Удосконалення розрахунку силової дії магнітного поля на якір циліндричного електромагніта броньового типу
Характеристика підвищення точності й ефективності розрахунку тягового зусилля броньового електромагніта енергетичним методом для різних конструкцій стопа і якоря. Аналіз магнітних потоків розсіювання в обмотувальному вікні й потокозчеплення в системі.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 25.07.2014 |
| Размер файла | 124,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Показано, что применение разработанной методики расчета тягового усилия при проектировании электромагнитов позволяет повысить рабочие и конструкционные параметры электромагнитов, а именно: при расчете электромагнита на заданное начальное усилие снизить массу и габаритные размеры электромагнита, уменьшить потребляемую мощность, ударные нагрузки на якорь и шум устройства.
В работе решена задача аналитического определения распределения векторного магнитного потенциала в обмоточном окне броневой осесимметричной системы на основе решения уравнения Пуассона в цилиндрических координатах. Используя это решение, определены магнитные потоки, замыкающиеся внутри обмоточного окна, и потокосцепление этих потоков с обмоткой намагничивания.
На основе решения уравнения Пуассона для области обмоточного окна и общего энергетического метода разработана методика определения тягового усилия, развиваемого броневым электромагнитом с цилиндрическим и коническим стопом, без учета магнитного состояния стали магнитопровода.
Показана возможность применения разработанной методики расчета тягового усилия для систем с насыщенным магнитопроводом, при условии адекватного определения той части намагничивающей силы катушки, которая приходится на рабочий зазор. Для этого была разработана методика магнитного расчета броневой магнитной системы с использованием результатов аналитического расчета магнитных потоков в обмоточном окне броневого электромагнита.
Магнитный расчет выполнялся по одноконтурной схеме замещения с нелинейными параметрами, с выделенными узловыми точками подвода и отвода магнитных потоков. При этом магнитный поток сквозь каждый элемент определялся как сумма основного потока и соответствующего потока рассеяния.
Для определения падения магнитодвижущей силы на участках магнитопровода по схеме замещения был разработан алгоритм расчета с применением метода половинного деления, а кривая намагничивания нелинейных материалов магнитопровода была представлена кубическими сплайнами.
Для этой схемы показана ее высокая точность при определении распределения магнитных потоков в рассматриваемой системе, по сравнению с известной схемой замещения.
На основе разработанных методик определения тягового усилия и магнитного расчета разработана методика определения тягового усилия, развиваемого броневым электромагнитом, с учетом магнитного состояния стали магнитопровода.
Проведены численные эксперименты на основе конечно-элементных программ моделирования постоянных магнитных полей и эксперименты на натурных образцах, показавшие высокую точность предлагаемой методики определения тягового усилия.
Показано влияние точности расчета тягового усилия броневого электромагнита на его массогабаритные показатели и эксплуатационные характеристики.
Проведенные исследования показали, что снижение ударных нагрузок в конце хода якоря возможно путем увеличения магнитного сопротивления в зоне воздушного зазора между проходным фланцем и якорем за счет изменения формы хвостовика якоря; соответствующее изменение конструкции и размеров хвостовика якоря позволяет увеличивать жесткость тяговой характеристики броневых электромагнитов.
Это дало возможность разработать научно обоснованные рекомендации по усовершенствованию конструкции броневых электромагнитов постоянного тока с возможностью изменения жесткости характеристики их тягового усилия.
Так в работе показано, что путем изменения формы якоря со стороны проходного фланца возможно уменьшение тягового усилия электромагнита на малых рабочих зазорах в 1…3 раза, без снижения тягового усилия при начальном рабочем зазоре.
Результаты работы внедрены на ОАО “Первомайский электромеханический завод им. К.Маркса”.
Ключевые слова: броневой электромагнит, энергетический метод, уравнение Пуассона, расчет поля, тяговая характеристика, магнитная система, магнитодвижущая сила.
Pshenychnyi A.M. Improvement of Calculation of Magnetic Field Force Effect on a Keeper of Cylindrical Shell-type Electromagnet. - Manuscript.
Thesis for Candidate of Technical Sciences Degree in the Specialist Field 05.09.01 - „Electrical Machines and Apparatuses”. - Kremenchuk State Polytechnical University by Michaylo Ostrogradskyi, Kremenchuk, 2007.
In the thesis the actual scientific and technical problem of improvement of calculation of a static tractive characteristic of a cylindrical shell-type electromagnet, for a wide range of a running clearance magnitude change is solved. Allocation of magnetic fluxes in the system and a magnetic state of a magnetic circuit material has been taken into account.
The energy method has been used to solve the problem. Indeed, the energy method allowed an improvement in exactitude and efficiency of the calculation of a shell-type electromagnet tractive force. This allowed developing of scientifically justified guidelines on improvement of shell-type dc magnets construction with possibility of their tractive force rigidity change.
It was demonstrated that the usage of the proposed calculation methods of the tractive force allows improving of working and constructional parameters of electromagnets. Notably: for calculation of an electromagnet on the given initial force, the procedure allows to lower the weight and the overall dimensions of the electromagnet, to lower the input electric power, to reduce shock loads on the keeper and to lower noise of the device.
Conducted analysis shown that decrease of impacts at the end of the keeper travel is possible by increasing of the electromagnetic resistance in the zone of the through passage flange and the keeper. It is possible by changing the form of the ending of the keeper. Respective alterations in the construction and the dimensions of the keeper allow augmenting of the rigidity of the tractive characteristic of shell-type electromagnets.
Keywords: shell-type electromagnet, energy method, Poisson`s equation, field computation, traction performance, magnetic system, magnetomotive force.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Аналіз шляхів удосконалення конструкцій та методів розрахунку створюваних машин. Особливості вибору електродвигуна і визначення головних параметрів його приводу. Методика розрахунку роликової ланцюгової та закритої циліндричної косозубої зубчатої передач.
контрольная работа [192,8 K], добавлен 05.12.2010Математична модель перетворювача з локальним магнітним полем для трубопроводів великих діаметрів. Синтез електромагнітних витратомірів. Алгоритм і програма розрахунку магнітного поля розсіювання. Граничні умови в задачі Неймана для рівняння Лапласа.
автореферат [40,4 K], добавлен 02.07.2009Основні формули для гідравлічного розрахунку напірних трубопроводів при турбулентному режимі руху. Методика та головні етапи проведення даного розрахунку, аналіз результатів. Порядок і відмінності гідравлічного розрахунку коротких трубопроводів.
курсовая работа [337,2 K], добавлен 07.10.2010Аналіз геометричних параметрів ріжучої частини спіральних свердел з перехідними ріжучими крайками. Опис процесів формоутворення задніх поверхонь свердел різних конструкцій. Результати дослідження зусиль різання і шорсткості поверхні під час свердління.
реферат [78,6 K], добавлен 27.09.2010Вибір та обґрунтування силової схеми тягового електропривода для заданого типу локомотива. Закони регулювання асинхронного тягового електроприводу. Розрахунок струму статора. Побудова тягових та регулювальних характеристик для трьох зон регулювання.
курсовая работа [510,1 K], добавлен 10.11.2012Принцип действия электрической машины. Расчёт и анализ характеристик работы тягового двигателя (ТЭД) в режиме тяги. Особенности взаимосвязи тока якоря и частоты его вращения. Электродвижущая сила, индуцированная в обмотке якоря при номинальном режиме.
курсовая работа [885,6 K], добавлен 14.11.2011Технічні вимоги щодо розташування поверхонь в кресленнях деталей. Державні стандарти визначення допусків на розміри, що координують осі кріпильних отворів в різних системах координат. Формули розрахунку невказаних допусків відхилення від паралельності.
реферат [580,9 K], добавлен 16.07.2011Наявність каркасу з елементами огорожі та піддоном - конструктивна особливість барабанних мийних машин. Методика розрахунку швидкості переміщення продуктів в барабані в осьовому напрямку. Величина контактних напружень на робочих поверхнях зубців.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 02.05.2019Особливості розрахунку гідравлічної схеми дискового розпилювального верстата LL/30 фірми "Бра". Основні етапи розрахунку: вибір гідроциліндрів і гідронасоса, підбір розподільників, клапанів. Підбір необхідної гідроапаратури для заданої гідросистеми.
курсовая работа [56,8 K], добавлен 20.08.2011Характеристика методів підвищення технічної експлуатації суднових газотурбонагнетачів. Особливості розвитку світового морського флоту, місце в єдиній транспортній системі. Газотурбінний надув як один із основних способів підвищення потужності дизелів.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 19.12.2012Разработка конструкции основных частей машины и их взаимосвязи в единой системе тягового двигателя. Расчет зубчатой передачи, основных размеров активного слоя якоря и параметров обмотки. Выбор числа и размера щеток, определение рабочей длины коллектора.
курсовая работа [345,4 K], добавлен 10.12.2009Описи конструкцій фланцевих з’єднань, що застосовуються у хімічному машинобудуванні, рекомендації щодо розрахунку на міцність, жорсткість і герметичність. Розрахунки викладені на основі діючої у хімічному машинобудуванні нормативно-технічної документації.
учебное пособие [7,8 M], добавлен 24.05.2010Визначення основних показників роботи котлоагрегату та реконструктивних заходів, що забезпечують надійність і економічність його експлуатації при заданих умовах. Розрахунок конструктивних характеристик котла, водяного економайзера, топки й горіння палива.
курсовая работа [68,5 K], добавлен 17.11.2013Розрахунок елементів редуктора, частот обертання, потужностей, обертальних моментів на валах, циліндричних та конічних передач з метою підвищення ефективності конструкторсько-технологічної підготовки виробництва привода стружковбирального конвеєра.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 14.09.2010Загальна характеристика методів дослідження точності обробки за допомогою визначення складових загальних похибок. Розрахунки розсіяння розмірів, пов'язані з помилками налагодження технологічної системи. Визначення сумарної похибки аналітичним методом.
реферат [5,4 M], добавлен 02.05.2011Розгляд параметрів скребкового конвеєра. Вибір робочого та тягового органу. Проведення розрахунку приводного валу і натяжного пристрою. Підбір підшипників, вибір шпонкового з'єднання, компенсуючої муфти та інших елементів машини (рами, колісного ходу).
курсовая работа [415,6 K], добавлен 29.06.2014Обґрунтування вибору типу гідроциліндру. Розрахунок робочого тиску в об'ємному гідроприводі та робочого об'єму насоса, коефіцієнту його корисної дії, споживання насосом потужності, діаметру трубопроводу. Оцінка стійкості та навантаження гідроциліндра.
курсовая работа [282,9 K], добавлен 09.12.2010Характеристика основних положень термодинаміки. Аналіз термодинамічних процесів ідеального газу. Поняття, структура та призначення теплового насосу. Принцип розрахунку теплообмінних апаратів. Методи термодинамічного аналізу енерго-технологічних систем.
учебное пособие [2,5 M], добавлен 28.11.2010Проектування схеми автоматизації водогрійного котла ПТВМ-100, що передбачає використання новітніх приладів та засобів виробництва. Опис принципових схем. Шляхи підвищення безпеки експлуатації об’єкта, збільшення точності підтримки нагрітої води.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 07.12.2014Шляхи підвищення ефективності механічної обробки деталей. Розробка математичної моделі технологічної системи для обробки деталей типу вал як системи масового обслуговування. Аналіз результатів моделювання технологічної системи різної конфігурації.
реферат [48,0 K], добавлен 27.09.2010
