Файл: Никитенко А.Г. Проектирование оптимальных электромагнитных механизмов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.08.2024

Просмотров: 55

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

 

 

 

при ß= 0,9 значения Л'0Пт

 

 

 

 

 

 

 

могут

приниматься

рав­

 

 

 

 

 

 

 

ными 1,80—1,88, при ß—

 

 

 

 

 

 

 

= 1,7

 

 

 

= 1,74-5-1,80,

 

 

 

 

 

 

 

при

ß= 2,4 можно при­

 

 

 

 

 

 

 

нять Хопт=1,72-г-1,75.

 

 

 

 

 

 

 

Исследования

 

«чув­

 

 

 

 

 

 

 

ствительности»

 

минмм и-

 

 

 

 

 

 

 

знруемой функции к из­

 

 

 

 

 

 

 

меняю параметра X по­

 

 

 

 

 

 

 

казывают, что график за­

 

 

 

 

 

 

 

висимости

V*r.mui = f(X)

 

 

 

 

 

 

 

при 'оптимальных значе­

 

 

 

 

 

 

 

ниях

 

у, и и z вблизи ми­

 

 

 

 

 

 

 

нимума

не

 

является

 

 

 

 

 

 

 

острым (ірис. 8).

 

кон­

 

 

 

 

 

 

 

Для

заданных

6 7

6

&

70

77

П 13

кретных

условий

сущест­

вуют значения параметра

Рис.

9.

Зависимости

 

(/0пт =

у, реализующие .минимум

= /(ln f* 3)

при

ß*3 =const

в слу­

чае

минимизации

объема.

 

У*г.

 

При

этом

величина

 

 

 

 

 

 

 

уопт практически

не зави­

 

 

 

 

 

 

 

сит от а и ß. Вместе стем

 

 

 

 

 

 

 

наблюдается резкая зави­

 

 

 

 

 

 

 

симость г/опт от

усилия

 

 

 

 

 

 

 

F*з,

а при

/r*3=const —

 

 

 

 

 

 

 

от 'индукции В*3. Здесь

 

 

 

 

 

 

 

рост

 

F*n

о

пределах

 

 

 

 

 

 

 

0,5 ■ІО-3—5 • 10s

приводит

 

 

 

 

 

 

 

к снижению г/опт в 10 раз.

 

 

 

 

 

 

 

Увеличение

В*3 от 40 до

 

 

 

 

 

 

 

130 ведет к возрастанию

 

 

 

 

 

 

 

г/опт, хотя и менее интен­

 

 

 

 

 

 

 

сивному, чем при измене­

Рис.

10.

Зависимости

о0Пт=

нии

 

F*3.

Зависимости

г/опт=

/ (ln F*3)

при В*з=

= /(ln P * D) при

5*3=const

в слу­

чае

минимизации

объема.

 

= const

приведены

на

 

 

 

 

 

 

 

рис.

9.

 

 

 

 

 

Значения параметров о0пт и гопт в сильной степени

зависят

от усилия

F*3 и индукции

 

В*3. Рост

F*3 ведет

к уменьшению о0пт, а при F*3=const о0пт увеличивается при возрастании В*3. Параметр zonт при росте F*3 вна­ чале увеличивается, приближаясь к о0пт, а затем вместе с последним уменьшается.

50


На

величины ѵот и 20ПТ оказы­

 

 

 

вают -влияние -изменения а п ß. При

 

 

 

увеличении ß от 0,9 до 2,4 значения

 

 

 

уопт уменьшаются примерно на 15%,

 

 

 

Такое же влияние -оказывает изме­

 

 

 

нение sin а от 1,0 до 0,5.

На рис. 10

 

 

приведены

зависимости

о0пт=

 

 

 

= / (ln F*3) при ß :|:3=const,

ß= 2,4 и

 

 

 

sin а = 1.

минимизации

массы

т*

 

2.

При

 

значения Х0пт зависят только от ве­

 

 

 

личин k3 -и 'ß (рис. 11).

 

 

 

 

 

Чув-ствительиость минимизируе-

 

 

 

мого критерия к изменению X ха­

 

 

 

рактеризует

зависимость

/п*мш,=

 

 

 

= f(X )

при оптимальных значениях

 

Рпс. 11. Кривые для

параметров у, ѵ и г

(рис.

12), пока­

 

определения

опти­

зывающая, что в окрестностях ми­

 

мальных значений па­

нимума

функция

т*міш малочув­

 

раметра X при мини­

ствительна к увеличению X. Однако

 

мизации массы.

 

уменьшение этого параметра вызы­

 

/пгмш,. іак, ори

вает -относительно резкое увеличение

снижении X

от 1,9

до

1,4

значение

т*мш, возрастает

на 25%.

 

 

 

 

 

 

 

Оптимальные значения у, как и при условии миними­

зации объема, не зависят

от а и

ß,

но величины

F*3

и В*з оказывают на у0т существенное влияние, (рис. 13).

 

 

 

 

При

этом

рост

F*з

 

 

 

 

приводит к

уменьшению

 

 

 

 

І/опт, а при постоянном

 

 

 

 

усилии

оптимальные зна­

 

 

 

 

чения

у

увеличиваются

 

 

 

 

с ростом В*3. Кроме того,

 

 

 

 

изменение

коэффициента

 

 

 

 

заполнения от 0,3 до 0,7

'пс. 12. Зависимость, характери­

■вызывает уменьшение у0т

примерно на 10%"'.

 

зующая чувствительность функции

 

т*„и,, к изменению параметра X.

Значения

Ооп-г И Зопт

от

F*з и В *3. Характер

этих

также зависят .в основном

зависимостей

такой

же,

как

ц

,в случае -минимизации объема.

Изменение ß

от

0,9

до 2,4 приводит

к снижению о0пт

-примерно

на

10%. Аналогичное влияние оказывает на п0пт увеличение

k3 в пределах 0,3—0,7. В большей степени оптимальные

4*

51


6

8

tO

12

Рис. 13.

Зависимости

у0пт =

=f(\r\'F*3)

при

ß*3 =const

в случае минимизации массы.

Рис. 14.

Зависимости сі0п т = .

= /(ln f* a )

при ß*3 =const в

случае минимизации массы.

значения ѵ зависят от изме­ нения а. Здесь увеличение sin а от 0,5 до 1,0 вызывает рост иопт на 15—30%, при­ чем это влияние тем силь­ нее, чем больше Р*я. Зави­ симости t w —/(ln F*3) для ряда значений 5*3 показа­ ны на рис. 14.

3. При минимизации сто мости С* установлено, что значения Х0пт не зависят от F*э, B*3,ß и а. Наблюдается слабая зависимость Х0Пт от а. С ростом or в 2 раза (от 10 до 20) Х0пт уменьшается на 5—7%. В большей степе­ ни Лопт зависит от коэффи­ циента заполнения (рис.15). При заданных значениях F*э и В*з ,и оптимальных ве­

личинах

других параметров

(у, V и z) функция С*„и„=

= f(X)

«чувствительна»

к

уменьшению параметра

X.

Стоимость С*м„н возрастает

на

30% при уменьшении X

на

10%!. Оптимальными сле­

дует считать

значения Х =

— 1,2ч-1,4 в

зависимости от

коэффициента заполнения в соответствии с рис. 15.

Оптимальные значения параметра у, определяющего величину рабочего зазора, наиболее сильно зависят от усилия F*з, причем при воз­ растании усилия г/оптумень­ шается (рис. 16). При увели­ чении 5*з от 40 до 130 зна­ чения уопт растут примерно на 15—20%. При прочих рав­ ных условиях рост ka в пре­ делах от 0,3 до 0,7 вызыва-

52


Рис. 15. Кривая для выбора

Рис. 16.

Зависимости </0пт =

значений ХОПт в зависимости

=f(ln iF*3)

при

5*a=const

от коэффициента заполнения k3

в случае минимизации стоимо­

при минимизации стоимости.

сти.

 

 

ет снижение значений у0пт

«а 25%' примерно

пропор­

ционально .изменению .коэффициента заполнения. Значе­ ния Оопт и 20пт зависят от величин В*3, k3 и (3. При по­

стоянных указанных

величинах

и0пт

и 20пт являются

функциями усилия F*з, при возрастании которого о0пт

уменьшается (рис. 17), а

 

 

 

 

Zotit вначале растет, при­

 

 

 

 

ближаясь

к

значениям

 

 

 

 

ц0пт, а затем оба параме­

 

 

 

 

тра

уменьшаются.

Изме­

 

 

 

 

нение коэффициента

ß в

 

 

 

 

пределах 0,9—2,4 вызыва­

 

 

 

 

ет снижение

i w

в сред­

 

 

 

 

нем на 15%• Такое же

 

 

 

 

уменьшение значений ц0пт

 

 

 

 

вызывает .рост коэффици­

 

 

 

 

ента

заполнения

от

0,3

 

 

 

 

до 0,7.

18 проведена

 

 

 

 

На рис.

 

 

 

 

зависимость

 

мощности

 

 

 

 

Р*тін, потребляемой об­

 

 

 

 

моткой в установившемся

 

 

 

 

режиме, от параметра X.

 

 

 

 

Как

видно

из приведен­

Рис.

17.

Зависимости

о0пт =

ной

кривой,

зависимость

=f{\nF*3)

при ß*3 =const

в слу­

P*»mS= f(X )

 

не

имеет

чае минимизации стоимости.

 

53


f,0

zso

 

 

 

 

 

 

 

 

zw

 

 

 

 

 

 

 

 

' гзо

 

 

 

 

 

 

 

 

zzo

 

 

 

 

 

 

 

 

zw

 

 

 

 

 

 

 

 

f ZOO1,0

Zfl

 

 

 

 

 

Рис.

18. Зависимость

мощ­

Рис.

19.

Зависимости

у0пт =

ности,

потребляемой

обмот­

=/(1пР*:,)

при ß

* 3 = C0nst

В СЛу-

кой от параметра А-.

 

чае

минимизации

мощности.

 

экстремума. При оптимальных значениях параметров у, V и г с ростом X величина Р*тт вначале снижается ин-

тенсивно,

а затем,

начиная с Х^2,0, уменьшается незна­

 

 

 

чительно.

Вследствие

этого

 

 

 

оптимальным

значением па­

 

 

 

раметра X в этом случае 'це­

 

 

 

лесообразно считать Xопт—

 

 

 

= 2,0. При

этом

 

значения

 

 

 

Хопт не зависят практически

 

 

 

от F*3, В*з и других параме­

 

 

 

тров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения параметра у 0 пт

 

 

 

являются

функциями F*з и

 

 

 

В*з (рис. 19). При больших

 

 

 

значениях

F*3 (F*3> 5 • ІО4)

 

 

 

Уот

зависит

от

величины

 

 

 

sin а.

Так,

при

изменении

 

 

 

sin а

от 1,0 до 0,5

у 0 т

-уве­

 

 

 

личивается на.10—15%,

Рис. 20. Кривые для

выбора

Значения ѵ 0 т и

г 0Пт зави­

сят от F*з

и В*з

(рис. 20),

оптимальных

значении пара­

причем с ростом усилия п0ПТ

метра V при минимизации мощ­

ности.

 

 

уменьшается,

а

с

ростом

54