Yuri Skoromets
Sa mga makinang pamilyar sa atin panloob na pagkasunog ang paunang link - piston, gantihan. Pagkatapos ang paggalaw na ito, sa tulong ng mekanismo ng pihitan, ay na-convert sa pag-ikot. Sa ilang device, ang una at huling link ay gumagawa ng parehong uri ng paggalaw.
Halimbawa, sa isang motor-generator, hindi na kailangang i-convert muna ang reciprocating motion sa rotational motion, at pagkatapos, sa generator, upang kunin ang rectilinear component mula sa rotational motion na ito, iyon ay, gawin ang dalawang magkasalungat na pagbabago.
Ang modernong pag-unlad ng teknolohiya ng elektronikong conversion ay ginagawang posible na iakma ang output boltahe ng isang linear electric generator para sa consumer, ginagawa nitong posible na lumikha ng isang aparato kung saan ang isang bahagi ng isang closed electric circuit ay hindi umiikot sa isang magnetic field, ngunit gumanti sa connecting rod ng internal combustion engine. Ang mga diagram na nagpapaliwanag sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang tradisyonal at linear na generator ay ipinapakita sa Fig. 1.
kanin. 1. Diagram ng isang linear at conventional electric generator.
Ang isang maginoo na generator ay gumagamit ng isang wire frame na umiikot sa isang magnetic field at hinihimok ng isang panlabas na propulsion device upang makabuo ng boltahe. Sa iminungkahing generator, ang wire frame ay gumagalaw nang linear sa isang magnetic field. Ang maliit at walang prinsipyong pagkakaibang ito ay ginagawang posible na makabuluhang pasimplehin at bawasan ang halaga ng propulsion unit kung ang panloob na combustion engine ang ginamit bilang ito.
Gayundin, sa isang reciprocating compressor na hinimok ng piston engine, ang input at output link ay reciprocating, Fig. 2.
kanin. 2. Diagram ng isang linear at conventional compressor.
Mga kalamangan ng linear motor
- Maliit na sukat at timbang, dahil sa kawalan ng mekanismo ng pihitan.
- Mataas na MTBF dahil sa kawalan ng mekanismo ng crank at dahil sa pagkakaroon lamang ng mga longitudinal load.
- Mababang presyo, dahil sa kakulangan ng mekanismo ng pihitan.
- Kakayahang paggawa - tanging mga hindi-labor-intensive na operasyon, pagliko at paggiling lamang ang kinakailangan para sa paggawa ng mga bahagi.
Ikot ng compression. Ang piston ay gumagalaw mula sa piston bottom dead center patungo sa piston top dead center, na nagsasapawan muna sa mga purge port. Matapos isara ng piston ang mga purge port, ang gasolina ay iniksyon at ang combustion mixture ay pinipiga sa silindro. pagbubukas ng balbula.
2. Ang stroke ng working stroke. Kapag ang piston ay nakaposisyon malapit sa tuktok na patay na sentro, ang naka-compress na pinaghalong gumagana ay sinindihan ng isang electric spark mula sa isang kandila, bilang isang resulta kung saan ang temperatura at presyon ng mga gas ay tumaas nang husto. Sa ilalim ng pagkilos ng thermal expansion ng mga gas, ang piston ay gumagalaw sa ilalim na patay na sentro, habang ang mga lumalawak na gas ay gumagawa ng kapaki-pakinabang na gawain. Kasabay nito, ang piston ay lumilikha ng mataas na presyon sa pre-start chamber. Isinasara ng presyon ang balbula, kaya pinipigilan ang hangin na pumasok sa intake manifold.
Sistema ng bentilasyon
Sa panahon ng nagtatrabaho stroke sa silindro, Fig. 6 working stroke, ang piston, sa ilalim ng pagkilos ng presyon sa combustion chamber, ay gumagalaw sa direksyon na ipinahiwatig ng arrow. Sa ilalim ng impluwensya ng labis na presyon sa pre-start chamber, ang balbula ay sarado, at dito ang hangin ay naka-compress upang ma-ventilate ang silindro. Kapag ang piston (compression ring) ay umabot sa purge port, Fig. 6 bentilasyon, ang presyon sa silid ng pagkasunog ay bumaba nang husto, at pagkatapos ay ang piston na may connecting rod ay gumagalaw sa pamamagitan ng inertia, iyon ay, ang masa ng gumagalaw na bahagi ng generator ay gumaganap ng papel ng isang flywheel sa isang maginoo na makina. Sa kasong ito, ang mga purge window ay ganap na nakabukas at ang hangin ay naka-compress sa pre-inlet chamber, sa ilalim ng impluwensya ng pagkakaiba sa presyon (presyon sa pre-launch chamber at atmospheric pressure), nililinis ang silindro. Dagdag pa, na may isang gumaganang cycle sa kabaligtaran na silindro, ang isang compression cycle ay isinasagawa.
Kapag gumagalaw ang piston sa compression-compression mode, Fig. 6 compression, ang mga purge port ay sarado ng piston, ang likidong gasolina ay na-injected, sa sandaling ito ang hangin sa combustion chamber ay nasa ilalim ng bahagyang labis na presyon sa simula ng compression cycle. Sa karagdagang compression, sa sandaling ang presyon ng compressed combustible mixture ay naging katumbas ng reference pressure (itinakda para sa ibinigay na uri ng gasolina), isang electric boltahe ang ilalapat sa mga electrodes ng spark plug, ang pinaghalong mag-aapoy, ang working cycle. magsisimula at mauulit ang proseso. Sa kasong ito, ang panloob na combustion engine ay binubuo lamang ng dalawang coaxial at magkasalungat na lokasyon na mga cylinder at piston, na mekanikal na konektado sa isa't isa.
kanin. 6. Sistema ng bentilasyon ng linear motor.
Ang drive ng fuel pump ng isang linear electric generator ay isang cam surface na nakakabit sa pagitan ng pump piston roller at ng pump housing roller, Fig. 7. Ang ibabaw ng cam ay tumutugon sa connecting rod ng internal combustion engine at pinaghihiwalay ang piston at mga pump roller sa bawat stroke, habang ang pump piston ay gumagalaw kaugnay sa pump cylinder at itinutulak ang isang bahagi ng gasolina patungo sa fuel injection nozzle sa simula ng compression cycle. Kung kinakailangan upang baguhin ang dami ng gasolina na inilabas sa isang stroke, ang ibabaw ng cam ay pinaikot kaugnay sa longitudinal axis. Kapag ang ibabaw ng cam ay pinaikot kaugnay sa longitudinal axis, ang mga pump piston roller at ang mga pump body roller ay maghihiwalay o gagalaw (depende sa direksyon ng pag-ikot) sa iba't ibang distansya, ang piston stroke ng fuel pump ay magbabago at ang bahagi ng inilabas na gasolina ay magbabago. Ang pag-ikot ng reciprocating cam sa paligid ng axis nito ay isinasagawa gamit ang isang nakatigil na baras, na nakikipag-ugnayan sa cam sa pamamagitan ng isang linear na tindig. Kaya, ang cam ay gumagalaw pabalik-balik habang ang baras ay nananatiling nakatigil. Kapag ang baras ay pinaikot sa paligid ng axis nito, ang cam surface ay iniikot sa paligid ng axis nito at ang stroke ng fuel pump ay nagbabago. Ang pagbabago ng bahagi ng iniksyon ng gasolina, ay nakatakda sa paggalaw stepper motor o mano-mano.
kanin. 7. Fuel pump ng isang linear electric generator.
Ang drive ng fuel pump ng isang linear compressor ay isa ring cam surface na naka-clamp sa pagitan ng plane ng pump piston at ng plane ng pump casing, Fig. 8. Ang ibabaw ng cam ay gumagawa ng isang reciprocating na paggalaw kasama ang synchronization gear shaft ng internal combustion engine, at pinaghihiwalay ang mga eroplano ng piston at pump sa bawat stroke, habang ang pump piston ay gumagalaw na may kaugnayan sa pump cylinder at isang bahagi ng gasolina ay itinulak sa fuel injection nozzle, sa simula ng compression cycle ... Kapag tumatakbo ang linear compressor, hindi na kailangang baguhin ang dami ng fuel na inilabas. Ang pagpapatakbo ng isang linear compressor ay sinadya lamang kasabay ng isang receiver - isang aparato sa pag-iimbak ng enerhiya na maaaring magpakinis ng mga taluktok maximum load... Samakatuwid, ipinapayong ilagay ang linear compressor motor sa dalawang mode lamang: pinakamainam na load mode at mode idle move... Ang paglipat sa pagitan ng dalawang mode na ito ay tapos na sa solenoid valves, sistema ng kontrol.
kanin. 8. Linear compressor fuel pump.
Sistema ng pagsisimula
Ang panimulang sistema ng isang linear na motor ay isinasagawa, tulad ng sa isang maginoo na motor, sa tulong ng isang electric drive at isang aparato sa imbakan ng enerhiya. Ang isang maginoo na makina ay sinisimulan gamit ang isang starter (electric drive) at isang flywheel (imbakan ng enerhiya). Ang linear motor ay sinimulan gamit ang isang linear electric compressor at isang panimulang receiver, fig. siyam.
kanin. 9. Sistema ng pagsisimula.
Sa start-up, ang piston ng panimulang compressor, kapag pinalakas, ay umuusad dahil sa electromagnetic field ng winding, at pagkatapos ay bumalik sa orihinal nitong estado sa pamamagitan ng isang spring. Pagkatapos pumping ang receiver sa 8 ... 12 atmospheres, ang kapangyarihan ay tinanggal mula sa mga terminal ng panimulang compressor at ang makina ay handa nang magsimula. Ang start-up ay nagaganap sa pamamagitan ng pagbibigay ng compressed air sa mga inlet chamber ng linear motor. Ang supply ng hangin ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga solenoid valve, ang pagpapatakbo nito ay kinokontrol ng control system.
Dahil ang control system ay walang impormasyon tungkol sa posisyon ng engine connecting rods bago magsimula, pagkatapos ay sa pamamagitan ng pagbibigay ng mataas na presyon ng hangin sa mga prerestart chamber, halimbawa, ang mga panlabas na cylinder, ang mga piston ay ginagarantiyahan na lumipat sa kanilang orihinal na estado bago simulan ang makina.
Pagkatapos, ang mataas na presyon ng hangin ay ibinibigay sa mga silid ng pagsisimula ng mga gitnang silindro, sa gayon, ang mga silindro ay maaliwalas bago magsimula.
Pagkatapos nito, ang mataas na presyon ng hangin ay ibinibigay muli sa mga silid ng pagsisimula ng mga panlabas na silindro upang simulan ang makina. Sa sandaling magsimula ang operating cycle (ang pressure sensor ay nagpapakita ng mataas na presyon sa combustion chamber na naaayon sa operating cycle), ang control system, gamit ang solenoid valves, ay huminto sa air supply mula sa panimulang receiver.
Sistema ng pag-synchronize
Ang pag-synchronize ng connecting rod motor ay isinasagawa gamit ang isang synchronizing gear at isang pares ng mga rack na may ngipin, Fig. 10, na nakakabit sa gumagalaw na bahagi ng magnetic circuit ng generator o compressor piston.
kanin. 10. Pag-synchronize ng generator rods.
Ang pagbabawas ng masa ng magnetic circuit at ang circuit para sa paglipat sa windings ng generator.
Ang generator ng linear gasoline generator ay isang kasabay na electric machine. Sa isang maginoo na generator, ang rotor ay umiikot, at ang masa ng gumagalaw na bahagi ng magnetic circuit ay hindi kritikal. Sa isang linear generator, ang gumagalaw na bahagi ng magnetic circuit ay tumutugon kasama ang connecting rod ng internal combustion engine, at ang mataas na masa ng gumagalaw na bahagi ng magnetic circuit ay ginagawang imposible ang operasyon ng generator. Ito ay kinakailangan upang makahanap ng isang paraan upang mabawasan ang masa ng gumagalaw na bahagi ng generator magnetic circuit.
kanin. 11. Tagabuo.
Upang mabawasan ang masa ng gumagalaw na bahagi ng magnetic circuit, kinakailangan upang bawasan ang mga geometric na sukat nito, ayon sa pagkakabanggit, ang dami at masa ay bababa, Fig. 11. Ngunit pagkatapos ay ang magnetic flux ay tumatawid lamang sa paikot-ikot sa isang pares ng mga bintana sa halip ng lima, ito ay katumbas na ang magnetic flux ay tumatawid sa konduktor ng limang beses na mas maikli, ayon sa pagkakabanggit, at ang output boltahe (kapangyarihan) ay bababa ng 5 beses.
Upang mabayaran ang pagbaba ng boltahe ng generator, kinakailangan upang idagdag ang bilang ng mga pagliko sa isang window, upang ang haba ng konduktor ng power winding ay maging katulad ng sa orihinal na bersyon ng generator, Fig. 11.
Ngunit upang ang isang mas malaking bilang ng mga liko ay nasa isang window na hindi nagbabago geometric na sukat, kailangang bawasan nakahalang seksyon konduktor.
Sa patuloy na pag-load at output boltahe, ang thermal load, para sa naturang konduktor, sa kasong ito ay tataas at magiging mas optimal (ang kasalukuyang ay nananatiling pareho, ngunit ang cross-section ng conductor ay nabawasan ng halos 5 beses). Ito ang magiging kaso kung ang mga windings ng mga bintana ay konektado sa serye, iyon ay, kapag ang load current ay dumadaloy sa lahat ng windings nang sabay-sabay, tulad ng sa isang conventional generator, ang winding sa isang maikling panahon ay hindi magkaroon ng oras upang mag-overheat, dahil ang mga thermal na proseso ay inertial. Iyon ay, ito ay kinakailangan upang halili kumonekta sa load lamang na bahagi ng generator winding (isang pares ng mga pole), na kung saan ay tumawid sa pamamagitan ng magnetic flux, ang natitirang bahagi ng oras na ito ay dapat cool down. Kaya, ang load ay palaging konektado sa serye na may isang paikot-ikot lamang ng generator.
Sa kasong ito, ang epektibong halaga ng kasalukuyang dumadaloy sa generator winding ay hindi lalampas sa pinakamainam na halaga mula sa punto ng view ng pag-init ng konduktor. Kaya, posible na makabuluhang, higit sa 10 beses, bawasan ang masa ng hindi lamang ang gumagalaw na bahagi ng magnetic circuit ng generator, kundi pati na rin ang masa ng nakatigil na bahagi ng magnetic circuit.
Ang mga windings ay inililipat gamit ang mga electronic key.
Mga aparatong semiconductor - ang mga thyristor (triac) ay ginagamit bilang mga susi para sa halili na pagkonekta sa mga windings ng generator sa pagkarga.
Ang linear generator ay isang deployed conventional generator, fig. labing-isa.
Halimbawa, sa dalas na tumutugma sa 3000 cycle / min at isang connecting rod stroke na 6 cm, ang bawat paikot-ikot ay magpapainit ng 0.00083 segundo, na may kasalukuyang 12 beses na mas mataas kaysa sa nominal, ang natitirang oras - halos 0.01 segundo , ang paikot-ikot na ito ay lalamig. Sa isang pagbawas sa dalas ng pagpapatakbo, ang oras ng pag-init ay tataas, ngunit, nang naaayon, ang kasalukuyang dumadaloy sa paikot-ikot at sa pamamagitan ng pagkarga ay bababa.
Ang triac ay isang switch (maaari itong magsara o magbukas ng electrical circuit). Awtomatikong nangyayari ang pagsasara at pagbubukas. Sa panahon ng operasyon, sa sandaling magsimulang tumawid ang magnetic flux sa mga liko ng paikot-ikot, pagkatapos ay lumilitaw ang isang sapilitan na boltahe ng kuryente sa mga dulo ng paikot-ikot, ito ay humahantong sa pagsasara ng electrical circuit (pagbubukas ng triac). Pagkatapos, kapag ang magnetic flux ay tumatawid sa mga pagliko ng susunod na paikot-ikot, pagkatapos ay ang pagbaba ng boltahe sa mga triac electrodes ay humahantong sa pagbubukas ng electrical circuit. Kaya, sa bawat sandali ng oras, ang load ay inililipat sa lahat ng oras, sa serye, na may isang paikot-ikot lamang ng generator.
Sa fig. Ang 12 ay nagpapakita ng assembly drawing ng isang generator na walang field winding.
Karamihan sa mga bahagi ng mga linear na motor ay nabuo sa pamamagitan ng isang ibabaw ng rebolusyon, iyon ay, mayroon silang isang cylindrical na hugis. Ginagawa nitong posible na gawin ang mga ito gamit ang pinakamurang at pinaka-automated na mga operasyon sa pagliko.
kanin. 12. Assembly drawing ng generator.
Matematikal na modelo linear na motor
Ang modelo ng matematika ng isang linear generator ay binuo batay sa batas ng konserbasyon ng enerhiya at mga batas ni Newton: sa bawat sandali ng oras, sa t 0 at t 1, ang pagkakapantay-pantay ng mga puwersa na kumikilos sa piston ay dapat matiyak. Pagkatapos ng maikling panahon, sa ilalim ng pagkilos ng nagresultang puwersa, ang piston ay lilipat sa isang tiyak na distansya. Sa maikling seksyong ito, ipinapalagay namin na ang piston ay gumagalaw nang pantay. Ang halaga ng lahat ng pwersa ay magbabago ayon sa mga batas ng pisika at kinakalkula gamit ang mga kilalang formula
Ang lahat ng data ay awtomatikong ipinasok sa isang talahanayan, halimbawa, sa Excel. Pagkatapos nito, ang mga t 0 na halaga ay itinalaga at ang cycle ay paulit-ulit. Ibig sabihin, nagsasagawa kami ng logarithm operation.
Ang mathematical model ay isang table, halimbawa, sa Excel, at isang assembly drawing (sketch) ng generator. Ang sketch ay naglalaman ng hindi mga linear na sukat, ngunit ang mga coordinate ng mga cell ng talahanayan sa Excel. Ang kaukulang ipinapalagay na mga linear na sukat ay ipinasok sa talahanayan, at ang programa ay kinakalkula at bubuo ng isang graph ng paggalaw ng piston sa isang virtual generator. Iyon ay, pinapalitan ang mga sukat: ang diameter ng piston, ang dami ng pre-inlet chamber, ang stroke ng mga piston sa purge port, atbp., makakakuha tayo ng mga graph ng dependence ng distansyang nilakbay, ang bilis at acceleration ng piston movement sa oras. Ginagawa nitong posible na halos kalkulahin ang daan-daang mga opsyon at piliin ang pinakamainam.
Ang hugis ng paikot-ikot na mga wire ng generator.
Ang layer ng mga wire ng isang window ng isang linear generator, hindi tulad ng isang conventional generator, ay namamalagi sa isang spiral-twisted na eroplano, kaya mas madaling paikot-ikot ang winding gamit ang mga wire hindi ng isang circular cross-section, ngunit ng isang hugis-parihaba, na ay, ang paikot-ikot ay isang tansong plato na pinaikot sa isang spiral. Ginagawa nitong posible na madagdagan ang fill factor ng window, pati na rin makabuluhang taasan ang mekanikal na lakas ng windings. Dapat itong isipin na ang bilis ng connecting rod, at samakatuwid ang gumagalaw na bahagi ng magnetic circuit, ay hindi pareho. Nangangahulugan ito na ang mga linya ng magnetic induction ay tumatawid sa mga windings ng iba't ibang mga bintana sa iba't ibang bilis. Para sa buong paggamit paikot-ikot na mga wire, ang bilang ng mga pagliko ng bawat window, ay dapat na tumutugma sa bilis ng magnetic flux malapit sa window na ito (ang bilis ng connecting rod). Ang bilang ng mga pagliko ng windings ng bawat window ay pinili na isinasaalang-alang ang pag-asa ng bilis ng connecting rod sa distansya na nilakbay ng connecting rod.
Gayundin, para sa isang mas pare-parehong boltahe ng nabuong kasalukuyang, maaari mong i-wind ang winding ng bawat window. tansong plato iba't ibang kapal. Sa lugar kung saan ang bilis ng connecting rod ay hindi mataas, ang paikot-ikot ay isinasagawa gamit ang isang mas manipis na plato. Ang isang mas malaking bilang ng mga paikot-ikot na pagliko ay magkakasya sa bintana at, sa isang mas mababang bilis ng connecting rod sa seksyong ito, ang generator ay gagawa ng isang boltahe na katumbas ng kasalukuyang boltahe sa mas maraming "mataas na bilis" na mga seksyon, kahit na ang nabuong kasalukuyang ay magiging magkano. mas mababa.
Application ng isang linear electric generator.
Ang pangunahing aplikasyon ng inilarawan na generator ay isang walang tigil na supply ng kuryente sa maliliit na negosyo, na nagpapahintulot sa konektadong kagamitan na gumana nang mahabang panahon kung sakaling magkaroon ng pagkabigo sa boltahe ng mains, o kapag ang mga parameter nito ay lumampas sa mga pinapayagang limitasyon.
Ang mga electric generator ay maaaring gamitin upang magbigay ng elektrikal na enerhiya para sa pang-industriya at sambahayan na mga de-koryenteng kagamitan, sa mga lugar kung saan walang mga de-koryenteng network, gayundin sa yunit ng kuryente para sa sasakyan (hybrid na kotse), v kalidad mobile generator enerhiyang elektrikal.
Halimbawa, isang generator ng elektrikal na enerhiya sa anyo ng isang diplomat ( maleta, bag). Ang gumagamit ay nagdadala sa kanya sa mga lugar kung saan walang mga de-koryenteng network (site ng konstruksyon, kamping, country house, atbp.). mga device. Ito ay isang karaniwang pinagmumulan ng elektrikal na enerhiya, mas mura at mas magaan kaysa sa mga analog.
Ang paggamit ng mga linear na motor ay ginagawang posible na lumikha ng isang murang, madaling patakbuhin at kontrolin, magaan na kotse.
Linear generator na sasakyan
Ang isang sasakyan na may linear electric generator ay two-seater light (250 kg) na kotse, fig. 13.
Larawan 13. Isang kotse na may linear na generator ng gasolina.
Kapag nagmamaneho, hindi mo kailangang lumipat ng bilis (dalawang pedal). Dahil sa ang katunayan na ang generator ay maaaring bumuo ng maximum na kapangyarihan, kahit na kapag "nagsisimula" (hindi tulad ng isang maginoo na kotse), ang mga katangian ng acceleration, kahit na may mababang traksyon na kapangyarihan ng engine, ay may mas mahusay na pagganap kaysa sa mga katulad na katangian ng maginoo na mga kotse. Power steering effect at Mga sistema ng ABS ay nakamit sa programmatically, dahil ang lahat ng kinakailangang "hardware" ay naroroon na (ang drive sa bawat gulong ay nagpapahintulot sa iyo na kontrolin ang torque o braking moment ng gulong, halimbawa, kapag pinihit mo ang manibela, ang metalikang kuwintas ay muling ipinamamahagi sa pagitan ng kanan at iniwan ang mga gulong ng kontrol, at ang mga gulong ay umiikot sa kanilang sarili, pinapayagan lamang sila ng driver na lumiko , ibig sabihin, walang kahirap-hirap na kontrol). Ang layout ng bloke ay nagbibigay-daan sa pag-assemble ng kotse sa kahilingan ng customer (madali mong palitan ang generator ng mas malakas sa loob ng ilang minuto).
ito regular na sasakyan mas mura lang at mas magaan kaysa sa mga analogue.
Mga tampok - kadalian ng kontrol, mababang gastos, mabilis na hanay ng bilis, kapangyarihan hanggang sa 12 kW, all-wheel drive (off-road na sasakyan).
Ang isang sasakyan na may iminungkahing generator, dahil sa tiyak na hugis ng generator, ay may napakababang sentro ng grabidad, samakatuwid ito ay magkakaroon ng mataas na katatagan sa pagmamaneho.
Gayundin, ang naturang sasakyan ay magkakaroon ng napakataas na mga katangian ng acceleration. Maaaring gamitin ng iminungkahing sasakyan ang pinakamataas na lakas ng power unit sa buong saklaw ng bilis.
Ang ibinahagi na masa ng power unit ay hindi naglo-load sa katawan ng kotse, kaya maaari itong gawing mura, magaan at simple.
Ang traction engine ng isang sasakyan, kung saan ang isang linear electric generator ay ginagamit bilang isang power unit, ay dapat matugunan ang mga sumusunod na kondisyon:
Ang power windings ng motor ay dapat na direkta, walang converter, konektado sa mga terminal ng generator (upang madagdagan ang kahusayan ng electric transmission at bawasan ang gastos ng kasalukuyang converter);
Ang bilis ng pag-ikot ng output shaft ng electric motor ay dapat na regulated sa isang malawak na hanay, at hindi dapat depende sa dalas ng operasyon ng electric generator;
Ang makina ay dapat magkaroon ng isang mataas na MTBF, iyon ay, dapat itong maaasahan sa operasyon (walang kolektor);
Ang makina ay dapat na mura (simple);
Ang motor ay dapat magkaroon ng isang mataas na metalikang kuwintas sa isang mababang bilis ng output;
Ang makina ay dapat na magaan.
Ang circuit para sa paglipat sa mga windings ng naturang motor ay ipinapakita sa Fig. 14. Sa pamamagitan ng pagbabago ng polarity ng power supply sa rotor winding, nakukuha namin ang rotor torque.
Gayundin, sa pamamagitan ng pagbabago ng magnitude at polarity ng power supply ng rotor winding, ang slip rotation ng rotor na may kaugnayan sa stator magnetic field ay ipinakilala. Sa pamamagitan ng pagkontrol sa kasalukuyang supply ng rotor winding, nangyayari ang slip control, sa hanay mula sa 0 ... 100%. Ang power supply ng rotor winding ay humigit-kumulang 5% ng kapangyarihan ng motor, samakatuwid ang kasalukuyang converter ay dapat gawin hindi para sa buong kasalukuyang ng mga motor ng traksyon, ngunit para lamang sa kanilang kasalukuyang paggulo. Ang kapangyarihan ng kasalukuyang converter, halimbawa, para sa isang on-board na electric generator na 12 kW, ay 600 W lamang, at ang kapangyarihang ito ay nahahati sa apat na channel (para sa bawat traksyon ng motor ng gulong ng sarili nitong channel), iyon ay, ang kapangyarihan ng bawat channel ng converter ay 150 W. Samakatuwid, ang mababang kahusayan ng converter ay hindi magkakaroon ng makabuluhang epekto sa kahusayan ng system. Ang converter ay maaaring itayo gamit ang mababang-kapangyarihan, murang mga elemento ng semiconductor.
Ang kasalukuyang mula sa mga terminal ng generator ay ibinibigay nang walang anumang mga pagbabago sa mga power windings ng mga motor ng traksyon. Tanging ang kasalukuyang paggulo ay na-convert, upang ito ay palaging nasa antiphase sa kasalukuyang ng windings ng kapangyarihan. Dahil ang kasalukuyang paggulo ay 5 lamang ... 6% ng kabuuang kasalukuyang natupok ng motor ng traksyon, ang converter ay kinakailangan para sa isang kapangyarihan ng 5 ... 6% ng kabuuang kapangyarihan ng generator, na makabuluhang bawasan ang presyo at timbang ng converter at dagdagan ang kahusayan ng system. Sa kasong ito, ang converter ng kasalukuyang paggulo ng mga motor ng traksyon ay kailangang "alam" sa kung anong posisyon ang baras ng motor upang maibigay ang kasalukuyang sa mga windings ng paggulo sa bawat sandali upang lumikha ng pinakamataas na metalikang kuwintas. Ang position sensor ng traction motor output shaft ay isang ganap na encoder.
Larawan 14. Traction motor winding connection diagram.
Ang paggamit ng isang linear electric generator bilang isang power unit ng isang sasakyan ay ginagawang posible na lumikha ng isang block-type na sasakyan. Kung kinakailangan, ang malalaking yunit at asembliya ay maaaring baguhin sa loob ng ilang minuto, fig. 15, at gumamit din ng isang katawan na may pinakamahusay na airflow, dahil ang isang mababang-power na kotse ay walang power reserve upang madaig ang air resistance dahil sa hindi perpektong aerodynamic na mga hugis (dahil sa isang mataas na drag coefficient).
Larawan 15. Posibilidad ng block layout.
Linear compressor na sasakyan
Ang sasakyan na may linear compressor ay isang two-seater lightweight (200 kg) na sasakyan, fig. 16. Ito ay isang mas simple at mas murang analogue ng isang kotse na may linear generator, ngunit may mas mababang kahusayan sa paghahatid.
Larawan 16. Pneumatic drive ng kotse.
Larawan 17. Kontrol sa pagmamaneho ng gulong.
Ginagamit ang incremental encoder bilang sensor ng bilis ng gulong. Ang mga incremental na encoder ay may output ng pulso, kapag lumiko sa isang tiyak na anggulo, isang boltahe na pulso ang nabuo sa output. Ang electronic circuit ng sensor ay "nagbibilang" ng bilang ng mga pulso bawat yunit ng oras, at isinusulat ang code na ito sa rehistro ng output. Kapag "pinakain" ng control system ang code (address) ng sensor na ito, elektronikong circuit encoder, sa isang sunud-sunod na anyo ay naglalabas ng code mula sa rehistro ng output patungo sa konduktor ng impormasyon. Binabasa ng control system ang sensor code (impormasyon tungkol sa bilis ng pag-ikot ng gulong) at, ayon sa isang ibinigay na algorithm, ay bumubuo ng isang code upang makontrol ang stepper motor ng actuator.
Konklusyon
Ang halaga ng isang sasakyan, para sa karamihan ng mga tao, ay 20 ... 50 buwanang kita. Hindi kayang bumili ng mga tao bagong sasakyan para sa $ 8 ... 12 libo, at walang kotse sa merkado sa hanay ng presyo na $ 1 ... 2 libo. Ang paggamit ng linear electric generator o compressor bilang power unit ng isang kotse ay ginagawang posible na lumikha ng isang madaling patakbuhin at murang sasakyan.
Ang mga modernong teknolohiya para sa produksyon ng mga naka-print na circuit board, at ang hanay ng mga manufactured electronic na produkto, ay nagbibigay-daan sa iyo na gumawa ng halos lahat ng mga de-koryenteng koneksyon gamit ang dalawang wire - kapangyarihan at impormasyon. Iyon ay, huwag i-install ang koneksyon ng bawat indibidwal na de-koryenteng aparato: mga sensor, actuator at signaling device, ngunit ikonekta ang bawat device sa isang karaniwang kapangyarihan at karaniwang wire ng impormasyon. Ang control system, sa turn, ay naglalabas ng mga code (address) ng mga device, sa isang sequential code, sa wire ng impormasyon, pagkatapos nito ay inaasahan ang impormasyon tungkol sa estado ng device, gayundin sa isang sequential code, at kasama ang parehong linya. . Batay sa mga signal na ito, ang control system ay bumubuo ng mga control code para sa mga actuator at signaling device at ipinapadala ang mga ito upang ilipat ang actuating o signaling device sa isang bagong estado (kung kinakailangan). Kaya, sa panahon ng pag-install o pagkumpuni, ang bawat aparato ay dapat na konektado sa dalawang wire (ang dalawang wire na ito ay karaniwan sa lahat ng on-board na electrical appliances) at isang electrical ground.
Upang bawasan ang gastos, at, nang naaayon, ang presyo ng mga produkto para sa mamimili,
ito ay kinakailangan upang pasimplehin ang pag-install at mga de-koryenteng koneksyon onboard na mga instrumento... Halimbawa, sa isang tradisyonal na pag-install, upang i-on ang likuran ilaw sa gilid, kinakailangang isara, na may switch, ang electrical power circuit ng lighting device. Ang circuit ay binubuo ng: isang pinagmumulan ng elektrikal na enerhiya, isang connecting wire, isang medyo malakas na switch, isang electrical load. Ang bawat elemento ng circuit, maliban sa power supply, ay nangangailangan ng indibidwal na pag-install, isang murang mekanikal na switch, ay may mababang bilang ng mga "on-off" na cycle. Sa isang malaking bilang ng mga on-board na electrical appliances, ang gastos ng pag-install at pagkonekta ng mga wire ay tumataas sa proporsyon sa bilang ng mga aparato, ang posibilidad ng error dahil sa pagtaas ng kadahilanan ng tao. Para sa malakihang produksyon mas madaling pamamahala mga device at pagbabasa ng impormasyon mula sa mga sensor sa isang linya, at hindi indibidwal, para sa bawat device. Halimbawa, upang i-on ang taillight, sa kasong ito, kailangan mong pindutin ang touch sensor, ang control circuit ay bubuo ng isang control code upang i-on ang taillight. Ang address ng tail light switch-on na device at isang senyas para i-on ito ay ipapakita sa information wire, pagkatapos nito ay isasara ang internal power circuit ng likurang bahagi na ilaw. Iyon ay, ang mga de-koryenteng circuit ay nabuo sa isang kumplikadong paraan: awtomatikong sa panahon ng paggawa ng mga naka-print na circuit board (halimbawa, kapag nag-i-install ng mga board sa mga linya ng SMD), at sa pamamagitan ng mga de-koryenteng koneksyon ng lahat ng mga aparato na may dalawang karaniwang mga wire at mga de-koryenteng "lupa".
Bibliograpiya
- Handbook sa Physics: Kuhling H. Per. Kasama siya. 2nd ed. - M .: Mir, 1985. - 520 p., Ill.
- Gas turbine sa railway transport E. T. Bartosh Publishing house "Transport", 1972, pp. 1-144.
- Pagguhit - Haskin A.M. 4th ed., Perrerab. At idagdag. - .: Vishashk. Head publishing house, 1985. - 447 p.
- Triacs at ang kanilang aplikasyon sa mga de-koryenteng kagamitan sa sambahayan, Yu. A. Evseev, S. S. Krylov. 1990.
- Buwanang advertising at informational magazine na "Electrotechnical market" №5 (23) Setyembre-Oktubre 2008.
- Disenyo ng mga makina ng sasakyan. R. A. Zeynetdinov, Dyakov I. F., S. V. Yarygin. Pagtuturo. Ulyanovsk: UlSTU, 2004. - 168 p.
- Mga Batayan ng pag-convert ng teknolohiya: isang aklat-aralin para sa mga unibersidad / O. Z. Popkov. 2nd ed., Stereo. - M .: Publishing house MEI, 2007.200 p.: ill.
- Mga Pundamental ng Industrial Electronics: Isang Textbook para sa Non-Electrical Engineering. espesyalista. mga unibersidad / V.G. Gerasimov, O M. Knyazkov, A. E. Krasnopolsky, V.V. Sukhorukov; ed. V.G. Gerasimov. - 3rd ed., Rev. at idagdag. - M .: Mas mataas. shk., 2006. - 336 p., may sakit.
- Panloob na combustion engine. Teorya at pagkalkula ng mga proseso ng trabaho. Ika-4 na ed., Binago, at dinagdagan. Sa ilalim ng pangkalahatang editorship ng A.S. Orlin at M.G. Kruglov. M .: Mechanical engineering. 1984.
- Electrical engineering at electronics sa 3 aklat. Ed. V.G. Gerasimova Book 2. Mga aparatong electromagnetic at mga de-koryenteng makina. - M .: Mas mataas na paaralan. - 2007
- Teoretikal na pundasyon ng electrical engineering. Textbook para sa mga unibersidad. Sa tatlong tomo.Ed. K.M. Polivanova. Vol. 1. K.M. Polivanov. Mga linear na de-koryenteng circuit na may mga bukol na constants. M.: Enerhiya, 1972. –240p.
Ang kakayahang lumipat sa ibang uri ng gasolina nang hindi humihinto sa makina.
Kontrol sa pag-aapoy sa pamamagitan ng presyon sa panahon ng pag-compress ng pinaghalong gumagana.
Sa isang maginoo na makina, dalawang kundisyon ang dapat matugunan upang matustusan ang boltahe ng kuryente (kasalukuyan) sa spark plug:
Ang unang kondisyon ay tinutukoy ng kinematics ng mekanismo ng pihitan - ang piston ay dapat nasa tuktok na patay na sentro (hindi pinapansin ang timing ng pag-aapoy);
Ang pangalawang kondisyon ay tinutukoy ng thermodynamic cycle - ang presyon sa combustion chamber, bago ang operating cycle, ay dapat na tumutugma sa ginamit na gasolina.
Napakahirap tuparin ang dalawang kondisyon sa parehong oras. Kapag ang hangin o pinaghalong gumagana ay naka-compress, ang compressed gas ay tumutulo sa combustion chamber sa pamamagitan ng piston rings, atbp. Ang mas mabagal na compression ay nangyayari (mas mabagal ang engine shaft na umiikot), mas mataas ang leakage. Sa kasong ito, ang presyon sa silid ng pagkasunog, bago ang operating cycle, ay nagiging mas mababa kaysa sa pinakamainam at ang operating cycle ay nangyayari sa ilalim ng mga hindi pinakamainam na kondisyon. Bumababa ang kahusayan ng makina. Iyon ay, posible na matiyak ang isang mataas na kahusayan ng engine lamang sa isang makitid na hanay ng mga bilis ng pag-ikot ng output shaft.
Samakatuwid, halimbawa, ang kahusayan ng makina sa bangko ay halos 40%, at sa totoong mga kondisyon, sa isang kotse, na may iba't ibang mga mode ng paggalaw, ang halagang ito ay bumaba sa 10 ... 12%.
Sa isang linear engine ay walang mekanismo ng crank, kaya ang unang kondisyon ay hindi kailangang matupad, hindi mahalaga kung saan matatagpuan ang piston bago ang working cycle, tanging ang presyon ng gas sa combustion chamber bago ang working cycle ay mahalaga. Samakatuwid, kung ang supply ng electric boltahe (kasalukuyang) sa spark plug ay kinokontrol hindi ng posisyon ng piston, ngunit sa pamamagitan ng presyon sa combustion chamber, kung gayon ang working cycle (ignition) ay palaging magsisimula sa pinakamabuting kalagayan na presyon, anuman ang ng dalas ng pagpapatakbo ng engine, Fig. 3.
kanin. 3. Ignition control gamit ang pressure sa cylinder, sa "compression" cycle.
Kaya, sa anumang operating mode linear na motor, magkakaroon tayo ng maximum na lugar ng loop ng thermodynamic Carnot cycle, ayon sa pagkakabanggit, at isang mataas na kahusayan sa iba't ibang mga kondisyon ng pagpapatakbo ng engine.
Ang kontrol sa pag-aapoy gamit ang presyon sa silid ng pagkasunog ay ginagawang posible na "walang sakit" na lumipat sa iba pang mga uri ng gasolina. Halimbawa, kapag nagbabago mula sa isang high-octane na uri ng gasolina patungo sa isang mababang-octane na uri, sa isang linear na makina, kailangan mo lamang magbigay ng utos sa sistema ng pag-aapoy upang ang boltahe ng kuryente (kasalukuyan) ay ibinibigay sa spark plug sa mas mababang presyon. Sa isang maginoo na makina, mangangailangan ito ng pagbabago sa mga geometric na sukat ng piston o silindro.
Upang ipatupad ang kontrol ng ignisyon sa pamamagitan ng presyon sa silindro, maaari mong gamitin
piezoelectric o capacitive pressure na paraan ng pagsukat.
Ang pressure sensor ay ginawa sa anyo ng isang washer, na inilalagay sa ilalim ng nut ng cylinder head mounting stud, Fig. 3. Ang puwersa ng presyon ng gas sa compression chamber ay kumikilos sa pressure sensor, na matatagpuan sa ilalim ng cylinder head fastening nut. At ang impormasyon tungkol sa presyon sa compression chamber ay ipinadala sa ignition timing control unit. Kapag ang presyon sa silid ay tumutugma sa presyon ng pag-aapoy ng ibinigay na gasolina, ang sistema ng pag-aapoy ay nagbibigay ng isang de-koryenteng boltahe (kasalukuyan) sa spark plug. Sa isang matalim na pagtaas sa presyon, na tumutugma sa simula ng operating cycle, ang sistema ng pag-aapoy ay nag-aalis ng boltahe ng kuryente (kasalukuyan) mula sa spark plug. Kung walang pagtaas sa presyon pagkatapos ng isang tinukoy na oras, na tumutugma sa kawalan ng pagsisimula ng ikot ng pagtatrabaho, ang sistema ng pag-aapoy ay nagbibigay ng isang control signal upang simulan ang makina. Gayundin, ang output signal ng cylinder pressure sensor ay ginagamit upang matukoy ang dalas ng pagpapatakbo ng engine at ang mga diagnostic nito (pagpapasiya ng compression, atbp.).
Ang compressive force ay direktang proporsyonal sa presyon sa silid ng pagkasunog. Matapos ang presyon sa bawat isa sa mga kabaligtaran na silindro ay hindi bababa sa tinukoy (depende sa uri ng gasolina na ginamit), ang control system ay naglalabas ng isang utos upang mag-apoy. nasusunog na halo... Kung kinakailangan na lumipat sa ibang uri ng gasolina, nagbabago ang halaga ng set (reference) na presyon.
Gayundin, ang pagsasaayos ng timing ng pag-aapoy ng nasusunog na timpla ay maaaring isagawa sa awtomatikong mode tulad ng sa isang maginoo na makina. Ang isang mikropono ay matatagpuan sa silindro - isang knock sensor. Kino-convert ng mikropono ang mekanikal na tunog na vibrations ng cylinder body sa isang electrical signal. Ang isang digital na filter, mula sa hanay na ito ng kabuuan ng mga sinusoid ng boltahe ng kuryente, ay kinukuha ang harmonic (sinusoid) na naaayon sa mode ng pagsabog. Kapag lumitaw ang isang signal sa output ng filter na naaayon sa hitsura ng pagkatok sa makina, binabawasan ng control system ang halaga ng reference signal, na tumutugma sa presyon ng pag-aapoy ng nasusunog na pinaghalong. Sa kawalan ng signal na naaayon sa pagsabog, ang control system, pagkaraan ng ilang sandali, ay nagdaragdag ng halaga ng reference signal, na tumutugma sa presyon ng pag-aapoy ng nasusunog na pinaghalong, hanggang sa lumitaw ang mga frequency bago ang pagsabog. Muli, kapag lumitaw ang mga pre-detonation frequency, ibinababa ng system ang reference signal, na tumutugma sa pagbaba ng presyon ng ignition, sa walang detonation na ignition. Kaya, ang sistema ng pag-aapoy ay umaangkop sa uri ng gasolina na ginamit.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang linear motor.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang linear, tulad ng isang conventional internal combustion engine, ay batay sa epekto ng thermal expansion ng mga gas na nangyayari sa panahon ng combustion ng fuel-air mixture at tinitiyak ang paggalaw ng piston sa cylinder. Inililipat ng connecting rod ang linear reciprocating na paggalaw ng piston sa isang linear electric generator, o isang piston compressor.
Linear generator, fig. 4, ay binubuo ng dalawang pares ng piston na tumatakbo sa antiphase, na ginagawang posible na balansehin ang makina. Ang bawat pares ng piston ay konektado sa pamamagitan ng connecting rod. Ang connecting rod ay sinuspinde sa mga linear bearings at maaaring malayang mag-oscillate, kasama ang mga piston, sa generator housing. Ang mga piston ay inilalagay sa mga cylinder ng isang panloob na combustion engine. Ang mga silindro ay nililinis sa pamamagitan ng mga purge port, sa ilalim ng impluwensya ng isang bahagyang overpressure na nilikha sa pre-launch chamber. Ang gumagalaw na bahagi ng generator magnetic circuit ay matatagpuan sa connecting rod. Ang field winding ay lumilikha ng magnetic flux na kinakailangan upang makabuo ng electric current. Sa reciprocating movement ng connecting rod, at kasama nito ang isang bahagi ng magnetic circuit, ang magnetic induction lines na nilikha ng excitation winding ay tumatawid sa nakatigil na power winding ng generator, na nag-uudyok ng electric boltahe at kasalukuyang nasa loob nito (na may saradong electric circuit).
kanin. 4. Linear gas generator.
Linear compressor fig. 5, ay binubuo ng dalawang pares ng piston na tumatakbo sa antiphase, na ginagawang posible na balansehin ang makina. Ang bawat pares ng piston ay konektado sa pamamagitan ng connecting rod. Ang connecting rod ay sinuspinde sa mga linear bearings at maaaring malayang mag-oscillate sa mga piston sa housing. Ang mga piston ay inilalagay sa mga cylinder ng isang panloob na combustion engine. Ang mga silindro ay nililinis sa pamamagitan ng mga purge port, sa ilalim ng impluwensya ng isang bahagyang overpressure na nilikha sa pre-launch chamber. Gamit ang reciprocating na paggalaw ng connecting rod, at kasama nito ang mga piston ng compressor, ang may presyon ng hangin ay ibinibigay sa compressor receiver.
kanin. 5. Linear compressor.
Ang working cycle sa engine ay isinasagawa sa dalawang stroke.
Ang mga linear na motor ay naging malawak na kinikilala bilang isang lubos na tumpak at mahusay sa enerhiya na alternatibo sa maginoo na rotary-to-linear drive. Paano ito naging posible?
Kaya't ibaling natin ang ating pansin sa ball screw, na kung saan ay maituturing na isang high-precision system para sa pag-convert ng rotational motion sa translational motion. Karaniwan, ang kahusayan ng mga tornilyo ng bola ay halos 90%. Isinasaalang-alang ang kahusayan ng servo motor (75-80%), mga pagkalugi sa clutch o belt drive, sa gearbox (kung ginamit), lumalabas na halos 55% lamang ng kapangyarihan ang direktang ginugol sa pagsasagawa ng kapaki-pakinabang na gawain. . Kaya, madaling hulaan kung bakit ang isang linear na motor, na direktang naglilipat ng paggalaw ng pagsasalin sa isang bagay, ay mas mahusay.
Karaniwan ang pinakasimpleng paliwanag para sa pagbuo nito ay ang pagkakatulad sa maginoo na makina rotational motion, na pinutol kasama ang generatrix at pinaandar ang eroplano. Sa katunayan, ito ang eksaktong disenyo ng pinakaunang mga linear na motor. Ang flat core linear motor ay ang unang pumasok sa merkado at inukit ang angkop na lugar nito bilang isang malakas at mahusay na alternatibo sa iba pang mga sistema ng pagmamaneho. Sa kabila ng katotohanan na, sa pangkalahatan, ang kanilang disenyo ay naging hindi sapat na epektibo dahil sa makabuluhang pagkalugi sa kasalukuyang eddy, hindi sapat na kinis, atbp., sila ay naiiba pa rin sa punto ng view ng kahusayan. Kahit na ang mga disadvantages sa itaas ay negatibong nakakaapekto sa mataas na katumpakan na "kalikasan" ng linear na motor.
Ang walang core na U-type na linear na motor ay idinisenyo upang malampasan ang mga disadvantage ng klasikong flat linear na motor. Sa isang banda, pinahintulutan nitong malutas ang ilang mga problema, tulad ng pagkalugi ng eddy current sa core at hindi sapat na kinis ng paggalaw, ngunit sa kabilang banda, nagpakilala ito ng ilang bagong aspeto na naglilimita sa paggamit nito sa mga lugar na nangangailangan ng ultra-precision na paggalaw. . Ito ay isang makabuluhang pagbawas sa paninigas ng makina at mas malaking problema sa pagkawala ng init.
Para sa ultra-precision equipment market, ang mga linear na motor ay parang isang mensahe mula sa langit, na nagdadala ng pangako ng walang katapusan na tumpak na pagpoposisyon at mataas na kahusayan. Gayunpaman, ang malupit na katotohanan ay nagpakita mismo kapag ang init na nabuo dahil sa kakulangan ng kahusayan ng istraktura sa windings at core ay direktang inilipat sa lugar ng pagtatrabaho. Habang ang larangan ng mga aplikasyon ng LD ay lumalawak nang higit at higit pa, ang mga thermal phenomena na kasama ng makabuluhang pagpapalabas ng init ay nagpahirap sa pagpoposisyon na may katumpakan ng submicron, hindi upang sabihing imposible.
Upang madagdagan ang kahusayan at kahusayan ng isang linear na motor, kinakailangan na bumalik sa napakahusay na mga pundasyon nito, at sa pamamagitan ng maximum na posibleng pag-optimize ng lahat ng mga aspeto nito upang makuha ang pinaka-matipid na sistema ng pagmamaneho na may pinakamataas na posibleng rigidity.
Ang pangunahing pakikipag-ugnayan na pinagbabatayan ng disenyo ng isang linear na motor ay isang pagpapakita ng Batas ng Ampere - ang pagkakaroon ng puwersa na kumikilos sa isang conductor na nagdadala ng kasalukuyang sa isang magnetic field.
Ang kinahinatnan ng equation para sa puwersa ng Ampere ay ang pinakamataas na puwersa na binuo ng motor ay katumbas ng produkto ng kasalukuyang sa windings ng vector product ng vector ng magnetic induction ng field ng vector ng haba ng ang wire sa windings. Bilang isang patakaran, upang madagdagan ang kahusayan ng isang linear na motor, kinakailangan upang bawasan ang kasalukuyang sa windings (dahil ang mga pagkalugi para sa pagpainit ng konduktor ay direktang proporsyonal sa parisukat ng kasalukuyang nasa loob nito). Ito ay maaaring gawin sa isang pare-parehong halaga ng output drive force ay posible lamang sa isang pagtaas sa iba pang mga bahagi na kasama sa Ampere equation. Ito ay eksakto kung ano ang ginawa ng mga designer ng Cylindrical Linear Motor (CLM) kasama ang ilang mga tagagawa ng ultra-precision equipment. Sa katunayan, natuklasan ng isang kamakailang pag-aaral sa University of Virginia (UVA) na ang isang CLD ay kumokonsumo ng 50% na mas kaunting enerhiya upang gawin ang parehong trabaho, sa parehong output, bilang isang maihahambing na U-shaped linear na motor. Upang maunawaan kung paano nakamit ang gayong makabuluhang pagtaas sa kahusayan sa pagpapatakbo, tingnan natin ang bawat bahagi ng nabanggit na Ampere equation.
Produktong vector B × L. Gamit, halimbawa, ang panuntunan ng kaliwang kamay, madaling maunawaan na ang pinakamainam na anggulo sa pagitan ng direksyon ng kasalukuyang sa konduktor at ang vector ng magnetic induction ay 90 ° para sa linear na paggalaw. Karaniwan, sa isang linear na motor, ang isang kasalukuyang 30-80% ng haba ng windings ay dumadaloy sa tamang mga anggulo sa field induction vector. Ang natitirang mga windings, sa katunayan, ay nagsasagawa ng isang pantulong na pag-andar, habang ang mga pagkalugi ng paglaban ay nangyayari sa loob nito at kahit na ang mga puwersa na kabaligtaran sa direksyon ng paggalaw ay maaaring lumitaw. Ang disenyo ng CLD ay tulad na ang 100% ng haba ng kawad sa mga paikot-ikot ay nasa pinakamainam na anggulo na 90 °, at ang lahat ng mga puwersa na lumitaw ay co-directed sa displacement vector.
Haba ng kasalukuyang nagdadala ng conductor (L). Ang pagtatakda ng parameter na ito ay lumilikha ng isang uri ng dilemma. Ang masyadong mahaba ay hahantong sa karagdagang pagkalugi dahil sa tumaas na pagtutol. Sa CLD, ang isang pinakamainam na balanse ay sinusunod sa pagitan ng haba ng konduktor at ang mga pagkalugi dahil sa pagtaas ng paglaban. Halimbawa, sa isang CLD na sinubukan sa Unibersidad ng Virginia, ang haba ng wire sa mga windings ay 1.5 beses na mas mahaba kaysa sa hugis-U na katapat nito.
Magnetic induction vector (B). Sa kabila ng katotohanan na sa karamihan ng mga linear na motor ang magnetic flux ay na-redirect gamit ang isang metal core, ang isang patented na solusyon sa disenyo ay ginagamit sa CLD: ang lakas ng magnetic field ay natural na tumataas dahil sa pagtanggi ng mga magnetic field ng parehong pangalan.
Ang magnitude ng puwersa na maaaring mabuo para sa isang naibigay na istraktura ng magnetic field ay isang function ng flux density ng magnetic induction sa puwang sa pagitan ng gumagalaw at nakatigil na mga elemento. Dahil ang magnetic resistance ng hangin ay humigit-kumulang 1000 beses na mas malaki kaysa sa bakal at direktang proporsyonal sa laki ng puwang, ang pag-minimize nito ay magbabawas din sa magnetomotive force na kinakailangan upang lumikha ng isang field ng kinakailangang lakas. Ang magnetomotive force, sa turn, ay direktang proporsyonal sa kasalukuyang sa windings, samakatuwid, kapag bumababa ang kinakailangang halaga nito, ang kasalukuyang halaga ay maaari ding bawasan, na kung saan ay magpapahintulot sa pagbawas ng mga pagkalugi ng paglaban.
Tulad ng nakikita mo, ang bawat aspeto ng CLD ay idinisenyo upang i-maximize ang kahusayan nito. Ngunit gaano ito kapaki-pakinabang mula sa praktikal na pananaw? Bigyang-pansin natin ang dalawang aspeto: pagpapalabas ng init at gastos sa pagpapatakbo.
Ang lahat ng mga linear na motor ay umiinit dahil sa paikot-ikot na pagkalugi. Ang inilabas na init ay dapat na mawala sa isang lugar. At ang unang side effect ng paglabas ng init ay ang kasamang mga proseso ng pagpapalawak ng thermal, halimbawa, isang elemento kung saan ang mga windings ay naayos. Bilang karagdagan, mayroong karagdagang pag-init ng mga wedge ng gabay, mga pampadulas, mga sensor na matatagpuan sa lugar ng drive. Sa paglipas ng panahon, ang mga proseso ng cyclic na pag-init at paglamig ay maaaring negatibong makaapekto sa mekanikal at elektronikong bahagi ng system. Ang thermal expansion ay humahantong din sa pagtaas ng friction sa mga gabay at iba pa. Sa parehong pag-aaral ng UVA, natuklasan na ang CLD ay naglipat ng humigit-kumulang 33% na mas kaunting init sa plato na naka-mount dito kaysa sa katapat nito.
Sa mas kaunting pagkonsumo ng enerhiya, ang gastos ng pagpapatakbo ng system sa kabuuan ay nababawasan din. Sa karaniwan sa US, ang 1 kWh ay nagkakahalaga ng 12.17 cents. Kaya, ang average na taunang gastos ng pagpapatakbo ng isang hugis-U na linear na motor ay magiging $ 540.91, at isang CLD $ 279.54. (Sa presyong 3.77 rubles bawat kWh, lumalabas na 16768.21 at 8665.74 rubles, ayon sa pagkakabanggit)
Kapag pumipili ng pagpapatupad ng isang drive system, ang listahan ng mga opsyon ay talagang malaki, gayunpaman, kapag ang pagbuo ng isang sistema na idinisenyo para sa mga pangangailangan ng ultra-precision machine tool na teknolohiya, ang mataas na kahusayan ng CLD ay maaaring magbigay ng makabuluhang mga pakinabang.
Abstract ng disertasyon sa paksang ito ""
Bilang isang manuskrito
BAZHENOV VLADIMIR ARKADIEVICH
CYLINDRICAL LINEAR ASYNCHRONOUS MOTOR NA MAY DRIVE NG HIGH-VOLTAGE CIRCUIT BREAKERS
Specialty 05.20.02 - mga de-koryenteng teknolohiya at kagamitang elektrikal sa agrikultura
disertasyon para sa antas ng kandidato ng mga teknikal na agham
Izhevsk 2012
Ang gawain ay isinasagawa sa pederal na institusyong pang-edukasyon sa badyet ng estado ng mas mataas na propesyonal na edukasyon "Izhevsk State Agricultural Academy" (FGBOU V1YU Izhevsk State Agricultural Academy)
Scientific adviser: kandidato ng mga teknikal na agham, associate professor
1 sa Vladykin Ivan Revovich
Opisyal na mga kalaban: Viktor Vorobiev
Doktor ng Teknikal na Agham, Propesor
FGBOU VPO MGAU
sila. V.P. Goryachkina
Bekmachev Alexander Egorovich Kandidato ng Technical Sciences, Project Manager ng CJSC "Radiant-Elkom"
Nangunguna sa organisasyon:
Badyet ng Pederal na Estado institusyong pang-edukasyon mas mataas na propesyonal na edukasyon "Chuvash State Agricultural Academy" (FGOU VPO Chuvash State Agricultural Academy)
Ang proteksyon ay magaganap sa Mayo 28, 2012 sa 10:00 sa isang pulong ng Dissertation Council KM 220.030.02 sa Izhevsk State Agricultural Academy sa address: 426069,
Izhevsk, st. Estudyante, 11, kwarto 2.
Ang tesis ay matatagpuan sa aklatan ng Izhevsk State Agricultural Academy.
Naka-post sa site: tuyul ^ bba / gi
Scientific Secretary ng Dissertation Council
UFO. Litvinyuk
PANGKALAHATANG PAGLALARAWAN NG GAWAIN
sa pinagsamang automation ng rural electrical s ^ eGnanttT "
nagsasaliksik sa Sulimov M.I., Gusev B.C. minarkahan ng ™ ^
mga aksyon ng proteksyon ng relay at automation / rchGIV З0 ... 35% ng mga kaso
actuator state driveGH kaysa sa TsJTJ ™
ang bahagi ng VM 10 ... 35 kV s, nv ", m" n mv "; Ang mga depekto ay account para sa
N.M., Palyuga M ^ AaSTZ ^ rZZr ^ Tsy
ng
magmaneho sa kabuuan
■ PP-67 PP-67K
■ VMP-10P KRUN K-13
"VMPP-UP KRUN K-37
Figure I - Pagsusuri ng mga pagkabigo sa mga electric drive VM 6 .. 35 kV VIA, kumonsumo sila ng maraming kapangyarihan at nangangailangan ng masalimuot na pag-install
pagkabigo ng mekanismo ng pagsasara, p.u.
00 "PP-67 PP-67
■ VMP-10P KRU | Panlabas na kasangkapan-13
■ VMPP-UP KRUN K-37 PE-11
- "","", at charger o isang rectifier mouth-cumulative batar 3 ^ DD ° 0rMTs0M na may kapasidad na 100 kVA. Sa bisa ng
Ang mga pulutong na may "n ^^ prnvo" ay malawakang ginagamit.
3aShYuNaRgbsh ^ "magsagawa ng ™ at" mula sa mga merito ng
dovdlyaVM. „„ _,., * Pivodov direktang kasalukuyang: imposible-
Mga disadvantages ng electric thunderstorm, na kinabibilangan ng electromagnetism ng pagsasaayos SK0R ° ^ DH ^ ^ el ^^. Apnpv, na nagpapataas ng WITa> malaking ndu ^ at ang input ng winding I mula sa polo.
oras ng pagbukas ng switch ^ -¿ ^ "^ / ^^.„
isang baterya o - "P- ^ / ™ th area hanggang sa 70 m
Mga disadvantages ng ^^^^^^^^
¡Yyyy- ^ 5 ^ -bilis-u
T-D "Mga disadvantages ng induction. Drive
B ^^ "ГГЖ cylindrical lines-Ang nabanggit na mga pagkukulang *" espesyal na istruktura
"B, x asynchronous na mga motor" Samakatuwid, ipinapanukala naming gamitin ang mga ito sa
sts at timbang at sukat "O ^ 3 ^" "110 ^ 0 * e_ \ para sa mga switch ng langis-bilang isang elemento ng kapangyarihan sa pr"
lei, na, ayon sa Western-Ur ^ sko ^ mga kumpanya sa
ang Udmurt Republic VMG-35 300 piraso.
operasyon "^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ^^^^^^^^^^^^^ang layunin ng langgam ay?
"kung ang sumusunod na pagsusuri ng mga kasalukuyang disenyo ng drive ay naihatid
3 "teoretikal at katangian
ГрХГ ^ С - "- -" "6-35 *
batay sa TsLAD.
6. Isagawa ang teknikal at pang-ekonomiya. ...
paggamit ng TsLAD para sa mga drive ng oil switch 6 ... 35 kV.
Ang layunin ng pananaliksik ay: cylindrical linear asynchronous na motor(TsLAD) sa pagmamaneho ng mga aparato para sa mga switch ng rural distribution network 6 ... 35 kV.
Paksa ng pananaliksik: ang pag-aaral ng mga katangian ng traksyon ng CLAD kapag nagpapatakbo sa mga circuit breaker ng langis 6 ... 35 kV.
Mga pamamaraan ng pananaliksik. Ang teoretikal na pananaliksik ay isinagawa gamit ang mga pangunahing batas ng geometry, trigonometrya, mechanics, differential at integral calculus. Ang mga likas na pag-aaral ay isinagawa gamit ang VMP-10 circuit breaker gamit ang teknikal at mga tool sa pagsukat. Ang pang-eksperimentong data ay naproseso gamit ang Microsoft Excel program. Scientific novelty ng trabaho.
1. Ang isang bagong uri ng drive para sa mga switch ng langis ay iminungkahi, na ginagawang posible upang madagdagan ang pagiging maaasahan ng kanilang operasyon ng 2.4 beses.
2. Ang isang paraan para sa pagkalkula ng mga katangian ng CLAD ay binuo, na, sa kaibahan sa mga iminungkahing mas maaga, ay nagbibigay-daan sa isa na isaalang-alang ang mga epekto sa gilid ng pamamahagi ng magnetic field.
3. Ang pangunahing mga parameter ng disenyo at mga mode ng pagpapatakbo ng drive para sa VMP-10 circuit breaker ay napatunayan, na nagpapababa sa kulang na suplay ng kuryente sa mga mamimili.
Ang praktikal na halaga ng trabaho ay tinutukoy ng mga sumusunod na pangunahing resulta:
1. Ang disenyo ng VMP-10 circuit breaker drive ay iminungkahi.
2. Isang paraan para sa pagkalkula ng mga parameter ng isang cylindrical linear induction motor ay binuo.
3. Ang isang pamamaraan at isang programa para sa pagkalkula ng drive ay binuo, na ginagawang posible upang makalkula ang mga drive ng mga circuit breaker ng mga katulad na disenyo.
4. Natukoy ang mga parameter ng iminungkahing drive para sa VMP-10 at mga katulad nito.
5. Ang isang sample ng laboratoryo ng drive ay binuo at nasubok, na naging posible upang mabawasan ang mga pagkalugi ng mga pagkagambala sa supply ng kuryente.
Pagpapatupad ng mga resulta ng pananaliksik. Ang gawain ay isinagawa alinsunod sa R&D plan ng FGBOU VPO CHIMESH, numero ng pagpaparehistro№02900034856 "Pagbuo ng isang drive para sa mga high-voltage circuit breaker 6 ... 35 kV". Ang mga resulta ng trabaho at mga rekomendasyon ay tinanggap at ginamit sa software na "Bashkirenergo" S-VES (natanggap ang isang sertipiko ng pagpapatupad).
Ang gawain ay batay sa pangkalahatan ng mga resulta ng pananaliksik na isinasagawa nang nakapag-iisa at sa pakikipagtulungan ng mga siyentipiko mula sa FGBOU VPO Chelyabinsk State Agricultural University (Chelyabinsk), FGOU VPO Izhevsk State Agricultural Academy.
Ang mga sumusunod na probisyon ay dinala para sa pagtatanggol:
1. Uri ng drive para sa mga circuit breaker ng langis batay sa TsLAD
2. Modelo ng matematika para sa pagkalkula ng mga katangian ng CLAD, pati na rin ang traksyon
pwersa depende sa disenyo ng uka.
isang programa para sa pagkalkula ng isang drive para sa mga circuit breaker ng VMG, uri ng VMP na may boltahe na 10 ... 35 kV. 4. Mga resulta ng pananaliksik ng iminungkahing disenyo ng oil circuit breaker drive batay sa CLAD.
Pag-apruba ng mga resulta ng pananaliksik. Ang mga pangunahing probisyon ng gawain ay iniulat at tinalakay sa mga sumusunod na pang-agham at praktikal na mga kumperensya: XXXIII siyentipikong kumperensya na nakatuon sa ika-50 anibersaryo ng Institute, Sverdlovsk (1990); internasyonal na pang-agham-praktikal na kumperensya "Mga problema ng pag-unlad ng enerhiya sa konteksto ng mga pagbabagong pang-industriya" (Izhevsk, FGBOU V PO Izhevsk State Agricultural Academy 2003); Pang-rehiyong pang-agham at pamamaraan na kumperensya (Izhevsk, FGBOU VPO Izhevsk State Agricultural Academy, 2004); Mga problemang pangkasalukuyan ng mekanisasyon Agrikultura: mga materyales ng pang-agham at praktikal na kumperensya ng jubilee "Higher agroengineering education sa Udmurtia - 50 taon". (Izhevsk, 2005), sa taunang pang-agham at teknikal na kumperensya ng mga guro at empleyado ng Izhevsk State Agricultural Academy.
Mga lathalain sa paksa ng thesis. Ang mga resulta ng teoretikal at eksperimental na pananaliksik ay makikita sa 8 nakalimbag na mga gawa, kabilang ang: sa isang artikulong inilathala sa isang journal na inirerekomenda ng Higher Attestation Commission, dalawang nakadeposito na ulat.
Istraktura at saklaw ng trabaho. Ang disertasyon ay binubuo ng isang panimula, limang kabanata, pangkalahatang konklusyon at annexes, na itinakda sa 167 na pahina ng pangunahing teksto, ay naglalaman ng 82 figure, 23 table at listahan ng mga ginamit na mapagkukunan mula sa 105 na pamagat at 4 na annexes.
Sa panimula, ang kaugnayan ng gawain ay napatunayan, ang estado ng isyu, ang layunin at layunin ng pananaliksik ay isinasaalang-alang, ang mga pangunahing probisyon para sa pagtatanggol ay nabuo.
Sinusuri ng unang kabanata ang mga disenyo ng mga circuit breaker drive.
Naka-install:
Ang pangunahing bentahe ng pagsasama-sama ng drive sa CLAD;
Ang pangangailangan para sa karagdagang pananaliksik;
Mga layunin at layunin ng thesis.
Sa ikalawang kabanata, ang mga pamamaraan para sa pagkalkula ng CLAD ay isinasaalang-alang.
Batay sa pagsusuri ng pagpapalaganap ng magnetic field, napili ang isang three-dimensional na modelo.
Ang paikot-ikot ng CLAD sa pangkalahatan ay binubuo ng mga hiwalay na coils na konektado sa serye sa isang three-phase circuit.
Isinasaalang-alang namin ang isang CLAD na may single-layer winding at pangalawang elemento sa gap na simetriko na may paggalang sa inductor core.
Ang mga sumusunod na pagpapalagay ay tinatanggap: 1. Ang agos ng paikot-ikot, na inilatag sa haba na 2рm, ay puro sa walang katapusang manipis na kasalukuyang mga layer na matatagpuan sa ferromagnetic na ibabaw ng inductor at lumilikha ng isang purong sinusoidal na naglalakbay na alon. Ang amplitude ay nauugnay sa kilalang relasyon sa linear current density at kasalukuyang load
lumilikha ng purong sinusoidal na naglalakbay na alon. Ang amplitude ay nauugnay sa kilalang relasyon sa linear current density at kasalukuyang load
sa "" "d." "*. (1)
t - poste; w ay ang bilang ng mga phase; W ay ang bilang ng mga pagliko sa isang yugto; I ay ang epektibong halaga ng kasalukuyang; P ay ang bilang ng mga pares ng poste; J ay ang kasalukuyang density;
Ko6 | - paikot-ikot na pangunahing harmonic distortion.
2. Ang pangunahing field sa lugar ng mga frontal na bahagi ay tinatantya ng exponential function
/ (") = 0.83 exp ~~~ (2)
Ang pagiging maaasahan ng naturang approximation sa totoong larawan ng field ay nakumpirma ng mga naunang pag-aaral, pati na rin ang mga eksperimento sa modelo ng LIM. Sa kasong ito, posibleng palitan ang L-2 s.
3. Ang pinagmulan ng fixed coordinate system x, y, z ay matatagpuan sa simula ng paikot-ikot na bahagi ng gilid ng insidente ng inductor (Larawan 2).
Sa tinatanggap na pagbabalangkas ng problema, ang mananaliksik ang mga windings ay maaaring kinakatawan bilang isang dobleng serye ng Fourier:
kung saan, A ay ang linear kasalukuyang load ng inductor; Cob - winding coefficient; L ay ang lapad ng reaktibong bus; C ay ang kabuuang haba ng inductor; a - gupit na anggulo;
z = 0.5L - a - zone ng pagbabago sa induction; n ay ang pagkakasunud-sunod ng harmonic sa kahabaan ng transverse axis; v- pagkakasunud-sunod ng mga harmonika kasama ang longitudinal na batayan;
Nahanap namin ang solusyon para sa vector magnetic potential ng mga alon A Sa rehiyon ng air gap Ar ay natutugunan ang mga sumusunod na equation:
divAs = 0. J (4)
Para sa EE equation A 2, ang mga equation ay may anyo:
DA2. = ГгМ 2 СИУ Т2 = 0.
Ang solusyon ng mga equation (4) at (5) ay isinasagawa sa pamamagitan ng paraan ng paghihiwalay ng mga variable. Upang gawing simple ang problema, nagbibigay lamang kami ng expression para sa normal na bahagi ng induction sa puwang:
impyerno [KY<л
y 2a V 1st<ЬК0.51.
_¿1- 2s -1 -1"
Figure 2 - Kinalkula na mathematical model ng LIM nang hindi isinasaalang-alang ang pamamahagi ng winding
KP2. SOB --- AH
X (STRY + C ^ LYY) exp y
Ang kabuuang electromagnetic power na S3M, na ipinadala mula sa pangunahing bahagi sa s "orTVE, Xeg ay matatagpuan bilang ang flux ng normal na 8, isang bahagi ng Poyting vector sa pamamagitan ng surface y - 5
= // RWL =
"- - \ shXS + C2sILd \ 2
^ ГрЛс ^ ГвВэГ "" "С0Staying" У ™ "*" "" mechanical power
Р ™ na may "ЗР ™" ШЯ С ° CUTTING "LEARNS THE FLOW"
Ang C \ ay isang complex ng conjugations na may C2.
"Z-o,", g ".msha" "balisa" ". ..Z
II "sa e., Brcbc
^ И О Л V о_ £ V у
- "" \ shXS + C. cbaz?"
"" - ^ / H ^ n ^ m- ^ rI
l "\ shXS + C2c1gL5 ^
on nn ^ ech ^^ A ^ eToT ^ ^ "b = 2c> ™ -rmo" uk coordinate A-U Bilang karagdagan sa Г Г ^ Г sa two-dimensional, ayon sa
chie steel ^ torus ^ to ^^^ i e ^ magagandang bagay ^ G ^ part ourg "
2) Kapangyarihang mekanikal
Electromagnetic power £,., "1 = p / s" + .y, / C1 "1"
ayon sa expression, ang formula (7) ay kinakalkula ayon sa
4) Copper pagkawala ng inductor
P, r1 = ШI1 Гф ^
kung saan ang gf ay ang aktibong paglaban ng phase winding;
5) K p d. Nang hindi isinasaalang-alang ang mga pagkalugi sa bakal ng core
„P.-i” (12) P, P „(5> + L, ..
6) Power factor
p m! \ zy + rf)
kung saan, 2 = + x1 ay ang modulus ng impedance ng serye
katumbas na mga circuit (Larawan 2).
x1 = x „+ xa1 O4)
v -Yaz- g (15)
Ang x = x + x + x + Xa ay ang leakage inductive reactance ng pangunahing ob-p a * h
М ° ™ Kaya, ang isang algorithm para sa pagkalkula ng mga static na katangian ng isang LIM na may isang short-circuited pangalawang elemento ay nakuha, na ginagawang posible na isaalang-alang ang mga katangian ng mga aktibong bahagi ng istraktura sa bawat dibisyon ng ngipin.
Ang binuo mathematical model ay nagbibigay-daan sa:. Mag-apply ng mathematical apparatus para sa pagkalkula ng cylindrical lens-type induction motor, ang mga static na katangian nito batay sa power substitution circuits para sa electrical primary at secondary at magnetically "
Upang masuri ang impluwensya ng iba't ibang mga parameter at disenyo ng pangalawang elemento sa traksyon at mga katangian ng enerhiya ng isang cylindrical linear induction motor. ... Ginagawang posible ng mga resulta ng pagkalkula na matukoy, sa unang pagtataya, ang pinakamainam na pangunahing teknikal at pang-ekonomiyang data sa disenyo ng cylindrical linear induction motors.
Ang ikatlong kabanata na "Computational and theoretical studies" ay nagpapakita ng mga resulta ng numerical calculations ng impluwensya ng iba't ibang parameter at geometrical sa mga energy at thrust indicator ng CLAD gamit ang mathematical model na inilarawan kanina.
Ang TsLAD inductor ay binubuo ng mga hiwalay na washers na matatagpuan sa isang ferromagnetic cylinder. Ang mga geometric na sukat ng inductor washers na kinuha sa pagkalkula ay ipinapakita sa Fig. 3. Ang bilang ng mga washers at ang haba ng ferromagnetic cylinder ay ang bilang ng mga pole at ang bilang ng mga puwang sa bawat poste at ang yugto ng paikot-ikot na inductor 1 ^ zw (ang mga parameter ng inductor (geometry ng may ngipin na layer, ang bilang ng mga pole, poste division, haba at lapad) ng pangalawang istraktura - uri ng windings, electrical conductivity C2 - Ang L, a
Tingnan din ang mga parameter ng reverse magnetic circuit. Sa kasong ito, ang mga resulta ng pag-aaral ay ipinakita sa anyo ng mga graph.
Figure 3 - Inductor device 1-Secondary element; 2-nut; Z-sealing washer; 4- likaw; 5-engine housing; 6-winding, 7-washer.
Para sa binuo na circuit breaker drive, ang mga sumusunod ay natatanging tinukoy:
1 Mode ng operasyon, na maaaring mailalarawan bilang "simula". Oras "ng trabaho - mas mababa sa isang segundo (t. = 0.07s), ang paulit-ulit na pagsisimula ay maaaring, ngunit kahit na sa
Sa kasong ito, ang kabuuang oras ng pagpapatakbo ay hindi lalampas sa isang segundo. Dahil dito, ang mga electromagnetic load ay isang linear current load, ang kasalukuyang density sa windings ay maaaring makuha nang mas mataas kaysa sa mga kinuha para sa j steady-state mode ng mga de-koryenteng makina: A = (25 ... 50) 10 A / m, J ( 4 ... /) A / mm2. Samakatuwid, ang thermal state ng makina ay maaaring balewalain.
3. Kinakailangang puwersa ng paghila F „> 1500 N. Sa kasong ito, ang pagbabago sa puwersa sa panahon ng operasyon ay dapat na minimal.
4. Matinding paghihigpit sa laki: haba Ls. 400 mm; ang panlabas na diameter ng stator ay D = 40 ... 100 mm.
5 Ang mga halaga ng enerhiya (l, coscp) ay hindi nauugnay.
Kaya, ang gawain ng pananaliksik ay maaaring mabalangkas tulad ng sumusunod: para sa mga ibinigay na sukat, matukoy ang mga electromagnetic load ang halaga ng mga parameter ng disenyo ng LIM,
magagamit na tractive effort sa hanay na 0.3
Batay sa nabuong gawain sa pananaliksik, ang pangunahing tagapagpahiwatig ng LIM ay ang tractive effort sa slip interval 0.3
Kaya, ang thrust force ng LAD ay lumilitaw na isang functional dependence.
Fx = f (2p, r, & d2, y2, Yi, Ms> H< Wk, A, a) U<>>
ilang tameter pr-t -ko at t = 400/4 = 100 - * 66.6 mmGh
tel "SPYAVGICHE" IeM NUMBER P ° LYUS0V "U" 0806 Bumaba nang husto ang puwersa ng paghila - 5
TRACTION ° FORCE Kaugnay ng pagbaba sa pole division t at magnetic induction sa hangin at division t
ay 2p = 4 (Larawan 4). ° AIR CLEARANCE Samakatuwid, ang pinakamabuting kalagayan
OD 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 9
Slide B, naku
Figure 4 - Traction na katangian ng CLAD „depende sa bilang ng mga pod
3000 2500 2000 1500 1000 500 0 ■
1.5 | sa 2.0L<
0 0.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1 ^ slip B, oe
RISU5YUK5, azo.
ra (6 = 1.5mm at 5 = 2.0mm)
conductivity y2, y3 at magnetic permeability c3 HE.
Ang pagbabago sa electrical conductivity ng steel cylinder ”(Fig. 6) ay may hindi gaanong halaga na hanggang 5% sa traction force ng CLAD.
0 0,10,23,30,40,50,60,70,83,91
Ika-8 slide.
Figure 6. Traction na katangian ng CLAD sa iba't ibang halaga ng electrical conductivity ng steel cylinder
Ang pagbabago sa magnetic permeability μ3 ng silindro ng bakal (Larawan 7) ay hindi nagdadala ng mga makabuluhang pagbabago sa puwersa ng traksyon Px = DB). Sa isang working slip na 8 = 0.3, ang mga katangian ng traksyon ay pareho. Ang pagsisimula ng tractive effort ay nag-iiba sa loob ng 3 ... 4%. Dahil dito, isinasaalang-alang ang hindi gaanong impluwensya ng mga buhol at Mz sa puwersa ng traksyon ng CLAD, ang silindro ng bakal ay maaaring gawin ng malambot na magnetic steel.
0 0 1 0 2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Glide
Figure 7. Ang thrust na katangian ng CDAD sa iba't ibang halaga ng magnetic permeability (Cz = 1000c at Cz = 500cr) ng isang steel cylinder
Mula sa pagsusuri ng mga graphical dependencies (Larawan 5, Larawan 6, Larawan 7), ang konklusyon ay sumusunod: mga pagbabago sa kondaktibiti ng silindro ng bakal at magnetic permeability, limitasyon ng di-magnetic na puwang, imposibleng makamit isang pare-parehong puwersa ng traksyon na 1 "X dahil sa kanilang maliit na epekto.
y = 1.2-10 "S / m
y = 3 10 "S / m
О 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Slip E, oe
Figure 8. Ang katangian ng traksyon ng CLAD sa iba't ibang halaga ng electrical conductivity ng SE
Ang parameter kung saan posible na makamit ang tuluy-tuloy ng tractive effort = / (2p, r,<$ й2 ,у2, уз, цз, Я, А, а) ЦЛАД, является удельная электропроводимость у2 вторичного элемента. На рисунке 8 указаны оптимальные крайние варианты проводимостей. Эксперименты, проведенные на экспериментальной установке, позволили определить наиболее подходящую удельную проводимость в пределах у=0,8-10"...1,2-ю"См/м.
Ang mga figure 9 ... 11 ay nagpapakita ng mga dependences Г, I, т), oo $<р = /(я) при различных значениях числа витков в катушке обмотки индуктора ЦЛАД с экранированным вторичным э л е м е нто в (с/,=1 мм; 5=1 мм).
Lg az o * ~ 05 Ob d5 To
Figure 9. Dependence 1 = Г (8) para sa iba't ibang halaga ng bilang ng mga pagliko sa coil
Figure 10. Dependency eos Drawing! I Dependence t] = f (S) Ang mga graphical na pagdepende ng mga tagapagpahiwatig ng enerhiya sa bilang ng mga pagliko sa mga lugaw ay nag-tutugma. Iminumungkahi nito na ang pagbabago sa bilang ng mga pagliko sa coil ay hindi humahantong sa isang makabuluhang pagbabago sa mga tagapagpahiwatig na ito. Ito ang dahilan ng kawalan ng atensyon sa kanila. Ang pagtaas sa tractive effort (Fig. 12) na may pagbaba sa bilang ng mga liko sa coil ay ipinaliwanag ng katotohanan. na ang cross-section ng wire ay tumataas na may pare-parehong mga halaga ng mga geometric na sukat at ang pagpuno ng kadahilanan ng inductor groove na may tanso at isang bahagyang pagbabago sa halaga ng kasalukuyang density. Ang motor sa mga drive ng mga switch ay tumatakbo sa panimulang mode nang wala pang isang segundo. Samakatuwid, upang magmaneho ng mga mekanismo na may malaking panimulang puwersa ng traksyon at panandaliang operasyon, mas mahusay na gumamit ng CLAD na may maliit na bilang ng mga liko at isang malaking seksyon ng wire ng coil ng inductor winding. mol / "4a? /? (/," ■ SH0O 8oo boa íoo 2 os ■ O o / O.Z oi 05 O 07 os ¿J? yun Figure 12. Ang katangian ng traksyon ng CLAD sa iba't ibang halaga ng bilang ng mga pagliko ng panahon ng mountain coil Gayunpaman, sa madalas na pag-on ng mga naturang mekanismo, kinakailangan na magkaroon ng heating margin para sa makina. Kaya, batay sa mga resulta ng isang numerical na eksperimento gamit ang inilarawan sa itaas na paraan ng pagkalkula, posible na may sapat na antas ng katumpakan upang matukoy ang ugali ng mga pagbabago sa mga tagapagpahiwatig ng elektrikal at traksyon para sa iba't ibang mga variable ng CLAD. Ang pangunahing tagapagpahiwatig para sa pagiging matatag ng tractive effort ay ang electrical conductivity ng coating ng pangalawang elemento у2 Sa pamamagitan ng pagbabago nito sa loob ng range у = 0.8-10 ... 1.2-10 S / m, posible na makuha ang kinakailangang katangian ng traksyon. Dahil dito, para sa patuloy na thrust ng MLAD, sapat na upang itakda ang mga pare-parehong halaga 2p, m, 8, y), Tsz, ! ], = / (K y2, \ Vk) (17) kung saan K = / (2p, m, 8, A2, y, Ts " Sa ikaapat na kabanata, inilarawan ang isang pamamaraan para sa pagsasagawa ng isang eksperimento ng sinisiyasat na paraan ng pagmamaneho ng isang circuit breaker. Ang mga eksperimentong pag-aaral ng mga katangian ng drive ay isinagawa sa isang VMP-10 high-voltage circuit breaker (Larawan 13) Larawan 13 Pang-eksperimentong setup. Gayundin sa kabanatang ito, tinutukoy ang inertial resistance ng circuit breaker, na isinasagawa gamit ang pamamaraan na ipinakita sa graphical analytical na pamamaraan, gamit ang kinematic circuit ng circuit breaker. Natutukoy ang mga katangian ng mga nababanat na elemento. Kasabay nito, maraming nababanat na elemento ang kasama sa disenyo ng circuit breaker ng langis, na lumalaban sa pagsasara ng circuit breaker at pinapayagan ang naipon na enerhiya upang buksan ang circuit breaker: 1) Springs acceleration GPU ", 2) Spring cut-off G on ", 31 Elastic forces na nilikha ng contact spring Pk. - No. 1, 2012 S. 2-3. - Access mode: http: // w \ v \ v.ivdon.ru. Iba pang mga edisyon: 2. Pyastolov, A.A. Pag-unlad ng isang drive para sa mataas na boltahe switch 6 ... 35 kV. "/ AA Pyastolov, IN Ramazanov, RF Yunusov, VA Bazhenov // Ulat sa gawaing pananaliksik (x. No. GR 018600223428 liv. No. 02900034856.-Chelyabinsk : CHIMESH. 1990. - S. 89-90. 3. Yunusov, R.F. Pagbuo ng isang linear electric drive para sa mga layuning pang-agrikultura. /R.F. Yunusov, I.N. Ramazanov, V.V. Ivanitskaya, V.A. Bazhenov // XXXIII siyentipikong kumperensya. Abstract ng mga ulat - Sverdlovsk, 1990, pp. 32-33. 4. Pyastolov, A.A. Mataas na boltahe ng langis circuit breaker drive. / Yunusov R.F., Ramazanov I.N., Bazhenov V.A. // Fact sheet Blg. 91-2. -CSTI, Chelyabinsk, 1991.S. 3-4. 5. Pyastolov, A.A. Cylindrical linear induction motor. / Yunusov R.F., Ramazanov I.N., Bazhenov V.A. // Fact sheet Blg. 91-3. -CSTI, Chelyabinsk, 1991. p. 3-4. 6. Bazhenov, V.A. Pagpili ng nag-iipon na elemento para sa VMP-10 circuit breaker. Mga aktwal na problema ng mekanisasyon ng agrikultura: mga materyales ng jubilee na pang-agham at praktikal na kumperensya "Higher agroengineering education sa Udmurtia - 50 taon." / Izhevsk, 2005.S. 23-25. 7. Bazhenov, V.A. Pag-unlad ng isang matipid na drive para sa isang circuit breaker ng langis. Pangrehiyong pang-agham at pamamaraan na kumperensya Izhevsk: FGOU VPO Izhevsk State Agricultural Academy, Izhevsk, 2004. S. 12-14. 8. Bazhenov, V.A. Pagpapabuti ng VMP-10 oil circuit breaker drive. Mga problema sa pag-unlad ng enerhiya sa konteksto ng mga pagbabagong pang-industriya: Mga pamamaraan ng internasyonal na pang-agham at praktikal na kumperensya na nakatuon sa ika-25 anibersaryo ng Faculty of Electrification at Automation ng Agrikultura at ng Kagawaran ng Electrotechnology ng Produksyon ng Agrikultura. Izhevsk 2003, pp. 249-250. disertasyon para sa antas ng kandidatong teknikal na gagamba Nirentahan sa set_2012 Nilagdaan para sa pag-print noong Abril 24, 2012. Offset na papel Font Times New Roman Format 60x84 / 16. Volume I printed sheet. Sirkulasyon 100 kopya. Order No. 4187. Publishing house ng FGBOU BIIO Izhevsk State Agricultural Academy Izhevsk, st. Mag-aaral. labing-isa FEDERAL STATE BUDGETARY EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER PROFESSIONAL EDUCATION "IZHEVSK STATE AGRICULTURAL ACADEMY" Bilang isang manuskrito Vladimir Bazhenov CYLINDRICAL LINEAR ASYNCHRONOUS MOTOR NA MAY DRIVE NG HIGH-VOLTAGE CIRCUIT BREAKERS Espesyalidad 05.20.02 Electrotechnology at electrical equipment sa agrikultura DISSERTATION para sa antas ng kandidato ng mga teknikal na agham Siyentipikong tagapayo: kandidato ng mga teknikal na agham, Vladykin Ivan Revovich Izhevsk - 2012 Sa iba't ibang yugto ng pananaliksik, ang gawain ay isinasagawa sa ilalim ng gabay ng Doctor of Technical Sciences, Propesor, Head. Department of Electrical Machines, Chelyabinsk Institute of Mechanization and Electrification of Agriculture A.A. Pyastolova (kabanata 1, 4, 5) at doktor ng mga teknikal na agham, propesor, pinuno. Kagawaran ng "Electric drive at mga de-koryenteng makina" ng St. Petersburg State Agrarian University A.P. Epifanova (Kabanata 2, 3), Ipinahayag ng may-akda ang kanyang taos-pusong pasasalamat. PANIMULA ................................................. ................................................... ....................................5 1 PAGSUSURI NG OIL SWITCH DRIVES AT ANG KANILANG MGA KATANGIAN ......................................... .................................................. ............................................... 7 1.1 Disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga switch ............................................ .. ......labing-isa 1.2 Pag-uuri ng mga actuator .............................................. ..................................... labing-apat 1.3 Mga pangunahing elemento ng drive .............................................. ................................19 1.4 Pangkalahatang mga kinakailangan sa disenyo para sa mga drive ............................................ ..22 1.5 Mga electromagnetic actuator ................................................. ................................ 26 1.5.1 Disenyo ng mga electromagnetic drive ............................................. ........ 28 1.5.2 AC solenoid actuator .......................................... .42 1.5.3 Magmaneho batay sa isang flat LIM ......................................... ............................... 45 1.5.4 Circuit breaker drive batay sa umiikot na induction motor ... ................................... ............................................... ... 48 1.5.5 Drive batay sa cylindrical linear asynchronous makina ................................................ ................................................... .......................50 MGA KONKLUSYON AT LAYUNIN NG KABANATA NG GAWAIN ............................................. ................................. 52 2 PAGKUKULALA NG MGA KATANGIAN NG LINEAR ASYNCHRONOUS MOTOR-GAGELS ....................................... ... ................................................... ... ................................................... 55 2.1 Pagsusuri ng mga pamamaraan para sa pagkalkula ng mga katangian ng LIM ........................................ .... ....... 55 2.2 Paraan batay sa one-dimensional na teorya ............................................ ... ............................... 56 2.3 Metodolohiya batay sa dalawang-dimensional na teorya ............................................ .. ............... 58 2.4 Teknik batay sa isang three-dimensional na modelo ......................................... ... ............... 59 2.5 Mathematical model ng isang cylindrical induction motor na naka-on batay sa katumbas na circuit ............................................. .. ................................................ 65 KONKLUSYON NG KABANATA ............................................... . ................................................... . ................ 94 3 PAGKUKULANG AT TEORETIKAL NA PANANALIKSIK ............................................. ...... 95 3.1 Pangkalahatang mga probisyon at gawain na dapat lutasin (problem statement) ........................... 95 3.2 Mga inimbestigahang tagapagpahiwatig at parameter ............................................ ....................... 96 KONKLUSYON NG KABANATA ............................................... . ................................................... . ............ 105 4 EKSPERIMENTAL NA PAG-AARAL ................................................. ........... 106 4.1 Pagpapasiya ng inertial resistance ng VM-drive system .................... 106 4.2 Pagpapasiya ng mga katangian ng mga nababanat na elemento ...................................... .. 110 4.3 Pagpapasiya ng mga katangiang electrodynamic ....................................... 114 4.4 Pagpapasiya ng aerodynamic air resistance at hydraulic insulating oil ВМ .............................................. ................. 117 KONKLUSYON NG KABANATA ............................................... . ................................................... . ............. 121 5 MGA TEKNIKAL AT EKONOMIKONG INDICATOR ............................................. .......... 122 KONKLUSYON NG KABANATA ............................................... . ................................................... . ............. 124 PANGKALAHATANG KONKLUSYON AT RESULTA NG MGA PAG-AARAL ........................................ 125 PANITIKAN................................................. ................................................... .......................... 126 APENDIKS A ................................................ ................................................... ................... 137 APPENDIX B PAGKUKULALA NG MGA INDICATOR NG PAGKAAASAHAN VM6 ... 35KV ... 139 APENDIKS B SANGGUNIAN TUNGKOL SA PANANALIKSIK NG OBJECT OF DEVELOPMENT ................... 142 I Dokumentasyon ng Patent .............................................. ............................................ 142 II Siyentipiko at teknikal na literatura at teknikal na dokumentasyon ........................ 143 III Mga teknikal na katangian ng cylindrical linear induction motor ............................................ .................................................. ............................. 144 IV Pagsusuri ng pagiging maaasahan ng pagpapatakbo ng mga drive VM-6 .. .35 kV ...................... 145 V Mga tampok ng disenyo ng mga pangunahing uri ng mga drive VM-6 ... 35 kV ........ 150 APENDIKS D ................................................ ................................................... .................... 156 Isang halimbawa ng isang partikular na execution ng drive ......................................... ..... .................. 156 mataas na boltahe na switch .............................................. .. ................................... 156 Pagkalkula ng lakas na natupok ng inertial drive ...................................... 162 sa panahon ng pagpapatakbo ng pag-on sa VM .......................................... .... .................................................... 162 Index ng mga pangunahing simbolo at pagdadaglat ............................................ ......... 165 PANIMULA Sa paglipat ng produksyon ng agrikultura sa isang pang-industriya na batayan, ang mga kinakailangan para sa antas ng pagiging maaasahan ng supply ng kuryente ay makabuluhang nadagdagan. Ang target na komprehensibong programa para sa pagtaas ng pagiging maaasahan ng supply ng kuryente sa mga consumer ng agrikultura / CKP PN / ay nagbibigay para sa malawakang pagpapakilala ng mga kagamitan sa automation para sa mga network ng pamamahagi sa kanayunan na 0.4 ... 35 kV, bilang isa sa mga pinaka-epektibong paraan upang makamit ang layuning ito. Kasama sa programa, sa partikular, ang pagbibigay ng mga network ng pamamahagi ng mga modernong kagamitan sa paglipat at mga drive device para sa kanila. Kasabay nito, ipinapalagay na malawakang paggamit, lalo na sa unang yugto, ng pangunahing kagamitan sa paglipat sa operasyon. Ang pinakalaganap sa mga rural na network ay ang mga oil circuit breaker (VM) na may spring at spring-load drive. Gayunpaman, alam mula sa karanasan sa pagpapatakbo na ang mga VM drive ay isa sa hindi gaanong maaasahang elemento ng switchgear. Binabawasan nito ang bisa ng pinagsamang automation ng mga rural na electrical network. Halimbawa, sa ito ay nabanggit na 30 ... 35% ng mga kaso ng proteksyon ng relay at automation / RPA / ay hindi ipinatupad dahil sa hindi kasiya-siyang estado ng mga drive. Bukod dito, hanggang sa 85% ng mga depekto ang binibilang ng VM 10 ... 35 kV na may mga spring-load drive. Ayon sa data ng trabaho, 59.3% ng mga pagkabigo ng awtomatikong muling pagsasara / AR / batay sa mga spring drive ay nangyayari dahil sa mga auxiliary contact ng drive at circuit breaker, 28.9% dahil sa mga mekanismo para sa paglipat sa drive at paghawak nito sa saradong posisyon. Ang hindi kasiya-siyang kondisyon at ang pangangailangan para sa modernisasyon at pagbuo ng maaasahang mga drive ay nabanggit sa mga gawa. Mayroong positibong karanasan sa paggamit ng mas maaasahang electromagnetic DC drive para sa 10 kV VM sa mga step-down na substation para sa mga layuning pang-agrikultura. Gayunpaman, dahil sa isang bilang ng mga tampok, ang mga drive na ito ay hindi nakahanap ng malawak na aplikasyon [53]. Ang layunin ng yugtong ito ng pananaliksik ay piliin ang direksyon ng pananaliksik. Sa proseso ng trabaho, ang mga sumusunod na gawain ay nalutas: Pagpapasiya ng mga tagapagpahiwatig ng pagiging maaasahan ng mga pangunahing uri ng mga drive VM-6 .. .35 kV at ang kanilang mga functional unit; Pagsusuri ng mga tampok ng disenyo ng iba't ibang uri ng mga drive VM-6 ... 35 kV; Ang pagbibigay-katwiran at pagpili ng isang nakabubuo na solusyon para sa VM 6 ... 35 kV drive at mga direksyon sa pananaliksik. 1 PAGSUSURI NG OIL SWITCH ACTUATOR AT KANILANG MGA KATANGIAN Ang pagpapatakbo ng drive para sa mga circuit breaker ng langis na 6-10 kV ay higit sa lahat ay nakasalalay sa pagiging perpekto ng disenyo. Ang mga tampok ng disenyo ay tinutukoy ng mga kinakailangan para sa kanila: Ang kapangyarihang natupok ng drive sa panahon ng pagpapatakbo ng pag-on sa VM ay dapat na limitado, dahil ang kapangyarihan ay ibinibigay mula sa mga low-power na auxiliary transformer. Ang pangangailangang ito ay lalong mahalaga para sa mga step-down na substation para sa pang-agrikulturang suplay ng kuryente. Dapat tiyakin ng oil circuit breaker drive ang isang sapat na bilis ng paglipat, Remote at lokal na kontrol, Normal na operasyon sa pinahihintulutang antas ng pagbabago sa mga operating voltage, atbp. Batay sa mga kinakailangang ito, ang mga pangunahing mekanismo ng mga drive ay ginawa sa anyo ng mga mekanikal na converter na may ibang bilang ng mga yugto (yugto) ng amplification, na, sa proseso ng pag-off at pag-on, kumonsumo ng kaunting kapangyarihan upang makontrol ang isang malaking daloy. ng enerhiya na natupok ng switch. Sa mga kilalang drive, ang amplification cascades ay structurally gumanap sa anyo ng mga locking device (ZUO, ZUV) na may mga latches, reducing mechanisms (RM) na may multi-link breaking levers, pati na rin mechanical amplifiers (MU) gamit ang enerhiya ng nakataas na load. o isang compressed spring. Ang mga figure 2 at 3 (Appendix B) ay nagpapakita ng mga pinasimple na diagram ng mga drive para sa mga switch ng langis ng iba't ibang uri. Ang mga arrow at numero sa itaas ng mga ito ay nagpapakita ng direksyon at pagkakasunud-sunod ng pakikipag-ugnayan ng mga mekanismo sa proseso ng trabaho. Ang mga pangunahing switching device sa mga substation ay mga switch na walang langis at langis, mga disconnector, mga piyus na may boltahe hanggang 1000 V pataas, mga circuit breaker, mga circuit breaker. Sa mga de-koryenteng network ng mababang kapangyarihan na may boltahe na 6-10 kV, ang pinakasimpleng switching device ay naka-install - load switch. Sa switchgears 6 ... 10 kV, sa withdrawable switchgear, low-oil pendant switch na may built-in na spring o electromagnetic drive (VMPP, VMPE) ay kadalasang ginagamit: Rated currents ng mga switch na ito: 630 A, 1000 A, 1600 A, 3200 A. Pagsira sa kasalukuyang 20 at 31.5 kA. Ang hanay ng mga disenyo na ito ay ginagawang posible na gumamit ng mga VMP circuit breaker kapwa sa medium-power na electrical installation at sa malalaking linya ng input at sa gilid ng mga pangalawang circuit ng medyo malalaking transformer. Ang bersyon para sa isang kasalukuyang ng 31.5 kA ay nagbibigay-daan sa paggamit ng mga compact na VMP circuit breaker sa makapangyarihang mga network ng 6 ... 10 kV nang hindi tumutugon at sa gayon ay binabawasan ang mga pagbabago sa boltahe at mga paglihis sa mga network na ito. Ang low-oil pot type switch na VMG-10 na may spring at electromagnetic drive ay ginawa para sa mga rated na alon na 630 at 1000 A at short-circuit breaking current na 20 kA. Ang mga ito ay binuo sa mga nakatigil na camera ng serye ng KSO-272 at pangunahing ginagamit sa mga medium-power na electrical installation. Mayroon ding mga low-oil circuit breaker ng VMM-10 na uri ng mababang kapangyarihan na may mga built-in na spring drive para sa rated current na 400 A at isang rated breaking current na 10 kA. Sa isang malawak na hanay ng mga disenyo at mga parameter, ang mga electromagnetic switch ng mga sumusunod na uri ay ginawa: VEM-6 na may built-in na electromagnetic drive para sa isang boltahe ng 6 kV, rated currents 2000 at 3200 A, rated breaking current 38.5 at 40 kA; VEM-10 na may built-in na electromagnetic drive, para sa isang boltahe ng 10 kV, na-rate na mga alon 1000 at 1250, na-rate ang kasalukuyang breaking na 12.5 at 20 kA; VE-10 na may built-in na spring drive, para sa boltahe na 10 kV, rated currents 1250, 1600, 2500, 3000 A. Rated breaking currents 20 at 31.5 kA. Ang mga electromagnetic switch sa kanilang mga parameter ay tumutugma sa mga low-oil switch na VMP at may parehong larangan ng aplikasyon. Ang mga ito ay angkop para sa madalas na pagpapatakbo ng paglipat. Ang kapasidad ng paglipat ng mga switch ay depende sa uri ng drive, disenyo at pagiging maaasahan nito. Sa mga substation ng mga pang-industriya na negosyo, ang spring at electromagnetic drive na binuo sa circuit breaker ay pangunahing ginagamit. Ang mga electromagnetic drive ay ginagamit sa mga kritikal na pag-install: Kapag pinapagana ang mga de-koryenteng receiver ng una at pangalawang kategorya na may madalas na pagpapatakbo ng switch; Partikular na kritikal na mga electrical installation ng unang kategorya, anuman ang dalas ng mga operasyon; Gamit ang rechargeable na baterya. Para sa mga substation ng mga pang-industriya na negosyo, ang mga kumpletong malalaking bloke na aparato ay ginagamit: switchgear, KSO, KTP ng iba't ibang kapangyarihan, boltahe at layunin. Ang mga kumpletong device kasama ang lahat ng device, mga instrumento sa pagsukat at mga pantulong na device ay ginagawa, tinitipon at sinusuri sa pabrika o sa isang workshop, at inihahatid sa lugar ng pag-install. Nagbibigay ito ng isang mahusay na pang-ekonomiyang epekto, dahil ito ay nagpapabilis at binabawasan ang gastos ng konstruksiyon at pag-install at nagpapahintulot sa iyo na magtrabaho sa pamamagitan ng mga pang-industriyang pamamaraan. Ang mga kumpletong switchgear ay may dalawang pangunahing magkaibang disenyo: nababawi (serye ng switchgear) at nakatigil (serye KSO, KRUN, atbp.). Ang mga aparato ng parehong uri ay pantay na matagumpay sa paglutas ng mga problema ng pag-install ng elektrikal at pagpapanatili ng trabaho. Ang mga withdrawable switchgear ay mas maginhawa, maaasahan at ligtas na gamitin. Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng pagprotekta sa lahat ng mga live na bahagi at mga contact na koneksyon na may maaasahang pagkakabukod, pati na rin ang posibilidad ng mabilis na pagpapalit ng circuit breaker sa pamamagitan ng pag-roll out at pag-servicing sa workshop. Ang pag-aayos ng circuit breaker drive ay tulad na ang panlabas na inspeksyon nito ay maaaring isagawa kapwa kapag ang circuit breaker ay naka-on at naka-off, nang hindi inilalabas ang huli. Gumagawa ang mga halaman ng pinag-isang serye ng maaalis na switchgear para sa panloob na pag-install para sa mga boltahe hanggang sa 10 kV, ang pangunahing teknikal na mga parameter kung saan ay ibinibigay sa Talahanayan 1. Talahanayan 1.1- Mga pangunahing parameter ng switchgear para sa boltahe 3-10 kV para sa panloob na pag-install Series Rated na boltahe, sa kV Rated current, sa Isang Uri ng oil circuit breaker Uri ng drive KRU2-10-20UZ 3.6, 10 630 1000 1600 2000 2500 3200 Low oil pot VMP-Yuld PE-11 PP67 PP70 KR-10-31, 5UZ 6.10 630 1000 1600 3200 Mababang palayok ng langis KR-10D10UZ 10 1000 2000 4000 5000 Mababang palayok ng langis KE-10-20UZ 10 630 1000 1600 2000 3200 Electromagnetic KE-10-31, 5UZ 10 630 1000 Electromagnetic 1.1 Disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga switch Ang mga switch ng uri ng VMG-10-20 ay tatlong-pol na high-voltage switch na may maliit na dami ng arc-extinguishing liquid (transformer oil). Ang switch ay idinisenyo para sa paglipat ng mga high-voltage AC circuit na may boltahe na 10 kV sa normal na operating mode ng pag-install, pati na rin para sa awtomatikong pag-shutdown ng mga circuit na ito sa kaso ng mga short-circuit na alon at mga overload na nagmumula sa abnormal at emergency na operating mga mode ng pag-install. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng circuit breaker ay batay sa pag-aalis ng electric arc na nangyayari kapag ang mga contact ay binuksan ng daloy ng halo ng gas-oil, na nabuo bilang isang resulta ng masinsinang agnas ng langis ng transpormer sa ilalim ng pagkilos ng ang mataas na temperatura ng arko. Ang daloy na ito ay tumatanggap ng isang tiyak na direksyon sa isang espesyal na arc-extinguishing device na matatagpuan sa arc burning zone. Ang circuit breaker ay kinokontrol ng mga drive. Sa kasong ito, ang operative switching on ay isinasagawa sa gastos ng drive energy, at ang disconnection ay ginawa sa gastos ng enerhiya ng pagbubukas ng mga spring ng circuit breaker mismo. Ang disenyo ng circuit breaker ay ipinapakita sa Fig. 1.1. Tatlong poste ng switch ay naka-mount sa isang karaniwang welded frame 3, na kung saan ay ang base ng switch at may mga butas para sa fastening ang switch. Sa harap na bahagi ng frame, mayroong anim na porselana na insulator 2 (dalawa bawat poste) na may panloob na nababanat na mekanikal na pangkabit. Ang isang poste ng switch 1 ay sinuspinde sa bawat pares ng mga insulator. Ang mekanismo ng pagpapatakbo ng circuit breaker (Larawan 9) ay binubuo ng isang baras 6 na may mga lever 5 na hinangin dito 5. Sa matinding mga lever 5 ay konektado ang pagbubukas ng mga bukal 1, sa gitna - isang buffer spring 2. Sa magkabilang dulo ng ang mga lever, insulating levers ay mekanikal na naayos, na konektado sa kasalukuyang nagdadala ng mga contact rod 9 sa tulong mga hikaw na sopas ng repolyo 7 at nagsisilbi upang ilipat ang paggalaw mula sa switch shaft patungo sa contact rod. mga pag-install (uri VMP-10) - pangkalahatang view Ang isang pares ng dalawang-armadong lever 4 na may mga roller sa mga dulo ay hinangin sa pagitan ng extreme at middle levers sa switch shaft. Ang mga lever na ito ay nagsisilbing limitahan ang sarado at saradong mga posisyon ng circuit breaker. Kapag naka-on, ang isa sa mga roller ay lumalapit sa bolt 8, kapag naka-off, ang pangalawang roller ay gumagalaw sa oil buffer rod 3; isang mas detalyadong istraktura kung saan ay ipinapakita sa Fig. 1. 2. Depende sa kinematics ng cubicle, pinahihintulutan ng switch ang isang sentral o lateral na koneksyon sa drive. Sa gitnang koneksyon ng drive, ang lever 13 ay ginagamit (Fig. 1.1); para sa lateral connection, ang lever 12 ay karagdagang naka-install sa switch shaft (Fig. 1.1). Figure 1.2 - Switch pole Ang pangunahing bahagi ng poste ng circuit breaker (Fig. 1.2) ay cylinder 1. Para sa mga circuit breaker na may rate na kasalukuyang 1000A, ang mga cylinder na ito ay gawa sa tanso. Ang mga silindro ng mga switch para sa kasalukuyang na-rate na 63ОА ay gawa sa bakal at may longhitudinal non-magnetic seam. Dalawang bracket ang hinangin sa bawat silindro para ikabit ito sa mga insulator ng suporta, at isang casing 10 na may plug ng oil filler 11 at indicator ng langis 15. Ang casing ay nagsisilbing pandagdag Ang imbensyon ay nauugnay sa electrical engineering at maaaring gamitin sa rodless pumping at borehole installation para sa produksyon ng formation fluids mula sa medium at large depth, pangunahin sa produksyon ng langis. Ang cylindrical linear induction motor ay naglalaman ng cylindrical inductor na may multiphase winding na ginawa gamit ang posibilidad ng axial movement at naka-mount sa loob ng isang pangalawang elemento ng bakal. Ang pangalawang elemento ng bakal ay isang pabahay ng motor, ang panloob na ibabaw nito ay pinahiran ng isang mataas na conductive na tansong layer. Ang cylindrical inductor ay gawa sa ilang mga module na pinili mula sa mga phase coils at interconnected sa pamamagitan ng flexible coupling. Ang bilang ng mga module ng inductor ay isang maramihang bilang ng mga paikot-ikot na phase. Kapag lumilipat mula sa isang module patungo sa isa pa, ang mga phase coils ay nakasalansan ng mga kahaliling pagbabago sa lokasyon ng mga indibidwal na phase. Sa diameter ng motor na 117 mm, haba ng inductor na 1400 mm, kasalukuyang dalas ng inductor na 16 Hz, ang de-koryenteng motor ay bumubuo ng puwersa na hanggang 1000 N at isang lakas na 1.2 kW na may natural na paglamig at hanggang 1800 N na may langis. paglamig. Ang teknikal na resulta ay binubuo sa pagtaas ng tractive na pagsisikap at kapangyarihan sa bawat yunit ng haba ng engine sa ilalim ng mga kondisyon ng limitasyon sa diameter ng katawan. 4 may sakit. Ang imbensyon ay nauugnay sa mga disenyo ng submersible cylindrical linear asynchronous motors (CLAD) na ginagamit sa rodless pumping at borehole installation para sa produksyon ng mga formation fluid mula sa katamtaman at malalaking depth, pangunahin sa produksyon ng langis. Ang pinakakaraniwang paraan upang mabawi ang langis ay ang pag-angat ng langis mula sa mga balon gamit ang mga sucker rod pump na pinapatakbo ng mga pumping unit. Bilang karagdagan sa mga halatang disadvantages na likas sa naturang mga pag-install (malalaking sukat at bigat ng pumping unit at rods; wear ng tubing at rods), isang makabuluhang kawalan din ang maliliit na posibilidad para sa pag-regulate ng bilis ng paggalaw ng plunger, at samakatuwid ang pagganap ng sucker-rod pumping units, ang imposibilidad ng pagtatrabaho sa mga deviated well. Ang kakayahang i-regulate ang mga katangiang ito ay isasaalang-alang ang mga natural na pagbabago sa rate ng daloy ng balon sa panahon ng operasyon nito at bawasan ang bilang ng mga karaniwang sukat ng mga pumping unit na ginagamit para sa iba't ibang mga balon. Mga kilalang teknikal na solusyon para sa paglikha ng rodless downhole pumping units. Ang isa sa mga ito ay ang paggamit ng malalim na plunger pump na hinimok ng mga linear na asynchronous na motor. Ang kilalang disenyo ng CLAD, na naka-mount sa tubing sa itaas ng plunger pump (Izhelya GI at iba pa "Linear induction motors", Kiev, Technics, 1975, p. 135) / 1 /. Ang kilalang makina ay may pabahay, isang nakatigil na inductor na nakalagay dito at isang naitataas na pangalawang elemento na matatagpuan sa loob ng inductor at kumikilos sa pamamagitan ng thrust sa pump plunger. Lumilitaw ang puwersa ng traksyon sa naitataas na pangalawang elemento dahil sa pakikipag-ugnayan ng mga alon na naudyok dito sa naglalakbay na magnetic field ng linear inductor, na nilikha ng multiphase windings na konektado sa pinagmumulan ng kapangyarihan. Ang ganitong de-koryenteng motor ay ginagamit sa mga rodless pumping unit (AS USSR No. 491793, publ. 1975) / 2 / at (AS USSR No. 538153, publ. 1976) / 3 /. Gayunpaman, ang mga kondisyon ng pagpapatakbo ng mga submersible plunger pump at linear asynchronous na motor sa balon ay nagpapataw ng mga paghihigpit sa pagpili ng disenyo at laki ng mga de-koryenteng motor. Ang isang natatanging katangian ng submersible CLAD ay ang limitadong diameter ng makina, sa partikular, na hindi lalampas sa diameter ng tubing. Para sa mga ganitong kondisyon, ang mga kilalang motor na de koryente ay may medyo mababang teknikal at pang-ekonomiyang tagapagpahiwatig: Kahusayan d. at ang cos ay mas mababa kaysa sa mga maginoo na induction motor; Ang partikular na mekanikal na kapangyarihan at tractive effort (bawat yunit ng haba ng engine) na binuo ng CLAD ay medyo maliit. Ang haba ng makina na inilagay sa balon ay limitado sa haba ng tubing (hindi hihigit sa 10-12 m). Kapag ang haba ng motor ay limitado, mahirap makamit ang presyon na kinakailangan upang maiangat ang likido. Ang isang bahagyang pagtaas sa tractive na pagsisikap at kapangyarihan ay posible lamang dahil sa isang pagtaas sa mga electromagnetic load ng engine, na humahantong sa isang pagbawas sa kahusayan. at ang antas ng pagiging maaasahan ng mga motor dahil sa pagtaas ng mga thermal load. Ang mga disadvantages na ito ay maaaring alisin sa pamamagitan ng pagsasagawa ng isang "reverse" circuit na "inductor-secondary element", sa madaling salita, ang inductor na may windings ay inilalagay sa loob ng pangalawang elemento. Ang ganitong pagpapatupad ng isang linear na motor ay kilala ("Induction electric motors na may bukas na magnetic circuit". Informelectro, M., 1974, pp. 16-17) / 4 / at maaaring kunin bilang ang pinakamalapit sa inaangkin na solusyon. Ang kilalang linear motor ay naglalaman ng isang cylindrical inductor na may paikot-ikot, na naka-mount sa loob ng pangalawang elemento, ang panloob na ibabaw na kung saan ay may mataas na conductive coating. Ang ganitong disenyo ng inductor na may kaugnayan sa pangalawang elemento ay nilikha upang mapadali ang paikot-ikot at pag-install ng mga coils at ginamit hindi bilang isang drive para sa mga submersible pump na tumatakbo sa mga balon, ngunit para sa paggamit sa ibabaw, i.e. nang walang mahigpit na limitasyon sa mga sukat ng pabahay ng motor. Ang layunin ng kasalukuyang imbensyon ay upang bumuo ng isang disenyo ng isang cylindrical linear induction motor para sa pagmamaneho ng mga submersible plunger pump, na, sa ilalim ng mga kondisyon ng limitadong diameter ng motor housing, ay tumaas ng mga tiyak na tagapagpahiwatig: tractive na pagsisikap at kapangyarihan sa bawat yunit ng haba ng motor. habang tinitiyak ang kinakailangang antas ng pagiging maaasahan at isang naibigay na pagkonsumo ng enerhiya. Upang malutas ang problemang ito, ang isang cylindrical linear asynchronous na motor para sa pagmamaneho ng mga submersible plunger pump ay naglalaman ng isang cylindrical inductor na may paikot-ikot na naka-mount sa loob ng pangalawang elemento, ang panloob na ibabaw nito ay may mataas na conductive coating, habang ang inductor na may windings ay idinisenyo para sa paggalaw ng ehe at ay naka-mount sa loob ng tubular electric motor housing, ang kapal ng bakal na ang mga dingding ay hindi bababa sa 6 mm, at ang panloob na ibabaw ng kaso ay natatakpan ng isang layer ng tanso na hindi bababa sa 0.5 mm ang kapal. Isinasaalang-alang ang hindi pagkakapantay-pantay ng ibabaw ng mga balon at, bilang isang resulta, ang posibleng baluktot ng pabahay ng de-koryenteng motor, ang inductor ng motor na de koryente ay dapat gawin na binubuo ng ilang mga module na magkakaugnay ng isang nababaluktot na koneksyon. Sa kasong ito, upang mapantayan ang mga alon sa mga yugto ng paikot-ikot na motor, ang bilang ng mga module ay pinili bilang isang maramihang ng bilang ng mga phase, at kapag lumilipat mula sa isang module patungo sa isa pa, ang mga coil ay nakasalansan ng mga alternating na pagbabago sa lokasyon. ng mga indibidwal na yugto. Ang kakanyahan ng imbensyon ay ang mga sumusunod. Ang paggamit ng isang bakal na motor housing bilang pangalawang elemento ay nagbibigay-daan sa pinakamabisang paggamit ng limitadong espasyo ng balon. Ang maximum na maaabot na mga halaga ng kapangyarihan at pagsisikap ng motor ay nakasalalay sa maximum na pinahihintulutang mga electromagnetic load (kasalukuyang density, magnetic induction) at ang dami ng mga aktibong elemento (magnetic circuit, winding, pangalawang elemento). Ang kumbinasyon ng isang elemento ng istruktura ng istraktura - isang pabahay ng de-koryenteng motor na may aktibong pangalawang elemento - ginagawang posible upang madagdagan ang dami ng mga aktibong materyales sa makina. Ang pagtaas sa aktibong ibabaw ng makina ay ginagawang posible upang madagdagan ang thrust at kapangyarihan ng makina bawat yunit ng haba nito. Ang pagtaas sa aktibong dami ng makina ay ginagawang posible na bawasan ang mga electromagnetic load na tumutukoy sa thermal state ng engine, kung saan nakasalalay ang antas ng pagiging maaasahan. Kasabay nito, ang pagkuha ng mga kinakailangang halaga ng tractive effort at engine power sa bawat yunit ng haba nito habang tinitiyak ang kinakailangang antas ng pagiging maaasahan at isang naibigay na pagkonsumo ng enerhiya (kahusayan at cos) sa ilalim ng mga kondisyon ng limitasyon sa diameter ng engine ang pabahay ay nakamit sa pamamagitan ng pinakamainam na pagpili ng kapal ng bakal na dingding ng pabahay ng engine, pati na rin ang kapal ng mataas na conductive coating ng core nito - ang panloob na ibabaw ng sisidlan. Isinasaalang-alang ang nominal na bilis ng paggalaw ng mga gumaganang bahagi ng plunger pump, ang pinakamainam na bilis ng naglalakbay na magnetic field ng movable inductor na naaayon dito, posibleng mga teknolohikal na paghihirap sa paggawa ng windings, katanggap-tanggap na mga halaga ng pole division (hindi mas mababa sa 0.06-0.10 m) at ang dalas ng kasalukuyang inductor (hindi hihigit sa 20 Hz), ang mga parameter para sa kapal ng bakal na dingding ng pangalawang elemento at ang patong na tanso ay pinili sa ipinahayag na paraan. Ang mga parameter na ito ay nagpapahintulot, sa ilalim ng mga kondisyon ng limitadong diameter ng motor, na bawasan ang pagkawala ng kuryente (at, dahil dito, upang mapataas ang kahusayan) sa pamamagitan ng pag-aalis ng pagtaas sa kasalukuyang magnetizing at pagbabawas ng magnetic flux leakage. Ang bagong teknikal na resulta na nakamit ng imbensyon ay binubuo sa paggamit ng isang inverse circuit na "inductor-secondary element" para sa pinakamabisang paggamit ng limitadong espasyo ng balon kapag lumilikha ng isang cylindrical linear induction motor na may mga katangian na nagpapahintulot na magamit ito bilang isang drive para sa mga submersible pump. Ang inaangkin na makina ay inilalarawan ng mga guhit, kung saan ang figure 1 ay nagpapakita ng Pangkalahatang view ng isang motor na may modular inductor, figure 2 - pareho, seksyon kasama ang AA, figure 3 ay nagpapakita ng isang hiwalay na module, figure 4 - pareho, seksyon ayon sa BB . Ang makina ay naglalaman ng isang katawan 1 - isang bakal na tubo na may diameter na 117 mm, na may kapal ng pader na 6 mm. Ang panloob na ibabaw ng pipe 2 ay natatakpan ng tanso na may isang layer na 0.5 mm. Sa loob ng steel pipe 1, gamit ang centering sleeves 3 na may anti-friction gaskets 4 at pipe 5, ang isang movable inductor ay naka-mount, na binubuo ng mga module 6, na magkakaugnay ng isang nababaluktot na koneksyon. Ang bawat isa sa mga module ng inductor (Larawan 3) ay binubuo ng magkakahiwalay na mga coil 7, na nagpapalit-palit ng annular na ngipin 8, na mayroong radial slot 9, at inilagay sa magnetic circuit 10. Ang nababaluktot na koneksyon ay binubuo ng itaas na 11 at ang mas mababang 12 clamp, na palipat-lipat na naka-mount gamit ang mga grooves sa mga protrusions ng katabing centering bushings. Sa itaas na eroplano ng clamp 11, ang mga kasalukuyang supply cable 13 ay naayos. Sa kasong ito, upang ipantay ang mga alon sa mga phase ng inductor, ang bilang ng mga module ay pinili bilang isang maramihang ng bilang ng mga phase, at kapag pumasa mula sa isang module sa isa pa, ang mga coils ng mga indibidwal na phase ay halili na ipinagpapalit. Ang kabuuang bilang ng mga module ng inductor, at samakatuwid ang haba ng motor, ay pinili depende sa kinakailangang tractive effort. Ang de-koryenteng motor ay maaaring gamitan ng isang baras 14 para sa pagkonekta nito sa isang submersible plunger pump at isang baras 15 para sa pagkonekta nito sa isang power supply. Sa kasong ito, ang mga rod 14 at 15 ay konektado sa inductor sa pamamagitan ng flexible coupling 16 upang maiwasan ang paglipat ng bending moment mula sa submersible pump at ang kasalukuyang supply sa inductor. Ang de-koryenteng motor ay nakapasa sa mga pagsubok sa bangko at gumagana tulad ng sumusunod. Kapag ang isang submersible electric motor ay binibigyan ng kapangyarihan mula sa isang frequency converter na matatagpuan sa ibabaw ng lupa, ang mga alon ay lumilitaw sa multiphase winding ng motor, na lumilikha ng isang naglalakbay na magnetic field. Ang magnetic field na ito ay nag-uudyok ng mga pangalawang alon kapwa sa mataas na conductive (tanso) na layer ng pangalawang elemento at sa bakal na pabahay ng motor. Ang pakikipag-ugnayan ng mga alon na ito na may magnetic field ay humahantong sa paglikha ng isang puwersa ng traksyon, sa ilalim ng pagkilos kung saan gumagalaw ang movable inductor, na kumikilos sa pamamagitan ng thrust sa pump plunger. Sa pagtatapos ng paglalakbay ng gumagalaw na bahagi, sa utos ng mga sensor, ang makina ay nababaligtad sa pamamagitan ng pagbabago ng pagkakasunud-sunod ng phase ng boltahe ng supply. Pagkatapos ang ikot ay paulit-ulit. Sa diameter ng motor na 117 mm, haba ng inductor na 1400 mm, kasalukuyang dalas ng inductor na 16 Hz, ang de-koryenteng motor ay bumubuo ng puwersa na hanggang 1000 N at isang lakas na 1.2 kW na may natural na paglamig at hanggang 1800 N na may langis. paglamig. Kaya, ang inaangkin na makina ay may katanggap-tanggap na teknikal at pang-ekonomiyang mga katangian para sa paggamit nito kasama ng isang submersible plunger pump para sa produksyon ng mga formation fluid mula sa daluyan at malalaking kalaliman. Ang isang cylindrical linear asynchronous na motor para sa pagmamaneho ng mga submersible plunger pump, na naglalaman ng isang cylindrical inductor na may multiphase winding, na ginawa na may posibilidad ng axial movement at naka-mount sa loob ng isang pangalawang elemento ng bakal, ang pangalawang elemento ng bakal ay isang electric motor housing, ang panloob na ibabaw kung saan ay may mataas na conductive coating sa anyo ng isang tansong layer, na nailalarawan sa na ang cylindrical inductor ay gawa sa ilang mga module, na hinikayat mula sa mga phase coils at magkakaugnay sa pamamagitan ng nababaluktot na pagkabit, ang bilang ng mga cylindrical inductor module ay isang maramihang ng bilang ng paikot-ikot phase, at kapag lumilipat mula sa isang module patungo sa isa pa, ang mga phase coils ay nakasalansan ng mga alternating na pagbabago sa lokasyon ng mga indibidwal na phase. Noong 2010, ang NA series na EDM machine ng Mitsubishi ay nilagyan ng cylindrical linear motors sa unang pagkakataon, na nalampasan ang lahat ng katulad na solusyon sa lugar na ito. Kung ikukumpara sa mga ball screw, mayroon silang isang makabuluhang mas malaking margin ng tibay at pagiging maaasahan, ay may kakayahang pagpoposisyon na may mas mataas na katumpakan, at mayroon ding mas mahusay na mga dynamic na katangian. Para sa iba pang mga linear na configuration ng motor, ang mga CLD ay nakikinabang mula sa pangkalahatang pag-optimize ng disenyo: mas kaunting init, mas mataas na kahusayan sa ekonomiya, kadalian ng pag-install, pagpapanatili at pagpapatakbo. Isinasaalang-alang ang lahat ng mga pakinabang na mayroon ang CLD, tila, bakit kahit na tinker ang bahagi ng drive ng kagamitan? Gayunpaman, hindi lahat ay napakasimple, at ang isang hiwalay, hiwalay, pagpapabuti ng punto ay hindi kailanman magiging kasing epektibo ng pag-update sa buong sistema ng magkakaugnay na mga elemento. Samakatuwid, ang paggamit ng cylindrical linear motors ay hindi lamang ang inobasyon na ipinatupad sa drive system ng Mitsubishi Electric EDM machine. Ang isa sa mga pangunahing pagbabagong naging posible upang lubos na mapakinabangan ang mga pakinabang at potensyal ng CLD upang makamit ang mga natatanging tagapagpahiwatig ng katumpakan at pagiging produktibo ng kagamitan ay isang kumpletong modernisasyon ng sistema ng kontrol sa pagmamaneho. At, hindi tulad ng makina mismo, ang oras ay dumating na para sa pagpapatupad ng ating sariling mga pag-unlad. Ang Mitsubishi Electric ay isa sa pinakamalaking tagagawa sa mundo ng mga CNC system, ang karamihan sa mga ito ay direktang ginawa sa Japan. Kasabay nito, ang korporasyon ng Mitsubishi ay nagsasama ng isang malaking bilang ng mga instituto ng pananaliksik na nagsasagawa ng pananaliksik, kabilang ang sa larangan ng mga sistema ng kontrol sa pagmamaneho, mga sistema ng CNC. Hindi nakakagulat na sa mga makina ng kumpanya, halos lahat ng elektronikong pagpuno ay may sariling produksyon. Sa gayon, ipinapatupad nila ang mga modernong solusyon na lubos na inangkop sa isang tiyak na linya ng kagamitan (siyempre, ito ay mas madaling gawin sa iyong sariling mga produkto kaysa sa mga biniling bahagi), at sa pinakamababang presyo, ang pinakamataas na kalidad, pagiging maaasahan at pagganap ay nakasisiguro. . Isang kapansin-pansing halimbawa ng praktikal na aplikasyon ng ating sariling mga pag-unlad ay ang paglikha ng isang sistema ODS- Sistema ng Optic Drive. Ang NA at MV series ng mga machine tool ay ang unang gumamit ng cylindrical linear na motors sa mga feed drive na kinokontrol ng mga third generation servo amplifier. Isang pangunahing tampok ng pamilya ng Mitsubishi servo amplifier MelServoJ3 ay ang kakayahang magsagawa ng mga komunikasyon gamit ang protocol SSCNET III: komunikasyon ng mga motor, feedback sensor sa pamamagitan ng mga amplifier na may CNC system ay nangyayari sa pamamagitan ng fiber-optic na mga channel ng komunikasyon. Kasabay nito, ang rate ng palitan ng data ay tumataas ng halos 10 beses (kumpara sa mga sistema ng mga nakaraang henerasyon ng mga tool sa makina): mula 5.6 Mbit / s hanggang 50 Mbit / s. Dahil dito, ang tagal ng ikot ng pagpapalitan ng impormasyon ay nababawasan ng 4 na beses: mula 1.77 ms hanggang 0.44 ms. Kaya, ang kontrol ng kasalukuyang posisyon, ang pagpapalabas ng mga corrective signal ay nangyayari nang 4 na beses na mas madalas - hanggang sa 2270 beses bawat segundo! Samakatuwid, ang paggalaw ay nangyayari nang mas maayos, at ang trajectory nito ay mas malapit hangga't maaari sa ibinigay (ito ay lalong mahalaga kapag gumagalaw sa mga kumplikadong curvilinear trajectories). Bilang karagdagan, ang paggamit ng fiber-optic cable at servo amplifier na tumatakbo sa ilalim ng SSCNET III protocol ay maaaring makabuluhang tumaas ang ingay na kaligtasan sa sakit (tingnan ang Fig.) At ang pagiging maaasahan ng pagpapalitan ng impormasyon. Kung sakaling ang papasok na pulso ay naglalaman ng maling impormasyon (ang resulta ng pagkagambala), hindi ito ipoproseso ng makina, sa halip, ang data ng susunod na pulso ay gagamitin. Dahil ang kabuuang bilang ng mga pulso ay 4 na beses na mas malaki, ang gayong paglaktaw ng isa sa mga ito ay minimal na nakakaapekto sa katumpakan ng paggalaw. Bilang resulta, ang bagong drive control system, salamat sa paggamit ng mga third-generation servo amplifier at fiber-optic na mga channel ng komunikasyon, ay nagbibigay ng mas maaasahan at 4 na beses na mas mabilis na pagpapalitan ng data, na ginagawang posible na ipatupad ang pinakatumpak na pagpoposisyon. Ngunit sa pagsasagawa, ang mga pakinabang na ito ay hindi palaging nagiging kapaki-pakinabang, dahil ang control object mismo - ang makina, dahil sa mga pabago-bagong katangian nito, ay lumalabas na hindi magawang kontrolin ang mga pulso ng gayong dalas. Iyon ang dahilan kung bakit ang isang kumbinasyon ng mga servo amplifier ay pinaka-makatwiran. j3 na may mga cylindrical linear na motor sa iisang ODS system na ginagamit sa NA at MV series machine. Ang CLD, dahil sa mahusay na mga dynamic na katangian nito - ang kakayahang gumawa ng malaki at hindi gaanong mga acceleration, gumagalaw nang matatag sa mataas at mababang bilis, ay may malaking potensyal na mapabuti ang katumpakan ng pagpoposisyon, na tinutulungan ng bagong control system. Ang motor ay tumutugon nang madali sa mga high-frequency control pulse para sa tumpak at maayos na paggalaw. Gayunpaman, ang mga benepisyo ng isang EDM machine na nilagyan ng ODS system ay hindi eksklusibong limitado sa pagpapabuti ng katumpakan ng pagpoposisyon... Ang katotohanan ay ang pagkuha ng isang bahagi na may isang tiyak na katumpakan at pagkamagaspang sa isang de-koryenteng discharge machine ay nakakamit kapag ang elektrod (wire) ay gumagalaw sa isang tiyak na bilis kasama ang tilapon at sa pagkakaroon ng isang tiyak na boltahe at distansya sa pagitan ng mga electrodes (wire at workpiece). Ang mga halaga ng feed, boltahe at electrode spacing ay mahigpit na tinukoy para sa bawat materyal, taas ng pagproseso at ninanais na pagkamagaspang. Gayunpaman, ang mga kondisyon sa pagproseso ay hindi mahigpit na tinukoy, tulad ng ang materyal ng workpiece ay hindi homogenous, samakatuwid, upang makakuha ng angkop na bahagi na may ibinigay na mga katangian, kinakailangan na sa bawat partikular na sandali ng oras ang mga parameter ng pagproseso ay nagbabago sa alinsunod sa mga pagbabago sa mga kondisyon ng pagproseso. Ito ay lalong mahalaga pagdating sa pagkuha ng katumpakan ng micron at mataas na mga halaga ng pagkamagaspang. At ito rin ay lubos na kinakailangan upang matiyak ang katatagan ng proseso (ang kawad ay hindi dapat masira, dapat na walang makabuluhang pagtalon sa magnitude ng bilis ng paggalaw). Ang problemang ito ay malulutas sa tulong ng adaptive control. Ang makina ay nakapag-iisa na nag-aayos sa pagbabago ng mga kondisyon ng pagpoproseso sa pamamagitan ng pagpapalit ng feed rate at boltahe. Kung gaano kabilis at tama ang mga pagbabagong ito ay ginawa ay depende sa kung gaano katumpak at kabilis ang workpiece ay lalabas. Kaya, ang kalidad ng adaptive control work sa isang tiyak na lawak ay tumutukoy sa kalidad ng makina mismo sa pamamagitan ng katumpakan at pagiging produktibo nito. At ito ay tiyak kung saan ang mga pakinabang ng paggamit ng CLD at ang sistema ng ODS sa kabuuan ay ganap na nahayag. Ang kakayahan ng ODS na magbigay ng pagpoproseso ng mga control pulse na may pinakamataas na dalas at katumpakan ay nagpabuti sa kalidad ng adaptive na kontrol sa pamamagitan ng isang order ng magnitude. Ngayon ang mga parameter ng pagpoproseso ay naitama hanggang 4 na beses na mas madalas, bukod pa rito, ang pangkalahatang katumpakan ng pagpoposisyon ay mas mataas. Ang kumplikado lamang, ngunit, gayunpaman, ang ganap na makatwiran at napatunayan na mga pagbabago sa disenyo ay maaaring maging susi sa pagpapabuti ng kalidad (bilang isang pinagsama-samang tagapagpahiwatig ng antas ng pagiging maaasahan at mga teknolohikal na kakayahan ng kagamitan) at ang pagiging mapagkumpitensya ng makina. Changes for the Better ang motto ng Mitsubishi.Teksto sa trabaho Bazhenov, Vladimir Arkadevich, disertasyon sa Electrotechnology at mga de-koryenteng kagamitan sa agrikultura
Mga guhit para sa RF patent 2266607
CLAIM
Y-axis drive ng Mitsubishi Electric MV1200R EDM machine
Ang mga makina ng Mitsubishi NA at MV ay nilagyan ng una sa uri nito na Optic Drive System
Ang mga makina ng Mitsubishi ay gumagawa ng mga piyesa na may natatanging katumpakan at pagkamagaspang. Ang katumpakan ng pagpoposisyon ay ginagarantiyahan sa loob ng 10 taon.
Pagproseso ng monitor. Ang speed graph ay ipinapakita sa berde, na nagpapakita ng pagpapatakbo ng adaptive control.
Carbide alloy, taas 60 mm, pagkamagaspang Ra 0.12, max. error - 2 microns. Natanggap ang bahagi sa isang makina ng Mitsubishi NA1200
Sa pagbubuod ng ilang mga resulta, masasabi nating ang paggamit ng mga CLD sa mga makina ng Mitsubishi Electric ay hindi magiging isang epektibong hakbang, na magbibigay-daan sa pag-abot sa mga bagong taas ng parehong katumpakan at pagiging produktibo sa pagproseso nang walang pagpapakilala ng isang na-update na sistema ng kontrol.
