Материал: Прикладные задачи электромеханики, энергетики, электроники. Инженерные идеи XXI века. Шелякин В.П., Пархомен Г.А

становится соизмеримой с номинальным значением воздушного зазора. В итоге это приводит к значительным искажениям конфигурации магнитного поля, к непредвиденному насыщению отдельных участков магнитной цепи машины, к изменению спектральной картины тока в обмотке и, как следствие, к ухудшению эксплуатационных характеристик машины.

В результате проведенных экспериментальных исследований удалось установить, что смещение или перекос оси ротора всегда приводит к появлению (увеличению) силы одностороннего притяжения ротора к статору. Известно [1], что возрастание силы одностороннего притяжения приводит к дополнительным вибрациям ротора и шумам работающего двигателя. Проведенные эксперименты показали, что увеличение радиальной нагрузки на подшипниковые опоры приводит к возрастанию момента трения в подшипниках.

Нами проведены опыты по оценке момента трения в подшипниках двигателя. Сравнительный анализ позволил сделать вывод о перспективности оценки момента трения путем измерения выбега ротора после отключения двигателя от сети. Положительный результат дали также опыты, предусматривающие вращение ротора вспомогательным двигателем, предварительно оттарированным для контроля момента на валу.

Литература

1.Боннет В.В. и др. Определение магнитодвижущей силы магнитной проницаемости воздушного зазора при эксцентриситете асинхронного двигателя, http://www.rusnauka.com/44_NIEK_2015/Tecnic/6_203283.doc.htm

Воронежский государственный технический университет

76

УДК 621.313

Сомсенгди Сайсават, Г.А. Пархоменко

ИСПЫТАНИЕ ОДНОЯКОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ТОКА

Рассматриваются вопросы проверки рабочих характеристик одноякорного преобразователя тока УФ-131С для лабораторного стенда по курсу «Электромеханические преобразователи специального назначения»

В устройствах специального назначения нередко перед используемыми электродвигателями ставится задача минимального веса при заданной полезной мощности. Чаще всего это решается путем повышения частоты вращения ротора, что требует применения источников питания повышенной частоты. Для постановки лабораторной работы «Исследование гироскопического электродвигателя» в качестве источника питания по предварительным предположениям может быть использовании имеющийся в наличии одноякорный преобразователь УФ-131С. Изза отсутствия сопроводительной документации была поставлена задача опытным путем определить характеристики преобразователя.

Для проведения опыта была собрана схема в соответствии с рис.1. Класс точности используемых приборов – 1,0. На стороне постоянного тока применены магнитоэлектрические приборы, а на стороне переменного тока – приборы электромагнитной системы. Частота вращения ротора измерялась стробоскопическим способом.Генератор нагружен активными сопротивлениями, соединенными в «звезду». Питание двигателя осуществлялось от сети постоянного тока при U= = 24В = Const. Результаты испытаний

Рис.1. Схема включения преобразователя АТМ-001Х для проверки: 1-двигатель; 2-генератор

77

представлены на рис. 2 в виде зависимостей напряжения на нагрузке (Uг), потребляемого от источника тока (Iд) и частоты вращения ротора (n)от нагрузки генератора (Iг).

Iд=f(Iг)

Uг=f(Iг)

n=f(Iг)

Рис.2. Характеристики преобразователя

Проведенные испытания позволяют сделать некоторые выводы:

1.Уменьшение напряжения генератора можно объяснить двумя причинами – падением напряжения на внутреннем сопротивлении и уменьшением скорости вращения ротора;

2.Внешняя характеристика генератора Uг=f(Iг) может быть жестче, если обеспечить стабилизацию скорости вращения ротора;

3.Преобразователь может использоваться для питания электродвигателей повышенной частота соответствующего класса напряжения.

Литература 1. Электрические машины специального назна-

чения//под ред. А.В. Иванова-Смоленского, М.-Л.: Госэнергоиздат1960г.

Воронежский государственный технический университет

78

УДК 621.3.041.1

С.В. Чучалов, Г.А. Пархоменко

ПРОБЛЕМЫ РАЗМЕРНОГО АНАЛИЗА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МИКРОМАШИН

Ставятся задачи размерного анализа в условиях прецизионного производства электрических микромашин

Автоматизация производственных процессов является перспективным средством повышения его эффективности. При этом возрастает роль автоматизации технологической подготовки производства, что требует совершенствования существующих и разработки новых методов и средств технологического проектирования. Одним из таких методов является размерный анализ новой конструкции. Требования к электрическим микромашинам ужесточаются как в части энергетических характеристик, в частности - долговечности, надежности, разброса и стабильности параметров. Для обеспечения высокого качества необходимо правильно и обоснованно определять указанные выше размеры, допустимые отклонения от расчетного номинала, предельные значения припусков на обработку на всех этапах технологического процесса, обоснованность финишных доводок узлов и изделия в целом.

При решении перечисленных задач на первое место выступают сборочные размеры изделия, которые можно разделить на две категории: а) качество монтажа и работы микродвигателя

ваппаратуре заказчика; б) оптимальная ориентация активных частей машины друг относительно друга. Размеры первой категории обычно согласовываются с заказчиком и в этом вопросе накоплен достаточный опыт. Что же касается второй категории размеров, то к их обоснованию и возможностям выполнения проектировщик обращается постоянно в процессе разработки и конструкции и технологии производства. К таким следует отнести,

впервую очередь, размеры, получаемые в результате сборки деталей в узлы, сборочные единицы, изделие в целом: воздушный зазор между ротором и статором, осевое смещение ротора относительно магнитопровода статора, положение щеток на активной поверхности коллектора или контактных колец,

79

изоляционные зазоры между токонесущими элементами и корпусными поверхностями, осевой и радиальный люфт ротора, одностороннее притяжение к статору и др.

На примере проблемы точности воздушного зазора между ротором и статором можно показать сущность задачи. Известно [1], что этот зазор оказывает большое влияние на энергетические характеристики электрической машины. Поэтому разработчики новых конструкций стараются свести его номинальную величину к минимуму. При сохранении апробированных допусков на размеры деталей, определяющие величину зазора в соответствии с номинальными размерами и допусками размерной цепи, относительная погрешность замыкающего размера значительно возрастает. Увеличивается неблагоприятное влияние других факторов: уровни и перепады температур, нарушение микроструктуры сопрягаемых поверхностей при сборке, неравномерность деформирования поверхностей при сборке с натягом, деформации из-за одностороннего притяжения ротора и др. Поэтому традиционный расчет этого размера и его погрешностей вручную представляет очень сложную задачу.

Из изложенного следует, что с воздушным зазором задача его точности в прецизионных конструкциях включает два направления: углубленный анализ влияния его величины и неравномерности на характеристики машины. На первый взгляд такие решения могут показаться довольно громоздкими и трудоемкими. Однако использование возможностей современной вычислительной техники позволит быстро и эффективное решить задачу. Для оценки влияния погрешностей зазора целесообразно использовать метод конечных элементов. Для уточненного расчета размерных цепей перспективно использование ряда разработок, приведенных в [2]

Литература 1.Вольдек А.И., Электрическиемашины // Издательство:

Энергия Год: 1978 2.Черникова Н.Н. Автоматизация размерного анализа как

средство повышения качества учебного процесса — http://elib.osu.ru/bitstream/123456789/373/1/541-544.pdf

Воронежский государственный технический университет

80