WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Измеренные усилия согласуются с результатами расчетов посредством МКЭ с погрешностью в пределах 10% (рис. 19, б). Кроме того, при сборке электродвигателя компрессора системы кондиционирования (рис. 18, б) было измерено усилие отрыва ротора, помещенного в статор без опор, от поверхности расточки статора, составившее 500 Н при расчетном значении 460 Н, отличающегося от экспериментального на 8,7%. Таким образом, результаты исследований показывают, что точность МКЭ позволяет использовать расчеты, приведенные в главе 3, в качестве альтернативы физическому эксперименту.

Достоверность анализа прочности роторов электродвигателей привода испытательного стенда и компрессора системы кондиционирования, представленных в главе 4, подтверждена при разгонных испытаниях в лаборатории ОАО «АКБ «Якорь» вращением со скоростями, превышающими номинальные на 20%, что приводит к росту центробежных усилий на 44%. Остаточных деформаций роторов не обнаружено, следовательно, в процессе разгона крепежные детали роторов находились в линейно-упругой области деформаций и отвечают условию прочности.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Развитие традиционных (на основе моделей с сосредоточенными параметрами) и компьютерных (на основе моделей с распределенными параметрами) методов проектирования ЭМП позволяет эффективно решать задачи, возникающие при разработке ЭМП с повышенной частотой вращения.

2. Методом гармонического анализа магнитных полей активных зон ЭМП на основе векторного магнитного потенциала получено аналитическое решение задачи расчета поля реакции якоря синхронной машины с тангенциально намагниченными редкоземельными магнитами и ферромагнитными наконечниками полюсов. Результаты данного решения с высокой точностью подтверждены с помощью метода конечных элементов.

3. На основе аналитического и численного исследований магнитных полей обоснована система расчетных коэффициентов ЭМП с редкоземельными магнитами, позволяющая уточнить электромагнитный расчет, массы роторов и усилия, действующие на опоры, с учетом особенностей конструкций магнитных систем.

4. Обоснованная система расчетных коэффициентов проверена при расчетах основных геометрических размеров рассмотренных в диссертации машин и может быть рекомендована для использования при расчете синхронных машин с редкоземельными магнитами, имеющих ферромагнитные наконечники полюсов.

5. Обоснована нетрадиционная конструктивная схема ротора с полюсными наконечниками и крепежными кольцами, позволяющая выполнить ЭМП с малым немагнитным зазором без применения сложной технологии сварки ферромагнитного и немагнитного сплавов.

6. Показано, что магнитное притяжение в ЭМП с двухполюсным ротором существенно ниже, чем в ЭМП с четырьмя или более полюсами, а также дана количественная оценка пульсаций усилия магнитного притяжения при двухполюсном и четырехполюсном роторах.

7. С помощью метода конечных элементов показано, что в случае, если при расчете сил магнитного притяжения не учтено влияние зубчатости статора, насыщения стали и несинусоидальности распределения магнитной индукции в зазоре, это дает погрешность, равную 5 - 15 %.

8. Предложена и обоснована конструкция ЭМП с осевой магнитостатической подшипниковой опорой для ЭМП с вертикальным расположением вала. Разработана методика автоматизированного расчета подобной опоры.

9. Разработаны программы, позволяющие методом конечных элементов рассчитывать зависимости амплитуды поля возбуждения и реакции якоря, расчетных коэффициентов поля возбуждения и реакции якоря от геометрических размеров магнитных систем для основных конфигураций ЭМП с радиальными и тангенциальными прямоугольными или секторными магнитами с немагнитной обоймой или полюсными наконечниками.

10. Показано, что использование ЭМП предельной мощности с повышенной частотой вращения рационально для центробежных компрессоров в системах кондиционирования с использованием рабочей среды в качестве хладагента ЭМП. Хотя ЭМП предельной мощности с повышенной частотой вращения требуют более интенсивной системы охлаждения из-за увеличения активной длины, при работе в системе кондиционирования с использованием рабочей среды в качестве хладагента ЭМП перепад температур в обмотке незначителен.

11. Обоснованы конструктивные схемы ЭМП с использованием для разгрузки опор сил магнитного притяжения между статором и ротором при горизонтальном и вертикальном расположении вала ЭМП.

12. Таким образом показано, что основными направлениями совершенствования ЭМП с повышенной частотой вращения являются: снижение массы роторов за счет разработки рациональных конструктивных схем, уточнение электромагнитного и прочностного расчетов, учет и использование сил магнитного притяжения и отталкивания для разгрузки подшипниковых опор.

Основные положения диссертации нашли отражение в следующих научных трудах:

  1. Журавлев С. В., Зечихин Б. С., Ситин Д. А. Расчетные коэффициенты синхронных машин с редкоземельными магнитами. – Электричество, 2009, №3.
  2. Патент № 72101. Российская Федерация, МПК51 Н02К 15/02. Турбоэлектрическая установка / ОАО «Агрегатное конструкторское бюро «Якорь», Лаптев Н. Н., Левин А. В., Довгаленок В. М., Ходунов М. Ф., Ситин Д. А. – опубл. 27.03.2008, Бюл. №9.
  3. Журавлев С. В., Зечихин Б. С., Ситин Д. А. Магнитные системы электрических машин с повышенной частотой вращения. Современные технологии в задачах автоматики, управления и обработки информации. Труды XVI международного научно-технического семинара в г. Алушта. СПб.: ГУАП, 2008.
  4. Ситин Д. А., Кузьмичев Р. В., Непейвода И. М. Проектирование стартер-генератора для самолета с повышенным уровнем электрификации. Труды всероссийской конференции молодых ученых и студентов «Информационные технологии в авиационной и космической технике – 2008», М.: МАИ, 2008.
  5. Алексеев И. И., Зечихин Б. С., Ситин Д. А. Стартер-генераторы для самолетов с повышенным уровнем электрификации. Современные технологии в задачах автоматики, управления и обработки информации. Труды XVI международного научно-технического семинара в г. Алушта. Тула, изд. ТулГУ, 2007.
  6. Зечихин Б. С., Ситин Д. А. Автоматизированное проектирование электродвигателей для компрессорных установок. Современные технологии в задачах автоматики, управления и обработки информации. Труды XVI международного научно-технического семинара в г. Алушта. Тула, изд. ТулГУ, 2007.
  7. Ситин Д. А., Алексеев И. И., Зечихин Б. С. Проектирование стартер-генератора для самолета с повышенным уровнем электрификации. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тринадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тезисы докладов, том 2. М.: МЭИ, 2007.
  8. Левин А. В., Зечихин Б. С., Алексеев И. И., Журавлев С. В., Куприянов А. Д., Лившиц Э. Я., Левин Д. В., Ситин Д. А. Технологии проектирования электромеханических генераторов летательных аппаратов. Всероссийская научно-техническая конференция «Научно-технические проблемы электропитания». Труды конференции. М.: МАИ, 2006.
  9. Васильков В. В., Ситин Д. А., Зечихин Б. С. Технология проектирования электродвигателя компрессора системы кондиционирования. Современные технологии в задачах автоматики, управления и обработки информации. Труды XV международного научно-технического семинара в г. Алушта. М.: МИФИ, 2006.
  10. Васильков В. В., Ситин Д. А., Зечихин Б. С. Электромеханические преобразователи в системах с газовыми турбинами. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Двенадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тезисы докладов, том 2. М.: МЭИ, 2006.
  11. Орлов Е. С., Ситин Д. А., Зечихин Б. С. Сравнительный анализ генераторов с радиальными и тангенциальными магнитами. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Одиннадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тезисы докладов, том 2. М.: МЭИ, 2005.
Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»