WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 14 |

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

-- [ Страница 7 ] --

Число полюсов принято 2p=4=const, но полюсное деление может варьироваться, хотя и в узких пределах. При отсутствии концевого эффекта (низкие скорости) удельные показатели,, а также КПД и cos не зависят от числа полюсов при прочих равных условиях (рисунок 3.5). При этом при 2p=var удельное тяговое усилие = /и, КПД и cos остаются постоянными. Величина во многом определяет индукцию в зазоре, тяговое и нормальное усилия, поток на полюс и в ОМ, массу стали, относительный вес лобовых частей обмотки.

Рисунок 3.5 Характеристики ЛАД при 2p=var и прочих равных условиях Ширина сердечника индуктора 2с (или отношение 2с/) зависит от ширины полки монорельса и оказывает влияние на количественное проявление поперечного краевого эффекта [27]. Для рассматриваемой в работе транспортной системы типы (номера) монорельсов изменяются в узких пределах [61]. Для шлицованной РШ отношение 2с/ и разность (L–2c) во многом определяют эквивалентную удельную электропроводность РШ при расчетах по [37], аналогично вращающимся АД.

Поэтому значение 2с может быть учтено через эквивалентное значение 2`, подобно сопротивлению КЗК в ротативных АД. Длина индуктора определяется как Ls=2p.

Значение, а вернее отношение 2/, во многом определяет индукцию в зазоре, силу тяги, нормальное усилие. Исследования [23,24,25] показали, что ЛАД при 2/20 малоэффективны, поэтому при выборе параметров, когда зазор ограничен снизу, выбор полюсного деления имеет особое значение. Реально, для достижения приемлемых для практики результатов 2/(3540). Следовательно параметр может быть взят за независимую переменную.

Дальнейшие расчеты выполнены при постоянстве линейной токовой нагрузки, а при других значениях характеристики пересчитываются по законам линейных систем: 2 ; 2 ; cos и КПД от значения А не зависят.[33] Регулирование скорости осуществляется изменением частоты питающего напряжения. Для установившегося режима принято = (1-s) c 2м/с. При этом частота f1 выступает, как зависимый параметр. Само напряжение, а вернее отношение U/f, может изменяться в сторону усиления и ослабления поля, что реально осуществимо в ненасыщенных машинах [26]. Как указывалось в разделе 3.2, слабым звеном с точки зрения насыщения являются не зубцы индуктора, а ОМ.

Поэтому возможность усиления поля должна быть предусмотрена на стадии выбора параметров. При таком регулировании изменяется магнитный поток в зазоре и в ОМ, тяговое усилие, КПД, что важно в режимах разгона и движения при =const. Зависимости КПД и Fx от частоты представлены на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6 Зависимость тягово-энергетических показателей ОЛАДS, о.е Видно, что с ростом частоты увеличивается КПД, снижается критическое скольжение sm, но наибольшее значение силы тяги не изменяется, что полностью подтверждается физическими процессами в асинхронных машинах [26] и ЛАД без концевого эффекта.

Таким образом, решаемая задача сводится к исследованию функций (3.6трёх независимых переменных: полюсного деления, воздушного зазора и удельной электропроводности РШ 2. Остальные параметры принимаются постоянными или зависимыми.

Следует отметить, что при =var и 2 =var изменяются значения абсолютного скольжения (здесь речь идёт о частоте f2), причем наибольшие значения, КПД и cos достигаются при разных f2. Очевидным является и то, что в случае медной РШ будут достигнуты лучшие энергетические показатели при Fxm=const, аналогично вращающимся АД. Поэтому при проведении расчетно-теоретических исследований необходимо фиксировать и значение соответствующих скольжений - (sm, f2).

Исходя из возможностей стабилизации зазора, принятого диапазона изменений скорости и реально используемых материалов РШ, принято:

2=(3,51075,7107) См/м (Cu, Al).

Неизменными приняты 2p=4; =7,2 км/ч.; сечение короткозамыкающей шины Sкз=0,4d2 [17]. Зависимыми являются частота f1, параметры зубцового слоя, которые определяются по известным соотношениям [17]. Изменение отношения короткозамыкающего кольца в АД) табл.3.5. При расчетах вводится значение 2`=2K.

При выборе метода исследования функций (3.6-3.8) должны учитываться их свойства в зависимости от,, 2 и конечная цель исследований. С позиции проектирования новых машин необходима информация об основных показателях (Fx, Fy, КПД, cos) в исследуемом диапазоне изменения параметров, а окончательное решение принимается, как компромиссный вариант согласно системе приоритетов или требований.

Свойства исследуемых функций сначала рассмотрим с точки зрения поведения их в принятой области изменения параметров: расположения максимумов и минимумов (внутри интервала или на границе) с целью обоснования метода исследований. Анализ выполнен путем расчета характеристик ОЛАД по методике, изложенной во 2-й главе.

За базовые предварительно приняты значения параметров, близкие к средним в выбранной области их изменения: 2p=4, =0,175 м, 2c=0,15 м, 2=4, Характеристики ОЛАД с указанными выше параметрами представлены на рисунке 3.7.

Рисунок 3.7 Характеристики ОЛАД при средних значениях варьируемых Для определения свойств функций выполнены расчеты характеристик при вариации каждого из трёх параметров: (или ), G2 (или 2),. (рисунок 3.8-3,10) s, о.е.

s, о.е. 0, Рисунок 3.10 Влияние удельной электропроводности вторичной структуры на Представленные результаты дают основание сделать следующие выводы:

1. Минимальные (или максимальные) значения функций достигаются на границах интервалов задания по всем параметрам.

электропроводности РШ (2). Такая зависимость характерна и для вращающихся АД (Mm=const при R2=var). При этом значения sm с ростом 2 и 2с/ уменьшаются, что так же характерно для вращающихся АД.



3. Самое сильное влияние на усилие и энергетические показатели оказывают зазор и полюсное деление (рисунок 3.8,3.9). Действительно, и определяют индукцию в зазоре и удельный вес электромагнитных процессов в РШ в процессе преобразования энергии.

4. Зависимость энергетических показателей, как общих cos,, так и электромагнитных, полностью объясняются физическими процессами в ЛАД и заданными условиями: с изменением 2,, изменяются значения скольжения sm, следовательно, и потери в РШ pэл2 = s Pэм, а потери в обмотке pэл1=const при входящих в приведенные выражения.

5. Постоянство = при 2=var дополнительно подтверждает высокую точность расчетов по используемой методике. Это характерно и для вращающихся машин, так как в данном случае значение не зависит от сопротивления РШ.

6. Все приведенные на рисунках 3.8-3.10 зависимости являются монотонными, близкими к линейным.

Аналитические методы решения поставленной задачи здесь практически не приемлемы. Поскольку выражения характеристик ЛАД найдены в виде двойных рядов Фурье [37], то не только определение частных производных по нескольким параметрам, но и расчет значений самих показателей является весьма сложным.

С учетом свойств функций (рисунок 3.8-3.10), конечной цели о получении достоверной и доступной для инженерной практики информации наиболее логичным представляется аппроксимация функций полиномами, коэффициенты которых возможно определить различными способами. Из всего разнообразия методов аппроксимации наиболее рациональным представляется план определения коэффициентов регрессии методами планирования эксперимента [13,14,40,79].

Под «экспериментом» применительно к решаемой задаче понимается расчет характеристик ЛАД по трёхмерной методике (см. рисунок 2.8), а под планом эксперимента – план проведения расчетов. При этом отпадает необходимость учета разброса «экспериментальных» точек, а адекватность аппроксимации определяется степенью совпадения результатов, полученных по методике и из уравнений регрессии. Исходя из сказанного, для исследуемых показателей можно ограничиться линейной аппроксимацией, то есть полиномами первой степени, включающими члены взаимного влияния факторов (параметров) [13,41]. В итоге, используется ортогональный план первого порядка ПФЭ 2 3, когда 3 фактора изменяются на двух уровнях – нижнем и верхнем, то есть принимают граничные значения. Следовательно, необходимо выполнить расчеты характеристик для восьми узлов, а матрица планирования для этого случая приведена в таблице 3.6.

Процедура аппроксимации включает [14]:

1) кодирование факторов;

2) составление стандартной план-матрицы, сами расчеты и определение коэффициентов полинома;

3) проверка адекватности полученных выражений.

Переход от натуральных значений к кодовым осуществляется по соотношению [14]:

где – натуральное значение фактора, например, 0 – значение на нулевом (среднем) уровне, io – интервал варьирования фактора.

где и Н – значения параметра на верхнем и нижнем уровнях.

Таким образом, кодовое значение фактора изменяется от -1 до +1.

Стандартная план-матрица ПФЭ 23 (таблица 3.6) определяет восемь различных сочетаний параметров, для которых проводятся расчёты. Знак «+» соответствует верхнему уровню параметра, а «-» - нижнему.

где 0, 1, 2, 1,2 – коэффициенты, определяемые по результатам расчета функций в узловых точках как [14].

значения 1, 2, 3; ={,, 2 }. При этом 0 – коэффициент, определяющий средний вклад всех факторов; коэффициент, определяющий изменение функции при изменении i-го фактора на интервал;,,,, – учитывает взаимное влияние факторов.

Рассчитав значения функций в узлах по методике [37], определены удельные показатели xm и соответствующие им значения, cos.

Определив коэффициенты для функций Fxm, КПД, cos, sm, для них составляется результирующие выражения (3.13-3.18) Проверка степени адекватности полученных полиномов проводится расчетом указанных характеристик для нескольких промежуточных значений, и по точной модели [37] и полиномам.

Исходные данные для кодирования параметров приведены в таблице 3.7.

Таблица 3.7 Исходные данные для кодирования параметров Результаты расчетов в узлах согласно план-матрице (таблица 3.6) приведены в таблице 3.8.

По приведённым в таблице 3.8 данным и выражениям (3.13-3.18) рассчитаны коэффициенты полиномов 0, 1, 2, 3, 1,2, 2,3, 3,1, 1,2,3 (таблица 3.9) и выражения 3.19-3.24.

cos= 0,768 0,004 + 0,024 + 0,0152 + 0,012 + 02 + 02 + 0,012, (3.22) cosэм= 0,621 0,017 + 0,029 + 0,0052 + 0,03 + 0,012 02 02. (3.24) (промежуточные) значения параметров:

Полученные результаты по методике [37] и по полиномам представлены в таблице 3.10.

Таблица 3.10. Сравнение полученных результатов.

Результаты полиномы Видно, что совпадение результатов, полученных по полиномам и методике, вполне приемлемо для решения практических задач.

Последовательность выбора рациональных значений параметров по Требования к ЛАД вытекают из технического задания (ТЗ) на систему, которое, в свою очередь разрабатывается на основе технико-экономического обоснования, включающего проработку экономической эффективности, надежности, безопасности и т.д. В задании, аналогично вращающимся машинам [33], могут быть эксплуатационные характеристики: тяговое усилие в расчетном и пусковом режимах, габаритные и массовые ограничения, зазор min, параметры источника питания, энергетические показатели – КПД min, cosmin.

Задача разработчика заключается в нахождении по меньшей мере одного проектировании вращающихся АД, широко используется опыт эксплуатации и эмпирические зависимости, так же существуют достоверные методы теплового расчета [50].

Что касается рассматриваемых в работе низкоскоростных ЛАД с массивным ОМ, то опыта их разработки и, тем более, эксплуатации нет. Это совсем не преобразователей энергии соотношения [17]:

Электродвижущая сила первичной обмотки:

Коэффициент ЭДС:

Активная и реактивная составляющая электромагнитной мощности:

Синхронная скорость:

Скорость движения:

Механическая мощность:



Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 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.