunile propuse pentru unități nemaipomenite ale ușilor glisante cu o singură mână și două dimensiuni din proces, a fost obținut un brevet pentru modelul de utilitate nr. 127056.

1. Masalandilov lb, Novikov S.e., Kuraev N.m. Caracteristici de determinare a parametrilor unui motor asincron la controlul frecvenței.

// Buletinul Mei, №2. - M.: Editura Mei, 2011. - P. 54-60.

2. Patent pentru modelul de utilitate nr. 127056. Masalandilov lb, Kuraev N.m., Fumm G.ya., Zholudiev I.S. Drivarea ușii glisante a cabinei liftului (Opțiuni) // BON nr. 11, 2013.

3. Masalandilov L.B., Kuraev N.m. Caracteristicile selecției parametrilor calculați ai unui motor asincron la controlul frecvenței // Sistem electric de antrenare și control / lucrări de MEI. Vol. 683. - M.: Editura Mei, 2007. - P. 24-30.

4. Masalandilov lb, kuraev n.m. Calcularea parametrilor schemei de substituție și caracteristici ale motoarelor asincrone liniare cilindrice // Sisteme electrice de antrenare și control // Lucrări de MEI. Vol. 687. - M.: Editura Mei, 2011. - P. 14-26.

5. Masalandilov lb, kuzikov s.v., kuraev n.m. Calculul parametrilor schemelor de substituție și caracteristicile motoarelor asincrone și MHD cilindrice și MHD // Sisteme electrice de antrenare și control // Procedură de MEI.

Vol. 688. - M.: Editura Mei, 2012. - P. 4-16.

6. Baydakov O.V., Kuraev N.m. Modernizarea conducerii electrice asupra sistemului TPN-Hell cu un control cvasi-frecvență // radioelectronică, inginerie electrică și energie: șaisprezecea internațională. Științific Conf. Elevii și studenții absolvenți: Tez. DOKL. În 3 tone. T. 2. M.: Editura Mei, 2010.

Lucrări similare:

"Kotten Denis Alekseevich Algoritmii adaptabili ai vehiculelor rătăcitoare ale mecanismelor electrice asincrone ale mecanismelor de ridicare și de transport Specialitatea: 05.09.03 - Complexe și sisteme electrotehnice Rezumatul autorului de disertație privind concurența unui grad științific de științe tehnice Novosibirsk - 2010 Lucrări de lucru În Gou VPO Novosibirsk Universitatea Tehnică de Stat Științifică Director științific: Doctor Tehnici Științe, Profesor Pankratov Vladimir Vyacheslavich ... "

"Complexe și sisteme Abordarea autorului de disertație privind gradul de candidat la științele tehnice Moscova - 2010 Lucrarea a fost efectuată la Departamentul de Inginerie Teoretică Electrică a Institutului de Aviație din Moscova (Universitatea Națională de Cercetare în domeniul Aviației, Rocket și Spațiale Sisteme ) Mai. Științific..."

"Kamalov Filyus Asyamovici Complexul electrotehnic cu un convertor de magnetohidrodinamic de conducere cu un canal conic (cercetare și dezvoltare) Specialitatea: 05.09.03 - Complexe și sisteme electrotehnice Rezumatul autorului de disertație privind concurența unui grad științific de științe tehnice UFA - 2013 La Departamentul de Electromecanică FGBou VPO UFIM Universitatea Tehnică Aviation State. Director științific: Doctor de Științe Tehnice, ... "

"Torin Maxim Vladimirovici creșterea eficienței amplificatorului electromecanic din afara speciei de direcție a mașinii: 05.09.03 - Complexe electrotehnice Abstratul autorului de disertație privind concurența unui grad științific de științe tehnice Novosibirsk - 2009 a fost efectuată Instituția de învățământ de stat a educației profesionale superioare, Universitatea Tehnică Tehnică de Stat Neovosibirsk: candidat ... "

"Stotskaya Anastasia Dmitrievna Dezvoltarea și studierea sistemului de control al poziției rotorului într-o specialitate de suspensie electromagnetică: 05.09.03 - Complexe și sisteme electrotehnice Rezumatul autorului de dizertație pentru gradul de științe tehnice St. Petersburg - 2013 2 Lucrarea a fost efectuată la Universitatea Electrotehnică de Stat din St. Petersburg leTI. IN SI. Ulyanova (Lenin), la Departamentul de Management Automatic Director științific: ... "

"Tolkacheva Ksenia Petrovna Studiul eficienței energetice a instalațiilor de iluminare externă în design utilizând Specialitatea de scanare laser 05.09.07 - Iluminarea abstractului autorului de disertație privind concurența unui grad științific de științe tehnice Saransk 2013 1 Lucrarea a fost pusă în aplicare în statul federal Instituția de învățământ bugetar de educație profesională superioară Cercetare națională Tomsk Universitatea Politehnică Științifice ... "

"Kuznetsov Andrey Vladimirovich Cercetare și dezvoltare de autorități de reglementare adaptivă de sisteme de direcție electro-hidraulică Specialitatea: 05.09.03 - Complexe și sisteme electrotehnice Rezumatul autorului de disertație privind concurența unui grad științific de științe tehnice St. Petersburg - 2011 Lucrări efectuate în st . Universitatea electrotehnică de stat Petersburg le li sesiune. IN SI. Ulyanova (Lenina) om de știință - Doctor de Științe Tehnice, Profesor N. D. Domenii ... "

"Kazhmin Evgeny Viktorovici Calculul și optimizarea mașinilor magnetoelectrice cu PM radial pe suprafața specialității rotorului 05.09.01 - Electromecanică și aparatul electric Abstratul autorului de dizertație pentru gradul de științe tehnice Moscow - 2009 2 Lucrarea a fost efectuată la Departamentul de Electromecanică al Institutului de Energie din Moscova (Universitatea Tehnică). Director științific doctor de științe tehnice, profesor Ivanov-Smolensky Alexey ... "

"Emelyanov Oleg Anatolyevici Performanța condensatorilor de plăci metalice în modurile electrotehel forțate Specialitatea 05.09.02 - Materiale electrice și produse Abordarea autorului de disertație privind concurența unui grad științific de științe tehnice St. Petersburg 2004 Lucrarea a fost efectuată la statul educațional Instituția de învățământ superior profesional St. Petersburg Universitatea Politehnică Universitatea științifică: Dr. ... "

"Grigoriev Aleksandr Vasilyevich Dezvoltarea și studierea opțiunilor de gestionare a stării electrice pe bază de motoare electrice asincrone 05.09.03 - Complexe și sisteme electrice Rezumatul autorului pentru gradul de științe tehnice Kemerovo - 2010 2 Lucrarea are a fost pusă în aplicare în instituția de învățământ de stat a învățământului profesional superior Kuzbass Universitatea Tehnică Stiințifică Consilier -...

"Tikhomirov Ilya Sergeevich Complex de încălzire de inducție cu specialitate de performanță energetică îmbunătățită: 05.09.03 - Complexe și sisteme electrotehnice Rezumatul autorului de disertație privind concurența unui grad științific de științe tehnice St. Petersburg - 2009 2 Lucrarea a fost efectuată la Universitatea electrotehnică de stat St. Petersburg. IN SI. Ulyanova (Lenin) Director științific - lucrător onorat al științei și tehnologiei RSFSR, Doctor de Științe Tehnice, ... "

"Shutov Kirill Alekseevich Dezvoltarea tehnologiei de fabricație și un studiu al cablurilor de alimentare supraconductoare pe bază de superconductori de temperatură înaltă din specialitatea de primă generație 05.09.02 - Materiale electrice și produse Ate ale disertabilității pentru gradul de candidat al științelor tehnice Moscova 2013 Lucrări UDC se desfășoară în societatea pe acțiuni deschise toate-Rusia de cercetare, proiectare și proiectare și institut tehnologic ... "

"Chercher Ekaterina Sergeyevna Cercetarea algoritmilor de identificare pentru sistemele de control al vectorului rătăcitor al acționării electrice asincrone: 05.09.03 - Complexe și sisteme electrice Rezumatul autorului de disertație privind concurența unui grad științific de științe tehnice Novosibirsk - 2012 Lucrări în 2012 Instituția de învățământ bugetar de stat federal de educație profesională superioară Novosibirsk State Tehnic ... "

"Kolovsky Alexey Vladimirovich Sinteza sistemelor de control ale unui dispozitiv electric de excavator automat utilizând moduri de alunecare. Specialitatea 05.09.03 - Complexe și sisteme electrotehnice (științe tehnice și) Disertație Disertație Candidatul candidat la științe tehnice Tomsk 2012 1 Lucrări efectuate în Institutul Tehnic Khakass - Filiala Universității Federale Federale FGGOUS Siberian Doctor științific de științe tehnice, profesor, ... "

"Shishkov Kirill Sergeevich Dezvoltarea și studierea unui mecanisme asincronice de acționare electrică pentru formarea de arbori reverenți specialitatea: 05.09.03 - Complexe și sisteme electrotehnice Rezumatul disertației pentru gradul de științe tehnice Ivanovo - 2014 Lucrări efectuate în Federal Instituția de învățământ bugetar de stat de învățământ profesional superior Ivanovsky State Energy Universitatea V. I. Lenin ... "

"Structura lui VasilyEv Bogdan Yuryevich și algoritmi de control eficienți pentru unitatea electrică reglabilă de frecvență a unui supercharger centrifugal al unei unități de pompare a gazului Specialitatea 05.09.03 - Sisteme electrice și sisteme Disertația autorului de disertație pentru gradul de candidat la științe tehnice St. Petersburg- 2013 Lucrarea a fost efectuată la instituția de învățământ bugetar federal de învățământ profesional superior ... "

"Gorozhankin Aleksey Nikolaevich Validale electrice cu un motor cu jet sincron de excitare independentă de excitare 05.09.03 - Complexe și sisteme electrotehnice Rezumat Autorul de disertație privind concurența unui grad științific de științe tehnice Chelyabinsk 2010 a fost efectuată la Departamentul de Electric Conducerea și automatizarea instalațiilor industriale ale Universității de Stat Ural. Director științific - Doctor de Științe Tehnice, Profesor Ustinin Yuri ... "

"Ivanov Mihail Alekseevich Simularea și căutarea designului rațional al motorului fără contact cu excitație de la specialitatea magneților permanenți: 05.09.01 - Electromecanică și aparate electrice Rezumatul autorului de dizertație pentru gradul de științe tehnice Voronezh - 2012 Lucrări efectuate în FGBou Voronezh Universitatea Tehnică de Stat "Doctor Științific al Științelor Tehnice, Profesor Associate Annenkov Andrey Nikolaevich Oponenții oficiali ..."

"Balagula Yuri Moiseevich Aplicarea analizei fractale în sarcinile Specialității de Inginerie Electrică: 05.09.05 - Ingineria electrică teoretică Rezumatul disertației pentru științele tehnice St. Petersburg - 2013 A fost efectuată în statul federal de studii bugetare Instituția de educație profesională superioară, St. Petersburg Universitatea Politehnică Universitatea Științifică de Științe Tehnice, Profesor Head: ... "

"Kubarev Vasily Anatolyevich System de control logic al unei acționare electrică automată a unui ascensor de mine 05.09.03 - Complexe și sisteme electrice Abstratul autorului de disertație privind concurența unui grad științific de științe tehnice Novokuznetsk - 2013 Lucrări efectuate în bugetul federal de stat Înființarea educațională a învățământului superior profesional Siberian Universitatea Industrială Ostlanian Viktor Yuryevich, Doctor ... "

480 RUB. | 150 UAH. | $ 7.5 ", Mouseoff, FGCOLOR," #FFFFCC ", Bgcolor," # 393939 "); Onmouseut \u003d "retur nd ();"\u003e Perioada de disertație - 480 RUB., Livrare 10 minute , în jurul ceasului, șapte zile pe săptămână și sărbători

Ryzhkov Alexander Viktorovici. Analiza și selecția structurilor raționale ale unui motor liniar cilindric cu excitație magnetoelectrică: disertația ... Candidatul științelor tehnice: 05.09.01 / Ryzhkov Alexander Viktorovich; [Locul de protecție: Voronezh. Stat Tehn. Universitatea].-Voronezh, 2008.- 154 c.: Il. RGB OD, 61 09-5 / 404

Introducere

Capitolul 1 Analiza direcțiilor teoretice și constructive pentru dezvoltarea mașinilor de mișcare liniară electrică 12

1.1 Caracteristici specifice ale implementărilor structurale ale mașinilor electrice liniare 12

1.2 Analiza proiectării construcției unui motor electric linear cilindric 26

1.3 Prezentare generală a metodelor de proiectare a mașinii liniare 31

1.4 Modelarea proceselor electromagnetice pe baza metodei elementelor finite 38

1.5 Scopul activității și obiectivelor studiului 41

Capitolul 2 Algoritmizarea calculului electromagnetic al motorului DC cilindric non-contact 43

2.1 Declarația problemei 43

2.2 Analiza motorului Cilindric Linear DC cu un design radial longitudinal al sistemului magnetic 45

2.3 Algoritmul pentru calculul electromagnetic al motorului liniar cilindric al DC 48

2.4 Evaluarea stării termice a motorului liniar cilindric 62

Capitolul 3 Modelarea și selectarea seturilor raționale de parametri de ieșire ai unui motor cilindric DC 64

3.1 Sinteza motorului dc cilindric liniar pe baza criteriilor de tracțiune specifică, indicatori de energie 64

3.2 Modelarea motorului cilindric DC cu elemente finite 69

3.2.1 Descrierea datelor sursă pentru modelarea 69

3.2.2 Analiza rezultatelor modelare 78

Capitolul 4. Implementarea practică și rezultatele studiilor experimentale ale motoarelor liniare cilindrice 90

4.1 Probele de macate de motoare Cilindrice Linear DC 90

4.1.1 Componentele constructive ale arhitecturii motorului liniar 90

4.1.2 Implementarea machiajului Motoare electrice liniare cilindrice 95

4.1.3 Structura blocului de control al motorului electric cilindric 96

4.2 Rezultatele studiilor experimentale ale variantelor dezvoltate de motoare electrice liniare cilindrice 100

4.2.1 Investigarea stării termice a motorului liniar 101

4.2.2 Studii experimentale de inducție în decalajul eșantioanelor experimentale de motoare liniare 103

4.2.3 Studii privind deducerea forței de tracțiune electromagnetică de la curent în înfășurare 107

4.2.3 Investigarea dependenței forței de tracțiune a motoarelor electrice lineare dezvoltate din mișcarea piesei 110

4.2.3 Caracteristicile mecanice ale eșantioanelor dezvoltate de motoare liniare 118

Concluzii 119.

Concluzie 120.

Referințe 122.

Anexa A 134.

Anexa B 144.

Anexa în 145.

Introducere la locul de muncă

Relevanța subiectului.

În prezent, motoarele liniare cilindrice devin din ce în ce mai mari, deoarece servomotoarele unităților electrice de uz special implementate în cadrul complexelor electrotehnice utilizate, în special în spațiu, echipamente medicale. În același timp, prezența unei acțiuni directe directe a corpului executiv în motoarele liniare cilindrice determină avantajul lor de motoare liniare relativ plate. Acest lucru se datorează lipsei forțelor de atracție unilaterală, precum și de inerția mai mică a părții mobile, care determină calitățile lor dinamice ridicate.

Trebuie remarcat faptul că, în domeniul dezvoltării mijloacelor de analiză a variantelor structurale ale motoarelor liniare, există rezultate pozitive obținute ca fiind interne (Voldek A.i., Svycharnik D.V., Veselovsky on, Konyaev A.yu., Sarapulov F.n.), așa și străin Cercetătorii (Yamamura, Wang J., Jewell Gestionați W., Howe D.). Cu toate acestea, aceste rezultate nu pot fi considerate ca bază pentru crearea mijloacelor universale, ceea ce face posibilă alegerea variantelor structurale optime de motoare electrice liniare în raport cu o anumită zonă obiect. Acest lucru necesită cercetări suplimentare în domeniul proiectării motoarelor liniare speciale de arhitectură cilindrică pentru a obține versiuni structurale raționale care poartă caracter orientat obiect.

Astfel, pe baza celor de mai sus, relevanța subiectului de cercetare este dictată de necesitatea de a efectua o cercetare suplimentară axată pe dezvoltarea mijloacelor de modelare și analiză a motoarelor liniare cilindrice cu excitație magnetoelectrică pentru a obține soluții raționale de proiectare.

Tema studiului de disertație corespunde uneia dintre principalele domenii științifice ale sistemelor de calcul Gou Voronezh State Tehnice "și sisteme electrice de software și hardware (dezvoltarea tehnologiilor intelectuale și informaționale de proiectare și gestionare a complexelor industriale complexe și Sisteme. GB Nr nr. 2007.18).

Scopul și obiectivele studiului. Scopul lucrării este de a crea un complex de analiză a modelelor de modele de motoare curente directe liniare cilindrice cu excitație magnetoelectrică, ceea ce face posibilă alegerea variantelor lor raționale axate pe utilizarea unităților electrice cu destinație specială care implementează valorile limită De indicatori specifici de energie și proprietăți dinamice.

În conformitate cu scopul dat, se fac următoarele sarcini:

analiza structurilor raționale ale motoarelor directe directe liniare cilindrice care asigură valorile limită ale indicatorilor de energie specifici în cadrul unităților electrice;

realizarea studiilor teoretice ale proceselor care apar în motoarele directe directe contabile liniare ca bază pentru construirea unui calcul electromagnetic al unui motor electric cilindric;

dezvoltarea unui algoritm de calcul electromagnetic, ținând cont de caracteristicile cauzate de arhitectura sistemelor magnetice ale unui motor liniar cilindric;

dezvoltarea structurilor de modele cu elemente finite pentru analiza proceselor electromagnetice în raport cu condițiile motorului liniar cilindric;

Efectuarea de studii experimentale despre prototipuri sub
Efectuarea adecvării modelelor analitice și algoritmii dezvoltați
MA Design de motoare liniare cilindrice.

Metode de cercetare. ÎNlucrări utilizate metode de teorie a câmpului, teoria lanțurilor electrice, teoria proiectării mașinilor electrice, a matematicii computeze, a experimentului fizic.

Noutate științifică. Lucrarea a obținut următoarele rezultate, care diferă în noutatea științifică:

proiectarea lanțului magnetic al motorului DC liniar cilindric cu magneți permanenți axial-magnetizați în sistemul magnetic cu radialul sau magnetizarea magnetizării, care se caracterizează prin noua arhitectură de construire a părții de rulare a motorului electric liniar;

algoritmul pentru calcularea motorului dc liniar cilindric cu magneți permanenți aixial-magnetizați în sistemul magnetic cu un sistem radial sau de magnetizare sau de magnetizare, care diferă în considerare caracteristicile cauzate de arhitectura construirii părții mobile a motorului electric cilindric liniar;

se dezvoltă structurile modelelor cu elemente finite, care se caracterizează printr-un set special de condiții de graniță în zonele limită;

au fost elaborate recomandări pentru selectarea soluțiilor de proiectare rațională menite să îmbunătățească indicatorii de energie specifici și calitățile dinamice ale motoarelor electrice cilindrice cilindrice pe baza datelor cantitative ale calculelor numerice, precum și rezultatele studiilor experimentale ale prototipurilor.

Semnificație practică a muncii. Valoarea practică a lucrării de disertație este:

Algoritmul pentru proiectarea motoarelor liniare cilindrice
putere redusă;

desigur, modele elementare într-o analiză bidimensională a motoarelor liniare cilindrice, permițând compararea caracteristicilor specifice ale motoarelor diferitelor construcții de sisteme magnetice;

Modelele și algoritmii propuși pot fi utilizați ca bază matematică pentru crearea unor mijloace speciale de software aplicat pentru sisteme automate de proiectare a motoarelor DC fără contact.

Implementarea rezultatelor muncii. Rezultatele teoretice și experimentale rezultate ale lucrărilor de disertație au fost folosite la Institutul de Cercetare al Întreprinderilor Mehanotronics - Alpha "sub implementarea NIR" Studiul modului de a crea actuatoare moderne mehanottronice de diferite tipuri de mișcări în variații cu un digital canalul de informații și un control al raidului în identificarea coordonatelor de fază integrat în sistemele de suport pentru viață ale dispozitivelor cosmice (KA) ", NIR" Studiul modurilor de a crea "intelectual" unități de mișcare liniară cu controlul vectorului de stare pentru sistemele de automatizare ", R & D "Studiul și dezvoltarea mecanistrilor inteligenți de mișcare liniară de precizie cu aspectul modular neconvențional pentru echipamentele industriale, medicale și speciale ale unei noi generații" și, de asemenea, introduse în procesul educațional al Departamentului de "Sisteme electromecanice și surse de alimentare" Gou VONEZH Universitatea Tehnică de Stat "în prelegere Curs "Mașini electrice speciale".

Aprobarea muncii. Principalele prevederi ale lucrărilor de disertație au fost raportate la Conferința regională științifică și tehnică "Noi tehnologii în cercetare, proiectare, management, producție"

(Voronezh 2006, 2007), despre studentul de interuniversitate științific și tehnic

conferințe "Sarcini aplicate electromecanică, energie, electronică (Voronezh, 2007), la conferința All-Rusă" Noi tehnologii în cercetarea științifică, design, management, producție "(Voronezh, 2008), în cadrul Conferinței Școlii Internaționale" Tehnologii ridicate de economisire a energiei "(Voronezh, 2008), la conferința internațională științifică și practică" Tineretul și știința: realitatea și viitorul "(Nevinnomyssk, 2008), despre Consiliul Științific și Tehnic al Institutului de Cercetare și Design din Mechanotronics-alfa" (Voronezh , 2008), la conferințe științifice și tehnice ale facultății și studenților absolvenți ai Departamentului de Automatizare și Informatică din sistemele tehnice ale WGTU (Voronezh, 2006-2008). În plus, rezultatele tezei sunt publicate în colecțiile de lucrări științifice "Complexe electrice și sisteme de management", "Sarcini aplicate de electromecanică, energie, electronică" (Voronezh 2005-2007), în revista "Complexe electrotehnice și sisteme de management "(Voronezh 2007-2008), în Universitatea Tehnică de Stat Voronezh Voronezh Universitatea Tehnică de Stat (2008).

Publicații. Pe tema lucrărilor de disertație au fost publicate 11 lucrări științifice, inclusiv 1 - în publicații recomandate de WAK RF.

Structura și domeniul de activitate. Teza constă într-o introducere, patru capitole, concluzii, o listă de literatură de la 121 nume, materialul este prezentat pe 145 de pagini și conține 53 de desene, 6 tabele și 3 aplicații.

În primul capitola fost efectuată o revizuire și o analiză a stării actuale în dezvoltarea motoarelor electrice liniare ale acțiunii directe. O clasificare a motoarelor electrice liniare a acțiunii directe asupra principiului acțiunii, precum și prin versiuni majore constructive. Aspecte ale teoriei dezvoltării și proiectării motoarelor liniare, luând în considerare caracteristicile mașinii liniare. Utilizarea metodei elementelor finite, ca instrument modern pentru proiectarea complexului electric

sisteme mecanice. Scopul lucrării și formulează obiectivele cercetării.

În al doilea capitolproblemele de formare a metodei de proiectare a motoarelor liniare liniare cu cilindrice non-contact, prezintă calcularea electromagnetică a diferitelor implementări structurale ale sistemelor magnetice de motor liniar, care conține următoarele etape: alegerea dimensiunilor principale, calculul puterii; Calcularea constantă a mașinii; Determinarea sarcinilor termice și electromagnetice; Calcularea datelor de înfășurare; Calculul tracțiunii electromagnetice; Calculul sistemului magnetic, selectați dimensiunea magneților permanenți. Calculul estimat al procesului de schimb de căldură al motorului electric liniar.

În al treilea capitolexpresiile criteriului de optimizare universală sunt date, efectuați o analiză comparativă a motoarelor curente multi-putere și alternante, luând în considerare cerințele privind energia și viteza. Se formează prevederile metodelor de modelare a motorului direct al motorului liniar cilindric prin metoda elementului final, se determină principalele ipoteze pe care se construiește aparatul matematic pentru a analiza modelele tipurilor de motor specificate. Sunt obținute modele de elemente finite bidimensionale pentru un motor liniar cilindric pentru diverse modele de rulare: cu magnetizarea pseudo-radială a segmentelor magnetului de pe tija și cu mașini de magneți magnetizați axiali.

În al patrulea capitoleste prezentată dezvoltarea practică a probelor de motoare sincrone liniare cilindrice, este prezentată circuitul care implementează unitatea de comandă a motorului liniar cilindric. Principiile controlului motorului electric specificat sunt evidențiate. Rezultatele studiilor experimentale ale unui motor sincron liniar cilindric, cu un design diferit al părții magnetice de rulare a părții mobile, incluzând: studii de moduri termice ale motorului electric,

dependența forței de tracțiune a motorului electric de la curenți și mișcare. Compararea rezultatelor modelării prin metoda elementului finit cu un experiment fizic, evaluarea parametrilor motorului liniar cu un nivel tehnic modern.

Concluzia stabilește principalele rezultate ale studiilor teoretice și experimentale.

Analiza designului motorului electric cilindric

Unitatea electrică liniară cu gestionarea vectorului de stare plasează o serie de cerințe specifice pentru proiectarea și activitatea TSLSD central. Debitul de energie din rețea prin dispozitivul de comandă intră într-o înfășurare de ancoră, care asigură secvența corectă de interacțiune a câmpului electromagnetic al înfășurării cu un câmp de magneți constanți ai tijei mobile, conform legilor de comutare adecvate. Dacă tija este amplasată un magnet permanent de înaltă comisiv, răspunsul de ancorare practic nu distorsionează fluxul magnetic principal. Calitatea transformării energiei electromecanice este determinată nu numai de sistemul magnetic ales rațional, ci și de raportul parametrilor de energie al mărcii magnetului și a încărcăturii liniare a bobinei de ancorare a statorului. Calculul câmpului electromagnetic al MCE și căutarea designului rațional al mașinii electrice prin metoda unui experiment numeric îndreptat utilizând criteriul de optimizare obținut face posibilă acest lucru cu costuri minime.

Luând în considerare cerințele moderne pentru resurse, gama de reglementare și poziționare, aspectul TSLD se bazează pe principiul clasic al interacțiunii dinamice a fluxului magnetic al tijei de mișcare cu debitul magnetic al unei înfășurări de ancorare a statorului nemulțumit.

Analiza tehnică preliminară a designului dezvoltat a permis stabilirea următoarelor:

Problema energiei motorului depinde de numărul de faze și de schema de includere a înălțării ancorei, în timp ce forma câmpului magnetic rezultat în decalajul aerului și forma tensiunii, care s-a rezumat la fazele Înfășurarea joacă un rol important;

Pe materialul rulant, sunt situate magneți constanți de pământ cu o structură de magnetizare pseudo-radială, fiecare constă din șase segmente combinate în proiectarea unei forme cilindrice goale;

În structura proiectată este posibilă asigurarea unității tehnologice a mecanismului de lucru și a tijei TSLSD central;

Suporturile lagărului cu coeficienți optimi de sarcină oferă rezerva de calitate necesară prin nivelul de operare garantat și intervalul de control al vitezei mișcării tijei;

Posibilitatea de a ansambla de precizie cu toleranțe minime și pentru a asigura selectivitatea necesară a suprafețelor de împerechere a pieselor și nodurilor vă permite să creșteți resursa lucrării;

Posibilitatea de a combina tipurile de mișcare translaționale și de rotație într-o singură geometrie a motorului vă permite să vă extindeți funcționalitatea și să extindeți domeniul de aplicare.

Ancora CLSD este un cilindru realizat din oțel asemănător magnetului, adică are un design neprețuit. Conducta magnetică a ancorei este realizată din șase module - mâneci, conectând suportul și din oțel 10 GOST 1050-74. În mâneci există găuri pentru capetele de ieșire ale bobinelor de ancora de înfășurare în două faze. Bucșele colectate în formularul de pachete sunt, în esență, un jug pentru fluxul magnetic principal și obținerea valorii de inducție magnetică necesară în decalajul total de lucru nemagnetic. Ancora de design de fascinație este cea mai promițătoare din punct de vedere al furnizării uniformității de mare viteză în domeniul valorilor minime ale intervalului de control al vitezei liniare, precum și precizia poziționării tijei mobile (în pulsația non-magnetică Diferența de tracțiune electromagnetică a ordinului dinților lipsește). Bobinele unei înfășurări de ancoră au o formă de tambur, bobinele de înfășurare din fir cu izolația izolată de PTLD sau cu izolația smalțului de PTTV GOST 7262-54, impregnată cu compusul termosezing pe baza rășinii epoxidice, sunt Înfășurată pe un cadru din aluminiu cu rigiditate și calculată pentru temperatura de până la 200 ° C după formarea și polimerizarea compusului de impregnare, bobina este un nod monolit rigid. Scuturile de rulmenți sunt colectate împreună cu modulele de jug de armătură. Carcasele de rulment sunt fabricate din aliaj de aluminiu. În carcasele scuturilor de lagăr instalate cu mâneci de bronz.

Conform rezultatelor căutării de brevete, au fost determinate două implementări structurale ale sistemelor magnetice, caracterizate în principal de sistemul magnetic al părții mobile a motorului liniar cilindric.

Tija mobilă a designului de bază a motorului electric conține magneții permanenți rari N35, între care sunt instalate șaibele de separare non-feromagnetice, are 9 poli (din care nu mai mult de 4-K) se suprapun în lungimea activă a mașinii. Designul mașinii asigură simetrizarea câmpului magnetic de pe magneți permanenți pentru a reduce efectul de margine longitudinală primară. Magneții de alcool ridicat asigură nivelul necesar de inducție în decalajul aerului. Magneții permanenți sunt protejați de un manșon neferromagnetic care asigură funcția ghidajului și având proprietățile specificate ale suprafeței glisante. Materialul manșonului - ghidul trebuie să fie non-feromagnetic, adică bucșa nu trebuie să protejeze câmpul magnetic al înfășurării și modulelor de magneți ale căror streaming ar trebui să fie maxim. În acel moment, manșonul ar trebui să aibă o proprietate mecanică dată care să garanteze o resursă ridicată de muncă și un nivel mic de pierderi mecanice de frecare în suporturile liniare - lagărele. Ca material al manșonului, se propune utilizarea oțelului rezistent la coroziune și rezistent la căldură.

Trebuie remarcat faptul că creșterea indicatorilor de energie specifică este de obicei realizată prin utilizarea magneților permanenți cu energie magnetică ridicată, în special din aliaje cu metale de pământ rar. În prezent, în majoritatea covârșitoare a celor mai bune produse, se aplică magneți de neodim - fontă (ND-FE-B) cu aditivi din materiale cum ar fi distribuția, cobalt, niobium, vanadiu, galiu; etc. Adăugarea acestor materiale duce la o îmbunătățire a stabilității magnetului din punct de vedere al temperaturii. Acești magneți modificați pot fi utilizați la temperaturi + 240 ° C.

Deoarece mânecile de magneți permanenți trebuie să fie reviate pentru radio, în producția lor, a apărut o problemă tehnologică, asociată cu nevoia de a furniza fluxul dorit pentru magnetizare și dimensiuni geometrice mici. Un număr de dezvoltatori de magneți permanenți, au remarcat că întreprinderile lor nu produc magneți permanenți de magnetizare radial de la materialele pământe rare. Ca rezultat, sa decis să se dezvolte un magnet permanent sub forma unui magnet - Adunarea a șase prisme curbilineare - segmente.

Prin dezvoltarea și apoi compararea indicatorilor de energie al sistemelor magnetice, estimăm capabilitățile energetice, precum și luăm în considerare corespondența indicatorilor motorii electrici cu nivelul tehnic actual.

Diagrama motorului sincron liniar cilindric cu un sistem magnetic radial longitudinal este prezentată în Figura 1.8.

Ca urmare a comparației și analiza nivelului indicatorilor de energie din cele două dezvoltate pe parcursul NIR, implementările de proiectare ale sistemelor magnetice obținute ca urmare a unui experiment fizic, adecvarea metodelor analitice, numerice pentru calcularea și Proiectarea tipului motorului electric liniar în cauză va fi confirmată în secțiunile ulterioare.

Algoritmul pentru calculul electromagnetic al motorului Cilindric Linear DC

Baza pentru calcularea TSLD este următoarea date:

Dimensiuni;

Lungimea cursei mobile (Rod)

Viteză sincronică vs, m / s;

Valoarea critică (maximă) a tracțiunii electromagnetice a FT N;

Tensiune de alimentare /, în;

Modul motorului (lung, PV);

Gama de temperatură ambiantă la, C;

Performanța motorului (protejată, închisă).

În mașinile electrice inductive, energia câmpului electromagnetic este concentrată în decalajul de lucru și dinți (nu există dinți din ZULDPT cu o ancoră netedă), astfel încât alegerea volumului clearance-ului de lucru în timpul sintezei electrice mașina este de o importanță capitală.

Densitatea energetică specifică în decalajul de lucru poate fi determinată ca raport al puterii active a mașinii RG la volumul clearance-ului de lucru. În centrul metodelor clasice de calculare a mașinilor electrice, există o selecție de constantă a mașinii CA (permanent arnold), care leagă principalele dimensiuni structurale cu sarcini electromagnetice admise (corespunde sarcinii termice limitative)

Pentru a vă asigura diapozitivul tijei la magneți permanenți, rochii de mâner HILT Valoarea hipertensiunii arterială depinde de factorii tehnologici și este selectată ca fiind minim posibil.

Viteza liniară sincronă liniară a frecvenței de rotație sincronă a lui Cldped și echivalentă sunt legate

Pentru a asigura valoarea necesară a forței de tracțiune, cu o valoare minimă a timpului constant și absența unei forțe de fixare (reduceți-o la o valoare acceptabilă), se preferă un design fără dinți cu excitație de la magneți permanenți bazați pe mare Materiale solide magnetice energetice (neodymium - fier). În acest caz, motorul are un decalaj de lucru suficient pentru a plasa înfășurări.

Sarcina principală de calculare a sistemului magnetic este de a determina parametrii structurali optimi de parametrii energetici, puterea de împingere și alți indicatori care asigură în decalajul de lucru dat de fluxul magnetic. La stadiul inițial de design, cel mai important este să găsim relația rațională dintre grosimea spătarului magnetului și bobina.

Calculul sistemului magnetic cu magneți permanenți este asociat cu determinarea curbei de clarificare și a conductivității magnetice a secțiunilor individuale. Magneții permanenți sunt neomogeni, modelul câmpului în decalaj are o natură complexă datorită efectului de limită longitudinală și a fluxurilor de împrăștiere. Suprafața magnetului nu este o zonă echipotențială, separată, în funcție de poziția față de zona neutră care are potențiale magnetice inegale. Această circumstanță face dificilă calcularea conductivității dispersiei magnetice și a fluxului de împrăștiere a magnetului.

Pentru a simplifica calculul, acceptăm presupunerea unicității curbei de demagnetizare și firul real de împrăștiere, în funcție de distribuția MDS în înălțimea magnetului, înlocuindu-l pe cel calculat, care trece de-a lungul înălțimii Magnetul și este în întregime în afara suprafeței polului.

Există o serie de metode grafoanalitice pentru calcularea lanțurilor magnetice cu magneți permanenți, dintre care metoda unui factor de demagnetizare a fost găsită în practica ingineriei, utilizată pentru a calcula magneții direcți fără fitinguri; Metoda de relații utilizate pentru calcularea magneților cu armătură, precum și metoda de analogie electrică, utilizată la calcularea lanțurilor magnetice ramificate cu magneți permanenți.

Precizia unor calcule suplimentare într-o măsură substanțială depinde de erorile asociate cu determinarea stării de magneți cu energia specifică utilă cu Z.Opt dezvoltate de acestea în decalajul de lucru non-magnetic 8V. Acesta din urmă trebuie să corespundă maximului de inducție a câmpului rezultat în decalajul de lucru pe energia specifică a magnetului.

Distribuția inducției în decalajul de lucru al TSLSD central este cel mai precis pentru a determina în cursul analizei finite a unui anumit model calculat. În stadiul inițial al calculului, atunci când vine vorba de alegerea unui anumit set de dimensiuni geometrice, date de înfășurare și proprietăți fizice ale materialelor, valoarea de inducție eficientă medie în diferența de lucru BSCP, este recomandabil să fie specificat. Adecvarea sarcinii Q3SR în intervalul recomandat va determina de fapt complexitatea calculului electromagnetic de calibrare a mașinii prin metoda elementelor finite.

Magneții de împământare masivă magnetică utilizată pe bază de metale rare de pământ au o curbă practic a releului de demagnetizare, prin urmare, într-o gamă largă de modificări ale tensiunii câmpului magnetic, valoarea inducției corespunzătoare variază relativ puțin.

Pentru a rezolva problema determinării înălțimii spatelui magnetului segmentului HM, în prima etapă a sintezei TSLSD, se propune următoarea abordare.

Descrierea datelor sursă pentru modelare

În centrul calculului electromagnetic, metoda numerică este un model care include geometria mașinii, proprietățile magnetice și electrice ale materialelor sale active, parametrii modului și sarcinile active. În timpul calculului, inducția și curenții sunt determinate în secțiunile modelului. Apoi sunt determinate forțele și momentele, precum și indicatorii de energie.

Construcția modelului include definirea unui sistem de ipoteze de bază care stabilește idealizarea proprietăților caracteristicilor fizice și geometrice ale designului și sarcinilor, pe baza modelului. Designul mașinii realizate din materiale reale are o serie de caracteristici care includ imperfecțiunea formei, răspândirea și neomogenitatea proprietăților materialelor (deviația proprietăților lor magnetice și electrice de la valorile setate) etc.

Un exemplu tipic de idealizare a materialului real este atribuirea proprietăților de omogenitate. Într-o serie de modele de motoare liniare, o astfel de idealizare este imposibilă, deoarece Aceasta duce la rezultate incorecte de calcul. Un exemplu este un motor sincron liniar cilindric, cu un strat conductiv non-feromagnetic (manșon), în care proprietățile electrice și magnetice se schimbă când limitele secțiunii materialelor sunt comutate.

În plus față de saturația pe caracteristicile motorului de ieșire, un efect superficial și longitudinal este puternic influențat. În acest caz, una dintre sarcinile principale este sarcina condițiilor inițiale la limitele zonelor active ale mașinii.

Astfel, modelul poate fi înzestrat numai cu o parte a proprietăților designului real, astfel încât descrierea sa matematică este simplificată. Din cât de bine este selectat modelul, complexitatea calculului și precizia rezultatelor acestuia depinde.

Aparatul matematic pentru analiza modelelor motoarelor sincrone liniare cilindrice se bazează pe ecuațiile câmpului electromagnetic și se bazează pe următoarele ipoteze principale:

1. Câmpul electromagnetic este cvasistatar, deoarece curenții de schimbare și întârzierea în propagarea valului electromagnetic în câmpul câmpului sunt neglijabile.

2. În comparație cu curenții de conductivitate în conductori, curenții de conductivitate în dielectrică și curenții de convecție care apar atunci când taxele se deplasează împreună cu mediul sunt neglijabile, în legătură cu care acesta din urmă poate fi neglijat. Deoarece curenții de conductivitate, curenții de deplasare și curenții de convecție într-un dielectric, umplerea decalajului dintre stator și rotor nu sunt luate în considerare, viteza de mișcare a dielectrică (gaz sau lichid) în decalaj nu are. Influența asupra câmpului electromagnetic.

3. Valoarea inducției electromagnetice EMF este mult mai mult Sala EDS, Thompson, contact etc., în legătură cu care cele mai recente pot fi neglijate.

4. Atunci când se ia în considerare câmpul din mediul neferromagnetic, permeabilitatea magnetică relativă a acestui mediu este luată egală cu cea.

Următoarea etapă a calculului este o descriere matematică a comportamentului modelului sau construirea unui model matematic.

Calculul electromagnetic al MCE a constat din următoarele etape:

1. Selectarea tipului de analiză și crearea geometriei modelului pentru MCE.

2. Selectați tipurile de elemente, introducând proprietățile materialelor, scopul proprietăților materialelor și elementelor prin regiuni geometrice.

3. Fracționarea zonelor model pe ochiurile de elemente finite.

4. Anexă la modelul condițiilor de graniță și a sarcinilor.

5. Selectarea tipului de analiză electromagnetică, setarea opțiunilor SOLVER și soluția numerică a sistemului de ecuații.

6. Utilizarea macrocomenzilor postprocesor pentru a calcula valorile integrale de interes și analiza rezultatelor.

Etapele 1-4 se referă la stadiul de calcul al preprocesorului, pasul 5 - la etapa procesorului, pasul 6 la etapa postprocesoare.

Crearea unui model de element finit este o etapă consumatoare de timp a calculului gheții, deoarece Este legată de reproducerea geometriei mai precise a obiectului și descrierea proprietăților fizice ale regiunilor sale. Aplicarea rezonabilă a sarcinilor și a condițiilor de graniță prezintă, de asemenea, anumite dificultăți.

Soluția numerică a sistemului de ecuații se efectuează automat și în toate celelalte condiții egale este determinată de resursele hardware ale tehnologiei de calcul utilizate. Analiza rezultatelor este oarecum facilitată de uneltele de vizualizare utilizate ca parte a software-ului utilizat (PS), în același timp, una dintre cele mai puțin formalizate etape, care are cea mai mare dificultate.

Următorii parametri au fost determinați: potențialul câmpului magnetic vectorial complex A, potențialul scalar F, magnitudinea inducției câmpului magnetic B și tensiunea N. Analiza variabilelor în timp de câmpuri a fost utilizată pentru a găsi efectul de curenți de vortex din sistem.

Soluția (7) pentru un caz AC are un tip de potențial complex (caracterizat printr-o amplitudine și un unghi de fază) pentru fiecare nod model. Permeabilitatea magnetică și conductivitatea electrică a materialului regiunii pot fi specificate ca o constantă sau ca funcție de temperatură. PS-ul utilizat permit macrocomenzilor adecvate la etapa postprocesoare pentru a calcula un număr de parametri esențiali: energia câmpului electromagnetic, forțele electromagnetice, densitatea curenților de vortex, pierderea energiei electrice etc.

Trebuie subliniat, în cursul modelării finite, sarcina principală este de a determina structura modelelor: selectarea elementelor finite cu funcții de bază specifice și grade de libertate, o descriere a proprietăților fizice ale materialelor în diverse domenii , stabilirea încărcăturilor aplicate, precum și condițiile inițiale ale frontierelor.

După cum rezultă din conceptul principal al MCE, toate părțile modelului sunt împărțite în multe elemente finite interconectate în vârfurile (nodurile). Elementele finale sunt folosite destul de simple în care parametrii de câmp sunt determinați utilizând funcții de aproximare polinomială din piese.

Limitele elementelor finite în analiza bidimensională pot fi liniare (elemente de ordinul întâi) sau parabolice (elemente de ordinul secundar). Elementele liniare de fișiere au laturi directe și noduri numai în colțuri. Elementele parabolice pot avea un nod intermediar de-a lungul fiecărei părți. Se datorează acestei părți a elementului poate fi curbilinar (parabolic). Cu un număr egal de elemente, elementele parabolice oferă o mai mare precizie a calculelor, deoarece au reprodus mai exact geometria curbilinară a modelului și au funcții de formă mai precise (funcții apropiate). Cu toate acestea, calculul utilizând elementele finale ale comenzilor mari necesită resurse hardware mari și timp mai mare al motorului.

Există un număr mare de tipuri de elemente finite utilizate, printre care există elemente care concurează între ele, cu o soluție matematică rezonabilă pentru diferite modele, cum să rupă mai eficient zona.

Deoarece pentru a construi și a rezolva modelele discrete avute în vedere datorită unei cantități mari de informații prelucrate, se utilizează un computer, starea și simplitatea calculelor este importantă, ceea ce determină alegerea funcțiilor de polinomie admisibile. În același timp, problema acurateței cu care poate aproxima soluția dorită devine cea mai importantă importanță.

În sarcinile considerate, necunoscute sunt valorile potențialului magnetic vector a în nodurile (vârfurilor) elementelor finale ale zonelor corespunzătoare ale designului special al mașinii, în timp ce soluția teoretică și numerică coincid în partea centrală Din elementul final, astfel încât acuratețea maximă a calculării potențialului magnetic și a densităților curente va fi în centrul elementului.

Structura unității de control a motorului electric cilindric

Unitatea de control implementează algoritmii de control al unității liniare. Funcțional, unitatea de comandă este împărțită în două părți: informații și putere. Porțiunea de informație conține un microcontroler cu circuite / ieșire circuite de semnale discrete și analogice, precum și un circuit de schimb de date cu un computer. Unitatea de alimentare conține o schemă pentru transformarea semnalelor PWM în tensiunea înfășurărilor de fază.

Schema principiului electric al controlului unui motor electric liniar prezentat în Anexa B.

Următoarele elemente sunt utilizate pentru a organiza o parte a informațiilor din unitatea de control:

Formarea alimentelor prin tensiune stabilizată +15 V (Power în Chip DD5, DD6): Condensatoare de filtrare Si, C2, stabilizator + 15 V, diodă de protecție Vd1;

Fixarea puterii la tensiunea stabilizată +5 V (sursa de alimentare DD1, DD2, DD3, DD4 cip): rezistor R1 pentru a reduce sarcinile termice ale stabilizatorului, condensatoarele de filtrare SZ, C5, C6, divider de tensiune reglabil pe rezistoare R2, R3, netezire Condensator C4, stabilizator reglabil +5 V.

Conectorul XP1 este utilizat pentru a conecta senzorul de poziție. Un microcontroler este programat prin conectorul XP2. Rezistența R29 și tranzistorul VT9 formează automat un semnal logic "1" în modul de resetare în modul de control și nu participă la funcționarea unității de control din modul de programare.

Conectorul HRZ, cipul DD1, condensatoarele C39, C40, C41, C42 transmite date între computerul personal și unitatea de comandă în ambele direcții.

Pentru a forma feedback cu privire la tensiunea fiecărui circuit de pod, se utilizează următoarele elemente: divizor de tensiune R19-R20, R45-R46, amplificator DD3, filtrarea lanțurilor R27, R28, C23, C24.

Implementat Utilizarea cipului DD4, circuitele logice vă permit să implementați comutarea simetrică cu două polari a unei faze cu motor utilizând un semnal PWM furnizat direct de la picioarele microcontrolerului.

Pentru a implementa legile necesare de control al motorului electric linear în două faze, o generație separată de curenți în fiecare înfășurare statoră (partea fixă) este utilizată utilizând două circuite de punte, furnizând curenții de ieșire de până la 20 A în fiecare fază la o tensiune de alimentare De la 20 V la 45 V. Ca taste de alimentare au folosit tranzistorii MOS ai VT1-VT8 IRF540N al companiei Rectifier Internațional (SUA), care au o rezistență suficient de scăzută a sursei de stoc RCH \u003d 44 OIM, un preț acceptabil și prezența a unui analog intern de 2P769 IPPP (Rusia) fabricat cu acceptarea IVP primește.

Cerințe specifice pentru parametrii semnalului de control MOS-tranzistor: un stres relativ mare al declanșatorului, care este necesar pentru a finaliza tranzistorul MOS pentru a asigura comutarea rapidă, este necesar să schimbați tensiunea de pe poartă pentru un timp foarte mic ( Acțiunile microsecundelor), curenții semnificativi de reîncărcare a containerelor de intrare a MOP -transistorului, posibilitatea de a le deteriora atunci când tensiunea de control este redusă în modul "Enabled", de regulă, dictează necesitatea de a utiliza elemente suplimentare de aer condiționat semnale de control de intrare.

Pentru a reîncărca rapid containerele de intrare ale tranzistoarelor MOS, curentul de control pulsat trebuie să fie de aproximativ 1A pentru dispozitive mici și până la 7a în tranzistoare de mare putere. Coordonarea rezultatelor neajunsurilor microcircuitelor generale (controlere, logica TTL sau CMOS, etc.) cu o poartă de temperatură ridicată, se efectuează cu amplificatoare speciale de puls (drivere).

Revizuirea driverului efectuată ne-a permis să identificăm doi drivere SI9978DW din Vishay Siliconix (SUA) și IR2130 de la Rectifier Internațional (SUA) cel mai potrivit pentru gestionarea podului de tranzitiere MOP.

Aceste drivere au o protecție încorporată a tranzistoarelor de la tensiune redusă de alimentare, asigurând în același timp că tensiunea necesară de alimentare pe obloanele Mos-tranzistor, compatibilă cu CMOS de 5 volți și logica TTL, oferă viteze foarte mari de comutare, putere scăzută de dispersie și pot funcționa Modul de bootstall (la frecvențe de la zeci de Hz la sute de khz), adică Nu necesită surse suplimentare de alimentare suspendate, ceea ce vă permite să obțineți o schemă cu un număr minim de articole.

În plus, aceste drivere au un comparator încorporat care vă permite să implementați un circuit pentru protecția împotriva supraîncărcării curente și o schemă încorporată pentru eliminarea curenților transversali în tranzistoarele MOS externe.

Microcircuitele IR2130 ale redresorului internațional DD5, DD6 sunt utilizate ca unitate de comandă a unității de control, deoarece alte componente electronice sunt larg răspândite pe piața rusă și posibilitatea achiziției lor cu amănuntul.

Senzorul curent al circuitului de pod este implementat utilizând rezistoare R11, R12, R37, R38 selectate pentru implementarea producției curente la 10 A.

Folosind amplificatorul curent, R7, R8, S25, C18-C20, R30, C25-C27, este implementat prin feedback pe curenții de fază al motorului electric. Amenajarea eșantionului de macate din panoul blocului de control liniar de acțiune directă este prezentat în Figura 4.8.

Pentru a implementa algoritmii de control și prelucrarea rapidă a informațiilor primite ca microcontroler DD2, se utilizează un microcontroler digital AVR ATMEGA 32 mega produsă de AT-MEL. Microcontrolerele mega sunt microcontrolere pe 8 biți. Acestea sunt realizate prin tehnologia Low-constând de CMOS, care, în combinație cu o arhitectură îmbunătățită RISC, face posibilă obținerea celui mai bun raport de performanță / consum de energie.