1. Cylindriska linjära asynkrona motorer
För att driva nedsänkningspumpar: frågan om frågan, syftet med studien.
2. Matematiska modeller och metoder för beräkning av elektromagnetiska och termiska processer i processen.
2.1. Metoder för elektromagnetisk beräkning av framstegen.
2.1.1. Elektromagnetisk beräkning genom processen med EN-N-fyra generaler.
2.1.2. Elektromagnetisk beräkning av processen med ändliga element.
F 2.2. Metod för beräkning av cyklikogram av arbete genom processen.
2,3. Metod för beräkning av processens termiska tillstånd.
3. Analys av konstruktiva versioner Anläggningar för drev av nedsänkbara pumpar.
3.1. Installationer med det sekundära elementets interna läge.
3.2. Contoted gasland med rörlig induktor.
3,3. Contoted vakt med en fast induktor.
4. Studie av förmågan att förbättra egenskaperna
Hålla pris.
4,1. Utvärdering av möjligheter att förbättra processens egenskaper med ett oljesystem med ett tyst sekundärt element vid lågfrekvent diet.
4,2. Analys av effekten av värdet av öppningen av induktorspåret på chandelinerna.
4,3. Studie av effekten av tjockleken på skikten i kombinerat vi på Jondaens index med det sekundära elementets interna arrangemang.
4,4. Undersökning av effekten av tjockleken på skikten av kombinerat vi på indikatorerna för den bearbetade Jonda med en rörlig induktor.
4,5. Studie av effekten av tjockleken på skikten av kombinerat vi på indikatorerna för de bearbetade Jonas med en fast induktor.
4,6. Studie av energifikationsindikatorerna för Jonda under drift i det ömsesidiga läget.
5. Val av konstruktionen av Jonda för drivning av nedsänkta kolvpumpar.
5.1. Analys och jämförelse av de tekniska och ekonomiska indikatorerna för processen.
5,2. Jämförelse av processens termiska tillstånd.
6. Praktiskt genomförande av resultat. C.
6,1. Experimentell forskning genom processen. MEN
6,2. Skapande av stativet för testning av linjär elektrisk drivbaserad gelé.
6,3. Utveckling av pilotindustrin av framstegen.
De viktigaste resultaten av arbetet.
Bibliografisk lista.
Rekommenderad lista över avhandlingar
Utveckling och studie av modulen i en linjär ventilator för nedsänkbara oljepumpspumpar 2017, kandidat av teknisk vetenskap skojar, Sergey Vladimirovich
Utveckling och undersökning av den elektriska enheten för oljepumpande pumpar med en nedsänkbar magnetoelektrisk motor 2008, Kandidat av tekniska vetenskaper Okuneev, Nadezhda Anatolyevna
Tekniska processer och tekniska medel säkerställer effektiv drift av den djupa kolvpumpen 2010, Doktor i Tekniska Vetenskap Semenov, Vladislav Vladimirovich
Multi-pole magnetoelektrisk motor med fraktionella tänderlindningar för nedsänkbar pumpdrift 2012, kandidat av tekniska vetenskap Salah Ahmed Abdel Maksud Selim
Energibesparande elektrisk utrustning av oljeinstallationer med plunger nedsänkbar pump 2012, kandidat av teknisk vetenskap Artkayev, Elmira Midkhatna
Avhandlingen (del av författarens abstrakt) på ämnet "cylindriska linjära asynkrona motorer för enheten av nedsänkbara kolvpumpar"
Cylindriska linjära asynkronmotorer (jondays), kallad ibland koaxial, kan ligga till grund för de elektriska enheterna för den fram och återgående rörelsen, som ett alternativ till drivrutiner med mekaniska omvandlare av typen av rörelse (typ av skruvmutter eller kugghjul), såväl som pneumatiska och i vissa fall hydrauliska enheter. Jämfört med de angivna typerna av enheter har linjära elektriska enheter med direkt överföring av elektromagnetiska ansträngningar till rullande element bättre justering av egenskaper, ökad tillförlitlighet, kräver mindre driftskostnader. Som följer av litterära källor finner Jonde användningen av ett antal produktionsmekanismer när man skapar elektriska enheter: omkopplingsutrustning (till exempel bortkopplare i kraftledningssystemen i storstaden); pushers eller dischargers som används i flödesledningarna; Kolv eller kolvpumpar, kompressorer; Skjutdörrar och fönster Fraumg butiker eller växthus; olika manipulatorer; Avlopp och dämpare; kasta enheter; Mekanismerna för chockverkan (jackhammare, missiler) etc. De angivna kapaciteterna för linjära elektriska enheter stöder ett hållbart intresse för deras utveckling och forskning. I de flesta fall arbetar Jonde i kortsiktiga arbetslägen. Sådana motorer kan betraktas som energiomvandlare, men som strömomvandlare. I det här fallet flyttas en sådan kvalitetsindikator som effektivitetskoefficient i bakgrunden. Samtidigt arbetar i cykliska enheter (enheter av pumpar, kompressorer, manipulatorer, jackhammare etc.) i återkallande och långa lägen. I dessa fall blir uppgiften att öka de tekniska och ekonomiska indikatorerna för det linjära elektriska manöverdonet på grundval av processen relevant.
I synnerhet är en av de krävda applikationerna att använda dem i pumpenheter för att lyfta olja från brunnar. För närvarande används för dessa ändamål två metoder för mekaniserad oljeproduktion främst:
1. Lyft med installationen av nedsänkbara elektriska mittpumpar (WEZN).
2. Lyft med stavdjuppumpar (SHGN).
Dämpbara elektriska centra med en enhet från höghastighets nedsänkbara asynkrona eller ventilmotorer används för att producera olja från högfria brunnar (25 m / dag och högre). Antalet vältryckbrunnar varje år blir dock mindre och mindre. Det aktiva utnyttjandet av högteknologiska brunnar leder till en gradvis minskning av sin flödeshastighet. Samtidigt blir pumpproduktiviteten överdriven, vilket leder till en droppe i plastvätskans nivå i brunn och nödsituationer (pumpens torra kurs). Med nedgången av flödeshastigheten under 25 m / dag istället för nedsänkbara elektriska mittpumpar, installeras stångdjuppumparna med drivrutinerna från gungmaskinerna, som idag fick grundfördelningen. Det ständigt växande antalet brunnar med små och medelstora bevis ökar ytterligare sin andel i den övergripande utrustningsfonden för oljeproduktion.
Installationen av stångens djupa pump består av en markbalanter-rockar gungmaskin och en nedsänkbar kolvpump. Kommunikationsgungning med en kolv utförs av en stapel, vars längd är 1500-2000 m. För att ge stavarna, är det möjligt att större styvhet görs av speciella stål. Installationer av SHGN och gungningsmaskiner var utbredd på grund av underhållets enkelhet. Produktionen på detta sätt har dock uppenbara nackdelar:
Använd pumpning - kompressorrör och stavar orsakade av friktion av deras ytor.
Frekvent frukostbrott och en liten Interremmer-resurs (300-350 dagar).
Låga justeringsegenskaper hos stångpumpenheter och det associerade behovet av att använda flera storlekar av verktygsmaskiner - gungsytor, liksom svårigheter som uppstår vid förändringen i brunnflödeshastigheten.
Stora dimensioner och massmaskiner - Vagga ansikten och stavar som gör det svårt att transportera och installera.
Dessa nackdelar bestämmer sökandet efter tekniska lösningar för att skapa flyktiga djuppumpningsinstallationer. En av dessa lösningar är användningen av kolvpumpar med distriktyp med linjär baserad enhet asynkrona motorer. I det här fallet är stavarna och gungebrädorna uteslutna, det förenklas maximalt mekanisk del. Strömförsörjning till sådana motorer till ett djup av 1,5-2,0 km kan utföras per kabel, precis som det är gjord i den elektriska utrustningen och centrifugal-nedsänkbara pumpar.
På 70- och 1970-talet av förra seklet, på en våg av ett gemensamt intresse av intresse för linjära motorer i Sovjetunionen, genomfördes studier och utvecklade cylindriska djupcylindriska avsättningar. Huvudutvecklingen genomfördes på Permnipeineft Institute (Perm), Special Design Bureau linjära elmotorer (Kiev), Institute of Electrodynamics of Academy of Sciences of the Ukrainian SSR (Kiev) och SLE av magnetiska hydrodynamik (Riga). Trots det stora antalet tekniska lösningar på detta område praktisk applikation Dessa inställningar mottog inte. Den främsta orsaken till detta var de låga specifika och energiindikatorerna för cylindriska bommar, vars orsak var omöjligheten att tillhandahålla hastigheten på det löpande fältet 2-3 m / s med tillförsel av industrifrekvens på 50 Hz. Dessa motorer hade en synkron hastighet på löpfältet 6-8 m / s och vid drift med en rörelsehastighet på 1-2 m / s hade en ökad glid S \u003d 0,7-0,9, vilket åtföljdes av en hög nivå av förlust och Låg effektivitet. För att minska hastigheten på det löpande fältet upp till 2-3 m / s med ström från frekvensen av 50 Hz, är det nödvändigt att minska tändernas tjocklek och spolar upp till 3-5 mm, vilket är oacceptabelt för överväganden av designens tekniska och tillförlitlighet. I samband med dessa brister av forskning i denna riktning minimerades.
Ämnet av möjligheten att förbättra indikatorerna på cylindriska bommar för att driva djupa pumpar under makt från en lågfrekvent källa påverkades i de år som inte genomfördes. Massfördelningen av den frekvensjusterbara elfördelningen och trenderna för kontinuerlig minskning av kostnads- och massdimensionella indikatorer på modern halvledarutrustning ger relevant forskning inom området för att förbättra låghastighetsjournalindikatorerna. Förbättrad energi och specifika indikatorer Anläggningar Genom att minska hastigheten på körfältet när du slår från frekvensomvandlaren gör det möjligt att återgå till problemet med att skapa avelpumpande växter och, eventuellt för att säkerställa deras praktiska genomförande. Detta ämne är särskilt relevant för detta ämne som för närvarande i Ryssland överges mer än 50% av Wells Foundation på grund av en minskning av flödeshastigheten. Installation av gungningsmaskiner i brunnar med en kapacitet på mindre än 10 m3 / dag visar sig vara ekonomiskt olönsamma på grund av höga driftskostnader. Varje år växer antalet sådana brunnar bara, och alternativ till installationerna av shgn har ännu inte skapats. Problemet med drift av lågnittade brunnar idag är en av de mest pressande i oljeindustrin.
Funktionerna hos elektromagnetiska och termiska processer inom de som behandlas är bundna, först och främst med begränsningen av den yttre diametern av framstegen, bestämd av storleken på höljesrör och de specifika betingelserna för kylning av de aktiva delarna av maskinen . Efterfrågan på cylindriska ben krävde utvecklingen av nya mönster av motorer och utvecklingen av årets teori baserat på de moderna möjligheterna för datasimulering.
Syftet med avhandlingsarbetet är att öka de specifika indikatorerna och energieffektiviteten hos cylindriska linjära asynkronmotorer, utvecklingen av framstegen med förbättrade egenskaper för drivkraften för nedsänkbara kolvpumpar.
Uppgifter för forskning. För att uppnå detta ändamål löstes följande uppgifter:
1. Matte modellering Anläggningar med användning av metoden för analog modellering av flerskiktsstrukturer (E-N-quadolutes) och metoden för ändliga element i en tvådimensionell inställning av problemet (inklusive axiell symmetri).
2. Studie av möjligheter att förbättra egenskaperna hos kapellet i strömförsörjningen från källan till den reducerade frekvensen.
3. Studie av påverkan av en begränsad tjocklek av det sekundära elementet och tjockleken hos en högledande kopparbeläggning på CHANDA-indikatorerna.
4. Utveckling och jämförelse av konstruktionerna av Jonda för drev av nedsänkbara kolvpumpar.
5. Matematisk modellering av termiska processpelare med hjälp av metoden för ändliga element.
6. Skapande av en metod för beräkning av cyklikogram och resulterande indikatorer på Jondu som arbetar som en del av en nedsänkbar installation med en kolvpump.
7. Experimentell studie av cylindriska sätt.
Forskningsmetoder. Lösningen av de beräknade nuvarande målen utfördes med användning av metoden för analog modellering av flerskiktsstrukturer och metoden för ändliga element baserade på teorin om elektromagnetiska och termiska fält. En bedömning av integrerade indikatorer utfördes med användning av de inbyggda förmågan att beräkna paket med de ändliga elementen i FEMM 3.4.2 och ELCUT 4.2 T. i metoden för att beräkna cyklogrammen, differentialmekaniska rörelsesekvationer som arbetar med statisk mekaniska egenskaper Motor och belastningsegenskaper hos objektet drivs. I metoden för termisk beräkning används metoder för bestämning av det kvasistationsdämpande termiska tillståndet med användning av ovanstående genomsnittliga volymetriska förluster. Genomförandet av de utvecklade teknikerna genomfördes i MathCAD 11 Enterprise Edition matematisk miljö. Noggrannheten i matematiska modeller och beräkningsresultat bekräftas genom jämförelse av bosättningar på olika metoder och beräknade resultat med experimentella data för experimentell process.
Arbetets vetenskapliga nyhet är som följer:
Nya mönster föreslås, diagrammen för elektromagnetiska processer i dem avslöjas;
Matematiska modeller och metoder för beräkning av processen med en-H-fyra generella och ändliga element, med beaktande av särdragen i den nya designen och olinjäriteten hos materialets magnetiska egenskaper;
Tillvägagångssättet för studien av egenskaperna hos framstegen föreslogs på grundval av en sekventiell lösning på elektromagnetiska, termiska problem och beräkna cyklikogrammet av motordriften som en del av pumpenheten;
En jämförelse av egenskaperna hos konstruktionerna av konstruktionerna av Jonda är gjorda, fördelarna med de bearbetade alternativen visas.
Det praktiska värdet av det utförda arbetet är som följer:
Egenskaperna hos strömförsörjningen från källan till den reducerade frekvensen uppskattas, frekvensnivån visas, rationell för nedsänkbar chassion. I synnerhet visades det att en minskning av glidfrekvensen mindre än 45 Hz inte är tillrådligt på grund av en ökning av djupet av fältpenetration och försämring av processens egenskaper i fallet med användning av en begränsad tjocklek av VE;
En analys av egenskaperna och jämförelsen av indikatorerna för olika konstruktionskonstruktioner. För att driva nedsänkbara kolvpumpar, den konverterade konstruktionen av jeonden med en rörlig induktor, som har de bästa indikatorerna bland andra alternativ;
Ett program för beräkning av de infiniterade och konverterade strukturerna av påverkan med metoden för E-N-Quaduplets med möjlighet att ta hänsyn till den verkliga tjockleken hos de dvs lagren och mättnaden av stålskiktet;
Skapade rutnätsmodeller av mer än 50 chanders för beräkning med slutelementmetoden i FEMM-paketet 3.4.2, som kan användas i projektpraxis;
Metoden för att beräkna cyklikogram och indikatorer på manöverdonet för nedsänkbara pumpenheter från infanteriet som helhet skapas.
Implementering av arbete. Resultaten av NIR sänds för användning i utvecklingen av NPF Bitek LLC. De klassiska beräkningsprogrammen används i utbildningsprocessen för avdelningen för elektroteknik och elektrotekniska system och elektriska maskiner i Uralstatens tekniska universitet - i PI.
Godkännande av arbete. De viktigaste resultaten rapporterades och diskuterades:
NPK "Problem och prestationer inom industriell energi" (Ekaterinburg, 2002, 2004)
7: e NPK "Energibesparingsteknik och teknik" (Ekaterinburg, 2004);
IV International (XV all-ryska) konferens om den automatiska enheten "Automatiserad elektrisk enhet i XXI-talet: Utvecklingsvägar" (Magnitogorsk, 2004);
All-Russian ElectRotechnical Congress (Moskva, 2005);
Rapporteringskonferenser av unga forskare UPTU-UPI (Yekaterinburg, 2003-2005).
1. Cylindriska linjära asynkronmotorer för enheten av nedsänkbara kolvpumpar: Fråga Status, Forskningsuppgifter
Grunden för linjära elektriska enheter av nedsänkbara kolvpumpar är cylindriska linjära asynkronmotorer (Jonde), vars främsta fördelar är: frånvaron av huvudenheter och förluster i dem, frånvaron av en tvärkantseffekt, geometrisk och elektromagnetisk symmetri. Därför är tekniska lösningar av intresse att utveckla sådana beställningar som används för andra ändamål (drivenheter, pushers i.t.p.). Dessutom, med en systematisk lösning på skapandet av djuppumpande enheter med journalen, förutom mönster av pumpar och motorer, bör tekniska lösningar betraktas som tekniska lösningar för förvaltning och skydd av elektriska enheter.
Den enklaste varianten av det konstruktiva utförandet av JUTA-pumpsystemet beaktas. Kolvpump i kombination med en linjär asynkronmotor (fig 1,1, a) är en kolv 6, vilken är associerad med en rullande del 4 linjär motor. Den senare, som interagerar med induktorn 3 med lindningar 2, bunden kabel 1 till strömkällan, skapar kraft lyft eller sänker kolven. När du flyttar upp kolven, som är belägen inuti cylindern 9 absorberas olja genom ventilen 7.
Med kolvens tillvägagångssätt i toppositionen ändras växlingen av faserna och den rörliga delen av den linjära motorn tillsammans med kolven sänks. I detta fall passerar olja, belägen inuti cylindern 9, genom ventilen 8 in i kolvens inre hålighet. Med en ytterligare förändring i växling av faser flyttas den rörliga delen växelvis upp och ner och tar upp en del olja med varje klocka. Från toppen av röret går oljan in i ackumuleringstanken för vidare transport. Därefter upprepas cykeln och varje gång oljepartiet höjs till toppen.
En liknande lösning som föreslagits av Portnipeineft-institutet och beskrivs i, som visas i fig. 1.1.6.
För att öka prestanda för pumpbaserade pumpinstallationer har aggregat utvecklats dubbelverkan . Till exempel i fig. 1.1, b visar den djupa pumpningsenheten av dubbelverkan. Pumpen är placerad längst ner på enheten. När pumpens arbetshåligheter använde både den stänkfria regionen och lagret. I detta fall placeras en utmatningsventil som konsekvent på båda kaviteterna i kolven.
Huvudsaken konstruktiv funktion Borrhålpumpningsinstallationer är en begränsad håldiameter och ett hölje, högst 130 mm. För att ge ström som krävs för att öka strömmen kan den totala inställningslängden, som innehåller en pump och nedsänkbar motor, nå 12 meter. Längden på nedsänkningsmotorn kan överstiga den yttre diametern på 50 gånger eller mer. För att rotera asynkrona motorer bestämmer denna funktion svårigheter med stylingslindning i spåren av en sådan motor. Likvningen utförs från konventionella ringspolar, och begränsningarna av motordiametern leder till svårigheter vid framkallande av den inducermagnetiska rörledningen, som bör ha en linerriktning parallell axel hos motorn.
De tidigare föreslagna lösningarna baserades på administrering av den traditionella uninstantdesignen i pumpenheterna, i vilka det sekundära elementet är beläget inuti induktorn. En sådan konstruktion under betingelser med begränsad yttre motordiameter bestämmer den sekundära elementets lilla diameter och följaktligen det lilla området av motorns aktiva yta. Som ett resultat har sådana motorer låga specifika indikatorer ( mekanisk kraft och dragkraft per enhetslängd). Detta tillsättes till problemen med att tillverka induktormagnetisk rörledning och montering av hela konstruktionen av en sådan motor. En 6 B.
Fikon. 1,1. Alternativ för utförande av nedsänkbara pumpningsinstallationer från tidskriften 1 ----:
Fikon. 1,2. Konstruktiva designscheman Installation: A - Traditionell, B - Adresserad
Under betingelser med begränsad yttre diameter av det nedsänkbara chassit kan en signifikant ökning av de specifika indikatorerna uppnås med användning av en "konvertibel" krets "-induktor - ett sekundärt element" (fig 1,2,6), vid vilken den sekundära delen täcker induktor. I det här fallet är det möjligt att öka volymen av den elektromagnetiska kärnan hos motorn med samma diameter av huset, på grund av vilken en signifikant ökning av de specifika indikatorerna uppnås jämfört med den oövervakade konstruktionen med lika stora värden av induktorströmbelastning.
Svårigheter förknippade med tillverkningen av den magnetiska rörledningen av det sekundära elementet i stålplåtselementet, med hänsyn till de angivna förhållandena av diametriska storlekar och längd, gör företrädesvis användningen av en massiv stålmagnetisk rörledning, som appliceras hög- ledande (koppar) beläggning. I det här fallet är det möjligt att använda chassiens stålchassi som en magnetisk krets.
Detta säkerställer det största området av Chandas aktiva yta. Dessutom kommer de förluster som fördelar i det sekundära elementet direkt in i kylmediet. Eftersom arbetet i cykliskt läge kännetecknas av närvaron av överklockningsområden med förhöjda glid och förluster i det sekundära elementet, spelar denna funktion en positiv roll. Studien av litterära källor visar att de konverterade strukturerna av vägen lär sig betydligt mindre än unconsigned. Därför är studien av sådana strukturer för att förbättra de framstegsdepartement, särskilt för drivning av nedsänkbara kolvpumpar, relevant.
Ett av de största hindren för spridningen av cylindriska linjära motorer är problemet med att tillhandahålla acceptabla indikatorer när näring från en standard industrifrekvens på 50 Hz. För användningen av Jonda som en pump pumpkörning, maxhastighet Kolven rörelserna bör vara 1-2 m / s. Den linjära motorns synkrona hastighet beror på frekvensen av nätverket och på värdet av poldelningsavdelningen, vilket i sin tur beror på tandavdelningsbredden och antalet spår per pol och fasen:
GS \u003d 2. / GG, där t \u003d 3-Q-T2. (1.1)
Som praktik visar, vid tillverkning av en tass med en tanddelning, mindre än 10-15 mm, ökar komplexiteten hos tillverkningen och faller tillförlitlighet. Vid framkallande av en inducerare med antalet spår per pol och fas Q \u003d 2 och ovan kommer skyddets synkronhastighet vid en frekvens av 50 Hz att vara 6-9 m / s. Med tanke på att på grund av begränsad strokellängd bör den rörliga delen av den rörliga delen inte överstiga 2 m / s, en sådan motor kommer att fungera med höga glidvärden och därmed med låg effektivitet och i svår termiskt läge. För att säkerställa arbete när glidande s<0.3 необходимо выполнять ЦЛАД с полюсным делением т<30 мм. Уменьшение полюсного деления кроме технологических проблем ведет к ухудшению показателей двигателя из-за роста намагничивающего тока. Для обеспечения приемлемых показателей таких ЦЛАД воздушный зазор должен составлять 0.1-0.2 мм . При увеличении зазора до технологически приемлемых значений 0.4-0.6 мм рост намагничивающего тока приводит к значительному снижению усилия и технико-экономических показателей ЦЛАД.
Det viktigaste sättet att förbättra processens egenskaper är dess kraft från en justerbar frekvensomriktare. I det här fallet kan den linjära motorn utformas på den mest lönsamma frekvensen för den stadiga rörelsen. Dessutom ändrar frekvensen enligt den erforderliga lagen, varje gång motorn startar, är det möjligt att avsevärt minska energiförlusten i transienta processer, och vid bromsning är det möjligt att använda en återvinningsbromsmetod som förbättrar de totala energieegenskaperna hos kör. På 70-80-talet var användningen av en justerbar frekvensomvandlare för att kontrollera nedsänkta anläggningar med linjära elmotorer innehöll en otillräcklig nivå av utveckling av kraftelektronik. För närvarande kan massfördelningen av halvledarteknikerna göra att du kan förverkliga denna möjlighet.
När man utvecklar nya versioner av nedsänkbara installationer med en linjär motordrivning, implementeringen av pumpens kombinerade konstruktioner och den motorn som erbjuds på 70-talet och visas i fig. 1.1 Svårighetsgrad. Nya installationer ska ha ett separat utförande av PLA- och kolvpumpen. När kolvpumpen är belägen ovanför den linjära motorn under drift, erhålls plastvätskan i pumpen genom den ringformiga kanalen mellan vägen och höljets rör, vilket gör tvångsavkylningen av vägen. Installationen av en sådan kolvpump med en linjär motordrivning är nästan identisk med installationen av elektriska mittpumpar med en enhet från nedsänkbara asynkrona elmotorer. Schemat för en sådan installation visas i fig. 1,3. Installationen innehåller: 1-cylindrisk linjär motor, 2 - Hydrauliskt skydd, 3 ~ kolvpump, 4-hölje, 5 - Pumpkompressorrör, 6 - Kabellinje, 7 - Utrustning av brunnar, 8 - Utgångskabelanslutningsobjekt, 9 - Komplett transformatoranordning, 10 - motorstyrningsstation.
Genom att sammanfatta kan det sägas att utvecklingen av nedsänkbara kolvpumpar med en linjär elektrisk enhet förblir en brådskande uppgift, att lösa som det är nödvändigt att utveckla nya motordesigner och utforska möjligheterna att öka sina indikatorer på grund av det rationella urvalet av Effektfrekvens, geometriska sålar av den elektromagnetiska kärnan och motorkylningsalternativen. Lösningen av dessa uppgifter är särskilt i förhållande till nya mönster kräver skapandet av matematiska modeller och metoder för beräkning av motorer.
När man utvecklar matematiska modeller åberopades författaren både de tidigare utvecklade tillvägagångssätten och möjligheterna hos moderna applikationspaket.
Fikon. 1,3. Schema av nedsänkbar installation med processen
Liknande avhandlingar i specialområdet "elektromekanik och elektriska apparater", 05.09.01 Cifra Vac
Förbättra effektiviteten hos borehålpumpar genom att applicera ventilinsänkbara elmotorer 2007, kandidat av teknisk vetenskap Kamaletdinov, Rustam Sagaryarovich
Studie av möjligheter och utveckling av medel för att förbättra seriella submersibla ventiler Elektriska motorer för oljepumpspumpar 2012, kandidat av teknisk vetenskap Khotsyanov, Ivan Dmitrievich
Utvecklingen av teorin och sammanfatta erfarenheten av utvecklingen av automatiserade elektriska enheter av aggregaten av olje- och gaskomplexet 2004, Doktor i Tekniska Vetenskap Zyuv, Anatoly Mikhailovich
Låghastighetsdubbostator Asynkronmotor för maskinverktyg Gungbäddar med låg-nitade oljebrunnar 2011, kandidat av teknisk vetenskap Burmakin, Artem Mikhailovich
Analys av funktionerna i drift och förbättring av effektiviteten av applicering av kedjestationer av borehålstångspumpar 2013, kandidat av teknisk vetenskap Sithdikov, Marat Rinatovich
Slutsats av avhandling på ämnet "Elektromekanik och elapparat", Sokolov, Vitaly Vadimovich
Huvudsakliga resultat
1. Baserat på granskningen av litteratur och patentkällor, med tanke på den befintliga erfarenheten av att använda cylindriska linjära motorer för att driva djupa kolvpumpar, som syftar till att förbättra strukturerna och optimeringen av processens egenskaper.
2. Det framgår att användningen av frekvensomvandlarens ljuskrona, liksom utvecklingen av nya strukturer, kan avsevärt förbättra de tekniska och ekonomiska indikatorerna för Jonda och säkerställa deras framgångsrika industriella genomförande.
3. Metoder för elektromagnetisk beräkning av bromsen på EN-H-fyra-polen och metoden för ändliga element, med beaktande av icke-linejäriteten hos de magnetiska egenskaperna hos materialen och egenskaperna hos de nya konstruktionerna av processen, främst begränsad tjocklek av den massiva ve.
4. skapade en metod för att beräkna cyklikogram drift och energiindikatorer för Jonde, liksom motorns termiska tillstånd när den fungerar i ett fram- och återgående läge.
5. Systematiska studier av påverkan på kapellets egenskaper med den massiva vi frekvensen av glidningen, storleken på poldeldelen, gapet, den aktuella belastningen, den begränsade tjockleken hos VE och tjockleken på den högledande beläggningen utförs. Effekten av den begränsade tjockleken hos VE och högledande beläggning på chandelinerna visas. Det har fastställts att arbetet med de nedsänkbara investeringarna som behandlas med den begränsade tjockleken på VE vid glidfrekvensen på mindre än 4-5 Hz är opraktisk. Det optimala sortimentet av polavdelningar ligger i det här fallet i intervallet 90-110 mm.
6. Nya kedjiga konstruktioner har utvecklats för att avsevärt öka de specifika indikatorerna under förhållanden med begränsad ytterdiameter. En jämförelse gjordes av tekniska och ekonomiska indikatorer och termiska regimer av nya strukturer med traditionella irreversibla byggdesigner. Genom användning av nya konstruktionskonstruktioner och en reducerad effektfrekvens är det möjligt att uppnå en ansträngning vid driftpunkten för den mekaniska egenskapen på 0,7-1 kN per 1 m av induktorlängden för att JAGE med en yttre diameter av 117 mm . Nya tekniska lösningar antas patent, material är under övervägande i rospatent.
7. Beräkningar av cyklograms arbete Tomten för djupa pumpar visade att på grund av det icke-stationära driftsättet, minskar CPD: s regleringseffektivitet 1,5 gånger och mer jämfört med effektiviteten i det stadiga läget och är 0,3- 0,33. Den nådda nivån motsvarar de genomsnittliga parametrarna för de djupa pumpningsinstallationerna.
8. Experimentella studier av laboratoriet Jonde visade att de föreslagna beräkningsmetoderna ger noggrannhet för teknisk praxis och bekräfta korrektheten av teoretiska förutsättningar. Metodens noggrannhet bekräftas också genom att jämföra beräkningsresultatet med olika metoder.
9. Utvecklade metoder, forskningsresultat och rekommendationer överförs till Bitek NPF LLC och används i utvecklingen av ett experimentellt industriellt urval av nedsänkning Jonde. Metoder och beräkningsprogram Anläggningar används i utbildningsprocessen för avdelningen för elteknik och elektrotekniska system och elektriska maskiner i Uralstatens tekniska universitet - UPI.
Referenser avhandlingsforskning kandidat av teknisk vetenskap Sokolov, Vitaly Vadimovich, 2006
1. Veselovsky på, Konyaev A.YU., Sarapulov F.N. Linjära asynkrona motorer. - M.: Energoatomizdat, 1991.-256c.
2. Aizenggean B.M. Linjära elmotorer. Översikt. - M.: Viniti, 1975, T.1. -112 s.
3. Sokolov M.M., Sorokin L.K. Elektrisk enhet med linjära motorer. . -M: Energi, 1974.-136c.
4. Izhel G.i., Rebrov S.A., Shapovalenko A.g. Linjära asynkrona motorer. - Kiev: Teknik, 1975.-135 p.
5. Veselovsky på, Verkin M.n. Induktionsmotorer med öppen magnetisk krets. Granska information. - m.: Inform-Electric, 1974.-48с.
6. Volydek A.i. Induktion MHD-maskiner med flytande metallbearbetning TEL.-L.: Energi, 1970.-272 s.
7. Izhel G.i., Shevchenko V.I. Skapa linjära elmotorer: Utsikter för genomförande och deras ekonomiska effektivitet // elektrisk enhet med linjära elmotorer: Förfaranden från All-Union-vetenskapliga konferensen .- Kiev: 1976, t.1, s. 13-20.
8. Lokpshn L.i., Semenov V.V. Den djupa kolvpumpen med en cylindrisk induktionsmotor // elektrisk enhet med linjära elmotorer: Förfaranden från All-Union Scientific Conference. - Kiev: 1976, T.2, s. 39-43.
9. Linjära motorer av nedsänkbara versioner för drivning av djupa kolvpumpar / l.i.l.lokshin, v.v. Semenov, A.n. Sur, g.a. Chazes // Abstracts av rapporterna om uralkonferensen om magnetisk hydrodynamik.-Perm, 1974, s.51-52.
10. Linjära nedsänkbara elektriska pumpar / L.I. Lokshin, V.V. Semenov et al .// Abstracts av uralkonferensen om magnetisk hydrodynamik. - Perm, 1974, s.52-53.
11. P. SEMENOV V.V. Linjär asynkronmotor kolvpump med ett sekundärt element som kombinerar funktionen av arbetsvätskan och kontrollen // abstrakt avhandling.k.t.n., - Sverdlovsk, 1982, -18 p.
12. SEMENOV V.V. De viktigaste trenderna i byggnadsstyrsystem för den linjära motorn på djupa pumpar // Samling av vetenskapliga verk UPI, -SVERDLOVSK, 1977, s. 47-53.
13. Lokshin L.i., Sur A.n., Chazov G.A. När det gäller att skapa en flyktig pump med en linjär elektrisk drivning // maskiner och oljeutrustning - m.: 1979, №12, s.37-39.
14. M. ZNAch A.M. Styrsystemet för den nedsänkbara linjära elektriska motorn hos pumpenheten för oljeproduktion // Elektromekanisk energiomvandling: Lör. Vetenskapliga Labors.-Kiev, 1986, s.136-139.
15. Tiysmus H.A., Luck Yu.Ya., Teemets R.A. Erfarenhet av utveckling, tillverkning och användning av linjära asynkronmotorer // Trudy TLI, Tallinn, 1986, nr 627, s. 15-25.
16. Studie av parametrarna och egenskaperna hos tassen med en cylindrisk extern sekundär del / j.nazarko, m.tall // pr. Nauk. Inst. UKL. Electromaszyn Polutechniki Warszawskie.-1981, 33, C. 7-26 (Paulus), RZH UM, 1983, №1i218.
17. Lokshin L.i., Vershinin V.A. På metoden för termisk beräkning av linjära asynkrona nedsänkbara motorer // Samling av vetenskapliga verk UPI, -SVERDLOVSK, 1977, s.42-47.
18. Sapsalev A.V. Cyklisk yttre elektrisk drivning // Elektroteknik, 2000, №11, s.29-34.
19. Mogilnikov B.C., Oleinikov A.M., Strelkov A.n. Asynkrona motorer med en tvåskikts rotor och deras tillämpning. - M.: Energoatom-Edition, 1983.-120С.
20. Sipailov G.A., Sannikov D.i., Zhadan V.A. Värm hydrauliska och aerodynamiska beräkningar i elektriska maskiner. - M: högre. SHK., 1989.-239c.
21. Mamedshakhov m.e. Särskilda elektromekaniska energiomvandlare i den nationella ekonomin. -Tashkent: Fan, 1985.-120s.
22. Kutateradze S.S. Värmeöverföring och hydraulisk motstånd. -M.: Energoatomizdat, 1990.-367c.
23. Inkin A.i. Elektromagnetiska fält och parametrar av elektrisk ma-shin.-Novosibirsk: Yuka, 2002.- 464с.
24. Bessonov J1.a. Teoretiska grundval av elteknik. Elektromagnetiska fält: Tutorial. 10 ed., Stereotyp. - M.: Garriar, 2003.-317c.
25. Matematiska modeller av linjära induktionsmaskiner baserade på substitutionssystem: Tutorial / F.N. Sarapulov, S.F. Sarapulov, P. Shymchak. 2: a upplagan, rekreation. och tillägg. Ekaterinburg: Gou VPO UPI, 2005. -431 sid.
26. Cylindriska linjära elmotorer med förbättrade egenskaper / a.YU. Konyaev, S. V. Sobolev, V.A. Gorytinov, V.V. Sokolov // Material av den ryska elektriska kongressen. - M., 2005, s.143-144.
27. Metoder för att förbättra indikatorerna för cylindriska linjära asynkronmotorer / V.A. Gorytinov, A.YU. Konyaev, V.V. Sokolov // Energi i regionen. 2006, №1-2, s.51-53.
28. sätt att förbättra cylindriska linjära asynkronmotorer / v.a. Gorytinov, A.YU. Konyaev, S.V. Sobolev, V.V. Sokolov // Elektriska komplex och system: InteruSiversity Scientific Collection.-UFA: Ugatu, 2005, s. 88-93.
29. A.S. USSR №491793. Den djupa kolvflyktiga pumpen med dubbelaktion / v.v. Semenov, L.I. Lokshin, G.A. Schazov; Permini-Pinft, hävdar. 12/30/170 Nr 1601978. Publ. -0.02.76. IPC F04B47 / 00.
30.a. USSR №538153. BreakTang Pump Unit / E.M. GNEEV, G.G. SMEDDA, \u200b\u200bL.I. Lokshin et al.; Permnipineft. Skede. 07/02/73 Nr 1941873. Publ. 25.01.77. IPC F04B47 / 00.
31.a. USSR№1183710 Väl pumpningsenhet / A.K. Shidlo-Sky, L.G. Bezless, A.P. Ostrovsky et al; Institutet för elektrodynamik av akademins vetenskaps akademiens SSR, UKR. Niii oljeindustrin. Skede. 20.03.81 №3263115 / 25-06. Publ. BI, 1985,37. IPC F04B47 / 06.
32. A.S. USSR№909291. Elektromagnetisk borehålpump / A.A. Znyak, a.e. TINTA, V.M. Folyhorphors, etc.; SKB MHD Institute of Physics En Latv. SSR. Skede. 02.04.80 №2902528 / 25-06. Publ. i bi. 1983, №8. IPC F04B 43/04, F04B 17/04.
33. A.s. USSR№909290. Elektromagnetisk borehålpump / A.A. Znyak, a.e. TINTA, V.M. Folyhorphors, etc.; SKB MHD Institute of Physics En Latv. SSR. Skede. 02.04.80 №2902527 / 25-06. Publ. i bi. 1983, №8. IPC F04B 43/04, F04B 17/04.
34. US patent nr 4548552. Djupmonterad installation. Dual Valve Well Pump Installation / D.R. Stenek. Skede. 02/17/84 Nr 581500. Publ. 22.10.85. Mtikf04b 17/04. (NKI 417/417).
35. US patent nr 4687054. Linjär motor för en nackhålspump. Linjär elektrisk motor för nedhålsanvändning / g.w. Russel, L.B. Under trä. Skede. 03/21/85 nr 714564. 18.08.87. IPC E21B 43/00. F04b 17/04. (NKI 166/664).
36. A.S. CCHR№183118. Linjär asynkron motor. Linearni Induk-CNI Motor / Ianeva P. Agges. 06.06.75 №PV 3970-75. Publ. 15.05.80. MPK H02K41 / 02.
37. Patent CPP nr 70617. Cylindrisk linjär lågfrekvent kraftmotor. Motor elektrisk linjär cilindisk, de Joasa freventa / v.fireteanu, c.bala, d.stanciu. Skede. 6.10.75. №83532. Publ. 30.06.80. MPK H02K41 / 04.
38. A.C. CCCP№652659. Magnetisk cylinderinduktor linjär cylindrisk motor / v.v. Filatov, A.n. Sur, g.g. Begravning; Permini-pinft. Skede. 04.04.77. №2468736. Publ. 18.03.79. MPK H02K41 / 04. BBN10.
39. A.S. USSR№792509. Induktor linjär cylindrisk motor / v.v. Filatov, A.n. SUR, L.I. Lokshin; Permnipineft. Skede. 12.10.77. №2536355. Publ. 30L2.80. MPK H02K41 / 02.
40. A.S. USSR№693515. Cylindrisk linjär asynkron motor / L.K. Sorokin. Skede. 6.04.78. №2600999. Publ. 28.10.79. MPK H02K41 / 02.
41.a. USSR№1166232. Linjär multiphasmotor / l.g. Skägglös; In-T-elektrodynamik i Akademin för vetenskapsenheten. Skede. 05.06.78. №2626115 / 2407. Publ. BI, 1985, №25. Mpk h02k2 / 04.
42. A.S. USSR№892595. Induktor linjär cylindrisk elektrisk motor / v.s. Popkov, N.V. Bogochenko, V.I. Grigorenko och andra. OKB linjära elmotorer. Skede. 04.04.80. №2905167. Publ. BI 1981, №47. MPK H02K41 / 025.
43.a. USSR№1094115. Induktor linjär cylindrisk elektrisk motor / n.v. Bogochenko, V.I. Grigorenko; OKB linjära elmotorer. Skede. 11.02.83., №3551289 / 24-07. Publ. BI 1984, №19. MPK H02K41 / 025.
44. A.C. USSR№1098087. Induktor linjär cylindrisk elektrisk motor / n.v. Bogochenko, V.I. Grigorenko; OKB linjära elmotorer. 3AW.24.03.83., №3566723 / 24-07. Publ. BI 1984, №22. MPK H02K41 / 025.
45. A.S. USSR№1494161. Induktor linjär cylindrisk elektrisk motor / d.i. Mazur, ma Luziv, V.G. Liesel och andra; OKB linjära elmotorer. Skede. 07/13/87. №4281377 / 24-07. Publ. i Bi 1989, №26. MPK H02K4 / 025.
46. \u200b\u200bA.S. USSR№1603495. Induktor linjär cylindrisk elektrisk motor / n.v. Bogochenko, V.I. Grigorenko; OKB linjära elmotorer. Applikationer.04.05.88., №4419595 / 24-07. Publ. BI 1990, №40.
47. A.s. USSR№524286. Linjär asynkronmotor / v.v. Semenov, A.A. Kostyuk, V.A. Sevastyanov; Perminipineft.-publ. B Bi, 1976, №29, IPC H02K41 / 04.
48. A.s. USSR№741384. Linjär asynkronmotor / v.v. SEMENOV, MG Sudd; Permnipineft. Skede. 23.12.77, №2560961 / 24-07. Publ. i BI, 1980, №22. MPK H02K41 / 04.
49. A.s. USSR№597051. Elektrisk körning / v.v. Semenov, L.I. Lokshin, och andra. Portnipineft. - Ansökningar. 29.05.75 № 2138293 / 24-07. Publ. i BI, 1978, №9. MPK H02K41 / 04.
50. A.S. USSR№771842. Enhet för styrning av den nedsänkbara linjära elmotorn i den fram och återgående rörelsen /v.v. Semenov; Permnipineft. Skede. 31.10.78. №2679944 / 24-07. Publ. I BI, 1980, nr 38 i IPC H02R7 / 62, H02K41 / 04.
51. A.s. USSR№756078. Elektrisk utgrävningspumpenhet / g.g. Smedy, A.n. SUR, A.N. Krivonosov, V.V. Filatov; Permnipineft. Skede. 28.06.78, №2641455. Publ. i BI, 1980, №30. IPC F04B47 / 06.
52. A.S. USSR№9821139. Utveckling för att skydda den nedsänkbara elmotorn från de onormala regimerna / G.v. Konynin, A.n. SUR, L.I. Lok-Tire et al.; Permnipineft. Jag hade inträffat. 04.05.81, №3281537. Publ. B Bi, 1982, №46.
53. Borehålpump. Pumpningsapparat för installation i Wells / A.D. Webb; British Petroleum Co. Ansluts till 08,12,82, №8234958 (VBR). Publ. 07.27.83. IPC F04B17 / 00.
54. Davis M.V. Concetsric Linear Indision Motor / US patent, №3602745. Skede. 03/27/70. Publ. 08/31/171. MPK H02K41 / 02.
55. Perfectionments aux dispositifs Electriqnes D "Entrainement Rectiligne / Franz. 05.03.70, publ. 10.12.71. MPK H02KZP / 00.129
Observera att de vetenskapliga texterna som presenteras ovan är upplagda för bekant och erhållen genom att erkänna de ursprungliga texterna av avhandlingar (OCR). I detta sammanhang kan de innehålla fel i samband med ofullkomligheten av erkännandealgoritmer. I PDF är avhandlingen och författarens abstrakter att vi levererar sådana fel.
Under 2010 var Mitsubishi Mitsubishi Electro-Rosic-maskinerna först utrustade med cylindriska linjära motorer, överlägsen alla liknande lösningar på detta område.
Jämfört med SVP har de en betydligt större utbud av livslängd och tillförlitlighet, med högre noggrannhets positionering och har också bättre dynamiska egenskaper. Andra konfigurationer av linjära motorer vinner på grund av den övergripande optimeringen av designen: mindre värmeavledning, högre ekonomisk effektivitet, enkel installation, underhåll och drift.
Med tanke på alla de fördelar som har ett sekel, verkar det därför att det fortfarande är klokt med drivkraftens del av utrustningen? Men inte allt är så enkelt, och separat, separat, punktförbättring kommer aldrig att vara lika effektivt som uppdateringen av hela systemet med sammanhängande element.
Mitsubishi Electric MV1200R Mitsubishi Electric MV1200R
Därför har användningen av cylindriska linjära motorer inte varit den enda innovation som implementeras i Mitsubishi Electric-Evolutionary Machines drivsystem. En av de viktigaste omvandlingarna som fick fullt ut använda fördelarna och potentialen hos centrala TSD för att uppnå unika indikatorer på utrustningsens noggrannhet och prestanda, det fanns en fullständig uppgradering av drivsystemet. Och, till skillnad från själva motorn är det dags att genomföra vår egen utveckling.
Mitsubishi Electric är en av världens största tillverkare av CNC-system, vars överväldigande majoritet görs direkt i Japan. Samtidigt omfattar Mitsubishi Corporation ett stort antal forskningsinstitut, ledande undersökningar, inklusive inom kontrollsystem av enheter, CNC-system. Det är inte förvånande att i bolagets maskiner nästan alla elektroniska fyllningen av sin egen produktion. Således implementeras moderna lösningar i dem, det maximala anpassade till den specifika sörjningen av utrustningen (definitivt är det mycket lättare att göra med egna produkter än med de köpta komponenterna) och till minimipriset högsta kvalitet, tillförlitlighet och prestanda är försedda.
Ett ljust exempel på ansökan i praktiken av egen utveckling var skapandet av systemet Ods. - Optisk drivsystem. I serie NA och MV-maskinerna användes de cylindriska linjära motorer i matningsenheter, genom de tredje generationens servos, först.
Mitsubishi Na och MV-maskiner var utrustade med första in-kind Drive System Optic Drive System
Viktigaste servo-nöjen Mitsubishi familj Melservoj3. är förmågan att genomföra kommunikation på protokollet Sscnet III.: Kommunikation av motorer, återkopplingssensorer genom förstärkare med CNC-systemet sker genom fiberoptiska kommunikationskanaler.
Samtidigt ökar nästan 10 gånger (jämfört med system från tidigare generationer av maskiner): från 5,6 Mbps till 50 Mbps.
På grund av detta reduceras informationsutbytescykeln med 4 gånger: från 1,77 ms till 0,44 ms. Sålunda sker kontrollen av det aktuella läget, utfärdandet av korrigerande signaler 4 gånger oftare - upp till 2270 gånger per sekund! Därför sker rörelsen smidigare, och dess bana är så nära som möjligt till det angivna (detta är särskilt relevant vid körning på komplexa kröklinjebanor).
Dessutom kan användningen av fiberoptiska kablar och servoförstärkare som arbetar under SSCnet III-protokollet väsentligt öka bullerimmuniteten (se fig.) Och tillförlitligheten av informationsutbyte. I händelse av att den inkommande puls innehåller felaktig information (resultatet av störningar), kommer det inte att utarbetas av motorn, följande impulsdata kommer istället att användas. Eftersom det totala antalet pulser är 4 gånger mer, påverkar ett sådant pass av en av dem minimalt noggrannheten att flytta.
Som ett resultat, ett nytt drivkontrollsystem, tack vare användningen av tredje generationens servos och fiberoptiska kommunikationskanaler, ger mer tillförlitliga och 4 gånger snabbare datautbyte, vilket gör det möjligt att göra den mest exakta positioneringen. Men i praktiken är dessa fördelar inte alltid användbara, eftersom kontrollobjektet i sig är en motor, på grund av dess dynamiska egenskaper, är det inte möjligt att utarbeta kontrollpulserna i denna frekvens.
Det är därför den mest motiverade är en kombination av servoförstärkare j 3 Med cylindriska linjära motorer i ett enda ODS-system som används i maskinerna i Na och MV-serien. På grund av sina utmärkta dynamiska egenskaper har möjligheten att utarbeta enorma och mindre accelerationer att flytta stadigt i höga och låga hastigheter, en stor potential att öka positioneringsnoggrannheten, vilket hjälper ett nytt ledningssystem. Motorn fungerar enkelt med högfrekventa kontrollpulser, vilket ger noggrann och jämn rörelse.
Mitsubishi Machines tillåter dig att få delar med enastående noggrannhet och grovhet. Garanti för positioneringsnoggrannhet - 10 år.
De fördelar som den elektroerosiva maskinen får utrustad med ODS-systemet är emellertid inte begränsat uteslutande. Ökad positioneringsnoggrannhet. Faktum är att produktionen av en viss noggrannhet och grovhet på den elektroerosivmaskinen uppnås när elektroden flyttas (tråd) med viss hastighet längs banan och i närvaro av en viss spänning och avståndet mellan elektroderna (tråd och skörda). Värdena för tillförsel-, spännings- och interelektrodeavståndet är strängt definierade för varje material, höjden av bearbetning och den önskade grovheten. Bearbetningsförhållandena är emellertid inte strängt definierade, liksom inte homogena och arbetsstyckets material, för att erhålla en lämplig del med de angivna egenskaperna, är det nödvändigt att bearbetningsparametrarna ändras konsekvent med förändringar i bearbetningsbetingelserna. Detta är särskilt viktigt när det gäller att erhålla mikron noggrannhet och hög grovhet. Och det är också extremt nödvändigt att säkerställa att processens stabilitet (tråden inte ska bryta, det bör inte finnas några signifikanta hopp i storleken på rörelsens hastighet).
Bearbetningsmonitor. Grön visar ett hastighetsdiagram som visar arbetet med adaptiv kontroll
Den här uppgiften är löst med hjälp av adaptiv kontroll. Maskinen justeras oberoende för att ändra bearbetningsbetingelser genom att ändra matningsvärdet och spänningen. Från hur snabbt och korrekt gör dessa ändringar beror det på hur exakt och snabbt tränar detaljerna. Således sätter kvaliteten på adaptiv styroperation i viss utsträckning kvaliteten på maskinen själv genom dess noggrannhet och prestanda. Och här manifesteras det bara av fördelarna med användningen av culd och ODS-systemet som helhet. ODs förmåga att säkerställa utvecklingen av kontrollpulser med högsta frekvens och noggrannhet gjorde det möjligt att förbättra kvaliteten på adaptiv kontroll. Nu justeras behandlingsparametrarna upp till 4 gånger oftare, dessutom ovan och den totala positioneringsnoggrannheten.
Fast legering, höjd 60 mm, grovhet RA 0,12, max. Fel - 2 mikron. Detalj som mottas på Matsubishi Na1200-maskinen
Sammanfattar vissa resultat kan vi säga att användningen av TSD i Mitsubishi-elektriska maskiner inte skulle vara ett sådant effektivt steg som möjliggjorde nya höjder av både noggrannhet och bearbetningsprestanda utan att ett uppdaterat styrsystem introduceras.
Endast komplexa, men ändå fullständigt informerade och beprövade förändringar i designen kan vara nyckeln till att förbättra kvaliteten (som en sammanlagd indikator på nivån på tillförlitlighet och tekniska egenskaper hos utrustning) och maskinens konkurrenskraft. Förändringar till det bättre är Mitsubishis motto.
Specialitet 05.09.03 - "Elektriska komplex och system"
Avhandlingar för den vetenskapliga graden av kandidat av tekniska vetenskaper
Moskva - 2013 2
Arbetet utförs vid Institutionen för "Automated Electric Drive"
Federal State Budgetutbildningsinstitution för högre yrkesutbildning "National Forskningsuniversitet" Mei ".
vetenskaplig rådgivare: Doktor i teknisk vetenskap, professor Masandilov Lev Borisovich
Officiella motståndare: Doktor i teknisk vetenskap, professor i avdelningen "Elektromekanik" FGBOU VPO "MEI"
Bespalov Viktor Yakovlevich;
kandidat av tekniska vetenskaper, seniorforskare, chefspecialist "Liftavtoservis" En gren av mgup "muslift"
Chupairs Vladimir Vasilyevich
Ledande organisation: Federal State Unitary Enterprise "All-Russian ElectRotechnical Institute som heter V.I. Lenin "
Avhandlingsförsvaret kommer att äga rum "7" juni 2013 klockan 14.00. 00 min. I publiken av M-611 vid mötet i avhandlingsrådet d 212.157.02 med FGBOU VPO "NIU" MEI "på adressen: 111250, Moskva, Röd Carnocairmornaya ul., D. 13.
Avhandlingen finns i biblioteket av FGBOU VPO "NIU" MEI ".
Vetenskaplig sekreterare för avhandlingsrådet d 212.157. Kandidat av teknisk vetenskap, docent Tsyk S.a.
Allmän beskrivning av arbetet
Relevans Ämnen.40 - 50% av produktionsmekanismerna har arbetstagare med progressiv eller fram och återgående rörelse. Trots detta, för närvarande mest användningen av rotationstyp elektriska motorer i enheterna, vid användning av ytterligare mekaniska anordningar, utför transformationen av rotationsrörelsen till den översättningsformiga: vevanslutningsmekanism, skruv och mutter, växel och rack etc. I många fall är dessa enheter komplexa kinematiska kedjor, kännetecknat av betydande energiförluster, som komplicerar och ökar kostnaden för enheten.
Användning i enheter med translationell rörelse av arbetsorganet istället för en motor med en roterande rotor av den motsvarande linjära analogen, vilket ger direkt enkel rörelse, eliminerar sändarmekanismen i den mekaniska delen av den elektriska enheten. Detta löser problemet med maximal tillvägagångssätt för källan till mekanisk energi - den elektriska motorn och manöverdonet.
Exempel på industriella mekanismer där linjära motorer för närvarande kan användas är: lyftfordon, fram och återgående anordningar, t.ex. pumpar, växlingsanordningar, kranar, hissdörrar etc.
Bland de linjära motorerna är de enklaste i designerna linjära asynkronmotorer (kille), särskilt cylindrisk typ (Jonde), som ägnas åt många publikationer. Jämfört med roterande asynkrona motorer (AD) kännetecknas Jonden av följande egenskaper: en öppning av den magnetiska kedjan, vilket leder till uppkomsten av längsgående gränseffekter och en signifikant komplexitet av teorin associerad med närvaron av kantverkan.
Användningen av vatten i elektriska enheter kräver kunskap om sin teori, vilket skulle möjliggöra statiska lägen och övergångsprocesser. Men nu på grund av de markerade funktionerna har deras matematiska beskrivning en mycket svår form, vilket leder till betydande svårigheter i behovet av ett antal bosättningar. Därför är det lämpligt att använda förenklade tillvägagångssätt för analysen av de elektromekaniska egenskaperna hos vägen. Ofta, för beräkningarna av elektriska enheter med en tass utan bevis, används en teori, vilket är karakteristiskt för vanligt blodtryck. I dessa fall är beräkningarna ofta förknippade med signifikanta fel.
För beräkningar av elektromagnetiska flytande metallpumpar Voldekom A.I. En teori utvecklades baserat på lösningen av Maxwell-ekvationerna. Denna teori tjänade som grund för utseendet av olika metoder för beräkning av de statiska egenskaperna hos framstegen, bland vilka det är möjligt att skilja den allmänt kända metoden för analog modellering av flerskiktsstrukturer.
Emellertid tillåter denna metod inte att beräkna och analysera dynamiska lägen, vilket är mycket viktigt för elektriska enheter.
På grund av det faktum att de yttre elektriska enheterna med Jonda kan vara utbredd i industrin, är deras forskning och utveckling betydande teoretiskt och praktiskt intresse.
Syftet med avhandlingsarbetet är utvecklingen av teorin om cylindriska linjära asynkronmotorer med användning av metoden för analog modellering av flerskiktsstrukturer och tillämpningen av denna teori till beräkningarna av de statiska och dynamiska egenskaperna hos elektriska enheter, liksom utvecklingen av en frekvensstyrd yttre styrd elektrisk enhet från glädjen för utbredda automatiska dörrar i branschen.
För att uppnå detta mål i avhandlingsarbetet, följande uppdrag:
1. Välja en matematisk modell av framstegen och utvecklingen av metodiken för att bestämma den lämpliga valda modellen av generaliserade framstegsparametrar, med hjälp av vilka beräkningarna av statiska och dynamiska egenskaper ger en acceptabel sammanträffande med experiment.
2. Utveckling av metodiken för experimentell definition av institutionsparametrarna.
3. Analys av särdragen i applikation och utveckling av elektriska enheter på systemen för PC-bromsen och TPN-chassionen för hissdörrarna.
4. Utveckling av alternativ för mekanismen för den yttre enheten av hissens skjutdörrhytt från processen.
Forskningsmetoder. För att lösa de uppgifter som anges i arbetet: teorin om elkörning, teoretiska grundval av elektroteknik, elektroteknik teori, särskilt metoden för analog modellering av flerskiktsstrukturer, modellering och utveckling av persondator i specialiserade program MathCAD och MATLAB, Experimentella laboratoriestudier.
Giltigheten och noggrannheten i vetenskapliga bestämmelser och slutsatser bekräftas av resultaten av experimentella laboratoriestudier.
Vetenskaplig nyhet Arbetet är som följer:
med hjälp av den utvecklade metoden för bestämning av de generella parametrarna för låghastighetskretsen, är dess matematiska beskrivning underbyggd i form av ett system med ekvationer, vilket gör det möjligt att producera olika beräkningar av de statiska och dynamiska egenskaperna hos den elektriska köra från processen;
algoritmen för den experimentella metoden för bestämning av parametrarna för blodtrycket med den roterande rotorn och processen kännetecknas av ökad noggrannhet att bearbeta experimentella resultat;
som ett resultat av studierna av de dynamiska egenskaperna avslöjade Chanda att transientprocesser i Jonden kännetecknas av mycket mindre vibrationsförhållande än i blodtrycket;
med hjälp av hissens kant för en yttre körning av hissen kan du bilda en smidig drift av öppning och stängning av dörrarna med en enkel kontroll i datorns system.
Det huvudsakliga praktiska resultatet av avhandlingen är som följer:
en metod utvecklades för att bestämma de generaliserade parametrarna för en låghastighets Jellow för att producera forskning och beräkningar under drift och utveckling av elektriska enheter.
resultaten av studien av lågfrekvent chasso bekräftade möjligheten att minimera den erforderliga effekten av frekvensomriktaren när den användes i de yttre elektriska enheterna, vilket förbättrar de tekniska och ekonomiska indikatorerna för sådana elektriska enheter.
resultaten av studien av tomten som är ansluten till nätverket via frekvensomvandlaren visade att ett bromsmotstånd och bromsnyckel inte krävs för att driva hissdörrarna, eftersom de infektioner som används för manöverdonet som används för att driva återställningsbromsläget. Frånvaron av ett bromsmotstånd och bromsnyckeln tillåter att minska kostnaden för hissdörren med Jonda;
för enstaka och tvådimensionella skjutdörrar i hisstången utvecklas ett diagram över en yttre mekanism, vilket är fördelaktigt med användning av en cylindrisk linjär asynkronmotor, kännetecknad av det rörliga elementets translationsrörelse, för att utföra dörrens translationsrörelse.
Arbetsgodkännande. Huvudresultat Arbetet diskuterades vid mötena i avdelningen för den "automatiserade elektriska enheten" Niu "Mei", rapporterade vid den 16: e internationella vetenskapliga och tekniska konferensen för studenter och doktorander "Radio Electronics, Electrical Engineering and Energy" (Moskva, Mei, 2010).
Publikationer. På ämnet av avhandlingen publicerades sex tryckta verk, inklusive 1 - i publikationer som rekommenderas av Ryska federationens Wak för att publicera de viktigaste resultaten av avhandlingar för tävlingen av forskare av doktorns grader och kandidat av vetenskap och 1 patent erhölls för en verktygsmodell.
Struktur och omfattning av arbetet. Avhandlingen består av introduktion, fem kapitel, allmänna slutsatser och en lista över litteratur. Antal sidor - 146, Illustrationer - 71, antalet referenser som används - 92 på 9 sidor.
I introduktionen Relevansen av ämnet avhandlingsarbete är underbyggd, målet med arbetet är formulerat.I det första kapitlet Presenterade konstruktioner av understudien. En metod för beräkning av de statiska egenskaperna hos framstegen med användning av metoden för analog modellering av flerskiktsstrukturer beskrivs. Utvecklingen av de olagliga enheterna i lyftkabindörrarna beaktas. Funktionerna i de befintliga elektriska enheterna i hissdörrarna är angivna, forskningsuppgifterna levereras.
Metoden för analog modellering av flerskiktsstrukturer är baserad på lösningen av Maxwell-ekvationssystemet för olika områden av linjära asynkronmotorer. Vid erhållande av de grundläggande beräknade formlerna anses antagandet att induktorn i längdriktningen oändligt länge (den longitudinella kanten inte beaktas). Med denna metod bestäms de statiska egenskaperna hos informulerna under formlerna:
där D2 är ytterdiametern hos det sekundära elementet i processen.
Det bör noteras att beräkningarna av de statiska egenskaperna hos institutet för formlerna (1) och (2) är besvärliga, eftersom Dessa formler innefattar variabler, för att bestämma vilken mycket mellanliggande databehandling som krävs.
För två beställningar med samma geometriska data, men i olika antal av vändningarna av WF-lindningen av induktorn (CJust 1 - 600, CJust 2 - 1692) enligt formlerna (1) och (2) var deras mekaniska och elektromekaniska egenskaper Beräknat vid F1 50 Hz, U1 220 v. Resultaten av beräkningar för jacky 2 presenteras senare i fig. ett.
I vårt land används i de flesta fall oreglerade elektriska enheter med en relativt komplex mekanisk del för hissdörrar med en relativt enkel elektrisk del. De huvudsakliga nackdelarna med sådana enheter är närvaron av en växellåda och den komplexa konstruktionen av omvandlingen av rotationsrörelsen i en translationell mekanisk anordning, när det ytterligare bruset inträffar.
På grund av den aktiva utvecklingen av omvandlingstekniken är tendensen att förenkla kinematiken hos mekanismer med samtidig komplikation av den elektriska delen av enheten på grund av användningen av frekvensomformare, med vilken den blev möjlig att bilda de önskade banan på dörren rörelse.
Således används justerbara elektriska enheter för dörrarna till moderna hissar, vilket ger nästan tyst och smidig rörelse av dörrar. Som ett exempel är den frekvensjusterbara drivgjorda dörrarna med en BAAD-typkontrollenhet och en asynkronmotor, vars axel är ansluten till dörrmekanismen genom klinamöverföringen. Enligt ett antal specialister i välkända justerbara enheter, trots deras fördelar jämfört med oreglerade, finns det också nackdelar i samband med närvaron av bältesändning och deras relativt stora kostnad.
I det andra kapitlet En teknik har utvecklats för att bestämma de generella processparametrarna, med vilka dess matematiska beskrivning är underbyggd i form av ett system med ekvationer. Resultaten av experimentella studier av de statiska egenskaperna hos processen presenteras. Analyserade jadens egenskaper med komposit VE. Möjligheten att tillverka de underfrekventa kapellerna undersöks.
Följande tillvägagångssätt för studien av den elektriska enheten från framstegen och dess matematiska beskrivning föreslås:
1) med användning av flerskiktsstrukturerna med formel (1) och (2) erhållen med användning av metoden för analog modellering för statiska egenskaper hos processen (mekanisk och elektromekanisk) och beräkna dessa egenskaper (se fig 1);
2) På de erhållna egenskaperna väljer du två punkter för vilka följande variabler är fasta: den elektromagnetiska kraften, induktorströmmen och den komplexa fasresistensen för en av dessa valda punkter (se
3) Vi tror att de statiska egenskaperna hos seklet kan också beskrivas med formlerna (5) och (6), vilka är under och motsvarar den etablerade regimen hos en konventionell asynkronmotor med en roterande rotor och erhålles från dess differentialekvationer;
4) Vi ska försöka på två valda punkter för att hitta de generella parametrarna som ingår i de angivna formlerna (5) och (6) av statiska egenskaper.
5) ersätta de allmänna parametrarna som finns i de angivna formlerna (5) och (6), beräknar fullständigt de statiska egenskaperna.
6) Vi producerar en jämförelse av statiska egenskaper som finns i och i klausul 5 (se fig 2). Om dessa egenskaper är tillräckligt nära varandra, kan det hävdas att de matematiska beskrivningarna av framstegen (4) och helvetet har en liknande form;
7) Med hjälp av de resulterande generaliserade parametrarna kan den skrivas både de differentiala Justaian-ekvationerna (4) och de resulterande formlerna för olika statiska egenskaper som uppstår på grund av dem.
Fikon. 1. Mekaniska (A) och elektromekaniska (B) Egenskaper Anläggningar av en ungefärlig matematisk beskrivning av framstegen, som liknar motsvarande beskrivning av konventionellt blodtryck, i vektorform och i det synkroniska koordinatsystemet har följande form:
Med användning av resultaten av lösningen av systemet (4) i de etablerade lägena (vid v / const) erhölls formler för statiska egenskaper:
För att hitta de generella parametrarna för den understudie som undersökare i (5) och (6) föreslås att den tillämpas en känd metod för experimentell bestämning av generaliserade parametrar för det T-formade substitutionssystemet för helvetet med en roterande rotor längs variablerna av de två installerade lägena.
Från uttryck (5) och (6) följer:
där k fi är en skjutningskoefficient. Inspelning av förhållandet mellan formuläret (7) för två godtyckliga glidbanor S1 och S2 och dela dem på varandra, vi får:
Med de kända värdena för de elektromagnetiska krafterna och induktorströmmarna för två glidbanor från (8) bestäms den generella parametern R:
Med en dessutom känd för en av glidbanorna, till exempel S1, är värdet av det komplexa motståndet Z φ (S1) av ersättningsdiagrammet i Jonday, vars formel också kan erhållas som ett resultat av systemets lösning (4) I de stabila lägena beräknas de allmänna parametrarna och s som följer:
Värdena hos de elektromagnetiska krafterna och induktorströmmarna för de två glidbanorna, såväl som det komplexa motståndet hos ersättningsschemat för en av glidbanorna, som ingår i (9), (10) och (11), föreslås att Bestäm metoden för analog modellering av flerskiktsstrukturer av programvara (1), (2) och (3).
Med hjälp av de angivna formlerna (9), (10) och (11) beräknas de allmänna parametrarna för Justa of Justa och Justa-regionen 2, med vilka de är ytterligare enligt formlerna (5) och (6) vid F1 50 Hz U1 220V, deras mekaniska och elektromekaniska egenskaper (för jed 2 visas med kurvor 2 i fig 2). Även i fig. Figur 2 visar de statiska egenskaperna hos Justa Chang 2, bestämd av metoden för analog modellering av flerskiktsstrukturer (kurvor 1).
Fikon. 2. Mekaniska (A) och elektromekaniska (B) egenskaper hos diagrammen från graferna i fig. 2 Det kan ses att kurvorna 1 och 2 är praktiskt taget sammanfaller med varandra, varifrån det följer att de matematiska beskrivningarna av Jonda och helvetet har en liknande vy. Därför är det med ytterligare forskning möjligt att använda de mottagna generaliserade postparametrarna, såväl som enklare och praktiska formler för beräkning av processens egenskaper. Giltigheten av användningen av den föreslagna metoden för beräkning av processparametrarna kontrolleras också dessutom av ett experimentellt sätt.
Analyserade möjligheten att tillverka under-frekventa vanliga, d.v.s. Konstruerad för ökad spänning och tillverkad med ett ökat antal vändningar av induktorns lindning. I fig. 3 Statiska egenskaper Installationer Anläggningar 1 (vid F1 10 Hz, U1 55 V), installation 2 (vid F1 10 Hz, U1 87 B) och lågfrekventa förvaring (vid F1 10 Hz och U1 220 V, kurvor 3), i vilka Antal vändningar Induktenslindningar 2,53 gånger mer än för framstegen 2.
Från visad i fig. 3 diagram Det kan ses att med samma mekaniska egenskaper hos den övervägande som behandlas i den första kvadranten har Justa Cjust mer än 3 gånger lägre induktorström än det underliggande kapitel 1, och den lågfrekventa Chanda är 2,5 gånger än Infanteri 2. Det visar sig att det visar sig att det visar sig att användningen av ett lågfrekvensdjup i den yttre elektriska enheten gör det möjligt att minimera frekvensomvandlarens önskade kraft, vilket förbättrar de tekniska och ekonomiska indikatorerna av den elektriska enheten.
1, fig. 3. Mekaniska (A) och elektromekaniska (B) egenskaper hos förfarandet 1, I det tredje kapitlet En metod för experimentell bestämning av generaliserade postparametrar har utvecklats, vilket implementeras i en enkel metod vid en fast, dvs och låter dig bestämma parametrarna i Jonda, vars geometriska data är okänd. Resultaten av beräkningar av de generaliserade institutionella parametrarna och det vanliga blodtrycket med hjälp av den angivna metoden ges.
I experimentet är diagrammet av är avbildat i fig. 4, motorlindning (blodtryck eller jonday) är anslutna till en DC-källa. Efter stängning av nyckeln till strömmar i lindningarna, förändras över tiden från det ursprungliga värdet bestämt av parametrarna för kretsen till noll. I det här fallet är beroendet av strömmen i fasen och i tid fixerad med användning av en DT-strömgivare och till exempel ett specialiserat L-kort L-791-kort installerat i en persondator.
Fikon. 4. Schemat för utförande av erfarenheter för att bestämma parametrarna för blodtrycket eller framstegen som ett resultat av matematiska transformationer erhållna en formel för framkallandet av strömmen i plotfasen, som har formen:
där P1, P2 är konstanterna som är förknippade med de generaliserade parametrarna S, R och framstegen eller blodtrycket enligt följande:
Från formlerna (12) och (13) följer att typen av övergångsprocess av sönderdelning av det aktuella priset endast beror på de allmänna parametrarna S, R och.
För att bestämma de generella parametrarna för framstegen eller blodtrycket på den aktuella strömkurvan, föreslås det att framhäva tre gånger av tiden T1, T2 och T3 från varandra och fixa motsvarande värden av strömmar. I det här fallet, med hänsyn till (12) och (13) blir det möjligt att sammanställa ett system med tre algebraiska ekvationer med tre okända - S, R och:
vars lösning är tillrådligt att erhålla en numerisk metod, exempelvis av Levenberg-Marquardt.
Experiment för att bestämma de allmänna parametrarna för blodtrycket och vårdnaden utfördes för två motorer: AD 5A90L6KU3 (1,1 kW) och CJust 2.
I fig. 5 visar de teoretiska och experimentella kurvorna hos den nuvarande CJust 2.
Fikon. 5. Kurvor av fallande ström Jondu 2: 1 - En kurva beräknad på de allmänna parametrarna som erhålls i det andra kapitlet. 2 - En kurva beräknad på de generella parametrarna, som erhölls som ett resultat av deras experimentella bestämning, de mekaniska och elektromekaniska egenskaperna hos de signaler som beräknas, beräknad med användning av olika alternativ (teoretiska och experimentella) generaliserade parametrar, är belägna nära varandra, som återigen bekräftar tillräckligheten av den föreslagna matematiska beskrivningen för gelé.
I det fjärde kapitlet avslöjas funktionerna i arten av övergångsprocesser i Jonde. Den elektriska enheten utvecklades och utforskades av hissdörrsystemet.
För en kvalitativ bedömning av egenskaperna hos typen av övergångsprocesser används en välkänd metod för att analysera dämpningskoefficienterna som kännetecknar beroende av ADC-variablerna med en roterande rotor med konstant hastighet.
Den största effekten på dämpningsgraden (vibration) av transienta processer av variabler i ordningen eller blodtrycket har den minsta dämpningskoefficienten 1. I fig. 6 visar de beräknade beroendet av dämpningskoefficienterna 1 från den elektriska hastigheten för två jondays (Chasd 1 och CJust 2) och två blodtryck (4AA56B4U3 (180 W) och 4A71A4U3 (550 W)).
Fikon. 6. Beroende på den minsta dämpningskoefficienten 1 för framsteg och blodtryck från de som visas i fig. 6 Beroende som det kan ses att dämpningskoefficienterna är praktiskt taget oberoende av hastigheten, i motsats till dämpningskoefficienterna för det blodtrycket som behandlas, för vilket 1 vid nollhastighet av 5-10 gånger mindre än vid nominell. Det bör också noteras att i två diskuterat blodtryck är värdena för dämpningskoefficienter 1 med låga hastigheter signifikant lägre än för framstegen 1 (vid 9-16 gånger) eller jed 2 (vid 5 till 9 gånger) . I samband med det som sagts kan det antas att de verkliga övergångsprocesserna i Jonden kännetecknas av mycket mindre vibrationsförhållande än helvetet.
För att kontrollera förslaget om en mindre oscillativitet av reella övergående processer, genomfördes ett antal numeriska bosättningar av direkta lanseringar av Justiya 2 och helvetet (550 W) i jämförelse med blodtrycket. Beroende av punktens, ansträngning, hastighet och ström av blodtrycket och framstegen i tid, liksom de dynamiska mekaniska egenskaperna bekräftar att prevalensen tidigare gjorts att övergångsprocesserna hos JUTA kännetecknas av mycket mindre vibrationsförhållande än den för blodtryck, på grund av de signifikanta skillnaderna i sina minsta dämpningskoefficienter (fig 6). I det här fallet är de dynamiska mekaniska egenskaperna hos Jonda mindre annorlunda än statisk än för helvetet med en roterande rotor.
För en typisk hiss (med öppen 800 mm) analyseras möjligheten att använda en lågfrekvent kant av hissdörren som en drivmotor. Enligt experter för typiska hissar med en bredd på 800 mm skiljer sig statiska ansträngningar vid öppning och stängningsdörrar från varandra: vid öppning är de ca 30 - 40 h, och när de är stängda - ca 0 - 10 n .. Transienta processer i Jonday har betydligt färre fluktuationer jämfört med blodtrycket, genomförandet av dörrens rörelse med användning av ett lågfrekvent skydd genom att byta till motsvarande mekaniska egenskaper, beroende på vilket processen accelereras eller hämmas till en given hastighet .
I enlighet med de valda mekaniska egenskaperna hos lågfrekventa kapellet beräknas dess övergångsprocesser. I beräkningarna antogs det att den totala massan av den elektriska enheten, bestämd av massmassorna och kabindörrarna och axelhissens axel (med öppen 800 mm) är 100 kg. De erhållna graferna av transienta processer presenteras i fig. 7.
Fikon. 7. Transienta processer med lågfrekvent jaktande under öppning (A, B, D) P-egenskapen säkerställer att drivningen accelerationen till den jämna hastigheten på 0,2 m / s, och den karakteristiska T ger bromsning från den stadiga hastigheten till noll. Den ansedda versionen av administrationen av juvelen för att öppna och stänga dörrarna visar att användningen av dörrdrivningsgelén har ett antal fördelar (smidiga övergångsprocesser med en relativt enkel kontroll; frånvaron av ytterligare anordningar som utför transformationen av rotationsrörelse till den translationella och andra) jämfört med användningen av vanligt blodtryck och därför är det stort intresse.
Hisshyttens drivkraft med vanligt blodtryck eller kapell, som noteras ovan, kännetecknas av olika värden av resistanskrafter vid öppning och stängning av dörrar. I det här fallet kan den elektriska maskinen fungera både i motor- och bromslägen under öppning och stängning av hissdörrarna. Avhandlingen analyserades med möjligheten att återvända energi i nätverket under processen i processen i bromslägen.
Det visas att idag 2 i det stora frekvensområdet är det i allmänhet inget återhämtningsbromsläge. En formel för bestämning av gränsfrekvensen visas under vilken generatorläget saknas med eleffektivitet till nätverket vid blodtryck och processen. Genomförda studier av energilägen Funktionerna kan du göra en viktig slutsats: När du använder de nät som är anslutna till nätverket krävs inte bromsmotståndet och bromsnyckeln genom infektionsfrekvensomvandlaren. Frånvaron av bromsmotståndet och bromsnyckeln tillåter att minska kostnaden för hissdörrens körning från processen.
I femte kapitlet kan en översikt över de befintliga enheterna i hissdörrarna.
Utvecklade varianter av mekanismen för mekanismen hos den yttre drivdörrarna på hissen från jogging.
För enhänder och tvådimensionella skjutdörrar är hisshytten inbjuden att använda den utvecklade olagliga enheten från glädjen. Diagrammet för mekanismen för en sådan enhet i fallet med dörrdörrar visas i fig. 8, men i fallet med tvådimensionella dörrar - i fig. 8, b.
Fikon. 8. System för drivmekanismen hos den glidande singelhållaren (A) och tvådimensionella (B) hyttens kabindörrar från infanteriet: 1 - Förvaringsinstallation, 2 - Induktorinstallation, 3 - Sekundär Idladin-element, 4 - Supportregel, 5, 6 - Dörrutor, 7, 8 - block av kabelsystemet, de föreslagna tekniska lösningarna gör att du kan skapa om inte förare av glidande ensamstående eller tvådimensionella dörrar, i synnerhet hissstugorna, som kännetecknas av höga Tekniska och ekonomiska indikatorer, såväl som pålitlig och billig drift när den används för att bilda en progressiv rörelse av dörrarna för enkel och relativt billig cylindrisk linjär elektrisk motor med translationell rörelse hos det rörliga elementet.
Vid föreslagna alternativ för opretentiösa drivrutiner av enstaka och tvådimensionella skjutdörrar från processen erhölls ett patent för användningsmodell nr 127056.
Allmänna slutsatser
1. En metod utvecklades för bestämning av generaliserade parametrar som ingår i differential Justa-differentialekvationerna, som är baserad på beräkningar med användning av metoden för analog modellering av flerskiktsstrukturer och metoden för bestämning av blodvariablerna i termer av dess två installerade lägen.2. Med hjälp av den utvecklade metoden för bestämning av de allmänna parametrarna i låghastighetsjournalen, är dess matematiska beskrivning underbyggd i form av ett system med ekvationer, vilket gör det möjligt att producera olika beräkningar av de statiska och dynamiska egenskaperna hos den elektriska enheten från processen.
3. Användningen av ett lågfrekvent skydd i den yttre elektriska enheten gör det möjligt att minimera frekvensomvandlarens önskade effekt, vilket förbättrar de tekniska och ekonomiska indikatorerna på den elektriska enheten.
4. En metod för experimentell definition av generaliserade institutionella parametrar föreslås, kännetecknad av ökad noggrannhet att bearbeta experimentella resultat.
5. Användning av gelén för en hiss ytterdrev kan du bilda en smidig drift av öppning och stängning av dörrar i en enkel kontroll i systemet för ICD-processen. För att genomföra de önskade processerna är det nödvändigt att använda en relativt billig frekvensomriktare, som har en minsta uppsättning nödvändig funktionalitet.
6. När du använder plot som är ansluten till nätverket via frekvensomvandlaren krävs inte bromsmotståndet och bromsnyckeln för att köra hissdörrarna, eftersom de infektioner som används för att använda drivområdet finns det inget återställningsbromsläge. Frånvaron av bromsmotståndet och bromsnyckeln tillåter att minska kostnaden för hissdörrens körning från processen.
7. För enfaldiga och tvådimensionella skjutdörrar, övervägande, har hisshytten utvecklats för mekanismen hos en yttre drivning, vilket är fördelaktigt med användning av en cylindrisk linjär asynkronmotor, kännetecknad av den rörliga translationsrörelsen element, för att utföra dörrens främre rörelse. Vid föreslagna alternativ för opretentiösa drivrutiner av enstaka och tvådimensionella skjutdörrar från processen erhölls ett patent för användningsmodell nr 127056.
1. Masalandilov LB, Novikov S.E., Kuraev N.M. Funktioner för att bestämma parametrarna för en asynkronmotor vid frekvensstyrning.
// Bulletin Mei, №2. - m.: Publicering House Mei, 2011. - P. 54-60.
2. Patent för verktygsmodell nr 127056. Masalandilov LB, Kuraev N.M., Fumm G.ya., Zholudiev I.S. Skjutdörrdörr på hisshytten (Alternativ) // Var 11, 2013.
3. Masalandilov L.B., Kuraev N.M. Funktioner av valet av de beräknade parametrarna för en asynkronmotor vid frekvensstyrning // elektrisk drivning och styrsystem // verk av Mei. Vol. 683. - m.: Publicering House Mei, 2007. - s. 24-30.
4. Masalandilov LB, Kuraev N.M. Beräkning av parametrarna för det T-formade schemat för substitution och egenskaper hos cylindriska linjära asynkronmotorer // elektrisk drivenhet och styrsystem // verk av Mei. Vol. 687. - m.: Publicering House Mei, 2011. - s. 14-26.
5. Masalandilov LB, Kuzikov S.V., Kuraev N.M. Beräkning av parametrar för substitutionssystem och egenskaper hos cylindriska linjära asynkron- och MHD-motorer // Elektrotjänst och styrsystem //-förfaranden av MEI.
Vol. 688. - m.: Publicering House Mei, 2012. - s. 4-16.
6. Baydakov O.V., Kuraev N.M. Modernisering av den elektriska enheten på TPN-helvete-systemet med en Quasi-frekvenskontroll // Radioelektronik, Elektroteknik och Energi: Sixtonde International. Vetenskaplig konf. Studenter och doktorander: Tez. Dokl. I 3 ton. T. 2. m.: Publishing House Mei, 2010.
Liknande verk:
"Kotten denis Alekseevich adaptiva algoritmer av de rattlande fordonen av asynkrona elektriska enheter av lyft- och transportmekanismer specialitet: 05.09.03 - Elektrotekniska komplex och system Avhandling Författarens Sammanfattning om konkurrens av en vetenskaplig grad av kandidat av teknisk vetenskap Novosibirsk - 2010 Arbete utfört I GOU VPO Novosibirsk State Technical University Vetenskaplig Direktör: Läkare Tekniska Vetenskap, Professor Pankratov Vladimir Vyacheslavovich ... "
"Komplex och system Avhandling Författarens Sammanfattning om kandidatens kandidatexamen Moskva - 2010 Arbetet utfördes vid Institutionen för teoretisk elektroteknik i Moskva Aviation Institute (National Research University inom luftfart, raket och rymdsystem ) Mai. Vetenskaplig..."
"Kamalov Filyus Aslyamovich elektrotodeknisk komplex med en ledning magnethydrodynamisk omvandlare med en konisk kanal (forskning och utveckling) specialitet: 05.09.03 - Elektrotekniska komplex och system Avhandling Författarens abstrakt om konkurrens av en vetenskaplig grad av kandidat av teknisk vetenskap UFA - 2013 Arbete gjort Vid Institutionen för elektromekanik FGBOU VPO UFIM State Aviation Technical University. Vetenskaplig direktör: Doktor i teknisk vetenskap, ... "
"Turin Maxim Vladimirovich ökning av effektiviteten hos den ytterlösa elektromekaniska förstärkaren av bilstyrning specialitet: 05.09.03 - Elektrotekniska komplex och system Avhandling Författarens Sammanfattning om konkurrens av en vetenskaplig grad av kandidat av teknisk vetenskap Novosibirsk - 2009 Arbete utfördes i Den statliga utbildningsinstitutionen för högre yrkesutbildning, Novosibirsk State Technical University Scientific Director: Kandidat ... "
"Stotskaya Anastasia Dmitrievna-utveckling och studie av styrsystemet i rotorns position i en elektromagnetisk suspension specialitet: 05.09.03 - Elektrotekniska komplex och system Författarens abstrakt av avhandlingen för graden av kandidat av teknisk vetenskap St Petersburg - 2013 2 Arbetet utfördes vid St Petersburg State ElectRotechnical University Leti dem. IN OCH. Ulyanova (Lenin), vid avdelningen för automatisk förvaltningssystem Vetenskaplig direktör: ... "
"Tolkacheva Ksenia Petrovna Studie av energieffektivitet av externa belysningsinstallationer i design med hjälp av laserskanning specialitet 05.09.07 - Ljus av avhandling Författarens Sammanfattning om konkurrens av en vetenskaplig grad av kandidat av teknisk vetenskap Saransk 2013 1 Arbetet genomfördes i federal stat Budgetutbildningsinstitution för högre yrkesutbildning Nationell forskning Tomsk Polytechnic University Scientific ... "
"Kuznetsov Andrey Vladimirovich forskning och utveckling av adaptiva regulatorer av elektro-hydrauliska styrsystem specialitet: 05.09.03 - Elektrotekniska komplex och system Avhandling Författarens Sammanfattning om konkurrens av en vetenskaplig grad av kandidat av tekniska vetenskaper St Petersburg - 2011 Arbete gjort i ST . Petersburg State ElectRotechnical University Leti dem. IN OCH. Ulyanova (Lenina) Forskare - Doktor i teknisk vetenskap, professor N. D. Fält ... "
"Kazhmin Evgeny Viktorovich Beräkning och optimering av magnetoelektriska maskiner med Radial PM på rotorns yta 05.09.01 - Elektromekanik och elektriska apparater Författarens abstrakt av avhandlingen för kandidatens kandidatområde Moskva - 2009 2 Arbetet utfördes på Institutionen för elektromekanik i Moskva Energy Institute (Technical University). Vetenskaplig chef Läkare av tekniska vetenskaper, professor Ivanov-Smolensky Alexey ... "
"Emelyanov Oleg anatolyevich prestanda av metallpläteringskondensatorer i tvångs elektrotehel-lägen specialitet 05.09.02 - Elektriska material och produkter Avhandling Författarens abstrakt om konkurrens av en vetenskaplig grad av kandidat av tekniska vetenskaper St Petersburg 2004 Arbetet genomfördes på den statliga utbildningen Institution för högre yrkesutbildning St. Petersburg State Polytechnic University Scientific Officers: Dr. ... "
"Grigorgiev Aleksandr Vasilyevich Development and Study of Alternativ för hantering av elektriska enheter baserade på asynkrona elmotorer specialitet 05.09.03 - Elektriska komplex och system Författarens Sammanfattning av avhandlingen för kandidatens kandidatexamen Kemerovo - 2010 2 Arbetet har har genomförts i den statliga utbildningsinstitutionen för högre yrkesutbildning Kuzbass State Technical University Scientific Admiser -... "
"Tikhomirov Ilya Sergeevich-komplex av induktionsuppvärmning med förbättrad energiprestanda specialitet: 05.09.03 - Elektrotekniska komplex och system Avhandling Författarens Sammanfattning om konkurrens av en vetenskaplig grad av kandidat av tekniska vetenskaper St Petersburg - 2009 2 Arbetet utfördes på St Petersburg State ElectRototechnical University. IN OCH. Ulyanova (Lenin) Vetenskaplig Direktör - Honored Arbetare av vetenskap och teknik för RSFSR, Doktor i teknisk vetenskap, ... "
"Shutov Kirill Alekseevich Utveckling av tillverkningsteknik och en studie av superledande kraftkablar baserade på hög temperatur superledare av den första generationen specialitet 05.09.02 - Elektriska material och produkter Ate av dämpligheten för kandidatens kandidatexamen Moskva 2013 UDC-arbete utförs i det öppna aktiebolaget All-Russian Research, Design and Design and Technological Institute ... "
"Chercher Ekaterina Sergeyevna Forskning av identifieringsalgoritmer för system av en rattling vektorstyrning av asynkrona elektriska enheter specialitet: 05.09.03 - Elektriska komplex och system Avhandling Författarens Sammanfattning om konkurrens av en vetenskaplig grad av kandidat av teknisk vetenskap NOVOSIBIRSK - 2012 Arbete gjort i Den federala statliga budgetutbildningsinstitutionen för högre yrkesutbildning Novosibirsk State Technical ... "
"Kolovsky Alexey Vladimirovich syntes av styrsystem av en automatiserad grävmaskin elektrisk enhet med hjälp av glidlägen. Specialitet 05.09.03 - Elektrotekniska komplex och system (teknisk vetenskap och) Avhandling Författarens avhTomsk 2012 1 Arbete i Khakass Technical Institute - Branch of Fgaou VPO Siberian Federal University Scientific Director Doctor of Technical Sciences, Professor, ... "
"Shishkov Kirill sergeevich utveckling och studie av en asynkron elektriska drivmekanismer för bildandet av vördnadsfulla axlar specialitet: 05.09.03 - Elektrotekniska komplex och system Författarens abstrakt av avhandlingen för kandidatens kandidatexamen Ivanovo - 2014 Arbete i federalen Statens budgetutbildningsinstitution för högre yrkesutbildning Ivanovsky State Energy University Name V. I. Lenin ... "
"Vasilyev Bogdan Yuryevich struktur och effektiva styralgoritmer för den frekvensjusterbara elektriska enheten av en centrifugal superladdare av en gaspumpningsenhet specialitet 05.09.03 - Elektriska system och system Avhandling Författarens avhandling för graden av kandidat av tekniska vetenskaper St. Petersburg- 2013 Arbetet genomfördes vid den federala statsbudgetens utbildningsinstitution av högre yrkesutbildning medborgare ... "
"Gorozhankin Aleksey Nikolaevich Validal elkörning med en synkron jetmotor av oberoende spänning specialitet 05.09.03 - Elektrotekniska komplex och system Avhandling Författarens Sammanfattning om konkurrens av en vetenskaplig grad av kandidat av teknisk vetenskap Chelyabinsk 2010 Arbete utfördes vid Institutionen för el Körning och automatisering av industriella installationer av South Ural State University. Vetenskaplig chef - Doktor av teknisk vetenskap, professor Ustinin Yuri ... "
"Ivanov Mikhail Alekseevich Simulering och sök efter den rationella designen av den kontaktlösa motorn med excitation från permanentmagneter specialitet: 05.09.01 - Elektromekanik och elektriska apparater Författarens abstrakt av avhandlingen för kandidat av teknisk vetenskap Voronezh - 2012 Arbete i FGBOU Voronezh State Technical University "Scientific Head Doctor of Technical Sciences, docent Annenkov Andrey Nikolaevich Officiella motståndare ..."
"Balagula Yuri Moiseevich Applicering av fraktalanalys i elektroteknikens uppgifter: 05.09.05 - Teoretisk elektroteknik Sammanfattning av avhandlingen för kandidatens kandidatexamen St Petersburg - 2013 Arbetet genomfördes i den federala statsbudgeten Institution för högre yrkesutbildning, St Petersburg State Polytechnic University Vetenskaplig läkare av teknisk vetenskap, professor Head: ... "
"KUBAREV VASILY ANATOLYEVICH System med logisk styrning av en automatisk elektrisk enhet av en gruvhiss 05.09.03 - Elektriska komplex och system Avhandling Författarens Sammanfattning om konkurrens av en vetenskaplig grad av kandidat av teknisk vetenskap Novokuznetsk - 2013 Arbete som utförts i Federal State Budget Utbildningsinrättning av högre yrkesutbildning sibiriska statens industriella universitet Ostlanian Viktor Yuryevich, doktor ... "
480 RUB. | 150 UAH. | $ 7,5 ", Mousoff, Fgcolor," #ffffcc ", bgcolor," # 393939 ");" Onmouseout \u003d "Returnera nd ();"\u003e Avhandlingstid - 480 RUB., Leverans 10 minuter , dygnet runt, sju dagar i veckan och helgdagar
Ryzhkov Alexander Viktorovich. Analys och urval av rationella strukturer av en cylindrisk linjär motor med magnetoelektrisk excitation: Avhandlingen ... Kandidat av teknisk vetenskap: 05.09.01 / Ryzhkov Alexander Viktorovich; [Skyddsort: Voronezh. stat tehn Universitet] .- Voronezh, 2008.- 154 C.: IL. RGB OD, 61 09-5 / 404
Introduktion
Kapitel 1 Analys av teoretiska och konstruktiva riktningar för utveckling av elektriska linjära rörelsesmaskiner 12
1.1 Särskilda särdrag hos de strukturella implementeringarna av linjära elektriska maskiner 12
1.2 Analys av konstruktionen av konstruktionen av en cylindrisk linjär elektrisk motor 26
1.3 Översikt över linjära maskindesignmetoder 31
1.4 Modellerande elektromagnetiska processer baserade på metoden för ändliga element 38
1.5 Syftet med arbetet och målen för studien 41
Kapitel 2 Algoritmisering av den elektromagnetiska beräkningen av den icke-kontaktcylindriska linjära DC-motorn 43
2.1 Problemräkning 43
2.2 Analys av den cylindriska linjära DC-motorn med en längsgående radiell konstruktion av magnetiska systemet 45
2.3 Algoritm för elektromagnetisk beräkning av den cylindriska linjära motorn av DC 48
2.4 Utvärdering av det termiska tillståndet hos den cylindriska linjära motorn 62
Kapitel 3 Modellering och urval av rationella uppsättningar av utgångsparametrar för en cylindrisk linjär DC-motor 64
3.1 Syntes av linjär cylindrisk DC-motor baserad på kriterier för maximal specifik dragkraft, energiindikatorer 64
3.2 Modellering av den cylindriska linjära DC-motorn med ändliga element 69
3.2.1 Beskrivning av källdata för modellering 69
3.2.2 Analys av modelleringsresultat 78
Kapitel 4. Praktiskt genomförande och resultat av experimentella studier av cylindriska linjära motorer 90
4.1 Macatprover av cylindriska linjära DC-motorer 90
4.1.1 Konstruktiva komponenter av linjär motorarkitektur 90
4.1.2 Makeup implementering av cylindriska linjära elmotorer 95
4.1.3 Struktur av det cylindriska linjära elektriska motorstyrningsblocket 96
4.2 Resultat av experimentella studier av utvecklade varianter av cylindriska linjära elmotorer 100
4.2.1 Undersökning av det termiska tillståndet för linjär motor 101
4.2.2 Experimentella studier av induktion i klyftan av experimentella prover av linjära motorer 103
4.2.3 Studier av elektromagnetiskt dragkraftavdrag från strömmen i lindningen 107
4.2.3 Undersökning av beroendet av dragkraften hos de utvecklade linjära elmotorerna från rörelsen av rörlig del 110
4.2.3 Mekaniska egenskaper hos utvecklade prover av linjära motorer 118
SLUTSATSER 119.
Slutsats 120.
Referenser 122.
Bilaga A 134.
Bilaga B 144.
Bilaga 145.
Introduktion till arbete
Relevans av ämnet.
För närvarande är cylindriska linjära motorer alltmer distribution, eftersom manövreringsorganen av speciella elektriska enheter som implementeras inom ramen för elektrotekniska komplex som används, särskilt i rymd, medicinsk utrustning. Samtidigt bestämmer närvaron av en direkt direkt verkan av den verkställande kroppen i cylindriska linjära motorer deras fördel av relativt plana linjära motorer. Detta beror på bristen på ensidiga attraktionskrafter, liksom den mindre oerfarenheten hos den rörliga delen, som bestämmer deras höga dynamiska egenskaper.
Det bör noteras att det på området för att utveckla analysmedel av strukturella varianter av linjära motorer, finns det positiva resultat som erhållits som inhemska (Voldek A.i., Svycharnik d.v., Veselovsky på, Konyaev A.YU., Sarapulov F.N.), så och utländska Forskare (Yamamura, Wang J., Jewell Geraint W., Howe D.). Dessa resultat kan emellertid inte betraktas som grund för skapandet av universella medel, vilket gör det möjligt att göra valet av optimala strukturella varianter av linjära elmotorer i förhållande till ett specifikt objektområde. Detta kräver ytterligare forskning inom området för att utforma speciella linjära motorer av cylindrisk arkitektur för att erhålla rationella strukturella versioner med objektorienterad karaktär.
På grundval av det föregående är relevansen av forskningsämnet dikterat av behovet av att genomföra ytterligare forskning som är inriktad på utvecklingsorgan för modellering och analys av cylindriska linjära motorer med magnetoelektrisk excitation för att erhålla rationella designlösningar.
Temat för avhandlingsstudien motsvarar ett av de viktigaste vetenskapliga områdena i GOU VPO "Voronezh State Technical University" beräkningssystem och programvara och maskinvara elektriska system (utveckling av I. Förväntar intellektuell och informationsteknik design och hantering av komplexa industriella komplex och System. GB NIR Nr 2007.18).
Syftet och målen för studien. Syftet med arbetet är att skapa ett komplex av analys av konstruktionerna av konstruktionerna av cylindriska linjära likströmsmotorer med magnetoelektrisk excitation, vilket gör det möjligt att välja sina rationella varianter fokuserade på att använda speciella elektriska enheter som implementerar gränsvärdena Av specifika energiindikatorer och dynamiska egenskaper.
I enlighet med det givna syftet görs följande uppgifter i arbetet:
analys av de rationella strukturerna hos de cylindriska linjära likströmsmotorerna som tillhandahåller de begränsande värdena för specifika energiindikatorer inom ramen för elektriska enheter.
genomförande av teoretiska studier av processerna som uppstår i linjära kontaktfria likströmsmotorer som fundamenten för konstruktion av en elektromagnetisk beräkning av en cylindrisk linjär elektrisk motor;
utveckling av en elektromagnetisk beräkningsalgoritm, med beaktande av de egenskaper som orsakas av arkitekturen av magnetiska system av en cylindrisk linjär motor;
utveckling av strukturer av ändamålsmodeller för analys av elektromagnetiska processer i förhållande till förhållandena för den cylindriska linjära motorn;
Genomförande av experimentella studier av prototyper under
Genomförande av analytiska modeller och utvecklade algoritmer
MA Design av cylindriska linjära motorer.
Forskningsmetoder. Ifungerar använda metoder för fältteori, teorin om elektriska kedjor, teori om design av elektriska maskiner, datormatematik, fysiskt experiment.
Vetenskaplig nyhet. Papperet erhöll följande resultat, vilket skiljer sig från vetenskaplig nyhet:
utformningen av den magnetiska kedjan av den cylindriska linjära DC-motorn med axiella magnetiserade permanenta magneter i magnetiska systemet med den radiella eller magnetisering av magnetisering, som kännetecknas av den nya arkitekturen för att konstruera den rullande delen av den linjära elektriska motorn;
algoritmen för beräkning av den cylindriska linjära DC-motorn med axiella magnetiserade permanenta magneter i magnetiska systemet med ett radiellt eller magnetisering eller magnetiseringssystem, som skiljer sig mot de särdrag som orsakas av arkitekturen för att konstruera den rörliga delen av den cylindriska linjära elmotorn;
strukturerna för ändamålsmodeller utvecklas, vilka kännetecknas av en speciell uppsättning gränsvillkor i gränszonerna;
rekommendationer utvecklades för urval av rationella designlösningar som syftar till att förbättra de specifika energiindikatorerna och dynamiska egenskaper hos DC-cylindriska linjära elmotorer baserat på kvantitativa data av numeriska beräkningar, liksom resultaten av experimentella studier av prototyper.
Praktisk betydelse av arbetet. Det praktiska värdet av avhandlingsarbetet är:
Algoritm för att designa cylindriska linjära motorer
låg effekt;
naturligtvis elementala modeller i en tvådimensionell analys av cylindriska linjära motorer, vilket möjliggör att jämföra de specifika egenskaperna hos motorer av olika konstruktioner av magnetiska system;
De föreslagna modellerna och algoritmerna kan användas som matematisk grund för skapandet av speciella medel för tillämpad programvara för automatiserade designsystem av icke-kontaktiga DC-motorer.
Genomförande av resultaten av arbetet. De resulterande teoretiska och experimentella resultaten av avhandlingsarbetet användes vid Enterprise "Forskningsinstitutet för Mehanotronics - Alpha" under genomförandet av NIR "studie av sätt att skapa moderna högmassa mehanotroniska ställdon av olika typer av rörelse i variationer med en digital Informationskanal och en RAID-kontroll i identifiering av faskoordinater integrerade i livslängdssystemen för kosmiska enheter (KA) ", NIR" studie av sätt att skapa "intellektuella" enheter av linjär rörelse med kontroll av statusvektorn för automationssystemen ", FoU-studie och utveckling av intelligenta mekaniker av linjär precisionsrörelse med okonventionell modulär layout för industriell, medicinsk och specialutrustning i en ny generation, "och införs också i utbildningsprocessen för avdelningen för" elektromekaniska system och strömförsörjning "GOU VPO "Voronezh State Technical University" i föreläsning Kurs "speciella elektriska maskiner".
Godkännande av arbete. De viktigaste bestämmelserna i avhandlingsarbetet rapporterades vid den regionala vetenskapliga och tekniska konferensen "Ny teknik i forskning, design, ledning, produktion"
(Voronezh 2006, 2007), på den interuniversitetsstudent vetenskapliga och tekniska
konferenser "Tillämpade uppgifter Elektromekanik, Energi, Elektronik (Voronezh, 2007), vid den allra ryska konferensen" Ny teknik i vetenskaplig forskning, design, ledning, produktion "(Voronezh, 2008), i den internationella skolkonferensen" Hög energibesparingsteknik "(Voronezh, 2008), vid den internationella vetenskapliga och praktiska konferensen" Ungdom och vetenskap: Verklighet och framtid "(Nevinnomyssk, 2008), på det vetenskapliga och tekniska rådet för" Forsknings- och designinstitutet för Mechanotronics-Alpha "(Voronezh , 2008), vid vetenskapliga och tekniska konferenser av fakulteten och doktoranderna i avdelningen för automation och informatik i tekniska system för WGTU (Voronezh, 2006-2008). Dessutom publiceras resultaten av avhandlingen i samlingarna av vetenskapliga verk "elektriska komplex och ledningssystem", "tillämpade uppgifter om elektromekanik, energi, elektronik" (Voronezh 2005-2007), i tidningen "Elektrotekniska komplex och hanteringssystem "(Voronezh 2007-2008), i Voronezh State Technical University Voronezh State Technical University (2008).
Publikationer. På ämnet av avhandlingsarbetet publicerade 11 vetenskapliga papper, inklusive 1 - i publikationer som rekommenderas av WAK RF.
Struktur och omfattning av arbetet. Avhandlingen består av en introduktion, fyra kapitel, slutsats, en lista över litteratur från 121 namn, materialet är inställd på 145 sidor och innehåller 53 ritningar, 6 tabeller och 3 applikationer.
I det första kapitleten granskning och en analys av det nuvarande tillståndet i utvecklingen av linjära elmotorer av direktåtgärder genomfördes. En klassificering av linjära elmotorer av direktåtgärder på handlingsprincipen, liksom av stora konstruktiva versioner. Betraktas som frågor om teorin om utveckling och design av linjära motorer, med beaktande av egenskaperna hos den linjära maskinen. Användningen av metoden för ändliga element, som ett modernt verktyg för utformningen av komplexa elektriska
mekaniska system. Syftet med arbetet och formulerar målen för forskningen.
I det andra kapitletproblemen med att bilda metoden för att designa icke-kontaktcylindriska linjära DC-linjära motorer, visar den elektromagnetiska beräkningen av olika strukturella implementeringar av de magnetiska linjära motorsystemen, som innehåller följande steg: valet av huvudstorlekar, beräkningen av effekten; Beräkning av maskinens konstant; bestämning av termiska och elektromagnetiska belastningar; Beräkning av lindningsdata; Beräkning av elektromagnetisk dragkraft; Beräkning av magnetiska systemet, välj storleken på permanenta magneter. Den beräknade beräkningen av processen med värmeväxling av den linjära elmotorn.
I det tredje kapitletuttryck av det universella optimeringskriteriet ges, utför en jämförande analys av multikraftkonstanten och växlande strömmotorer, med beaktande av kraven på energi och hastighet. Bestämmelserna i metoderna för modellering av den cylindriska linjära motorns likströmsmotor vid ändelementmetoden är utformade, de huvudsakliga antagandena bestäms på vilka den matematiska apparaten är byggd för att analysera modellerna för de angivna motortyperna. Tvådimensionella ändamålsmodeller för en cylindrisk linjär motor för olika konstruktioner av rulldelen erhålles: med pseudo-radiell magnetisering av magnetsegmenten på stången och med axiella magnetiserade magneter.
I det fjärde kapitletden praktiska utvecklingen av prover av cylindriska linjära synkronmotorer presenteras, varvid kretsen som implementerar den cylindriska linjära motorstyrenheten visas. Principerna för kontroll av den angivna elmotorn är markerade. Resultaten av experimentella studier av en cylindrisk linjär synkronmotor med en annan utformning av den magnetiska rulldelen av den rörliga delen, innefattande: studier av den elektriska motorns termiska lägen,
beroende av elmotorns dragkraft från strömmar och rörelse. Jämförelse av modellering resulterar i den ändliga elementmetoden med ett fysiskt experiment, bedömningen av parametrarna för den linjära motorn med en modern teknisk nivå.
Slutsatsen beskriver de viktigaste resultaten av teoretiska och experimentella studier.
Analys av utformningen av den cylindriska linjära elmotorn
Den linjära elektriska enheten med förvaltningen av statusvektorn placerar ett antal specifika krav för design och arbete i den centrala TSLSD. Energiflödet från nätverket genom styranordningen kommer in i en ankarlindning, vilket säkerställer den korrekta sekvensen av interaktion av det elektromagnetiska fältet av lindningen med ett fält av konstanta magneter av den rörliga stången enligt tillräckliga omkopplingslagar. Om stången är belägen en högkommande permanentmagnet, förvränger ankarsvaret praktiskt taget inte det huvudsakliga magnetflödet. Kvaliteten på elektromekanisk energitransformation bestäms inte bara av det rationellt valda magnetiska systemet, utan också förhållandet mellan energiparametrarna för magnetens varumärke och den linjära belastningen av statorens ankarlindning. Beräkning av MCE: s elektromagnetiska fält och sökningen efter den elektriska konstruktionen av den elektriska maskinen med metoden för ett numeriskt experiment riktat med användning av det erhållna optimeringskriteriet gör det möjligt att göra detta med minimala kostnader.
Med hänsyn till moderna krav på resursen, det regelverkande och positioneringsområdet, är TSLD-layouten baserad på den klassiska principen för den dynamiska interaktionen mellan den magnetiska flödet av den rörliga stången med magnetflödet av en ankarlindning av den opassade statorn.
Preliminär teknisk analys av den utvecklade konstruktionen får fastställa följande:
Frågan om motorns energi beror på antalet faser och inklusionssystemet för ankarlindningen, medan formen av det resulterande magnetfältet i luftgapet och spänningsformen, vilket summerades upp till faserna av Winding spelar en viktig roll;
På rullande materiel är sällsynta magneter med en pseudo-radiell magnetiseringsstruktur belägna, vilka var och en består av sex segment kombinerade i utformningen av en ihålig cylindrisk form;
I den utformade strukturen är det möjligt att säkerställa den tekniska enheten hos den centrala TSLSD: s arbetsmekanism och stång;
Lagerstöd med optimerade belastningskoefficienter ger den erforderliga kvalitetsreserven med nivån på garanterad operation och intervallet av hastighetsstyrning av stångrörelsen;
Möjligheten till precisionsmontering med minimala toleranser och för att säkerställa den nödvändiga selektiviteten hos parningsytorna på delar och noder gör att du kan öka arbetets resurs.
Möjligheten att kombinera translationella och rotationstyper av rörelse i en enda motorgeometri kan du expandera sin funktionalitet och utöka omfattningen.
CLSD-ankaren är en cylinder av magnetliknande stål, det vill säga det har en ovärderlig design. Ankarens magnetiska rörledning är gjord av sex moduler - ärmar, som förbinder konsolen och tillverkad av stål 10 GOST 1050-74. I ärmarna finns hål för utgångsändarna av spolarna i det tvåfasiga lindningsankaret. Bussningarna som samlats in i förpackningsformen är i huvudsak ett ok för det huvudsakliga magnetflödet och erhållande av det erforderliga magnetiska induktionsvärdet i det totala icke-magnetiska arbetsgapet. Fascination Design Anchor är mest lovande ur synvinkel av att ge hög hastighet enhetlighet inom området för miniminivåer av det linjära hastighetsregleringsområdet, liksom noggrannheten i positioneringen av den rörliga stången (i den icke-magnetiska pulsationen Gap av den elektromagnetiska dragkraften i tandordern saknas). Spolarna i en ankarlindning har en trumform, spolarna i lindningen från tråden med den självisolerade isoleringen av pTLD eller med emaljisoleringen av PTTV GOST 7262-54, impregnerad med den värmehärdande föreningen baserat på epoxiharts, är Sår på en aluminiumram med styvhet och beräknad för temperatur upp till 200 C. Efter bildning och polymerisation av impregneringsföreningen är spolen en styv monolitisk nod. Bärsköldar samlas ihop med armaturen Yoke-modulerna. Lagerhus är gjorda av aluminiumlegering. I husen av lagersköldar installerade bronsärmar.
Enligt resultaten av patentsökningen bestämdes två strukturella implementeringar av magnetiska system, huvudsakligen av det magnetiska systemet hos den rörliga delen av den cylindriska linjära motorn.
Den rörliga stången på den elektriska motorns baskonstruktion innehåller de sällsynta jordmagneterna N35, mellan vilka de icke-ferromagnetiska delningsbrickorna är installerade, har 9 poler (varav inte mer än 4-K) överlappar varandra i den aktiva längden av maskinen. Maskindesignen ger symmetrering av magnetfältet från permanenta magneter för att minska den primära längsgående kanten. Höga alkoholmagneter säkerställer den erforderliga induktionsnivån i luftgapet. Permanenta magneter är skyddade av en neferromagnetisk hylsa som ger styrets funktion och har de angivna egenskaperna hos glidytan. Materialet i hylsan - styrningen måste vara icke-ferromagnetisk, det vill säga bussningen bör inte skydda magnetfältet av lindning och moduler av magneter vars strömning ska vara maximal. Vid den tiden bör hylsan ha en given mekaniska egenskaper som garanterar en hög arbetsresurs och en liten nivå av mekaniska friktionsförluster i linjära stöd - lager. Som ett material i ärmen föreslås det att använda korrosionsbeständigt och värmebeständigt stål.
Det bör noteras att ökningen av de specifika energiindikatorerna vanligtvis uppnås genom användning av permanenta magneter med hög magnetisk energi, särskilt från legeringar med sällsynta metallmetaller. För närvarande, i den överväldigande majoriteten av de bästa produkterna, tillämpas neodymmagneter - järn - bor (Nd-Fe-B) med tillsatser från material som dispense, kobolt, niob, vanadin, gallium; etc. Att lägga till dessa material leder till en förbättring av magnetstabiliteten ur en temperatursynpunkt. Dessa modifierade magneter kan användas till temperaturer + 240c.
Eftersom ärmarna av permanenta magneter måste magased för radio, i sin produktion uppstod ett tekniskt problem, förknippat med behovet av att tillhandahålla det önskade flödet för magnetisering och små geometriska storlekar. Ett antal utvecklare av permanenta magneter noterade att deras företag inte producerar radiellt magnetiserade permanenta magneter från sällsynta jordartsmaterial. Som ett resultat beslutades det att utveckla en permanentmagnet i form av en magnet - sammansättning av sex kröklinjiga prismer - segment.
Genom att utveckla och sedan jämföra energiindikatorerna för magnetiska system uppskattar vi energikapaciteten, liksom överväga korrespondensen hos de elektriska motorindikatorerna med den aktuella tekniska nivån.
Diagrammet för den cylindriska linjära synkronmotorn med ett longitudinellt radiellt magnetiskt system visas i figur 1.8.
Som ett resultat av jämförelsen och analysen av nivån på energiindikatorerna för de två som utvecklats under NIR: s konstruktionsimplementering av magnetiska system erhållna som ett resultat av ett fysiskt experiment, lämpligt analytiska, numeriska metoder för beräkning och Att utforma typen av linjär elektrisk motor som behandlas kommer att bekräftas i efterföljande sektioner.
Algoritm för elektromagnetisk beräkning av den cylindriska linjära DC-motorn
Grunden för beräkning av TLD är följande data:
Mått;
Mobilt slaglängd (stång)
Synkron hastighet vs, m / s;
Kritiskt (maximalt) värde av den elektromagnetiska dragkraften av FT N;
Matningsspänning / i;
MOTOR MODE (LONG, PV);
Omgivningstemperatur vid, C;
Motorprestanda (skyddad, stängd).
I induktiva elektriska maskiner koncentreras energin hos det elektromagnetiska fältet i arbetsgapet och tänderna (det finns inga tänder av zuldit med ett slät ankar), så valet av volymen av arbetsavståndet under syntesen av den elektriska maskinen är av största vikt.
Den specifika energitätheten i arbetsgapet kan bestämmas som förhållandet mellan den aktiva effekten hos RG-maskinen till volymen av arbetsavståndet. I hjärtat av de klassiska metoderna för att beräkna elektriska maskiner finns det ett urval av maskinens konstant av Ca (permanent Arnold), som förbinder de viktigaste strukturella storlekarna med tillåtna elektromagnetiska belastningar (det motsvarar den begränsande termiska belastningen)
För att säkerställa att stången på stången till permanenta magneter klär sig på hilt-hiltet, beror hypertoni-värdet på de tekniska faktorerna och väljs som det minsta möjliga.
Linjär synkron stativhastighet för CLDPT och ekvivalenta synkron rotationsfrekvens är relaterade
För att säkerställa det erforderliga värdet av dragkraften, med ett minimivärde av tiden konstant och frånvaro av en fixeringskraft (reducera den till ett acceptabelt värde), ges företräde till en tandlös design med excitation från permanenta magneter baserade på hög- Energi magnetiska fasta material (neodym - järn). I det här fallet har motorn ett fungerande gap som är tillräckligt för att placera lindningen.
Den huvudsakliga uppgiften att beräkna magnetiska systemet är att bestämma de strukturella parametrarna optimala av energiparametrar, styrkan hos dragkraft och andra indikatorer som tillhandahåller i arbetsgapet som ges av magnetflödet. Vid det ursprungliga stadiet av design är det viktigaste att hitta det rationella förhållandet mellan magnetens tjocklek och spolen.
Beräkningen av magnetiska systemet med permanenta magneter är förknippad med bestämning av förtydligande kurvan och den magnetiska ledningsförmågan hos enskilda sektioner. Permanenta magneter är inhomogena, mönstret på fältet i gapet har en komplex natur på grund av den längsgående gränsen och spridningsströmmarna. Magnetens yta är inte en ekvipotential, separata områden beroende på positionen i förhållande till den neutrala zonen har ojämna magnetiska potentialer. Denna omständighet gör det svårt att beräkna magnetisk spridningsledningsförmåga och magnetspridningsflöde.
För att förenkla beräkningen accepterar vi antagandet om demagnetiseringskurvens unikahet och den faktiska tråden av spridning, beroende på fördelningen av MD i magnetens höjd, som ersätter den beräknade, som passerar under hela höjden av magneten och är helt ut ur polens yta.
Det finns ett antal grafoanalytiska metoder för beräkning av magnetiska kedjor med permanenta magneter, varav metoden för en demagnetiseringsfaktor hittades i teknikpraxis, som användes för att beräkna direkta magneter utan beslag. Metoden för relationer som används för att beräkna magneter med förstärkning, såväl som metoden för elektrisk analogi, som används vid beräkning av grenade magnetiska kedjor med permanenta magneter.
Noggrannheten med ytterligare beräkningar i en väsentlig utsträckning beror på de fel som är förknippade med att bestämma tillståndet för magneter med den användbara specifika energin med Z.OPT som utvecklats av dem i det icke-magnetiska arbetsgapet 8V. Den senare måste motsvara maximalt induktion av det resulterande fältet i arbetsgapet på magnetens specifika energi.
Fördelningen av induktion i den centrala TSLSD: s arbetsgap är mest exakta för att bestämma under den ändliga analysen av en särskild beräknad modell. Vid det ursprungliga steget i beräkningen, när det gäller att välja en viss uppsättning geometriska storlekar, det är lämpligt att fungera effektivt induktionsvärde i BSCP-arbetsgapet, är det lämpligt att specificeras. Tillfredsställelsen hos Q3SR-uppgiften inom det rekommenderade intervallet kommer faktiskt att bestämma komplexiteten i den kalibrering av elektromagnetisk beräkning av maskinen med förfarandet för ändliga element.
De använda magnetiska fastämnesmagneterna baserade på sällsynta jordartsmetaller har därför en praktiskt reläkurva av demagnetisering, därför i ett brett spektrum av förändringar i magnetfältets spänning, varierar värdet på motsvarande induktion relativt lite.
För att lösa problemet med att bestämma höjden på baksidan av HM-segmentmagneten, i det första steget i TSLSD-syntesen, föreslås nästa tillvägagångssätt.
Beskrivning av källdata för modellering
I hjärtat av den elektromagnetiska beräkningen är den numeriska metoden en modell som innefattar maskinens geometri, de magnetiska och elektriska egenskaperna hos dess aktiva material, lägesparametrarna och de aktiva belastningarna. Under beräkningen bestäms induktion och strömmar i sektionerna av modellen. Därefter bestäms krafterna och stunderna, såväl som energiindikatorer.
Konstruktionen av modellen innefattar definitionen av ett system med grundläggande antaganden som fastställer idealiseringen av egenskaperna hos de fysiska och geometriska egenskaperna hos designen och belastningarna, baserat på modellen. Utformningen av maskinen av verkliga material har ett antal särdrag som inkluderar ofullkomlighet av formen, spridningen och inhomogeniteten hos materialen, (avvikelse av deras magnetiska och elektriska egenskaper från de inställda värdena) etc.
Ett typiskt exempel på idealiseringen av verkligt material är tilldelningen av homogenitetsegenskaper. I ett antal mönster av linjära motorer är sådan idealisering omöjlig, för Det leder till felaktiga beräkningsresultat. Ett exempel är en cylindrisk linjär synkronmotor med ett icke-ferromagnetiskt ledande skikt (hylsa), i vilket elektriska och magnetiska egenskaper förändras hoppliknande när gränserna för materialtektionen är omkopplade.
Förutom mättnad på utgångsmotoregenskaperna påverkas en ytlig och longitudinell effekt effekt starkt. I det här fallet är en av de viktigaste uppgifterna uppgiften att de ursprungliga förhållandena vid gränserna för de aktiva områdena i maskinen.
Således kan modellen endast vara utrustad med en del av egenskaperna hos den verkliga designen, så dess matematiska beskrivning är förenklad. Från hur framgångsrikt modellen är vald beror komplexiteten i beräkningen och noggrannheten i resultaten.
Den matematiska apparaten för att analysera modellerna av cylindriska linjära synkronmotorer är baserad på de elektromagnetiska fältekvationerna och är byggt på följande huvudantaganden:
1. Det elektromagnetiska fältet är kvasistation, eftersom skiftströmmarna och fördröjningen i utbredningen av den elektromagnetiska vågan inom fältets fält är försumbar.
2. Jämfört med konduktivitetsströmmar i ledare, konduktivitetsströmmar i dielektriska och konvektionsströmmar som uppstår när laddningarna rör sig med mediet är försumbar, i samband med vilket den senare kan försummas. Eftersom konduktivitetsströmmar, förskjutningsströmmar och konvektionsströmmar i en dielektrisk, som fyller klyftan mellan stator och rotorn, tas inte hänsyn till, den dielektriska (gas eller vätskeshastighet) i gapet inte har. Inflytande på det elektromagnetiska fältet.
3. Värdet av EMF elektromagnetisk induktion är mycket mer Eds Hall, Thompson, kontakt etc. i samband med vilket det senaste kan försummas.
4. Vid övervägande av fältet i det neferromagnetiska mediet tas den relativa magnetiska permeabiliteten hos detta medium lika med en.
Nästa steg i beräkningen är en matematisk beskrivning av modellens beteende eller konstruktionen av en matematisk modell.
Den elektromagnetiska beräkningen av MCE bestod av följande steg:
1. Välja typ av analys och skapandet av modellgeometrin för MCE.
2. Välj de typer av element som anger egenskaperna hos material, syftet med egenskaperna hos material och element av geometriska regioner.
3. Fraktionering av modellområden på nätet av ändliga element.
4. Bilaga till modell av gränsvillkor och laster.
5. Välja typ av elektromagnetisk analys, ställa in lösningsalternativen och den numeriska lösningen av ekvationssystemet.
6. Användningen av postprocessormakron för att beräkna de integrerade värdena av intresse och analys av resultaten.
Stegen 1-4 hänför sig till preprocessorsteget av beräkning, steg 5 - till processorns steg, steg 6 till postprocessorsteget.
Att skapa en finalt elementmodell är ett tidskrävande stadium av isberäkningen, för Det är relaterat till reproduktionen av den mer exakta geometrin hos objektet och beskrivningen av de fysikaliska egenskaperna hos dess regioner. Den rimliga tillämpningen av laster och gränsvillkor presenterar också vissa svårigheter.
Den numeriska lösningen av systemet med ekvationer utförs automatiskt och under alla andra lika villkor bestäms av hårdvaruresurser hos den använda datortekniken. Analysen av resultaten underlättas något av verktygspassen av visualisering som används som en del av den använda mjukvaran (PS) samtidigt som den är av de minst formaliserade stadierna, som har störst svårighet.
Följande parametrar bestämdes: den komplexa vektormagnetiska fältpotentialen A, den skalära potentialen F, storleken på induktionen av magnetfältet B och spänningen av N. Analysen av variablerna i tidpunkten för fält användes för att finna effekten av virvelströmmar i systemet.
Lösning (7) för ett AC-fall har en typ av komplex potential (kännetecknad av en amplitud och fasvinkel) för varje modellnod. Den magnetiska permeabiliteten och den elektriska ledningsförmågan hos materialet i regionen kan specificeras som en konstant eller som en funktion av temperaturen. Används PS tillåter lämpliga makron vid postprocessorsteget för att beräkna ett antal essentiella parametrar: energi av det elektromagnetiska fältet, de elektromagnetiska krafterna, densiteten hos virvelströmmarna, förlusten av elektrisk energi etc.
Det bör understrykas under den finaste modelleringen är huvuduppgiften att bestämma modellens struktur: valet av ändliga element med specifika grundläggande funktioner och frihetsgrader, en beskrivning av de fysiska egenskaperna hos material på olika områden , ställa in de applicerade belastningarna, såväl som de ursprungliga förhållandena på gränserna.
Som följer av MCE: s huvudkoncept är alla delar av modellen uppdelade i många ändliga element som är sammankopplade i vertikalerna (noder). De slutliga elementen används ganska enkel form, i vilken fältparametrarna bestäms med användning av bitvis polynomiella approximativa funktioner.
Gränserna för ändliga element i tvådimensionell analys kan vara bitvis linjär (första ordningens element) eller paraboliska (andra ordningens element). Fil-linjära element har direkt sidor och noder i hörnen. Paraboliska element kan ha en mellanliggande nod längs var och en av sidorna. Det beror på denna sida av elementet kan vara krökta (paraboliska). Med ett lika antal element ger paraboliska element större noggrannhet av beräkningar, eftersom de mer exakt reproducerar den kröklinjiga geometrin i modellen och har mer exakta formfunktioner (approximativa funktioner). Beräkningen med hjälp av de slutliga elementen i höga beställningar kräver emellertid stora hårdvaruresurser och större motortid.
Det finns ett stort antal typer av ändliga element som används, bland annat det finns element som konkurrerar bland dem, med en matematiskt rimlig lösning för olika modeller, hur effektivt bryter området.
Eftersom man ska bygga och lösa de diskreta modellerna som behandlas på grund av en stor mängd information som bearbetas, används en dator, är tillståndet och enkelheten i beräkningarna viktigt, vilket bestämmer valet av tillåtna bitpolynomfunktioner. Samtidigt blir frågan om noggrannhet med vilken de kan approximera den önskade lösningen den viktigaste betydelsen.
I de ansedda uppgifterna är okända värdena för den vektormagnetiska potentialen A i noderna (vertikal) av de slutliga elementen i motsvarande områden av maskinens speciella utformning, medan den teoretiska och numeriska lösningen sammanfaller i den centrala delen Av det slutliga elementet, så den maximala noggrannheten att beräkna magnetiska potentialer och strömtätheter kommer att vara i mitten av elementet.
Struktur av styrenheten hos den cylindriska linjära elmotorn
Styrenheten implementerar de linjära drivstyrningsalgoritmerna. Funktionellt är styrenheten uppdelad i två delar: information och effekt. Informationsdelen innehåller en mikrokontroller med krets / utgångskretsar av diskreta och analoga signaler, såväl som en datautbyte med en dator. Effektenheten innehåller ett schema för att transformera PWM-signalerna i spänningen av faslindningar.
Schema elektrisk princip för att styra en linjär elektrisk motor som presenteras i bilaga B.
Följande element används för att organisera informationsdelen av styrenheten:
Livsmedelsbildning genom stabiliserad spänning +15 V (ström i chip DD5, DD6): Filtreringskondensatorer Si, C2, stabilisator + 15 V, Skyddsdiod VD1;
Fastsättning av kraft till stabiliserad spänning +5 V (Strömförsörjning DD1, DD2, DD3, DD4-chip): Motstånd R1 För att minska termiska belastningar av stabilisatorn, filterkondensatorerna SZ, C5, C6, Justerbar spänningsdelare på motstånd R2, R3, utjämning Kondensator C4, justerbar stabilisator +5 V.
XP1-kontakten används för att ansluta positionssensorn. En mikrokontroller är programmerad via XP2-kontakten. R29-motståndet och VT9-transistorn bildar automatiskt en logisk signal "1" i återställningskretsen i styrläge och deltar inte i styrenhetens funktion i programmeringsläget.
HRZ-kontakten, DD1-chipet, C39-kondensatorerna, C40, C41, C42 sänder data mellan persondatorn och styrenheten i båda riktningarna.
För att bilda återkoppling på spänningen hos varje brokrets används följande element: spänningsdispisorer R19-R20, R45-R46, förstärkare DD3, filtrering RC-kedjor R27, R28, C23, C24.
Implementerad med användning av DD4-chipet, logikkretsarna tillåter dig att implementera tvåpolarsymmetrisk växling av en motorfas med användning av en PWM-signal som levereras direkt från mikrokontrollerns ben.
För att genomföra de nödvändiga lagen om kontroll av den tvåfasiga linjära elmotorn används en separat generation av strömmar i varje statorlindning (fast del) med användning av två brokretsar, vilket ger utgångsströmmar upp till 20 A i varje fas vid en matningsspänning Från 20 V till 45 V. Som strömnycklar använde MOS-transistorerna av VT1-VT8 IRF540N i företagets internationella likriktare (USA), som har ett tillräckligt lågt motstånd från lagerkällan RCH \u003d 44 IOM, ett acceptabelt pris och närvaro av en inhemsk analog på 2P769 IPPP (Ryssland) som tillverkas med godkännande av IVP mottar.
Specifika krav för parametrarna för MOS-Transistor-styrsignalen: En relativt stor spänning av slutaren, som är nödvändig för att slutföra MOS-transistorn för att säkerställa snabb omkoppling, är det nödvändigt att ändra spänningen på porten under en mycket liten tid ( Aktierna i mikrosekunderna), betydande strömmar för laddning av ingångsbehållare av mop -transistor, möjlighet att skada dem när styrspänningen reduceras i "aktiverat" -läge, som regel, dikterar behovet av att använda ytterligare element i luftkonditionering Inmatningskontrollsignaler.
För att snabbt ladda upp ingångsbehållarna i MOS-transistorerna ska den pulserande styrströmmen vara ungefär från 1A för små och upp till 7A-enheter i högkrafttransistorer. Samordningen av de bristande utgångarna hos allmänna mikrokretsar (styrenheter, TTL eller CMOS-logik etc.) med hög temperaturport utförs med användning av speciella pulsförstärkare (drivrutiner).
Den genomförda drivrutinen gjorde det möjligt för oss att identifiera två SI9978DW-drivrutiner av Vishay Siliconix (USA) och IR2130 från International Rectifier (USA) som är mest lämpade för hantering av MOP Transitors Bridge.
Dessa förare har inbyggt skydd av transistorer från låg matningsspänning, samtidigt som den erforderliga matningsspänningen på MOS-transistorluckor, kompatibel med 5-volt CMOS och TTL-logik, ger mycket höga växlingshastigheter, lågdispersionskraft och kan fungera i Bootstallläge (vid frekvenser från tiotals Hz till hundratals KHz), d.v.s. Behöver inte ytterligare suspenderade strömkällor, vilket gör att du kan få ett schema med ett minimum antal objekt.
Dessutom har dessa förare en inbyggd komparator som låter dig implementera en krets för skydd mot strömöverbelastning och ett inbyggt system för att eliminera tvärskärmsströmmar i externa MOS-transistorer.
IR2130-mikrocircuiterna i internationell likriktare DD5, DD6 används som styrenhetens styrenhet, eftersom andra elektroniska komponenter är utbredd på den ryska marknaden och möjligheten till deras detaljhandelsköp.
Brokretsens strömgivare implementeras med användning av motstånden R11, R12, R37, R38 vald för implementering av strömproduktion vid 10 A.
Med användning av den aktuella förstärkaren, R7, R8, S25, C18-C20, R30, C25-C27, implementeras genom återkoppling på fasströmmarna i den elektriska motorn. Layouten för slagprovspanelen på den linjära elektriska drivenheten visas i figur 4.8.
För att genomföra kontrollalgoritmerna och snabb bearbetning av inkommande information som en DD2-mikrokontroller används en digital mikrokontroller ATMEGA 32 MEGA-familj som produceras av AT-MEL. Mega mikrokontroller är 8-bitars mikrokontroller. De är gjorda av lågkonstruktion av CMOS-teknik, som i kombination med en förbättrad RISC-arkitektur gör det möjligt att uppnå bästa prestanda / strömförbrukning.
