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
|
|
|
|
|
|
|
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 |
Zß |
Zß |
|
|
|
|
|
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