Оценка маневренных характеристик электроходов на начальных стадиях их проектирования

Надежность и безопасность маневренных операций определяется совместной работой электроэнергетических установок, движителей и корпуса электроходов. Предложен способ оценки маневренных характеристик электроходов на начальных этапах проектирования. Выявлены параметры пропульсивных комплексов, наиболее значимо влияющие на эти показатели. Разработаны простые математические модели - аналитические зависимости показателей от параметров комплексов. Модели позволяют на начальных стадиях проектирования в условиях ограниченной информации прогнозировать маневренные свойства судов и находить пути их улучшения.

Математическое моделирование замкнутой системы электропривода на базе вентильного реактивного двигателя на основе метода конечных элементов

Предложена математическая модель замкнутой системы электропривода (ЭП) на базе вентильного реактивного двигателя (ВРД). В результате объединения полевой модели ВРД и цепной модели системы управления получена цепе-полевая модель ЭП на основе метода конечных элементов. Модель учитывает конструктивные особенности двигателя и позволяет исследовать ЭП в динамических режимах работы. На основе предложенной модели получены электромагнитные и электромеханические параметры серийного ВРД SRM-57-100-4 в режиме пуска.

Анализ коэффициентов вейвлет-спектров диагностических сигналов при повреждении ротора асинхронного двигателя

Предложен диагностический коэффициент, являющийся функцией среднего значения суммы коэффициентов вейвлет-преобразования сигнала электродвижущей силы в обмотках статора асинхронного двигателя (АД) для области средних частот. Разработан метод его декомпозиции с использованием теории обратного z-преобразования. Предложенный метод позволил уточнить диагностические признаки повреждений стержней ротора АД в режиме самовыбега двигателя и определить степень повреждения ротора.

Чисельний аналіз магнітного поля циліндричного трифазного індуктора магнітного сепаратора

Наведено електромагнітну систему індуктора магнітного сепаратора, яку побудовано на основі статора трифазного асинхронного двигуна. Сформовано квазі-тривимірну математичну модель і викладено принцип розрахунку магнітного поля в об'ємі індуктора. Це засновано на методі плоско-ортогональних розрахункових моделей, що поєднують магнітні поля поперечного та поздовжнього перерізів індуктора. Сформовано комплекс граничних умов, що забезпечує адекватну структуру магнітного поля в робочій зоні індуктора. За допомогою програми FEMM виконано розрахунковий аналіз магнітного поля в двох перерізах індуктора.

Возможность идентификации параметров асинхронных двигателей энергетическим методом при синусоидальном питании

Проанализированы методы определения параметров асинхронных двигателей и сформулированы основные недостатки существующих методов. Показано, что в качестве исходного метода может использоваться энергетический метод при питании от источника синусоидального напряжения. Показано, что получение необходимого гармонического состава обеспечивается за счет разложения синусоидальных сигналов напряжения и тока на интервале, отличном от сетевого. Использование указанных сигналов позволило выполнить определение электромагнитных параметров асинхронных двигателей с погрешностью, которая не превышает 8 %.

Будова та алгоритм керування низькошвидкісним сервоприводом на основі синхронного двигуна зі збудженням від постійних магнітів

Розглянуто структуру системи керування низькошвидкісним сервоприводом, що містить синхронний двигун зі збудженням від постійних магнітів та інкрементальний енкодер. Обгрунтовано спосіб формування квазісинусоїдальних напруг живлення. Запропоновано методику розрахунку рівня пульсацій частоти обертання за умов використання енкодера з відомою роздільною здатністю та пропорційного регулятора.

Асинхронные двигатели с тангенциальным смещением зубцовых гармоник магнитного поля. Ч. 2. Добавочные моменты и силы

Обоснован способ улучшения виброакустических характеристик короткозамкнутых асинхронных двигателей тангенциальным смещением участков зубцов и стержней в роторах с секционированными магнитопроводами и промежуточными кольцами и соответственно со смещением гармонических составляющих магнитного поля, вызванных зубчатостью активных поверхностей и дискретностью распределения обмоток. Рассмотрены конструкции магнитопроводов ротора, реализующие указанный способ.

Дослідження впливу старіння сталі магнітопровода статора турбогенератора на його енергетичні характеристики

За допомогою методів математичного моделювання досліджено вплив магнітного і електричного старіння електротехнічної сталі магнітопровода статора турбогенератора на величину втрат та ккд турбогенератора. Розроблено математичні моделі для дослідження зазначеного явища. З огляду на імовірнісний характер ушкодження шихтованого магнітопровода, на прикладі турбогенератора типу ТГВ-200-2 одержано оцінку можливого збільшення втрат та зменшення ккд за різних варіантів ушкоджень.

Functional testing of angle-data transmitters of the limited rotation angle = Функційні випробування давачів обмеженого кута повороту

Описано методику визначення нелінійності вихідної характеристики давачів обмеженого кута повороту та методику підтвердження можливості реалізації на їх базі n-розрядної кутовимірної системи. Наведено приклад цифрової обробки сигналів.

Взаємозв'язок між нестаціонарними фізичними процесами в силових пристроях електромеханіки

Розглянуто особливості нестаціонарних фізичних процесів, що супроводжують електромеханічне перетворення енергії, та їх взаємозв'язок. Перелік цих процесів різниться залежно від того, чи працюють пристрої переважно у стаціонарних режимах, чи для них єтиповим перехідний (імпульсний) або повторний короткочасний режим навантаження. Крім основних виявів дії електричного струму, тобто джоулевої дисипації та пондеромоторних сил, специфіка окремих пристроїв вимагає враховувати такі явища, як нестаціонарна дифузія електромагнітного поля, дифузія тепла або дифузія речовини (як в системах індукційного переплаву металів тощо). Взаємозв'язок та перехресні впливи цих процесів наведено у роботі у вигляді розгорнутої блок-схеми, що відображає найбільш суттєві явища, що потребують першочергової уваги під час аналізу або моделювання імпульсних електромеханічних пристроїв (генераторів імпульсного струму або електромагнітних прискорювачів масивних тіл).

Сравнительный анализ электродвигателей с различной конфигурацией магнитных систем

Исследовано 4 типа конфигурации магнитной системы: вентильного реактивного двигателя (SRM), синхронного реактивного двигателя с переменным сопротивлением ротора (SynRM), синхронного электродвигателя с ферритовыми постоянными магнитами в роторе (SynRM2), синхронного электродвигателя с неодимовыми постоянными магнитами в роторе (PMSM). Показано, что при одинаковых габаритных размерах наибольший электромагнитный момент и мощность у электродвигателя типа PMSM с неодимовыми магнитами. Расчет характеристик исследуемых электродвигателей выполнен в программном пакете Infolytica MotorSolve и Magnet.

Аналіз впливу вихрових струмів на динамічні та енергетичні характеристики лінійної електромеханічної системи

На основі розробленої вісесиметричної інтегро-диференційної математичної моделі нестаціонарного електродинамічного процесу в електромеханічній системі з постійними магнітами та алгоритму сумісного числового розв'язку електромагнітної та механічної задачі було проведено перевірку на адекватність математичної моделі шляхом порівняння з результатами фізичного експерименту. Розглянувши різні варіанти конструкції було досліджено вплив вихрових струмів на динамічні та енергетичні характеристики електромеханічної системи.

Особливості проектування коаксіальних лінійних двигунів з постійними магнітами

Висвітлено принципи проектування коаксіальних лінійних двигунів з постійними магнітами. Наведено принципи обирання електромагнітних навантажень та розмірів постійних магнітів. Представлено формулу машинної постійної для коаксіальних лінійних двигунів. Визначено математичний зв'язок між розмірами постійного магніту, його характеристиками та електромагнітними навантаженнями. Наведено співвідношення між елементами активної частини двигуна. На прикладі двигуна потужністю 500 Вт апробовано запропоновану методику проектування коаксіальних лінійних двигунів з постійними магнітами.

Врахування просторової несинусоїдності магніторушільних сил при проектуванні асинхронних двигунів за еквівалентною квазітривимірною польовою моделлю

Для цілей проектування асинхронних двигунів з розширеним колом конструктивних новацій обгрунтовано застосування колової математичної моделі, яка є еквівалентною до квазітривимірної польової моделі завдяки визначенню за результатами польового аналізу і застосуванню під час розрахунків статичних і динамічних режимів роботи двовимірних нелінійних залежностей параметрів заступної схеми, що забезпечує точність польових і швидкодію колових методів. Досліджено умови доцільності та вплив урахування просторових гармонік магніторушійних сил у разі математичного моделювання за еквівалентною польовою моделлю.

Линейный ударный электромеханический преобразователь электромагнитно-индукционного типа

Установлен характер электромеханических процессов в линейном ударном электромеханическом преобразователе (ЛУЭП) электромагнитно-индукционного типа со связанными и несвязанными якорями. При помощи интегрального показателя эффективности, учитывающего силовые, скоростные, энергетические и экологические показатели установлено, что ЛУЭП электромагнитно-индукционного типа более эффективен по сравнению с ЛУЭП индукционного и электромагнитного типов. Предложена конструктивная схема ЛУЭП электромагнитно-индукционного типа с несвязанными якорями, обеспечивающая линейное и поворотное движение ударного элемента.

Создание эффективных энергогенерирующих узлов, объединяющих станции на возобновляемых источниках энергии

Рассмотрена задача создания энергогенерирующих узлов, объединяющих ветровые и солнечные электростанции. На базе балансовой модели энергоузла исследовано влияние мощности ВЭС и СЭС и определены коэффициенты отношения установленной мощности станции к мощности нагрузки, обеспечивающие требуемую суточную выработку энергии. Для поддержания мгновенного баланса мощности в узле предложено включить в его состав ГАЭС. Показана необходимость повышения эффективности ГАЭС за счет применения асинхронизированных синхронных генераторов и синтезирована система автоматического управления обратимыми гидроагрегатами.

Разработка и исследование датчика линейного перемещения

Представлены результаты разработки и практической реализации индуктивного датчика линейного перемещения для систем гидропривода аэрокосмической отрасли. На основе результатов проектных расчетов датчика при различной конфигурации и геометрических размерах его обмоток выбран вариант с трехступенчатым распределением вторичных обмоток и получены характеристики датчика, не уступающие его известным аналогам.

Оцінка можливості використання вентильно-реактивного двигуна у складі верстат-гойдалки

Розроблено імітаційну модель приводу верстат-гойдалки на основі вентильно-реактивного двигуна (ВРД) з врахуванням періодичного навантаження. Момент навантаження на кривошипі верстат-гойдалки залежно від кута його повороту розраховано за допомогою графо-аналітичного методу. За результатами досліджень електромеханічних процесів ВРД визначено раціональні способи регулювання частоти обертання ротора, які забезпечують стабілізацію частоти обертання кривошипа та енергоефективність приводу верстат-гойдалки.

Вплив схеми з'єднання котушок обмотки статора двигуна з ротором, що котиться, на його енергетичні показники

Наведено 3D модель високомоментного тихохідного двигуна з ротором, що котиться, (ДРК) з аксіальним магнітним потоком, а також показано результати його експериментального дослідження за різних схем включення котушок обмотки статора, і з використанням шихтованого і масивного осердя роторів. Наведено схему випробувальної установки, побудовано та порівняно механічні характеристики для кожного з варіантів включення котушок обмотки статора.

Учет потерь от высших гармонических в регулируемых асинхронных двигателях

Рабочие характеристики частотно-регулируемого асинхронного двигателя, питаемого от частотного преобразователя с автономным инвертором напряжения и широтно-импульсной модуляцией, рассчитываются с учетом пространственно-временных гармонических составляющих. Для учитываемой гармоники выполняется расчет по T-образной схеме замещения с использованием комплексного представления электрических величин для каждой рассматриваемой нагрузочно-регулировочной точки. Параметры схемы соответствующей точки определены с учетом насыщения магнитопровода и вытеснения тока в обмотке ротора. С помощью метода наложения осуществляется переход от условных двигателей гармоник к реальному двигателю. Выполнено сопоставление характеристик, полученных экспериментально и найденных в результате моделирования.