Випуск 2/2013 (22) Частина 2

Електромеханічні і енергозберігаючі системи

УДК 621.318
С. 18-24
Мова Рос.
Бібл. 15 назв.

ДОСЛІДЖЕННЯ РОЗПОДІЛУ МАГНІТНОГО ПОЛЯ В ДИСКОВОМУ СЕПАРАТОРІ З МАГНІТНОЮ СИСТЕМОЮ СПІРАЛЬНОГО ТИПУ

І. О. Шведчикова, М. О. Земзюлін
Запропоновано нову конструкцію дискового магнітного сепаратора для очищення сипучих матеріалів із магнітною системою спірального типу. Обґрунтовано, що розміщення постійних магнітів по спіралі підвищує ефективність розвантаження вилучених феромагнітних включень. Здійснено чисельний розрахунок тривимірного магнітного поля магнітної сили в робочій зоні з урахуванням реальної конструкції сепаратора. Встановлено, що розподіл магнітної індукції в повітряному проміжку суттєво залежить від конфігурації магнітних систем. Доведено, що при низькій висоті підвіски сепаратора над шаром сипучого матеріалу найбільш ефективною слід вважати магнітну систему з максимальною кількістю полюсів. Наведено результати попередніх розрахунків поля для різних геометричних співвідношень активної частини й маси постійних магнітів. Результати дослідження можуть бути використані для вибору оптимальних параметрів магнітної системи сепаратора.
Ключові слова: магнітний сепаратор, постійний магніт, магнітне поле, метод скінченних елементів.

Електромеханічні і енергозберігаючі системи

УДК 621.3.013:621.318.3
С. 25-28
Мова Рос.
Бібл. 10 назв.

 

РОЗРАХУНОК ТРИВИМІРНОГО МАГНІТНОГО ПОЛЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ВІБРАТОРА З ШИХТОВАНИМ МАГНІТОПРОВОДОМ

О. О. Черно, А. П. Гуров, О. М. Грань, А. М. Топалов
Проведено чисельне моделювання тривимірного магнітного поля електромагнітного вібратора. Запропоновано рекомендації щодо побудови розрахункової моделі, що враховує коефіцієнт заповнення шихтованого магнітопровода й просторовий розподіл магнітного потоку, який проходить через витки обмотки.
Ключові слова: електромагнітний вібратор, магнітне поле, шихтований магнітопровод.

Електромеханічні і енергозберігаючі системи

УДК 621.313
С. 29-34
Мова Рос.
Бібл. 15 назв.

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ОБЕРНЕНОГО ВЕНТИЛЬНОГО РЕАКТИВНОГО ДВИГУНА ЗІ ЗМІННОЮ ВЗАЄМНОЮ ІНДУКТИВНІСТЮ ФАЗ

Л. О. Васильєв, Ю. В. Мнускін, А. Є. Боєв
Донецький національний технічний університет
вул. Артема, 58, м. Донецьк, 83001, Україна. Е-mail: boev-anatoliy@mail.ru
Проаналізовано підходи до математичного моделювання електромагнітних процесів у вентильних реактивних двигунах зі змінною взаємною індуктивністю фаз. Представлено математичну модель, засновану на відображенні магнітної системи оберненого двигуна за допомогою розгалуженої заступної схеми з нелінійно-параметричними елементами, яка дозволяє враховувати дискретність структури зубцово-пазових шарів електромеханічного перетворювача, загальне й локальне насичення магнітопроводів статора й ротора, живлення від напівпровідникового перетворювача. Представлена математична модель може бути застосована для оптимізації конструкції електромеханічного перетворювача й алгоритмів керування.
Ключові слова: вентильний реактивний двигун, математична модель, заступна схема, нелінійний параметричний елемент.

Електромеханічні і енергозберігаючі системи

УДК 621.313.13
С. 35-41
Мова Укр.
Бібл. 10 назв.

РОЗРОБКА ТЕПЛОВИХ СХЕМ ЗАМІЩЕННЯ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ ТЕПЛОВОЇ КАРТИНИ ВЕНТИЛЬНО-ІНДУКТОРНОГО ДВИГУНА

А. В. Калініченко
Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського
вул. Першотравнева, 20, м. Кременчук, 39600, Україна. E-mail: kalina.heavy@mail.ru
Описано причини появи дефектів у осерді статора вентильно-індукторного двигуна. Розглянуто механізм впливу таких дефектів на тепловий стан пазової та міжвиткової ізоляції обмотки. Наведено способи, за допомогою яких можливо визначити місця локальних пошкоджень та величини втрат у них. Розглядаються існуючі методи визначення теплового стану вентильно-індукторного двигуна, їх переваги та недоліки. Обґрунтовано вибір методу теплового розрахунку вентильно-індукторного двигуна при зміні стану осердя. Описано методику розрахунку теплових опорів для різних середовищ статора, через які проходять основні теплові потоки. Теплова схема, яка побудована для основних теплових потоків та джерел теплоти, розбивається на N-у кількість частин, число яких визначається на основі цілих і ушкоджених частин статора, що дає змогу визначати температури у місцях локальних пошкоджень. На основі отриманої схеми заміщення було складено систему рівнянь, розв’язання якої дасть значення температур окремих частин статора.
Ключові слова: вентильно-індукторний двигун, тепловий розрахунок, метод теплових схем.

Електромеханічні і енергозберігаючі системи

УДК 621.313.84:621.313.333.821
С. 42-45
Мова Укр.
Бібл. 4 назв.

ПОКАЗНИКИ ЛІНІЙНОГО ГЕНЕРАТОРА ДЛЯ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ МОРСЬКИХ ХВИЛЬ

І. П. Кондратенко, А. П. Ращепкін, Д. Д. Ващишин
Представлено пристрій для перетворення енергії морських хвиль на базі плоского двостороннього лінійного генератора. Приведено закон динамічної рівноваги електромеханічної системи пристрою для перетворення енергії морських хвиль. Проведено дослідження динамічного режиму роботи лінійного генератора на активне навантаження для випадку жорсткого з’єднання індуктора генератора та бую. Досліджено вплив маси коливальної системи на потужність лінійного генератора при різних значеннях коефіцієнту жорсткості пружини та коефіцієнту тертя. Встановлено вплив сил інерції на закон коливання індуктора лінійного генератора, що полягає в підвищенні амплітуди коливань індуктора. Проведено аналіз доцільності використання пружинного блоку, який призначений для підвищення швидкості повертання індуктора в нижнє положення, та встановлено неефективність використання пружини при жорсткому з’єднанні бую та індуктора лінійного генератора.
Ключові слова: лінійний генератор, енергія морських хвиль.

Електромеханічні і енергозберігаючі системи

УДК 621.313
С. 46-51
Мова Укр.
Бібл. 9 назв.

РОЗРОБКА МЕТОДУ ВИЗНАЧЕННЯ ТА ПРОГНОЗУВАННЯ ПОКАЗНИКІВ НАДІЙНОСТІ ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН ІЗ РІЗНИМ СТУПЕНЕМ НАПРАЦЮВАННЯ НА ВІДМОВУ

О. О. Сьомка
Запропоновано підхід до прогнозування показників надійності електричних машин із різним ступенем напрацюванням на відмову. Ідея ґрунтується на спільному використанні прискорених випробувань для визначення поточних значень досліджуваних показників надійності та законів розподілу для прогнозування їх зміни в електричних машинах із різним ступенем напрацювання на відмову. Це дозволяє прогнозувати передбачувані показники надійності електричної машини за умови наявності мінімальної інформації про її поточний стан. Також за результатами прогнозування надійності електричної машини, отриманими в процесі випробувань, можливо розробляти більш ефективні заходи щодо забезпечення працездатності конструктивних вузлів та електричної машини в цілому.
Ключові слова: показники надійності, прискорені випробування, закони розподілу відмов, електрична машина.

Електромеханічні і енергозберігаючі системи

УДК 621.318
С. 52-57
Мова Рос.
Бібл. 7 назв.

АВТОМАТИЗОВАНИЙ СИНТЕЗ ПРОСТОРОВИХ КОМПОЗИЦІЙ БАГАТОЕЛЕМЕНТНИХ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ СИСТЕМ ІЗ ЦИЛІНДРИЧНИМИ ДЖЕРЕЛАМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПОЛЯ

С. А. Ткач, І. О. Шведчикова
Обґрунтовано актуальність розробки систем автоматизованого синтезу багатоелементних електромеханічних систем. Запропоновано принципово новий підхід до побудови такої системи, що ґрунтується на використанні генетичного банку даних як основного структурно-функціонального блоку. Описано структуру генетичного банку даних, що включає таблиці, які об’єднуються між собою зв’язком «один до багатьох». Розроблено програмний модуль «Isomer maker», інтегрований до генетичного банку даних. У системі реалізовано принцип зворотного зв’язку, що спрощує процес вибору технічних рішень для кожної конкретної задачі завдяки накопиченню знань про електромеханічні пристрої. Показано, що апробація розробленої системи проводитиметься для багатоелементних магнітосепаруючих пристроїв.
Ключові слова: автоматизація, банк даних, програма, синтез.

Електромеханічні і енергозберігаючі системи

УДК 621.928.8
С. 58-62
Мова Укр.
Бібл. 17 назв.

РОЗРОБКА МЕТОДУ РОЗРАХУНКУ СИСТЕМИ ВИСОКОГРАДІЄНТНОЇ МАГНІТНОЇ СЕПАРАЦІЇ НАНОЧАСТИНОК 

Є. Є. Волканін, В. П. Ляшенко
Описано метод розрахунку системи магнітної сепарації. Така технологія може бути застосована для отримання монодисперсної фракції наночастинок. Визначено вихідні дані для розрахунку високоградієнтного сепаратора. У зв’язку з тим, що стрижні матриці захоплюють найбільш магнітні частинки з вихідного розчину, сепарація за фракціями здійснюється в декілька етапів. У кожному етапі використовуються різні матриці для захоплення певного діапазону розмірів частинок. Розроблений метод призначено для розрахунку одного етапу сепарації. Метод складається з наступних кроків: підбір параметрів магнітної системи, визначення геометричних параметрів елементу матриці, обчислення розміру найменшої частинки у відокремленому діапазоні, визначення областей захоплення та притягнення стрижня, корекція параметрів за необхідності. На основі розробленої методики розрахунку визначено конструктивні особливості матриці та сепараційного каналу, які дозволяють збільшити продуктивність системи.
Ключові слова: високоградієнтна магнітна сепарація, магнітні наночастинки.

Електромеханічні і енергозберігаючі системи

УДК 621.365
С. 63-67
Мова Рос.
Бібл. 6 назв.

ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ І ТЕПЛОВІ ПРОЦЕСИ В ЦИЛІНДРИЧНОМУ ІНДУКТОРІ ДЛЯ НАГРІВУ СИПКИХ СЕРЕДОВИЩ

А. О. Березюк, І. П. Кондратенко, А. П. Ращепкін
Розроблено комбінований метод розрахунку теплових і електромагнітних полів циліндричного індуктора із завантаженням у вигляді пучка феромагнітних стержнів. В основу методу покладено аналітичне рішення електромагнітних характеристик і 2–D (FEM) моделювання розподілу температурних полів методом кінцевих елементів.
Ключові слова: індуктор, індукційний нагрів, температурне поле, електромагнітні характеристики.

Електромеханічні і енергозберігаючі системи

УДК 621.313.13
С. 68-71
Мова Рос.
Бібл. 6 назв.

АНОРМАЛЬНІ РЕЖИМИ РОБОТИ ВЕНТИЛЬНОГО РЕАКТИВНОГО ДВИГУНА З ОДНОЧАСНОЮ КОМУТАЦІЄЮ ФАЗ

Л. О. Васильєв, Ю. В. Мнускін, А. І. Лужнєв
З метою підвищення ефективності роботи вентильних реактивних двигунів запропоновано спосіб одночасної комутації фаз, який вимагає введення в схему живлення вентильного реактивного двигуна нових елементів, що можуть вплинути на надійність двигуна. Необхідно виявити можливі анормальні режими роботи вентильного реактивного двигуна з одночасною комутацією фаз, які негативно позначаються на його працездатності й можуть призвести до виникнення аварійної ситуації. Розглянуто можливі анормальні режими, які не пов’язані з роботою системи керування двигуна. Зроблено висновок, що вентильні реактивні двигуни з одночасною комутацією фаз є стійкими до негативного впливу низки зовнішніх і внутрішніх факторів та мають високу стабільність характеристик. Відомості про анормальні режими використовуються для правильної побудови алгоритмів керування двигуном.
Ключові слова: вентильний реактивний двигун, одночасна комутація фаз, анормальні режими роботи, механічні характеристики.