Статья:
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОГАБАРИТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЛИНЕЙНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Секция: 18. Электротехника
Выходные данные
Лагута И.В. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОГАБАРИТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЛИНЕЙНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ // Молодежный научный форум: Технические и математические науки: электр. сб. ст. по мат. VII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 7(7). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_social/7(7).pdf (дата обращения: 25.04.2024)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится0
Дипломы
лауреатов
лауреатов
Сертификаты
участников
участников
Дипломы
лауреатов
лауреатов
Сертификаты
участников
участников
VII Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: технические и математические науки»
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОГАБАРИТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЛИНЕЙНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Лагута Иван Викторович
студент Ставропольского государственного аграрного университета, РФ, г. Ставрополь
Гринченко Виталий Анатольевич
научный руководитель, научный руководитель, канд. техн. наук, старший преподаватель Ставропольского государственного аграрного университета, РФ, г Ставрополь
Перед разработчиками новых конструкций линейных электродвигателей встает задача комплексной оценки изделия. Большое значение при такой оценке занимает определение массогабаритных показателей линейного электродвигателя и доведения их до минимума [1]. Для этого рекомендуется воспользоваться следующей методикой.
Рисунок 1. Магнитная система линейного электродвигателя новой конструкции
На рисунке 1 изображена магнитная система линейного электродвигателя и применяются следующие обозначения: а — ширина обмоточного окна, h — высота обмоточного окна, b — толщина магнитопровода, d — диаметр магнитопровода, lВ — длина среднего витка намагничивающей катушки, lМ — длина средней магнитной линии, проходящей через статор и якорь электродвигателя, SМ — площадь поперечного сечения магнитопровода, SОБ — площадь окна магнитопровода, отведенного под катушку. Линейный электродвигатель, разработанный на кафедре Применения электрической энергии в сельском хозяйстве Ставропольского государственного аграрного университета, состоит из двух магнитопроводов цилиндрической формы, между которыми расположен наборный якорь с немагнитной прослойкой [2]. Поскольку конструкция является осесимметричной, то для изучения магнитной системы линейного электродвигателя достаточно рассмотреть часть одного магнитопровода справа от оси симметрии. Определим магнитный габарит ГМ по формуле:
, (1)
где: SМ — площадь поперечного сечения магнитопровода;
lМ — длина средней магнитной линии, проходящей через статор и якорь электродвигателя.
Таблица 1.
Расчетные значения магнитного габарита ГМ = f(Д)
h, мм |
b, мм |
||||
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
10 |
7,78 |
9,46 |
11,15 |
12,85 |
14,55 |
15 |
7,50 |
9,16 |
10,83 |
12,51 |
14,19 |
20 |
7,27 |
8,90 |
10,55 |
12,21 |
13,88 |
25 |
7,08 |
8,69 |
10,31 |
11,95 |
13,60 |
30 |
6,92 |
8,50 |
10,10 |
11,72 |
13,35 |
Д — значение относительного габарита
Рассчитаем электрический габарит ГЭ по формуле:
, (2)
где: SОБ — площадь окна магнитопровода, отведенного под намагничивающую катушку;
lВ — длина среднего витка намагничивающей катушки.
Таблица 2.
Расчетные значения электрического габарита ГЭ = f(Д)
h, мм |
b, мм |
||||
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
10 |
5,31 |
5,62 |
5,87 |
6,07 |
6,23 |
15 |
6,82 |
7,35 |
7,78 |
8,13 |
8,43 |
20 |
7,96 |
8,69 |
9,29 |
9,80 |
10,24 |
25 |
8,85 |
9,75 |
10,52 |
11,17 |
11,75 |
30 |
9,55 |
10,62 |
11,53 |
12,33 |
13,03 |
Определим тепловой габарит ГТ по формуле:
, (3)
где: lП — периметр поперечного сечения катушки.
Таблица 3.
Расчетные значения теплового габарита ГТ = f(Д)
h, мм |
b, мм |
||||
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
10 |
5,31 |
5,62 |
5,87 |
6,07 |
6,23 |
15 |
6,82 |
7,35 |
7,78 |
8,13 |
8,43 |
20 |
7,96 |
8,69 |
9,29 |
9,80 |
10,24 |
25 |
8,85 |
9,75 |
10,52 |
11,17 |
11,75 |
30 |
9,55 |
10,62 |
11,53 |
12,33 |
13,03 |
Корень третьей степени из произведения габаритов является активным габаритом ГА линейного электродвигателя:
. (4)
Таблица 4.
Расчетные значения активного габарита ГА = f(Д)
h, мм |
b, мм |
||||
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
10 |
3,57 |
3,75 |
3,89 |
4,00 |
4,09 |
15 |
4,69 |
5,00 |
5,25 |
5,45 |
5,63 |
20 |
5,56 |
6,00 |
6,36 |
6,67 |
6,92 |
25 |
6,25 |
6,82 |
7,29 |
7,69 |
8,04 |
30 |
6,82 |
7,50 |
8,08 |
8,57 |
9,00 |
Рисунок 2. Характеристики габаритов в функции относительных размеров
На рисунке 2 представлены характеристики габаритов в функции относительных размеров. Анализ активного габарита свидетельствует о неэффективности увеличения окна магнитопровода в радиальном направлении. Наилучшие удельные показатели имеют электродвигатели горизонтального ряда, на которые необходимо ориентироваться при разработке линейных электродвигателей. Подобный подход позволяет объективно учитывать расход электротехнической стали для изготовления магнитопроводов, а также меди и изоляционных материалов для изготовления намагничивающих катушек.
Список литературы:
- Гринченко В.А., Обоснование базовой конструкции линейного электродвигателя. — Theoretical & Applied Science. — 2013. — Т. 1., № 11 (7). — С. 58—60.
- Патент на изобретение № 2370874 RU, МПК8 H 02 K 33/12. Линейный двигатель / Г.В. Никитенко, В.А. Гринченко; заявитель и патентообладатель СтГАУ. — № 2008112342/09; заявл. 31.03.08; опубл. 20.10.09.
