Введение к работе
Актуальность теки, Одним из основных
направлений научно-технического прогресса является создание
нових типов автоматизированных электроприводов. Поскольку в
современном производстве используется большое количество рабочих
механизмов с поступательным и возвратно-поступательным
движениями, то вполне обоснован интерес к приводам с линейными
асинхронными двигателяш(ЛАД). К преимуществам применения
юследних можно отнести возможность полного слияния
ілектродвигателя с рабочим органом и отсутствие промежуточных
инематических передач, бесконтактный способ передачи усилия
вихущейся часта механизма и возмокность вследствие этого
временить ее в герметически изолированном от окружающей
редн пространстве, лучшую встраиваемость в конструкцию
роизводственного механизма. Это приводит к значительному
прошению конструкции привода, повышению надежности и
астродействия, сокращению капитальных затрат и эксплуатационных
зсходов.
Перечисленные достоинства линейных электроприводов (ЛЭП)
Зуславливают их применение в таких областях промышленности и
эансдарта, .как гибкие автоматизированные производства и
утрицеховые " транспортные системы, пассажирский
ісокоскоростной наземный транспорт, промышленные роботы и ишуляторы, конвейерные поезда и т.п.
Более ашрокому применению ЛАД в составе высокоданамичных гоматизированных электроприводов препятствует- отсутствие мплексного подхода при их проектирований, учитывающего при зработке системы и законов управления 'специфические эбенности двигателя, его информационные возмокности го
контролю вакнейших параметров движения. Электромеханические и информационные свойства ЛАД наиболее просто и удобно исследовать с помощью математического моделирования, что и обуславливает актуальность принятой к рассмотрению проблемы.
Работа выполнялась'в соответствии с Государственной научно-технической программой "Высокоскоростной экологически чистий транспорт" ГККГ СССР и отраслевой .программой Минэлектро-техлрома СССР Л054.07 задание Об, утвержденной постановлением Госплана и ГКНГ СССР от 21.10.85 J6543/223.
Цели и задачи исследов а н и я : .1. Разработка комплекса математических моделей и программных средств для расчета статических и динамических характеристик частотно управляемого ЛЭП с учетом двухмерности поля в немагнитном зазоре ЛАД.
2. Использование математических моделей для разработки косвенных
измерителей тягового и нормальных усилий ЛАД.
3. Численное исследование характеристик ЛАД' с учетом двух
мерности магнитного поля.
4. Экспериментальная проверка теоретических положений работы.
5. Использование разработанных методик и результатов иссле
дований при проектировании промышленных образцов линейных
асинхронных двигателей и электроприводов.
Научная новизна работы заключается в следующем: " .
предлоаева упрощенная аналитическая модель для расчета статических характеристик ЛАД при заданных токах или напряжениях с учетом двухмерного характера поля в немагнитном зазоре:
разработана уточненная численная математическая модель линейного электропривода, учитывающая характерные особенности
линейного асинхронного двигателя и источника питвния. Модель позволяет рассчитывать характеристики управляемого ЛАД в динамических и статических режимах при питании, от источника тока или от источника напряжения с учетом лэумеряости маиштяого толя в немагнитном зазоре. Имеется возможность анализа линейных вдукционшх машин различной конструкции;,
с помощью разработанных математических моделей проанализированы информационные возможности ЛАД и разработана '.етодика измерения тяговых и нормальних усилия, возникающих в их.
Практическая ценность работы: создан комплекс программ для расчета переходных и становившееся режимов работы управляемого ЛАД с учетом зумерности магнитного поля в зазоре и сформулированы зкомендащш по выбору областей применения предложенных тематических моделей;
- разработаны блок-схема и структурная схема датчика тягового :илия ЛАД и даны рекомендации по его реализации для различных [ектроприводов; :
на основе двухмерного анализа характеристик ЛАД ормулированы требования и рекомендации по проектированию стемы управления линейным электроприводом при изменении раметров двигателя и ограничении на величину нормальных алий.
Реализация результатов. Предлагаемые годики расчета характеристик ЛАД использованы при разработке и актировании . линейного , электропривода пассажирского шоскоростного наземного транспорта на магнитном подвесе И "ТЗШ1", г.Москва), экранированных ЛАД для конвейерного
поезда открытых горных разработок (ДонНПО "Взрывозашщенное
электрооборудование", г.Донецк), линейного электропривода
транспортного устройства ГПС (ПО "Туроомоторный завод",
г.Свердловск), " унифицированного тягового модуля поточно-
конвейерных . систем (совместное .научно-производственное
предприятие "Политранс", г.Набережные Челны), лоткового
пробоотборника сыпучих" материалов с линейным электроприводом (г.АсСест).
Апробация работы. Результаты работы докладывались и были одробрены на:
Восьмой научно-технической конференции Уральского политехнического института им.С.М.Кярова (г.Свердловск.1988г.);
Всесоюзной научно-технической конференции "Современное состояние, проблемы и перспективы энергетики и технологии в энергостроении (IV Бенардосовские чтения)" (г.Иваново,1989г.)"
V Республиканской межотраслевой научно-технической конференции "Теория и практика разработки и внедрения средств автоматизации и роботизации технологических и производственных процессов" (г.Уфа,1989г.)Г
Восьмой областной научно-технической конференции "Электроприводы переменного тока с полупроводниковыми преобразо-вателями(г.Свердловск,1989г.);
Всесоюзной научно-практической конференции "Научно-технический прогресс и перспективы развития новых специализированных видов транспорта (СПЕЦТРАНС-90)"(г.Москва,1990г.); .
- VI национальной научно-технической конференции с международным участием "Регулируемые электрические малины (ЭЛМД-ЭО)" (г.Варна, 1990г.);
- X коллоквиуме-семинаре по лтаейным электрическим машинам
и линейным электроприводам компьютерных интегрированных производств (г.0десса,1990г.);
- научном семинаре "Нетрадиционные электромеханические пре
образователи с компьютерным управлением"(г.Севастополь, 1991 г.).
- VI Всесоюзной научно-технической конференции "Динамиче -
ские- режими работы электрических машин и электроприводов"
(г.Бишкек,1991 г.)
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 10 научных работ, получено 1 авторское свидетельство об изобретении; материалы использованы при составлении 4 отчетов о научно-исследовательских работах.
Структура и объем диссертации. Диссертация содержит і 12 страниц основного машинописного текста, Q7 рисунков, 8 таблиц и состоит из введения, 6 разделов, заключения, списка литературы из 108 наименования и 2 приложений. Обший объем диссертационной работы составляет I-JO страниц.
