Деякі науково-технічні проблеми розвитку електромеханіки малої потужності

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Лавриненко В.А., Гончаров І.П., Осипенко Р.А., Чуваська державний університет ім. І.М. Ульянова

Науково-технічні проблеми, вирішенням яких займаються співробітники лабораторії мікромашин кафедри електромеханіки і технологій електротехнічних виробництв чуваської державного університету у співпраці з підприємствами, можна об'єднати в три групи.

1. Проблеми теорії

1.1. Проводяться дослідження розподілу магнітного поля в повітряному зазорі електричних машин (ЕМ) з метою отримання інформації, необхідної для розрахунку індуктивних параметрів [14,16].

1.2. Розробляється загальна теорія нелінійних і параметричних систем [10,12,17], яка дозволяє вирішувати велику кількість прикладних задач.

1.3. Складаються інженерні методики автоматизованого розрахунку [13,18,19], що дозволяють прискорити процес оптимізації конструкцій ЕМ.

1.4. Визначаються найбільш раціональні конструкції ресурсозберігаючих ЕМ [1-9]. Розробка науково і технічно обгрунтованих рекомендацій по використанню того або іншого типу ЕМ дає економічний ефект.

1.5. Синтезуються електромеханічні системи з електромашинних і напівпровідникових елементів [15,21]. Дана тенденція визначає вектор розвитку електромеханіки. Успіхи в розвитку напівпровідникової техніки дозволяють вирішувати завдання створення найбільш раціональних способів комутації струму в ланцюгах електричних машин та отримати в результаті цього нові типи вентильних машин, зокрема, на основі використання асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором.

Необхідність переходу до моделювання все більш складних систем, описуваних десятками диференціальних рівнянь зі змінними структурами і змінними коефіцієнтами, вимагає розвитку існуючих методів комп'ютерного моделювання.

1.6. Знижується рівень звуку ЕМ шляхом зменшення збурюючих сил механічного, магнітного та аеродинамічного походження.

2. Конструкторсько-технологічні проблеми

2.1. Створено уніфіковані ряди ресурсозберігаючих однофазних електричних машин змінного струму ДАО64 побутового призначення і електродвигунів постійного струму з постійними магнітами ДП56 для автомобільної техніки [11,20].

Пройшли приймальні випробування дослідних партій уніфікованих двигунів ДАО64 і ДП56, що мають більш високий ККД та меншу вартість у порівнянні з вітчизняними аналогами.

2.2. Розробляються типові конструкції двигунів, які можна використовувати для безпосереднього електроприводу різних механізмів побутового призначення [1-9]. Особливість нових конструкцій двигунів в тому, що не потрібно дорогого обладнання для обмотувальних робіт. У пропонованих конструкціях зменшення трудомісткості і спрощення технології виготовлення відбувається за рахунок застосування зосереджених обмоток замість всипними, що укладаються в окремі пази.

2.3. Підвищується якість ЕМ малої потужності за рахунок виконання вимог, що висуваються до показників якості, які умовно можна розбити на сім груп.

Першу групу складають показники призначення, що включають в себе класифікаційні показники і показники функціональної і технічної ефективності. Для ЕМ класифікаційні показники включають у себе номінальні дані. Показники функціональної і технічної ефективності включають кратності максимального kmах, початкового пускового kп і мінімального kmin моментів, споживану потужність P1, кратність пускового струму kI, момент інерції ротора J.

Другу групу утворюють показники надійності: встановлена ​​безвідмовну напрацювання Ту і термін служби Тслу (ГОСТ 27.002-83). ЕМ слід розглядати як виріб з послідовно з'єднаних елементів (обмоток, муздрамтеатру, підшипників, колектора, щіток і т.д.). При цьому відмова будь-якого з них призводить до втрати працездатності машини.

Третя група - це показники економного використання сировинних, матеріальних, паливних, енергетичних та трудових ресурсів: коефіцієнт корисної дії n, питома маса на одиницю корисної потужності G / Рн, коефіцієнт потужності соs  і маса машини G.

Четверта група - ергономічні показники: середній рівень звуку L, середнє квадратичне значення віброшвидкості V.

У п'яту групу входять показники технологічності: питома трудомісткість виготовлення Ті (нормогодини на одиницю корисної потужності), питома матеріаломісткість (кг / Вт) по окремих видах матеріалів і сумарна, питома технологічна собівартість Ст (руб / Вт) і коефіцієнт використання матеріалів Кіс, що характеризує їх економію,

Шоста група - патентно-правові показники - показник патентного захисту Пп.з (наявність оформлених заявок на винаходи патентів в країні і за кордоном) і показник патентної чистоти Пп.ч, що особливо важливо для поставки на експорт.

Сьома група - показник безпеки - клас захисту від ураження електричним струмом (ГОСТ 12.2.007.0-75).

2.4. Застосовуються технології автоматизованого проектування з використанням систем тривимірного (3D) моделювання. Використання таких CAD-, CAM-та CAE-систем, як Pro / engineer, дозволяє використовувати технологію низхідного проектування, у тому числі створювати тривимірні скелетони (англ. skeleton - скелет, каркас) - структурні 3D моделі збірок. Є можливість оголошувати залежності в компонуванні і управляти габаритами проектованої машини.

Pro / engineer забезпечує двосторонній зв'язок між тривимірною моделлю зборок і змістом креслень: будь-які зміни у тривимірних моделях автоматично відображаються в кресленнях і навпаки. Дана особливість дозволяє завжди контролювати складання вироби, уникнути численних помилок при підготовці виробництва, а також у процесі подальшого супроводу вироби.

Використання сформованої тривимірного складання виробу дає можливість проводити розрахунки на взаємне перетин і міцність окремих деталей або вузлів, а також моделювати віртуальні руху вузлів механізму. За результатами розрахунків оптимізується конструкція, досягаються необхідні розміри і значення параметрів.

Сформована тривимірна модель виробу є основою для подальшої роботи конструкторів технологічного оснащення та програмістів верстатів з ЧПК, які використовують спеціальні модулі системи Pro / engineer.

2.5. Використовуються сучасні методи виробництва, що дозволяють скоротити частку механічної обробки деталей, а також застосувати нові матеріали.

2.6. Електричним машинам надаються сучасні форми і колір з точки зору ергономіки і технічної естетики.

3. Проблеми випробувань

3.1. Розробляються точні і надійні пристрої автоматизованих випробувань, що виключають додаткові навантаження на валу двигуна. Визначається необхідний обсяг випробувань ЕМ при серійному виробництві.

3.2. Проводяться дослідження з експериментального визначення параметрів ЕМ з використанням вимірювальної техніки нового покоління.

3.3. Використовується імітаційне моделювання, що дозволяє визначити вплив параметрів ЕМ на технічні характеристики і скоротити обсяг макетних випробувань при розробці.

Виробництво електричних машин малої потужності є найбільш динамічно розвивається напрямок електромеханіки, яке характеризується великою номенклатурою конструктивних варіантів і спеціальними методами дослідження. Для забезпечення випуску конкурентоспроможних електричних машин малої потужності потрібне проведення наукових досліджень і правильної технічної політики в цій галузі електротехніки.

Список літератури

1. А.C. 619997 (СРСР). Однофазний асинхронний двигун / Е. В. Владимиров, Є.І. Єфименко. Заявл. 01.03.77. № 2457936; МКИ Н02К, 17/04. Об. Изобр. 15.08.78. № 30.

2. А.C. 1424101 (СРСР). Однофазний багатошвідкісний асинхронний електродвигун / Є.І. Єфименко, В.А. Лавриненко, В.В. Охапкін. Заявл. 26.12.86. № 4167400; МКИ Н02К, 17/06. Об. Изобр. 15.09.88. № 34.

3. Патент 2085003 (РФ). Двигун Єфименко (його варіанти) / Є. І. Єфименко. Заявл. 19.12.94. № 94044756. МКИ Н02К, 17/08. Об. Изобр. 20.08.97. № 23.

4. Патент 2088029 (РФ). Двофазний двигун змінного струму / Є. І. Єфименко. Заявл. 10.01.95. № 95100248. МКИ Н02К, 17/08. Об. Изобр. 20.08.97. № 23.

5. Патент 2085003 (РФ). Статор двофазного двигуна змінного струму / Є.І. Єфименко. Заявл. 08.06.93. № 93029283. МКИ Н02К, 1 / 14. Об. Изобр. 20.07.97. № 20.

6. Патент 2085003 (РФ). Однофазний явнополюсний електродвигун / Є. І. Єфименко, В.М. Пароятніков, В.М. Погодін. Заявл. 11.04.96. № 95105480. МКИ Н02К, 17/10. Об. Изобр. 20.04.98. № 11.

7. Патент 2103784 (РФ). Однофазний електродвигун / Є. І. Єфименко, В.М. Пароятніков. Заявл. 24.03.95. № 95104397. МКИ Н02К, 17/10. Об. Изобр. 27.01.98. № 3.

8. Корисна модель 28944 (РФ). Однофазний асинхронний електродвигун / В.А. Лавриненко, Р.А. Осипенко. Заявл. 18.11.02. № 2002130603. МКИ Н02К, 17/10. Корисні моделі. Пром. образци.2003. № 11.

9. Патент 2233531 (РФ). Однофазний асинхронний електродвигун / В. А. Лавриненко, Р.А. Осипенко. Заявл. 13.11.02. № 2002130484. Позитивне рішення про видачу патенту від 05.03.04. МКИ Н02К, 17/10. Об. Изобр. 2004. № 21.

10. Єфименко Є.І. Нові методи дослідження машин змінного струму та їх застосування. М.: Вища школа, 1993. 288 с.

11. Lavrinenko VA Mathematical model of two-speed shaded-pole induction motor with a stepped air gap / / Micromachines and Servodrives. International XI Symposium. Malbork, Poland, 14 ... 18, IX, 1998. Vol.1. Pp.74-81.

12. Лавриненко В.А. Тенденції розвитку електромеханічних систем / / Всерос. електротехн. конгрес ВЕЛК-99. Москва, 1999. Т.1. С. 155-157.

13. Лавриненко В.А. Розрахунок додаткових електромагнітних моментів однофазного асинхронного двигуна / / Динаміка нелінійних дискретних електротехнічних і електронних систем: Мат. III Всерос. наук. - Техн. конф. / Чебоксари: Вид-во Чуваш. ун-ту, 1999. С.127-128.

14. Lavrinenko VA Using of the microprocessor for registration of distribution magnetic field curve in non-uniform air gap of two-speed shaded-pole induction motor / / Unconventional Electromechanical and Electrical Systems. Fourth International Conference / St. Petersburg, Russia, 21-24 June 1999. Vol.3. Szczecin, 1999. P. 1339-1342.

15. Lavrinenko VA, Nikolaev VA Modeling of electromechanical systems for digital data processing unit / / Applied Mechanics'99. Conference for post gradual and young scientists / Technical University. Brno, 1999. P. 247.

16. Lavrinenko VA Registration of the flux density distribution curve in stepped air gap of shaded-pole induction motor / / Fourth International Conference on Advanced Methods in the Theory of Electrical Engineering Applied to Power Systems (AMTEE'99) / Pilsen, Czesh Republic, 13 - 15 September 1999. Section D. Pp. 14-17.

17. Лавриненко В.А. Математичне моделювання електромеханічних перетворювачів енергії: стан, обмеження, перспективи / / Інформаційні технології в електротехніці та електроенергетиці: Мат. III Всерос. наук.-техн. конф. / Чебоксари, Вид-во Чуваш. ун-ту, 2000. С.361-363.

18. Lavrinenko VA Mathematical model of small induction motors with magnetic asymmetry / / Third International Power Electronics and Motion Control Conference. Tsinghua University, Beijing, China, 2000.

19. Lavrinenko VA Mathematical model of small induction machines / / International XII Symposium on Micromachines and Servodrives. Kamien Slaski, Poland, 10 ... 14, IX, 2000. Vol.II. P.428-435.

20. Лавриненко В.А., Кузін Н.П., Гончаров І.П., Осипенко Р.А. Розробка, автоматизований розрахунок і проектування колекторного двигуна з постійними магнітами / / Тр. V Міжнарод. симпозіуму "ЕЛМАШ-2004", МА "Інтерелектромаш", Москва, 11-15 жовтня, 2004. Т.2. С.10-15.

21. Лавриненко В.А., Кузін Н.П., Гончаров І.П., Осипенко Р.А. Перехідні процеси в системі "асинхронний двигун малої потужності-резонансний інвертор" / / Сб. наук. тр. молодих вчених і фахівців. Чуваш. ун-т. Чебоксари, 2004. С. 212-216.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Реферат
22.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Проект нової вузловий дільничної станції з гіркою малої потужності
Військово-технічні проблеми створення та розвитку сучасної системи управління силами ВМФ і шляхи
Міжнародні науково-технічні відносини
Деякі проблеми розвитку державного фінансового контролю в кредитно-банківській сфері
Науково-технічні досягнення російської держави XVI-XVII ст
Загальні проблеми малої групи
Науково-технічні основи створення і впровадження систем моніторингу безпеки будівельних конструкцій
Загальні проблеми малої групи в психології
Науково технічні відкриття кінця XIX початку XX сторіччя і їх вплив на економічний світовий розвиток
© Усі права захищені
написати до нас