Файл: Любчик, М. А. Оптимальное проектирование силовых электромагнитных механизмов.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 88

Скачиваний: 7

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

ружиую поверхность хотя бы в одном из его рабочю положений, обеспечивает последовательное прохождение трех характерных участков: интенсивного нарастания проводимости в начале движения, последующего пример­ но постоянного ее значения или незначительного линей­ ного изменения ее и некоторого пологого нарастания в конце движения, что в свою очередь определяет нара­ стание электромагнитной силы в начальном участке дви­ жения (разгон), уменьшение ее в последующем и незна­ чительный подъем к концу движения до величины, достаточной для надежного удержания остановившегося якоря [Л. 49].

Такой характер изменения тяговой силы оказалось возможным легко получить в системах с ферромагнит­ ными шунтами в области основного рабочего зазора, особенно при определенном согласовании высоты нена­ сыщенного шунта b и величины нерабочего зазора бцР,

что, как было показано в § 1-5, определяет «завал» тя­ говой характеристики и тем как бы имитирует при зазоре бп переключение (снятие) движущей силы на торможе­ ние за счет наличия внешних сил, противодействующих движению (рис. 3-33,в). Естественно, при этом тяговая характеристика точно не соответствует требуемой для оптимального управления, однако ее всегда можно при­ близить к оптимальному виду за счет выбора высоты шунта Ь, радиального зазора 6Г (см. рис. 2-4), а также

угла скоса на якоре со в прямоходовых системах и тем осуществить квазиоптимальное управление.

П Р И Л О Ж Е Н И Е

ОС Н О В Н Ы Е О Б О З Н А Ч Е Н И Я

I. Общие обозначения:

£/(«); Е(е) — напряжение, э. д. с.1;

/('). У— ток>плотность тока;

 

 

 

Ф; Чг(-ф) — поток, потокосцеплсине;

 

 

 

F(f) — намагничивающая сила;

 

н

прово­

В; Н\

G — индукция,

напряженность

•O';

димость магнитного поля;

темпера­

0 — температура,

 

превышение

 

туры;

 

 

 

 

 

 

 

 

W,

/ — время;

 

 

 

 

 

 

 

 

— энергия, коэнергия;

 

 

 

 

V — потенциальная энергия;

 

 

 

 

Т — кинетическая энергия;

 

 

 

 

Q — обобщенная сила;

 

 

 

 

 

Р — тяговая

или

 

противодействующая

 

сила;

 

или

противодействующий

 

М — тяговый

 

момент;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<7 — обобщенная координата;

 

 

 

<7с — электрический заряд;

 

 

положе­

 

<7ш— координата,

 

фиксирующая

 

 

ние

подвижного

 

звена (по ходу s

 

или зазору б, углу поворота р или

 

углу раствора а);

 

 

 

 

 

q — обобщенная скорость;

 

 

 

qm = v или ев— линейная

(s,

 

б)

или угловая

(Р, а)

 

скорость;

 

мера

сопротивления;

 

R — обобщенная

 

R e — электрическое

сопротивление;

 

R,„ — механическое

 

сопротивление;

 

 

С — обобщенная

мера

упругости;

 

 

Сс — электрическая

емкость;

элемента;

С„| — эластичность

 

упругого

 

Т — обобщенная

мера

инерционности;

 

L — индуктивность;

 

 

 

 

 

in ,

J — масса, момент инерции;

качества;

Як — обобщенный

 

показатель

Vn — объем

активных

материалов;

 

Qа — масса

активных

материалов;

 

Rn — стоимость

активных материалов;

 

N — потребляемая мощность;

 

срабаты­

^тр, ^дп, Iср — время

трогания,

движения,

 

вания;

 

 

 

 

 

 

 

 

1 В скобках указаны мгновенные значения величин.

382

№иаб — избыточная

энергия,

определяющая

величину удара в механизме;

 

Но— начальная

надежность

намагничи­

вающей катушки.

 

 

 

2. Обмоточные данные намагничивающих катушек:

 

 

w — число витков намотки;

 

(шины);

s,м — сечение

металла

провода

d N— диаметр

обмоточного

провода;

rfn — то

же с

учетом

изоляции;

 

йз.м — коэффициент

заполнения

окна на­

мотки;

 

 

катушки.

 

 

R к — сопротивление

 

 

3. Параметры ограничения х, обеспечивающие запас:

 

 

xq — по возможному

отклонению внешних

сил или моментов при срабатывании

механизма;

 

 

нагреву

в

устано­

V.Q— по

допустимому

вившемся режиме;

 

 

подве­

хи — по

возможному

отклонению

денного

в

катушке номинального на­

пряжения;

 

 

 

 

 

 

Хв — по допустимому насыщению магнито-

провода;

 

 

укладке проводников

х у — по

возможной

вокне катушки.

4.Основные размеры ядра и их кратности:

а(ас, dc) — абсолютный определяющий размер

 

(ширина

 

прямоугольного

или

 

диа­

 

метр круглого

сердечника);

размер

 

х — относительный

определяющий

А

(х=а/6о,

и

60 — критический

зазор);

Як — ширина

высота окна

намотки

ка­

dn,

тушки;

и высота

полюсного

нако­

Дп — диаметр

 

нечника;

полюса (сердечника)

и

вы­

bо. Дсп — толщина

 

сота стопа;

 

кратностей

основных

 

| — совокупность

 

 

размеров,

включающая:

 

 

 

 

п=А,,1а — кратность ширины намотки;

 

 

т = Н / а — кратность высоты намотки;

 

 

на­

е\ en= daldc; ec= bclac — кратность

диаметра

полюсного

 

конечника или толщины полюса;

Vn=&nldc, оСп=|Дсп/яс — кратность

высоты

полюсного

нако­

 

нечника или высоты стопа;

намотки;

р=»ЯнД4„=/п/л — кратность

размеров

окна

Tj= t j ( '|) — обобщенная

кратность

/-х

линейных

=

размеров

(lj=Xja);

 

/-х

площадей

— обобщенная

кратность

 

или сечений

(Sj=Xja2);

 

 

 

 

Г(т,-, Xj) = Г (£ )— комплекс кратностей геометрических

размеров.

5. Функции состояния Z(z):

Z o(z)— базовая функция (приближенное зна­ чение функции состояния);

3 8 3

3 ( z ) — целевая

 

функция

(эффективность

 

электромагнитного

механизма);

 

D(z ) — функция

 

ограничения

(дополнитель­

 

ные связи);

 

 

 

 

 

 

L ( z ) — функция

Лагранжа

(лагранжиан);

П (г )— функция,

 

определяющая

квазиоптн-

 

мальную область изменения показа­

 

телей качества;

 

 

 

 

 

 

2 — неоднородная

совокупность,

пара­

 

метров состояния;

 

 

 

 

 

zc — постоянные параметры;

 

 

 

 

Zj — варьируемые

переменные;

 

 

z(t) — фазовые переменные;

 

 

 

а 0) — управляющие

воздействия;

 

 

■v (/),

Vo — функции

или параметры связи (не­

 

определенные множители Лагранжа).

6. Корректирующие

функции k(z)

 

и их комплексы, учитываю-

ео(2)> Efltz) — изменение

проводимости

рабочего

 

зазора

и

ее

производной

за

счет

 

учета потоков выпучивания и кон­

 

фигурации

опорных поверхностей;

<Po(z) — падение

н. с. в стали магнитопро-

 

вода и нерабочих зазорах;

 

Оо(2) . вф (2) — потокосцепление в системе при нали­

 

чии рассеяния, приведенного по по­

 

току или

потокосцеплению;

силу

Ас (г) — тяговые

силы,

дополняющие

 

в основном рабочем зазоре;

 

Ат (г) — изменение

тока

в

намагничивающей

 

катушке

при

различных

положениях

 

якоря

систем

переменного

тока;

Ап ( г ) — дополнительные

к джоулевым

поте­

 

ри в системах переменного тока;

А0 (z) — изменение

температуры

внутри

на­

 

магничивающей катушки по отно­

 

шению к температуре на ее поверх­

 

ности;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T]o(z)— условия

нагрева

в

зависимости от

 

принятой тепловой модели намагни­

 

чивающей катушки;

 

 

 

 

фо(г)— реальные

 

условия нагрева и охлаж­

 

дения катушки в зависимости от ар­

 

матуры

 

 

(корпуса),

расположенной

 

вблизи или охватывающей ее наруж­

 

ную поверхность;

 

 

 

 

 

k0(z ) — требования надежного запаса по кри­

 

тической тяговой силе или условию

 

быстродействия;

 

 

режим рабо­

/jT( z ) — тепловой

номинальный

 

ты механизма;

 

 

корректирую­

K [A (z)]=K (z)— обобщенный

комплекс

 

щих функций.

 

 

 

 

 

 

С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

1. Аронов Р. Л. Методы расчетов тепловых процессов в актив­ ных материалах электротехнических конструкций. Харьков, ГОНТИ — ДНТВУ, 1938.

2.Агаронянц Р. А. Электромагнитные элементы технической ки­ бернетики. М., «Наука», 1972.

3.Проектирование электрических аппаратов авиационного элек­

трооборудования. М„ Обороигиз, 1962. Авт.:' В. А. Балагуров, Ф. Ф. Галтеев, А. В. Гордон, А. Н. Ларионов.

4. Бамдас А. М., Савиновский Ю. А. Управляемые дроссели ра­ диоэлектронной аппаратуры. М., «Советское радио», 1966.

5.Батищев Л. И. Расчет динамических характеристик электро­ магнитов.— «Электротехника», 1966, № 5.

6.Бела-Белов А. М. Аппараты низкого напряжения повышенной частоты. М., «Энергия», 1968.

7.Беллман Р. Динамическое программирование. М., Изд-во иностр. лит., 1960.

8.Бочаров В. Е. Определение тяговых динамических характе­ ристик.— Сборник «Электросила», 1970, № 28.

9.Брон О. Б. Низковольтные электрические аппараты. М., ВИНИТИ, 1958.

10.Брон О. Б. Электрическая дуга в аппаратах управления. М.— Л., Госэнергоиздат, 1954.

11.Бугаев Г. А. О критериях для оценки электромагнитов.— «Электричество», 1966, № 11.

12.Бугаев Г. А. Расчет обмоток электромагнитных механизмов.

М., Информэлектро, 1970.

аппаратов. Под

ред.

проф.

13. Основы теории электрических

Г. В. Буткевича. М., «Высшая школа»,

1970. Авт. Б. К.

Буль

и др.

14.Буль Б. К. Основы теории и расчета магнитных цепей. М., «Энергия», 4967.

15.Буль Б. К. Расчет магнитных проводимостей воздушных за­

зоров для круглых и прямоугольных полюсов. М., 1961 (ВЗЭИ).

16.Бутковский А. Г., Черкашин Ю. А. Оптимальное управление электромеханическими устройствами постоянного тока. М., «Энер­ гия», 1972.

17.Буйлов А. Я. Основы электроаппаратостроепия. М.— Л., Гос­

энергоиздат, 1946.

18.Вашура Б. Ф., Бару И. И., Любчпк М. А. Движение якоря электромагнита переменного тока.— «Известия вузов. Электромеха­ ника», 1959, № 42.

19.Витенберг М. И. Расчет электромагнитных реле. М., Госэнер­ гоиздат, 1961.

20.Вожевский С. М. О кинематике электромагнитных контакто­ ров с призматической опорой вращения подвижной системы.— «Электротехника», 1967, № 9.

385

Смотрите также файлы