Материал: 1564

На основе приведенных выше математических выражений составлен алгоритм

параметров электромагнитной системы при различных значениях h, b и δ для СЭМД с энергопассивным ротором как с воздушным зазором статор-ротор, так и с зазором «диамагнетик-воздух-диамагнетик», который имеет место при использовании в конструкции СЭМД направляющих скольжения.

Описанный выше алгоритм является универсальным для расчета магнитной системы

электромагнитной системы СЭМД с энергоактивным ротором также производится на основании выполнения вышеуказанного алгоритма, однако усложняется необходимостью учета намагниченности ротора и потоков рассеяния, неизменно возникающих в такой магнитной системе.

На рис. 2 представлена конфигурация магнитной системы СЭМД с энергоактивным дуговым магнитопроводом состоящая из дугового ротора 1 с наклеенными на него постоянными магнитами 3 и дугового индуктора 2 (в целях упрощения показаны прямолинейными).

При такой конфигурации магнитный потенциал на поверхности дугового ротора больше нуля и зависит от величины магнитной индукции постоянных магнитов, т.е. ротор энергоактивен. Полезный магнитный поток Ф показан черной стрелкой на рис. 2, а пути замыкания потоков рассеяния Фs1 и Фs2 – серыми стрелками. Величина потока рассеяния изменяется в зависимости от геометрических параметров магнитопровода (b, h, c, ) и применяемых в конструкции материалов.

На рис. 3. изображены графики, полученные в результате выполнения алгоритмов. Кривая 1 показывает скорость изменения магнитной проводимости воздушного зазора и зазора «диамагнетик-воздух-диамагнетик» магнитной системы в зависимости от смещения статор-ротор для энергоактивного ротора, а кривая 2 – для энергопассивного при условии, что b=h=0.5.

Рис.1.2. – Конфигурация магнитной системы ДЭМД с энергоактивным магнитопроводом и пути замыкания магнитного потока.

Полученные алгоритмы реализованы на языке высокого уровня VisualDelphi. Интерпретация результатов расчета производится в графическом виде. Высокая

наглядность дает возможность осуществлять сравнительный анализ характеристик и проводить параметрическую оптимизацию электромагнитной системы СЭМД с целью проектирования рациональных конфигураций электромагнитных систем СЭМД.

Методика выставки сегментных индукторов относительно магнитопроводов двухиндукторной системы (ДС) [11, 12]. Техникоэксплуатационые показатели функционирования двухиндукторной системы СЭМД в значительной мере зависят от качества согласования электромагнитной системы сегментных индукторных электродвигателей. Рассогласованность электромагнитной системы приводит, прежде всего, к снижению полезного момента, КПД и точности позиционирования.

Рис. 1.3. Скорость изменения магнитной проводимости воздушного зазора магнитной системы.

Электромагнитное согласование ДС в соответствие с предложенной методикой выполняется по схеме, представленной на рис. 4 и включает следующие шаги.

1.Индуктор 1 устанавливают в посадочное место на основании 2 и фиксируют неподвижно относительно него при помощи крепежных винтов.

2.Индуктор 3 закрепляют на основании 2 подвижно таким образом, чтобы обеспечить возможность свободного перемещения его в круговом направлении относительно оси Х на

величину ±Δ = Tм/2. Для этого крепежные отверстия, при помощи которых осуществляется крепление индуктора 3 на неподвижном основании выполняют дугообразными.

3.Производят предварительное фиксирование индуктора 3 на основании 2 в среднем положении, симметрично относительно индуктора 1, путем затяжки крепежных винтов.

4.Устанавливают на место штатный круговой ротор 4 в шарикоподшипниковую

втулку.

5.После установки ротора ослабляют винты крепления индуктора 3 до тех пор, пока не будет обеспечено его свободное перемещение относительно основания 2 в круговом направлении. После ослабления винтов, под действием сил притяжения постоянных магнитов индуктор должен вплотную прижаться к ротору.

6.Обмотки индукторов 2 и 3 соединяют последовательно и подключают выводы обмоток к соответствующим клеммам формирователя трехфазного синусоидального

напряжения СУ. На управляющем ПК запускают программу "Согласование электромагнитной системы ДС".

7.В главном окне программы (рис. 5) в поле "Установка связи с СУ" задают номер COM-порта, к которому подключена система управления и нажимают кнопку "Установить связь с СУ". При этом программой будут произведены соответствующие настройки связи с СУ. После того, как эта операция завершится, включают питание СУ.

8.В поле "Делительный диаметр ДС" главного окна программы производят выбор делительного диаметра согласуемой двухиндукторной системы. При необходимости смены выбранного значения делительного диаметра, например при ошибочном вводе или в случае необходимости согласования ДС с другим делительным диаметром, нажимают кнопку "Сброс значений" и затем производят выбор нужного диаметра из выпадающего списка.

Рис. 4. Схема электромагнитного согласования ДС

9.Для выполнения согласования электромагнитной системы ДС в автоматическом режиме нажимают кнопку "Выполнить согласование" при этом производится подача питания в обмотки СЭМД, выполняется перемещение кругового ротора по заданному алгоритму. После завершения согласования выдается сообщение "Согласование завершено успешно". При этом обесточивания обмоток не происходит, ДС находится в зафиксированном состоянии. В случае возникновения каких-либо неполадок в процессе выполнения алгоритма согласования, выдается сообщение об ошибке. Для того чтобы выяснить на каком этапе возникает ошибка имеется возможность перехода в ручной режим управления ДС. Для этого необходимо нажать кнопку "Ручной режим". При этом в главном окне программы отобразятся два дополнительных поля. Поле "Отправленные" предназначено для ввода команд и последующей их отправки на СУ, поле "Полученные" предназначено для отображения ответных команд СУ.

10.Производят механическую фиксацию индуктора 3 на неподвижном основании 2 путем полной затяжки крепежных винтов. После этого отключают СУ, обесточивают

обмотки СЭМД.

11. Включают питание СУ, и в главном окне программы нажимают кнопку "Зафиксировать" при этом производится настройка параметров время токовой защиты СЭМД, устанавливается максимально допустимый ток и производится подача питания в обмотки СЭМД. При этом под действием электромагнитных сил магнитные полюса кругового ротора 4 согласуются с магнитными полюсами индукторов 1, 3.

12. Производят механическую фиксацию подвижного индуктора 3 относительно основания 2. В главном окне программы нажимают кнопку "Расфиксировать", при этом приостанавливается подача питания в обмотки СЭМД, затем выключают СУ.

Блок-схема алгоритма программы автоматического электромагнитного согласования ДС представлена Приложении 3.

Предложенная методика упрощает технологию электромагнитного согласования двухиндукторных систем на основе СЭМД в процессе сборки за счет исключения кондукторов, оправок и высокоточного метрологического оборудования, повышает производительность труда за счет автоматизации процесса согласования, а также улучшает точность сборки. Таким образом, в случае применения предложенной методики удается добиться высоких технико-эксплуатационных характеристик ДС на основе СЭМД не прибегая к технически сложным способам согласования электромагнитных систем.

Рис. 1.5. Внешний вид главного окна программы электромагнитного согласования ДС на основе СЭМД

Список использованных источников

1.Аббасов Э.М. Универсальный электропривод гелиоустановок. МГТУ «МАМИ»

[Электронный ресурс] Режим доступа: www.mami.ru/…/article/s03/s03_01.pdf.

2.Автономные системы электроснабжения [Электронный ресурс] Режим доступа: www.solarhome.ru/ru/autonom.

3.Овсянников Е.М. Электроприводы гелиоустановок наземного и космического

6.Солнечные электростанции на фотоэлементах. Электронный ресурс] Режим доступа: http://manbw.ru/solar.html

7.Осипов Ю.М. Операционные автоматы с электроприводом прямого действия. – Томск, ИПФ ТПУ, 1997. – 200 с.