WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 14 |

Совершенствование монорельсовых внутренних транспортных систем предприятий агропромышленного комплекса путем применения линейного асинхронного двигателя 1

-- [ Страница 4 ] --

Компоновочная схема электропривода на основе ЛАД представлена на рисунке 2.1. Предлагается использовать односторонний ЛАД (ОЛАД) с расположением индуктора снизу. Такая схема позволит использовать нормальное усилие притяжения для разгрузки роликов, то есть снижения сил сопротивления.

Конструкция тележки данного типа предусматривает простой её демонтаж для обслуживания и, при необходимости, перемещении в другое место.

прикрепленной к нижней её части алюминиевой или медной шиной толщиной 24мм, а сама полка выполняет роль массивного обратного магнитопровода (МОМ). (см. рисунок 1.13, б). Очевидно, что размеры полки (толщина) и свойства материала (магнитная проницаемость 3(B) и удельная электропроводность 3) будут оказывать влияние на характеристики ЛАД.

Для регулирования воздушного зазора между индуктором и шиной предусмотрена регулировка высоты крепления ЛАД регулировочными болтами.

Зазор, по определению, должен быть минимальным = (13) мм.

В качестве вторичного элемента к нижней полке двутавра крепится шина из немагнитного материала (алюминий, медь). Шина может быть, как сплошной, так и шлицованной (см. рисунок 1.13, б, г).

Обмотка индуктора может быть, как двухслойной, так и однослойной.

Поддерживающие ролики установлены на подшипниках качения, обеспечивая минимальное трение.

Рисунок 2.1 Компоновочная схема транспортного модуля с использованием одностороннего ЛАД, с расположением индуктора снизу.

1-двутавр монорельсовый; 2-поддерживающий ролик; 3-медная или Структурная схема электропривода по системе преобразователь частоты – ЛАД (ПЧ-ЛАД) представлена на рисунок 2.2.

Назначение элементов:

Дроссель Lф1 служит для защиты от кратковременных перенапряжений;

выпрямитель - не управляемый; Lф2, Сф – индуктивность и емкость фильтра для сглаживания пульсаций тока и напряжения; RT, TT – тормозные резистор и транзистор; инвертор напряжения на транзисторах IGBT с ШИМ модуляцией;

обмотки ЛАД.

Рисунок 2.2. Структурная схема электропривода по системе ПЧ-ЛАД При проектировании механизмов передвижения с опорой на колеса исходными являются основные характеристики и ограничения: грузоподъемность, скорость передвижения, допустимые массогабаритные показатели, физические свойства материалов и т.д.

Основной характеристикой двигателя является тяговое усилие Fх, которое должно быть больше (или равно) силе сопротивления движению:

где: Fтр – сопротивление сил трения, Н;

Монорельсовая система расположена и эксплуатируется в помещении без уклонов, поэтому сопротивления движению под уклоном и ветровой нагрузки не учитываются.

Сопротивление сил трения находится по формуле [61]:

где: G – максимальный вес перевозимого груза, Н;

тр – коэффициент трения качения колеса по монорельсу, мм (таблица 2.1);

f – коэффициент трения в цапфах оси колеса, о.е. (таблица 2.2);

Kp – коэффициент учитывающий дополнительные потери от трения в ребордах колес, токосъемниках, о.е. (таблица 2.2).

Таблица 2.1 Значение коэффициента трения качения Для расчета принята максимальная масса кормораздатчика с кормом кг, а скорость передвижения во время раздачи кормов составляет (12) м/с.

Выбран монорельсовый двутавр, наиболее близкий по размерам к используемым за границей 20Ш1 (DeLaval использует IPN/IPE 120). Диаметр колес принимается максимально возможным для выбранного двутавра и составляет мм.

Коэффициент трения качения (таблица 2.1) может увеличиваться в связи с изнашиванием роликов и направляющих, а также из-за загрязнения места контакта ролика с направляющей. При благоприятных условиях: чистые ведущие колеса с направляющими. Коэффициент трения качения стального колеса по стальной направляющей составляет 0,3 мм [61]. При неблагоприятных условиях коэффициент трения может достигать 0, 5мм.

Подставляя известные значения в (2.2) получен диапазон значений сил сопротивления при установившемся режиме работы, в зависимости от состояния соприкасающихся поверхностей, Fтр=(240360) Н.

В период пуска транспортного модуля возникают силы инерции, по основному закону динамики:

m и mт – масса тележки и перевозимого груза, кг;

т – мгновенное значение скорости передвижения тележки, м/с.

Для усреднённого времени пуска t =5 с, a=const сила инерции будет около 300 Н.

Таким образом полное сопротивление движению при пуске составит:

Это значение силы сопротивления является расчетным для определения силы тяги ЛАД.

Принцип действия ЛАД ничем не отличается от вращающегося АД:

трёхфазная обмотка индуктора создает магнитное поле, бегущее со скоростью с=2f1. При скольжении s0 это поле индуцирует ЭДС во вторичном элементе – реактивной шине (РШ), а взаимодействие поперечной J2z составляющей токов РШ с нормальной By составляющей магнитного поля в зазоре создает тяговое усилие Fx (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 Принцип работы и явление поперечного краевого эффекта в Несмотря на простоту исполнения, электромагнитные поля в ЛАД и физические процессы имеют более сложную по сравнению с вращающимся аналогом картину.

Разомкнутость сердечника индуктора вызывает пульсирующую составляющую магнитного поля Bш в зазоре (рисунок 2.4.) вследствие потоков рассеяния Фш по торцам (рисунок 2.4, а). Это явление, называемое первичным продольным краевым эффектом [15], вызывает несимметрию токов по фазам, дополнительные потери в РШ. Количественно его влияние зависит от типа обмотки, числа полюсов 2p. При этом суммарное поле в зазоре искажается относительно бегущего (рисунок 2.4, в) Рисунок 2.4 Возникновение пульсирующего магнитного поля в зазоре Кроме того, при высоких скоростях движения, (1520) м/с и 010 на все показатели ЛАД оказывает негативное влияние концевой эффект (электромагнитная инерция). В данной работе рассматривается низкоскоростной ЛАД, поэтому этим явлением можно пренебречь.



В случае сплошной РШ (см. рисунок 1.13) вторичные (вихревые) токи в пределах активной зоны (ширина индуктора 2с аналогична длине статора обычного АД) имеют не только поперечные (по оси z), но и продольные (по оси x) составляющие. На интенсивность токов в РШ влияет сопротивление её лобовых частей (L-2c). Это явление, называемое поперечным краевым эффектом, искажает распределение индукции в зазоре (рисунки 2,3 и 2.5) [37], ухудшает индуктивную связь РШ и индуктора, снижает тягово-энергетические показатели. Особенно сильно этот эффект проявляется в «узких» машинах, 2с/ 1. Снизить влияние поперечного эффекта возможно использованием шлицованной РШ или короткозамкнутой клетки (см. рисунок 1.13), когда направления токов задаются стержнями.

Рисунок 2.5 Опытные кривые распределения нормальной составляющей индукции в зазоре поперек индуктора модели ЛАД Пульсирующее магнитное поле частично демпфируется РШ и при низких частотах его проявление незначительно Наличие массивных проводящих элементов в ЛАД (сплошные РШ и обратный магнитопровод) предопределили и методы расчета характеристик: через решение задачи о распределении электромагнитного поля в зазоре и РШ (система уравнений Максвелла). В зависимости от принятых при решении допущений, то есть степени идеализации, расчётные модели ЛАД делят на одномерные (рисунок 2.6), двухмерные (рисунок 2.7) и трехмерные (рисунок 2.8).

2 - активная, 3 – набегающая, 4- сбегающая области поля.

Развитие теории ЛАД шло от простого к сложному и первыми были разработаны одномерные модели, которые учитывают распределение поля только по одной, продольной координате [16]. Наиболее корректной в плане принятых допущений и самого решения является одномерная расчетная модель А.И.

Вольдека [16], когда обмотка и вторичная структура равномерно распределены по всему зазору. Достигаемая при этом расчете точность во многом определяется соотношением параметров - 2/ и 2с/. Исследования показали, что при 2/ 20 и 2с/ 2 эти модели обеспечивают приемлемую для инженерной практики точность (до 10% погрешности).

Двухмерные модели (в координатах х-у (рисунок 2.7, а) или x-z (рисунок 2.7, б) явились развитием одномерных, нашли применение при расчётах ЛАД с произвольным соотношением параметров, но только по одной паре координат. По третьей же остаются ограничения одномерных моделей.

Самыми точными являются трехмерные модели, в которых учитываются распределение электромагнитного поля по всем трём координатам. Методики расчёта характеристик, базирующиеся на этих моделях, дают наиболее достоверные результаты.

Рисунок 2.8 Трёхмерная расчётная модель ЛАД по [37] в, г) распределение МДС по продольной (в) и поперечной (г) осям.

Можно выделить некоторые, общие для всех расчётных моделей, допущения:

Модели – линейные, то есть магнитная проницаемость стальных магнитопроводов или постоянная (µ3=const для сплошного ОМ) или µ1 µ0 (для расслоенного сердечника индуктора). Насыщение в некоторых моделях учтено, но весьма приближенно.

Распределение обмотки не учитывается, рассматривается беспазовая структура с бегущей синусоидальной волной линейной плотности тока. Наличие пазов учитывается с помощью коэффициента Картера, `= K Краевые эффекты в продольном и поперечном направлениях учтены конечностью намагничивающих сил, но не сердечников. Концевой эффект при скоростях до 3 м/с (число Рейнолдса 05) возможно не учитывать [37].

Решение задачи в большинстве методик проводится при постоянстве тока в обмотке I1=const. Очевидно, что в этом случае решается так называемая внутренняя задача, характеризирующая только процессы в зазоре и вторичной структуре. При этом напряжение питания будет изменяться в зависимости от скольжения s и характеристику U(s) можно получить, введя в расчёт внешнее рассеяние (сопротивление обмотки).

Трёхмерная расчетная модель и методика расчета характеристик Трехмерная расчётная модель по рисунку 2.8, базирующаяся на её основе методика и программа расчёта интегральных и локальных характеристик были разработаны в ЛПИ [37]. Одним из авторов указанных разработок является А.П.

Епифанов.

При постановке задачи приняты указанные выше (см. раздел 2.4.) допущения. Кроме того:

ток обмотки, уложенной на длине 2p, сосредоточен в бесконечно тонких токовых слоях и создаёт чисто синусоидальную бегущую волну МДС F=Fmf(z)exp j(t-dx). Амплитуда МДС связана известным [17] соотношением с линейной токовой нагрузкой, kоб1 – обмоточный коэффициент 1-й гармоники.

первичное поле в области лобовых частей аппроксимируется экспоненциальной функцией [16] (рисунок 2.8).

начало неподвижной системы координат x, y, z в начале обмотанной части индуктора (рисунок 2.8).

Исходными для областей зазора, РШ (слои d2, d3) являются уравнения электромагнитного поля [17]:

где J – плотность тока;

Е – напряженность электрического поля;

– удельная электропроводность материала.

Реактивная шина состоит из двух слоев толщиной d2 и d3 (для ДЛАД) с параметрами 2, 2 и 3, 3 = сonst.

Дифференциальные уравнения электромагнитного поля для векторного магнитного потенциала токов для областей зазора и РШ. [17,37,59] Для составляющих по координатным осям уравнения (2.11) примут вид:



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 14 |
 

Похожие материалы:

« БАРАКИН Николай Сергеевич ПАРАМЕТРЫ ОБМОТКИ СТАТОРА И РЕЖИМЫ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА, ПОВЫШАЮЩИЕ КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПОЧВЕННОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ Специальность: 05.20.02. - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ...»

«СПИРИДОНОВ АНАТОЛИЙ БОРИСОВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДРАЖИРОВАНИЯ СЕМЯН ЛЬНА-ДОЛГУНЦА Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Касаткин Владимир Вениаминович Ижевск – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………. 5 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА…………………………………………. 8 1.1 Состояние и перспективы развития льняного ...»

« ВОЛКОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ РАЗРАБОТКА РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПОСОБА МЕХАНОАКТИВАЦИИ ВИТАМИНИЗИРОВАННОЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ Специальность: 05.20.02. – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Беззубцева М.М. Санкт-Петербург 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………. 4 Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ...»

« Еремочкин Сергей Юрьевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В АПК НА ОСНОВЕ ВЕКТОРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Халина Т.М. Барнаул - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение Глава 1. Обоснование выбора типа электродвигателя и анализ существующих методов ...»

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.