Индукторно-реактивные электромеханические преобразователи с разделенными магнитопроводами (ИРПРМ)

• Автор: Трофимов, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 213 с. : ил.

Глава 1. Анализ конструкций и состояние теории индукторнореактивных преобразователей. Цель и задачи диссертационной работы

1.1 . Основные конструкции вращающихся

индукторно-реактивных преобразователей и

схемы их управления

1.2 Основные конструкции линейных индукторно-реактивных преобразователей

1.3 Анализ работ, посвященных теоретическому исследованию индукторно-реактивных преобразователей

1.4 Цель и задачи исследований Выводы

Глава 2. Исследование вращающегося индукторно-реактивного преобразователя с разделенными магнитопроводами

2.1 Математическая модель преобразователя в установившемся и переходном режимах

2.2 Определение параметров индукторно-реактивного преобразователя с разделенными магнитопроводами
2.3 Анализ установившегося режима вращающегося индукторнореактивного преобразователя с разделенными магнитопроводами Выводы
Глава 3. Исследование электромагнитных процессов в линейном индукторно-реактивном преобразователе с разделенными магнитопроводами
3.1 Математическая модель электромагнитных процессов в линейном преобразователе
3.2. Магнитные цепи линейного преобразователя без зубцов

3.3. Линейный преобразователь с зубцами
3.4. Электромагнитная сила в линейных преобразователях
Выводы
Глава 4. Установившиеся колебания линейного индукторно-реактивного преобразователя с разделенными
магнитопроводами
4.1. Постановка задачи. Основные допущения
4.2. Анализ установившихся колебаний методом припасовывания
4.3. Имитационное моделирование вибраций
в линейном индукторно-реактивном преобразователе с разделенными магнитопроводами
Выводы
Глава 5. Экспериментальные исследования индукторнореактивных преобразователей с разделенными магнитопроводами
5.1. Стенд для определения момента вращающегося преобразователя
5.2. Экспериментальные исследования вращающегося
индукторно-реактивного преобразователя с разделенными
магнитопроводами в установившемся режиме
5.3. Экспериментальные исследования линейного индукторнореактивного преобразователя с разделенными магнитопроводами
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение

Практически во всех отраслях промышленности находят широкое применение электромеханические преобразователи энергии. От современных электромеханических системы требуется повышенная надежность и управляемость элементов системы, выполняющих функции исполнительных механизмов. Одними из наиболее перспективных и разрабатываемых в настоящее время являются индукторно-реактивные преобразователи. Их широкое распространение обусловлено относительной простотой конструкции, низкой себестоимостью, высокой надежностью и легкостью управления. Значительный интерес представляют индукторно-реактивные электромеханические преобразователи с разделенными магнитопроводами (ИРПРМ). Главное отличие ИРПРМ от индукторно-реактивных преобразователей - отсутствие магнитной связи между отдельными фазами. Благодаря этому конструктивному отличию такие преобразователи имеют большую надежность и технологичность конструкции.
Конструктивно ИРПРМ представляют собой линейные или вращающиеся синхронные машины, подвижные и/или неподвижные части которых выполняются с зубчатой поверхностью. Выбор конструктивного исполнения преобразователя - линейного или вращающегося - диктуется требованиями, предъявляемыми к элементу со стороны системы управления.
Объектами исследования в данной работе является вращающиеся индукторно-реактивные преобразователи с разделенными магнитопроводами и линейные вибрационные преобразователи с возбуждением от тока в проводе линий электропередач. В таких преобразователях электромагнитный момент или сила обусловлены неравномерностью воздушного зазора и электромагнитные процессы тесно взаимосвязаны с механическими. Хотя использование подобных конструктивных схем электромеханических преобразователей известно, вопросы их теории и расчета до настоящего времени рассмотрены не полно. Поэтому исследование электромеханического преобразования энергии в линей-

индуктивностей статорных обмоток (Д и Ьг) или связанных с ними по (2.11) и (2.12) максимальной и минимальной индуктивностями Ь^и Ьд.
2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ИНДУКТОРНО-РЕАКТИВНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С РАЗДЕЛЕННЫМИ
МАГНИТОПРОВОДАМИ
Наиболее важной характеристикой двигателя является его вращающий электромагнитный момент. Электромагнитный момент, согласно вышеизложенному, может быть определен по изменению магнитной энергии или коэнергии [2, 47]. При этом в линейном приближении момент двигателя будет являться функцией токов и индуктивностей и определяется по выражению (2.3). Активные сопротивления обмоток определяют тепловые потери в них, и, следовательно, энергетические характеристики двигателя (КПД двигателя, скорость протекания электромагнитных переходных процессов).
Таким образом, основными параметрами двигателя являются активные и индуктивные сопротивления его обмоток. Эти параметры двигателя полностью характеризуют процесс электромеханического преобразования энергии при известных входных напряжениях. Активные сопротивления постоянны в соответствии с принятыми допущениями и могут быть легко определены [1,2]. При этом индуктивные сопротивления или индуктивности согласно выражению (2.5) являются переменными, т.е. зависящими от положения ротора. Эта зависимость будет полностью определена, если будут известны постоянная составляющая индуктивности Ь0 и переменная - Ц. Вместо постоянной и переменной составляющих индуктивностей можно использовать синхронные индуктивности по продольной и поперечной осям и Ьд. Связь между этими
параметрами дается выражениями (2.11) и (2.12).