Методы расчета магнитного поля и сил в линейных электромагнитных двигателях

• Автор: Гребеников, Виктор Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 213 c. : ил

Глава I. Расчет магнитного поля и сил в линейных

электромагнитных двигателях

1.1.Структура и принцип действия линейных электромагнитных двигателей

1.2.Постановка задачи расчета статических характеристик линейных электромагнитных двигателей
1.3.Комбинированный метод расчета магнитного поля линейных электромагнитных двигателей
1.4.Алгоритм итерационного процесса стыковки параметров поля снаружи и внутри ферромагнитной среды
Глава 2. Расчет начального распределения магнитных потенциалов на поверхности ферромагнитных деталей

2.1.Методика построения схемы замещения

2.2.Схема замещения электромагнитного ядра

трубчатого линейного двигателя

2.3.Методика расчета потенциалов и потоков в

схеме замещения
2.4.Пример расчета магнитного поля и статической характеристики электромагнитного ядра трубчатого двигателя
Глава 3. Инженерный метод расчета статических характеристик линейных электромагнитных двигателей
3.1.Расчет проводимостей и производных проводимостей электромагнитного ядра линейных двигателей

3.2.Расчет статических характеристик линейных электромагнитных двигателей
3.3.Пример расчета статических характеристик
линейного электромагнитного двигателя
Глава 4. Расчет и экспериментальные исследования характеристик линейных электромагнитных двигателей в режиме дискретногои непрерывного движения
4Л.Расчет динамических характеристик линейных
электромагнитных двигателей
4.2.Расчет токов линейного электромагнитного
двигателя в режиме непрерывного движения
4.3.Экспериментальные исследования характеристик
линейных электромагнитных двигателей
Глава 5.Рекомендации по проектированию линейных
электромагнитных двигателей
5.I.Оптимизация электромагнитного ядра линейного
двигателя
5.2.Инженерный метод проектирования
5.3.Пример проектного расчета линейного электромагнитного двигателя
5.4.Результаты разработки и внедрения линейных электромагнитных двигателей в производство
Заключение
.Литература
Приложение

В соответствии с "Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1981-85 годы и на период до 1990 года", принятыми ХХУ1 съездом КПСС, развитие промышленных роботов и гибких автоматизированных производств занимает одно из первых мест среди важнейших народнохозяйственных проблем. Это связано как с необходимостью замены ручного малоквалифицированного труда высокопроизводительным машинным, так и с высвобождением человека от тяжелого, утомительно однообразного или вредного для здоровья труда.
Одна из центральных задач этой большой проблемы связана с разработкой и созданием управляемых приводов для манипуляционных систем роботов. В настоящее время наряду с широким распространением гидравлического и пневматического приводов все большее применение находит электропривод и, в частности, электропривод линейного движения. Это обусловлено рядом преимуществ, предоставляемых линейным электроприводом: механические части автоматизированных систем существенно упрощаются за счет устранения промежуточных механических и других передач, применяемых для преобразования вращательного движения в поступательное, повышается быстродействие и точность воспроизведения законов движения. Кроме того, такой привод характеризуется низким уровнем собственных шумов, удобен для обслуживания и ремонта, легко вписывается непосредственно в существующую конструкцию автоматизированной системы, имеет возможность работы в условиях, требующих высокой герметизации. Таким образом, линейные двигатели в значительной степени приспособлены для применения в качестве электропривода автоматизированных систем, имеющих поступательное движение рабочих органов.
До недавнего времени использование линейных электродвигателей в различных областях техники ограничивалось весьма небольшим

ромагнетиками по формулам (1.28);
- определение нормальных и касательных составляющих напряженности магнитного поля катушек возбуждения в средних точках участков, на которые разделена граница ферромагнетиков ( формулы
(1.8),(1.9),(1.10),(1.11).
На этом первый этап расчета заканчивается.
На втором этапе задается начальное распределение потенциалов и вдоль границы ферромагнетиков. При этом на каждой ферромагнитной детали выбирается точка, в которой относительное значение потенциала' будет равно нулю. В первом приближении потенциал V можно определить из уравнения (1.41), приравняв значения касательных составляющих поля Н^2и И нулю, и выбирая точку, в которой потенциал и равен нулю в середине одного из участков границы. Такой подход требует для расчета начального приближения V определения только напряженностей поля от катушки возбуждения. Если кроме них известны значения проводимостей между участками границы, то расчет начального приближения I) можно выполнить более точно по методике, рассмотренной в главе 2 данной работы.
На третьем этапе производится итерационный процесс стыковки параметров поля снаружи и внутри ферромагнетиков. Каждая итерация этого процесса предполагает выполнение следующих расчетов:
- определение нормальной составляющей напряженности поля помп ' г?
верхностных зарядов при заданном распределении потенциала и
на границе ( формулы (1.30) );
- определение нормальной составляющей индукции магнитного поля Впп на участках границы ( формулы (1.40) );
- определение касательной составляющей напряженности поля на участках границы Н„-(при заданном распределении нормальных составляющих индукции Вп^ (формулы I.36),(I.38),(I.39) );
- уточнение значений магнитного потенциала 1т по формулам