WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 14 |

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

-- [ Страница 5 ] --

Аналогичные уравнения для составляющих 2, 3 только с правой частью, будут и для областей РШ.

Решение уравнений (2.13, 2.14) получено для двух составляющих магнитного потенциала Az, Ax для указанных выше областей (, d2, d3) методом разделения переменных [18] и известных граничных условиях для B, H, E, J. [37] Для области зазора n, – я гармоники векторного потенциала:

Для области шины (слой d2):

Выполнив соответствующие действия, окончательные выражения для n, –й гармоники примут вид:

потенциала для областей зазора и РШ, найдены постоянные интегрирования из граничных условий [37].

напряженности электрического поля при y=0.

Суммируя частные решения по n,, получены выражения для составляющих в виде двойных рядов Фурье.

Далее определяются распределение составляющих электромагнитного энергетические показатели в следующей последовательности.

электромагнитную мощность эм = эм + эм.

(отталкивание).

Интегрирование ведется по площади активной поверхности РШ.

Электромагнитная мощность Sэм передаётся через активную поверхность У= (рисунок 2.8) в зазор и РШ. Активная составляющая расходуется на полезную механическую мощность P2 = Fxv и потери P2. Таким образом Pэм = P2 + P2.

Реактивная составляющая Qэм идёт на создание основного магнитного потока.

Наиболее общим является расчёт электромагнитной мощности через вектор Пойнтинга [11] ds – элемент поверхности, через которую определяется мощность. В модели по рисунку 2.8 это поверхность индуктора, У=.

электромагнитные КПД и cos:

Затем рассчитывают потери в обмотке индуктора P1=3I1r1 и общий КПД.

Для определения общего cos необходимо учесть сопротивления рассеяния обмотки x1, r1, которые рассчитываются в программе по параметрам обмотки: типу и геометрии зубцового слоя. [16] Рисунок 2.9. Эквивалентная последовательная схема замещения Коэффициент мощности, исходя из последовательной эквивалентной схемы замещения (рисунок 2.9) [16], для одной фазы:

Qэм=3I12 xэм. Таким образом, получив характеристики Fx, Fy, Pэм, P2,, cos1, в зависимости от скольжения при I1=const, можно легко пересчитать их на режим U=const, используя схему по рисунку 2.9, при условии линейности модели.

Нормальная составляющая индукции в зазоре находится, как Число учитываемых членов ряда [37]:

- по поперечной оси - n=(57) Сама методика апробирована путем сравнения рассчитанных данных с опытными для вращающихся АД, опытных образцов ЛАД, лабораторных физических моделей при I=const и U=const. [23,24,25,37] 2.6 Возможности полученных решений и программы расчета Полученные выражения для составляющих электромагнитного поля, интегральных характеристик (Fx, Fy, Sэм, эм, cosэм,, cos) реализованы в программе для ПК и позволяют вести исследования ЛАД различного конструктивного исполнения.

Исполнение индуктора: двухсторонне (ДЛАД) и односторонние (ОЛАД).

полузаполненными пазами в концевых зонах, так и с полностью заполненными.

Обратный магнитопровод в ОЛАД может быть расслоенным (ом=0, ом0) или массивным (ом= 3 =const). При этом роль массивного обратного магнитопровода выполняет слой «3» РШ.

а) сплошная однородная толщиной d2 при 2 =const и 2 =const, а d3=0.

б) слоистая (комбинированная) из различныx материалов, с удельными электропроводностями 2, 3 и магнитными проницаемостями 2=const, 3=const.

Эти варианты непосредственно вытекают из приведённого выше решения.

поперечного краевого эффекта (n=0, Yn=/4, 2с=L) позволяет рассчитать в) с шлицованной РШ (см. рисунок 1.13). В этом случае в расчет вводится приведённая электропроводность 2` 2 для учета прорезей в активной зоне и лобовых частей. Приближённо, предполагая только наличие равномерно распределенного продольного тока в лобовых частях и при соотношении L=2c+0,8. [27] г) с короткозамкнутой вторичной структурой типа «беличья клетка».

При этом короткозамкнутая клетка заменяется эквивалентным проводящим слоем толщиной d2`/2, лежащим на поверхности ОМ и имеющим удельную электропроводность при значении поперечного сечения короткозамыкающей шины [45] где 2 удельная электропроводность материала клетки;

q2cu – поперечное сечение стержня;

t2 – зубцовое деление вторичной структуры.

Очевидно, что в этом случае не учитывается эффект вытеснения тока в стержне клетки и иной характер имеет вторичное рассеяние. Поэтому метод правомерен только при относительно низких частотах вторичного тока.

Таким образом, методика и программа позволяют проводить исследования ЛАД для большинства практически целесообразных форм исполнения индуктора, обмотки и вторичной структуры.

За предыдущие годы разными авторами были предложены различные схемы замещения ЛАД [2,16,44], позволяющие вести оценочные расчеты конструктивных параметров при различных допущениях. Наиболее применимой для рассматриваемого в работе ЛАД, представляется параллельная схема замещения А.И. Вольдека [16] (рисунок 2.10).

Параметры этой схемы:

R1 – активное сопротивление фазной обмотки;

x1 – индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки;

x2 – индуктивное сопротивление рассеяния вторичной цепи;

обусловленное потоком взаимной индукции;

R`2 – активное приведённое сопротивление РШ;

R`ом – активное приведённое сопротивление ОМ.

выражениям [16]:

где l – длина провода в обмотке фазы;

Индуктивное сопротивление рассеивания можно представить в виде суммы следующих слагаемых:



проводимости, можно записать:

Наибольшее влияние на величину составляющие проводимости, в меньшей степени рассеяние по коронкам зубцов и дифференциальное, которые в свою очередь могут быть учтены поправочным коэффициентом k = 1,15.

Главное индуктивное сопротивление находится по известному выражению:

Величина ом представляет собой активное сопротивление обратного магнитопровода длиной 2с и толщиной, равной глубине проникновения поля, но не более толщины самой полки. Соответственно ш – активное сопротивление шины.

где глубина проникновения равна:

Необходимо учесть коэффициент приведения вторичных сопротивлений:

Таким образом, приведённые сопротивления обратного магнитопровода и шины равны:

Найдя значения всех элементов схемы замещения, можно рассчитать значения токов 1, 2, ом, ш, а также значения полной и механической мощности, КПД, cos. На рисунке 2.11 представлена последовательность упрощения схемы замещения.

Рисунок 2.11 Этапы преобразования схемы замещения 2.8 Предварительный выбор основных конструктивных параметров ЛАД для монорельсовой транспортной системы Расчёт характеристик линейного асинхронного двигателя монорельсового транспорта ферм и теплиц следует начинать с определения (задания) основных параметров: профиль двутавра (номер по ГОСТ, т.е. размеры), масса – нетто транспортного средства, грузоподъёмность, скорость передвижения (минимальная и максимальная), диаметр роликов, воздушный зазор, толщина d2 РШ и её материал.

В качестве конкретного примера выполним расчёты для электропривода кормораздатчика с грузоподъемностью платформы m=3000 кг. Для двутавра 20Ш ширина полки l=150 мм, диаметр роликов Dmax=180 мм (радиус R=90 мм). Ширина индуктора 2с=150мм. Минимальный воздушный зазор = (24) мм, толщина РШ d2 = 2мм. Роль массивного обратного магнитопровода выполняет нижняя полка двутавра, удельная электропроводимость стали 35106 См/м [61]. Расчётная скорость движения р=(12) м/с. Минимальная и максимальная скорости достигаются регулированием частоты. Число полюсов индуктора 2p=4.

Сила сопротивления движению (трение качения) зависит от вертикального усилия Fн, радиуса роликов R и коэффициента трения Kтр и составляет 240 360 Н при равномерном движении (см. раздел 2.2).

Активная площадь индуктора где = (0,2 0,4) Н/см2 - удельная сила тяги, из опыта эксплуатации ЛАД.

При ширине индуктора 2с=0,15м=15 см, необходимая длина Ls = 2p = =Sинд/2с = (1550775)/15 = (10351) см. Предварительно примем Ls=2p=0,7м, при этом число пазов на полюс и фазу q=3;

полюсное деление = 175 мм;

зубцовое деление t1 = /9 = 19,5 мм;

ширина зубца bз = 9,5 мм.

Скорость движения = с (1-s), где с=2f – скорость магнитного поля, s – скольжение.

При повышенных для ЛАД скольжениях s=(0,350,45), Следовательно, частота Из опыта проектирования и эксплуатации электрических машин [23,24,25]:

линейная токовая нагрузка А=(2535)103А/м =30 103А/м плотность тока в обмотке J1=(45)А/мм2 =4,5 А/мм объём тока в пазу Iп=Аt1=300000,0195=585 А, сечение меди в пазу Scu=Iп/J1=585/4,5=130 мм2.

Площадь сечения паза при коэффициенте заполнения паза медью Высота клина крепления обмотки hкл 5 мм;

РШ (двухслойная)- 2 =4,6107 См/м.

Данные, в том числе и физические свойства материалов, вводятся в компьютерную программу и выполняется расчёт характеристик в функции скольжения при А=30000 А/м = const. В двухмерной постановке (ШРШ) результаты расчёта приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 Результаты расчёта характеристик ЛАД в функции скольжения при А=30000 А/м, = 3 мм, 2= 4,6107 См/м, =0,175 м, 2p=4, I=const=24,3 A *Z*=Z/xг – относительное сопротивление схемы замещения по рисунку 2.10; xг – главное индуктивное сопротивление, рассчитывается по 2.34 [73] Скольжение s=0,4 можно принять за номинальный режим, при котором:

Fx=Fxm=391 Н; КПД =0,33; cos = 0,79.

Отметим, что при питании от преобразователя частоты (ПЧ) с широтноимпульсным регулированием (ШИР) реактивные токи замыкаются внутри ПЧ, а коэффициент мощности относительно сети переменного тока cos (0,90,95), при соответствующем выборе емкости конденсатора фильтра [64].

Выбором числа витков обмотки (или витков в катушке wк) по известному току в пазу Iп=585 А определяют напряжение питания из соотношения:

Для s = 0,4, wк=1, f=10 Гц;

При регулировании по закону соединении обмотки в звезду, отношение Гц фазное напряжение Uф=4,410=44 В.

Требуемое число витков в катушке обмотки wк`= Реально, сила сопротивления Fсопр будет меньше, так как при нагрузке F = 30000 Н, результирующее нормальное усилие будет Fр=Fн - Fy= 30000 – - 3000 = 27000 Н. При этом во избежание залипания следует учитывать чтобы FyFплат=mплg,где mпл – масса самой платформы, без груза.

Исходные данные:

Эквивалентный немагнитный зазор [37] `/2= 5,8 мм;

Сечение провода Активное сопротивление фазной обмотки:

Где длина витка обмотки фазы может быть приблизительно рассчитана следующим образом:

Таким образом, подставляя значения:

коэффициенты п и л [16], где kп = 1,15 – учитывающее дифференциальное рассеяние и по коронкам.

Коэффициенты п и к находим по известным выражениям [16], Для однослойных двухплоскостных обмоток коэффициента А=0,67.

Подставляя полученные коэффициенты в (2.50):

сопротивление равно:

сопротивление шины:

Соответственно приведённое сопротивление обратного магнитопровода и сопротивления шины:

Найдя величины всех сопротивлений на схеме замещения, необходимо провести её упрощение по (рисунку 2.9).

Результаты расчета в сравнении с полученными данными по методике представлены в таблице 2.4.

Результаты расчетов по схеме замещения и по трёхмерной методике Расхождение до 25% обусловлено тем, что в схеме замещения процессы, протекающие в обратном магнитопроводе и реактивной шине, как в массивных элементах, учитываются приближенно. В то же время для проведения оценочных расчетов решение по схеме замещения может быть использовано в инженерной практике.

Предложена кинематическая схема электропривода транспортного модуля на основе ЛАД.

Рассчитаны силы сопротивления, возникающие при движении транспортного модуля по монорельсу - двутавру.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 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.