Алгоритм расчета и исследование сил одностороннего магнитного притяжения в вентильно-индукторной электрической машине при неравномерном воздушном зазоре тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.01, кандидат наук Мирошниченко Екатерина Евгеньевна

• Мирошниченко Екатерина Евгеньевна
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Мирошниченко Екатерина Евгеньевна

Введение

1 КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЕНТИЛЬНО-ИНДУКТОРНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, СДЕРЖИВАЮЩИХ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

1.1 Конструктивные особенности

1.2 Область применения

1.3 Анализ основных факторов, сдерживающих применение ВИМ

1.4 Определение допустимой величины силы одностороннего магнитного

притяжения

Выводы по главе

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВИМ С УЧЕТОМ НЕУРАВНОВЕШЕННЫХ СИЛ ОДНОСТОРОННЕГО МАГНИТНОГО ПРИТЯЖЕНИЯ РОТОРА К СТАТОРУ

2.1 Алгоритм расчета параметров и характеристик ВИМ с учетом несимметричного расположения ротора

2.2 Расчет влияния несимметричного расположения ротора на характеристики ВИМ с общим магнитным потоком катушек в пределах одной фазы

2.3 Расчет влияния асимметрии ротора на характеристики ВИМ с независимы магнитным потоком катушек в пределах одной фазы

2.4 Расчет статических характеристик магнитных систем 12/14, 12/10 и 12/8. Сравнительный анализ вариантов

2.5 Расчет сил ОМП в магнитной системе 12/14 при двух разных вариантов

смещения ротора

Выводы по главе

3 СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ НЕГАТИВНОГО ВЛИЯНИЯ НЕУРАВНОВЕШЕННЫХ СИЛ ОДНОСТОРОННЕГО МАГНИТНОГО ПРИТЯЖЕНИЯ РОТОРА К СТАТОРУ

3.1 Исследование параметров ВИМ при последовательном и параллельном соединении катушек обмотки двигателя в пределах одной фазы для ВИМ с

конфигурацией магнитной системы 12/14

3.2 Активный магнитный подвес ротора ВИМ

3.3 Устройство для гашения колебаний в ВИМ от сил ОМП

Выводы по главе

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИМ ПРИ НЕСИММЕТРИЧНОМ РАСПОЛОЖЕНИИ РОТОРА

4.1 Состав и описание испытательного оборудования

4.2 Измерение силы ОМП для верификации исходных расчетных данных

4.3 Определение уровня шума макетного образца ВИМ при

последовательном и параллельном соединении катушек

Выводы по главе

Заключение

Список литературы

Приложение

Акт об использовании результатов диссертационной работы

Акт о внедрении результатов диссертационной работы

Список терминов, условных обозначений и сокращений

ВИГ - вентильно-индукторный генератор

ВИД -вентильно-индукторный двигатель

ВИМ -вентильно-индукторная электрическая машина

ВИП - вентильно-индукторный электропривод

ДПР - датчик положения ротора

КПД - коэффициент полезного действия

ООО «ПК «НЭВЗ»- общество с ограниченной ответственностью «Производственная компания «Новочеркасский электровозостроительный завод» ОМП - одностороннее магнитное притяжение СПП - силовой полупроводниковый преобразователь СУ - система управления ЭДС - электродвижущая сила

IGBT - Insulated Gate Bipolar Transistor (биполярный транзистор с изолированным затвором)

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Алгоритм расчета и исследование сил одностороннего магнитного притяжения в вентильно-индукторной электрической машине при неравномерном воздушном зазоре»

Введение

В настоящее время электромеханические преобразователи энергии вентильно-индукторного типа находят все большее применение в промышленности, на транспорте, в бытовой и медицинской технике.

Теория вентильно-индукторных электрических машин (ВИМ) в последние годы интенсивно развивалась, благодаря этому по основным технико-экономическим показателям ВИМ не уступает лучшим образцам традиционных электрических машин с круговым полем в воздушном зазоре.

Данным направлением занимаются ученые многих стран. В России следует отметить следующие организации, имеющие научные школы в области разработки ВИМ: Южно-Российский государственный политехнический университет (ЮРГПУ), Московский энергетический институт (технический университет) (МЭИ), ОАО «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения

(ОАО «ВЭлНИИ»), Ростовский государственный университет путей сообщения (РГУПС) и др.

Однако далеко не все проблемы решены. Актуальность избранной темы диссертации заключается в исследованиях, направленных на решение задач по улучшению потребительских качеств ВИМ, в частности виброакустических показателей и показателей надежности - важных для подавляющего большинства областей применения. Степень разработанности темы определяется кругом решаемых задач и глубиной анализа происходящих физических процессов при электромеханическом преобразовании энергии в ВИМ.

ВИМ имеет электромагнитное возбуждение, и величина КПД существенно зависит от величины воздушного зазора. Чем меньше зазор, тем выше КПД. Стремление уменьшить зазор порождает серьезную проблему роста радиальных сил взаимодействия статора и ротора вследствие роста неравномерности магнитных проводимостей между зубцами возбужденных фаз. При

малых воздушных зазорах, соизмеримых с допусками в конструкторской документации на изготовление магнитопровода и корпусных деталей ВИМ, магнитные проводимости воздушного зазора между зубцами статора и ротора, зависящие от его величины, существенно отличаются. При работе ВИМ в этом случае возникает результирующая неуравновешенная сила одностороннего магнитного притяжения (ОМП) между статором и ротором, направленная в сторону меньшего воздушного зазора. Величина и направление этой силы в каждый момент времени зависит от МДС обмотки статора и взаимного расположения ферромагнитных тел статора и ротора, которое при вращении ротора меняется.

В общем случае неравномерность воздушного зазора ВИМ имеет сложную геометрическую форму. Провести расчеты для всех возможных вариантов не представляется возможным, поэтому в данной работе при построении математической модели и последующих расчетах под понятиями «неравномерный воздушный зазор» или «несимметричное расположение ротора» понимается параллельный сдвиг оси симметричного ротора относительно оси расточки статора.

Силы ОМП являются фактором, существенно ускоряющим износ подшипниковых узлов ВИМ и порождающим вибрации и шум. Задачи исследования надежности работы подшипниковых узлов и исследования вибрации и шума в ВИМ - это две разные задачи с существенно отличающимися методами исследований. Однако в данной работе эти задачи рассмотрены во взаимосвязи, поскольку предметом исследования является один из основных источников как одних, так и других проблем.

Вследствие невозможности абсолютно точно изготовить детали, из которых состоит ВИМ, и исключить микронеточности сборки, силы ОМП будут присутствовать всегда. Поэтому, важной задачей является выбор рациональной геометрии активной части, разработка методики определения этих сил и разработка технических предложений по их снижению до допустимой

величины. Также необходимо уточнить понятие «допустимой величины» для силы ОМП, поскольку существующие ГОСТы не дают ответа на этот вопрос.

Целью диссертационной работы является разработка алгоритма расчета сил ОМП ротора к статору в ВИМ при неравномерном воздушном зазоре, исследование этих сил и выработка рекомендаций по их снижению.

Предмет исследования: вентильно-индукторные электрические машины с различной конфигурацией зубцовой зоны и неравномерным воздушным зазором.

Для достижения указанной цели решены следующие задачи:

- проведен аналитический обзор и анализ способов повышения потребительских качеств ВИМ, таких как виброакустические показатели и износ подшипниковых узлов, а так же осуществлена оценка степени влияния сил ОМП ротора к статору на эти показатели;

- предложен алгоритм расчета ВИМ учитывающий наличие сил ОМП ротора к статору и ориентированный для решения производственных задач;

-произведен расчет и анализ влияния несимметричного расположения ротора на характеристики ВИМ для магнитных систем с общим магнитным потоком в пределах одной фазы и со слабой магнитной связью между возбужденными зубцами одной фазы, даны рекомендаций по снижению сил ОМП;

- исследованы параметры ВИМ при последовательном и параллельном соединении диаметрально расположенных катушек обмотки в пределах одной фазы для магнитных систем с коротким путем замыкания магнитного потока;

- проведены экспериментальные исследования макетного образца

ВИМ.

Методология и методы диссертационного исследования: при решении поставленных задач использовалась широко распространенная методология комбинированного подхода, основанного на сочетании метода теории

поля и теории электрических цепей. В области математического моделирова-

7

ния ВИМ с учетом сил ОМП применялись программные продукты МаНаЬ (БтиНпк), ББММ 4.2.

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что: - разработан алгоритм расчета ВИМ, ориентированный на решение производственных задач, отличающийся в постановочной части анализом допусков конструкторской документации на ВИМ и выбором максимально возможного смещения ротора в сторону действия силы тяжести;

-дано обоснование показателя, с которым сравниваются расчетные значения силы ОМП в разработанном алгоритме: допустимой величиной силы ОМП предложено считать амплитуду силы, действующей на подшипник при остаточном дисбалансе, предельно допустимое значение которого регламентируется ГОСТ ИСО 1940-1-2007;

-в результате анализа расчетных данных определено, что при неравномерном воздушном зазоре максимум силы ОМП в конце цикла коммутации фазы в двигательном режиме работы ВИМ достигается как следствие двух причин: 1) при повороте ротора в сторону соосного положения с зубцами статора, вследствие роста магнитного взаимодействия ферромагнитных тел, растет разница величины магнитной индукции в воздушном зазоре между диаметрально расположенными возбужденными зубцами статора и зубцами ротора; 2) переход из насыщенного состояния магнитной системы на линейный участок вследствие уменьшения тока в конце цикла коммутации.

Теоретическая значимость работы состоит в том, что полученным расчетным значениям сил ОМП дано физическое обоснование, а также теоретически обоснованы мероприятия, связанные с уменьшением негативного влияния сил ОМП ротора к статору, и приводящие к снижению вибрации, шума и повышению ресурса работы подшипниковых узлов ВИМ.

Практическая значимость работы: предложены технические решения, связанные с уменьшением негативного влияния сил ОМП ротора к статору и приводящие к снижению вибрации, шума и повышению ресурса работы подшипниковых узлов.

Результаты диссертационного исследования могут быть использованы на производстве для улучшения эксплуатационных показателей ВИМ, в частности: увеличения ресурса работы подшипниковых узлов; снижения вибраций и шума при работе, что в целом позволит повысить конкурентоспособность ВИМ на рынке электромеханических преобразователей.

Реализация результатов работы:

Результаты диссертационной работы были использованы для подготовки серийного производства ВИМ на предприятии ЗАО «КомТех-Плюс». Были выполнены расчеты сил ОМП при неравномерном воздушном зазоре с учетом допусков на изготовление магнитопроводов статора и ротора. Выполнен анализ распределения сил, даны рекомендации по величине воздушного зазора и допускам на изготовление деталей, влияющих на степень асимметрии ротора в расточке статора. Даны рекомендации по корректировке допусков на изготовление оснастки для сборки ВИМ.

Также результаты диссертационной работы использованы в ОАО «Тихорецкий машиностроительный завод им. В.В. Воровского» при исследовании путевой машины с тяговым двигателем вентильно-индукторного типа в рамках договора «Исследование и разработка электротрансмиссии путевой машины».

Научные положения, выносимые на защиту:

-алгоритм расчета ВИМ с учетом сил ОМП ротора к статору;

-критерий оценки и способы ограничения негативного влияния сил ОМП на потребительские качества ВИМ;

-результаты исследования сил ОМП, возникающих в несимметричном воздушном зазоре ВИМ с различными магнитными системами и с выдачей рекомендаций по их снижению;

-результаты экспериментальных исследований сил ОМП при несимметричном расположении ротора.

Достоверность и обоснованность основных полученных результатов диссертационной работы обеспечены:

- корректностью принятых допущений при математическом моделировании физических процессов;

- использованием современного программного обеспечения при проведении расчетов на ЭВМ;

- анализом данных математического моделирования и экспериментальных исследований, полученными на макетном образце ВИМ.

Апробация работы. Основные материалы и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

- Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2011», РГУПС, Ростов-на-Дону, 2011 год;

- XVIII международной научно-практической конференции «Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика», Одесский национальный политехнический университет, г. Одесса, 2011 год;

- Научно-практической конференции «Перспективы развития локомо-тиво- и вагоностроения России», РГУПС, Ростов-на-Дону, 2011 год;

- Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2012», РГУПС, Ростов-на-Дону, 2012 год;

- XIX международной научно-технической конференция «Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика», п. Николаевка, Крым, 2012 год;

- Научно-практической конференции «Перспективы развития локомо-тиво- и вагоностроения России», РГУПС, Ростов-на-Дону, 2012 год;

- Международной научно-практической конференции «Транспорт-2013», РГУПС, Ростов-на-Дону, 2013 год;

- Международной научно-технической конференции «Электроэнергетическая инфраструктура и электроподвижной состав железнодорожного транспорта. Современные проблемы и задачи», РГУПС, Ростов-на-Дону, 2013 год;

- Международной научно-практической конференции «Транспорт-

2014» . - Ростов н/Д: РГУПС, 2014. - С.106 -108;

10

-VIII Международный симпозиум «Электрификация, развитие электроэнергетической инфраструктуры и электрического подвижного состава скоростного и высокоскоростного железнодорожного транспорта» (Eltrans-2015), Санкт-Петербург, 2015год.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 18 печатных работ, из них три в изданиях, рекомендованных ВАК и две в изданиях, индексируемых в системе цитирования Scopus, один патент на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 100 наименований. Общий объем работы составляет 117 страниц , 60 рисунков, 4 таблицы.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (Соглашение № 14.604.21.0040 от 19.06.2014г.)в рамках реализации федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы» по теме: «Разработка для транспортных систем тягового вентильно-индукторного привода с пониженным уровнем вибраций и шума».

Уникальный идентификатор Соглашения RFMEFI60414X0040.

1 КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЕНТИЛЬНО-ИНДУКТОРНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, СДЕРЖИВАЮЩИХ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

1.1 Конструктивные особенности

В двигательном режиме ВИМ не работает автономно, а используется только в составе электропривода, состоящего из ВИМ, силовой части полупроводникового преобразователя, системы управления и системы датчиков, обеспечивающих надежность и эффективность работы системы управления. В генераторном режиме работы ВИМ в основном остается тот же набор элементов, меняется только логика управления, а в систему датчиков обязательно должен войти датчик напряжения.

У ВИМ имеются конструктивные особенности, которые отличают ее от электрических машин других типов.

1. Активная часть ротора не содержит обмотки, а только пакет электротехнической стали с выступающими зубцами, которые служат для замыкания магнитного потока, создаваемого обмоткой статора.

2. Обмотка статора выполняется сосредоточенной (трансформаторного типа), что позволяет лобовые части выполнять более короткими, чем у обмоток распределенного типа.

3. Воздушный зазор между статором и ротором выполняется как можно меньшим, величина зазора имеет ограничения в основном технологического характера.

Соотношение зубцов статора и ротора ВИМ отличается достаточно большим разнообразием и выбирается на стадии проектирования в зависимости от исходных технических требований. Конфигурация зубцовой зоны во многом определяет показатели ВИМ, наиболее важные из которых КПД, рас-

ход активных материалов, амплитуда коммутируемого тока, магнитный шум [1-6].

ВИМ является индуктивным параметрическим электромеханическим преобразователем энергии, принцип действия которого основан на периодическом изменении индуктивности обмотки статора при вращении ротора [7]. При совпадении зубцов статора и ротора индуктивность катушки максимальная, при удалении зубцов друг от друга - индуктивность уменьшается. Если производная индуктивности катушки по углу поворота ротора отрицательная (возбужденные зубцы удаляются друг от друга), это соответствует генераторному режиму работы. В двигательном режиме значение производной индуктивности положительно (рис. 1.1).

Выбор режима (двигательный или генераторный) осуществляется электронным коммутатором (преобразователем), работающим по сигналам датчика угла поворота ротора.

Рисунок 1.1 - Индуктивность обмотки в функции угла поворота ротора ВИМ

при ненасыщенной магнитной системе

Из рис. 1.2 видно насколько конструктивно проста ВИМ. На статоре расположена обмотка, представляющая собой катушки из медного провода, охватывающие большие зубцы. Обмотка ВИМ не имеет пересекающихся лобовых частей, как у асинхронного двигателя, что позволяет сэкономить медный провод и значительно упростить обмоточные работы. Смена катушек не является таким трудоемким процессом как смена обмотки у асинхронного двигателя. Ротор ВИМ обмотки не имеет.

вентилятор

Рисунок 1.2 - Элементы конструкции ВИМ

Конструктивно ВИМ может выполняться с электромагнитной редукцией. Отношение частоты вращения пульсирующего магнитного поля ВИМ к частоте вращения ее ротора называется коэффициентом электромагнитной редукции. Электрическая машина с электромагнитной редукцией и магнитной системой содержащей 12 зубцов на статоре и 14 зубцов на роторе изображена на рис. 1.3. Далее при рассмотрении магнитных систем ВИМ с различным соотношением зубцов статора и ротора будет указываться соотношение через дробь, например для случая рис. 1.3 это будет 12/14.

На рис. 1.4 показана принципиальная схема наиболее распространенной в практике управления ВИМ силовой части одной фазы с силовыми ЮВТ транзисторами УТ1 и УТ2 диодами У01 и У02. ИП -источник питания. Управление осуществляется путем подачи на управляющие электроды силовых полупроводниковых приборов импульсов управления в соответствующие моменты времени по сигналам датчика положения ротора относительно статора.

Рисунок 1.3 - ВИМ с электромагнитной редукцией. Активная часть встроена в корпус асинхронного электродвигателя 4АИР100

На рис 1.5 показана расчетная схема замещения. При этом сделаны следующие допущения: силовые полупроводниковые приборы заменены идеальными ключами, у которых время переключения бесконечно мало, активное сопротивление в замкнутом состоянии равно нулю, а в разомкнутом - бесконечности; катушки фазы ВИМ заменены последова-

тельным соединением активного и переменного индуктивного сопротивлениями.

Рисунок 1.4 - Принципиальная схема силовой части одной фазы ВИМ

Рисунок 1.5 - Схема замещения одной фазы ВИМ

ВИМ в двигательном режиме

По сигналу датчика положения открываются транзисторы УТ1 и VT2 в момент времени, когда зубец вращающегося ротора окажется против паза статора (рис 1.4). Начинает протекать ток по цепи ТС - УТ1 - W - УТ2 - ТС, в магнитной системе появляется магнитное поле, под действием которого к зубцам ротора прикладывается электромагнитный момент, и зубцы ротора стремятся занять соосное положение с зубцами статора. За счет этого ротор запасает энергию во вращающейся массе. При достижении зубцов ротора положения близкому к соосному с зубцами соответствующей фазы статора, по сигналам датчика положения на управляющие электроды УТ1 и УТ2 поступают сигналы закрытия, транзисторы закрываются, и ток в фазе спадает по цепи ТС-У01-Ь-УТВ-ТС. Остальные фазы работают аналогично.

ВИМ в генераторном режиме

В момент времени, когда зубцы статора и ротора совпали (согласованное положение), по сигналу датчика положения ротора замыкаются полупроводниковые ключи УТ1 и УТ2 (рис. 1.4), и начинает протекать ток через обмотку. В магнитной системе ВИМ появляется и возрастает магнитное поле, индукция которого определяется током в обмотке. Ротор ВИМ, механически связанный с приводным движителем, продолжает движение за счет механической энергии. Зубцы ротора смещаются относительно зубцов статора, площадь воздушного зазора между зубцами статора и ротора уменьшается, что, в свою очередь, приводит к уменьшению проводимости воздушного зазора. В обмотке возникает ЭДС, совпадающая по знаку с током (правило Ленца). ЭДС создает дополнительный ток, который складывается с током возбуждения, увеличивая запас электромагнитной энергии в обмотке.

Таким образом, механическая энергия преобразуется в электрическую и передается электромагнитным путем в контур с обмоткой ВИМ.

Достигнув положения: зубец статора - паз ротора (рассогласованное положение), ключи УТ1 и УТ2 закрываются. Энергия, запасенная за один

такт коммутации, поступает в источник.

17

Конструктивно силовой преобразователь с системой управления может быть встроен в конструкцию ВИМ (как правило, при небольших мощностях), но чаще выполняется отдельно, в ряде случаев располагается удаленно.

1.2 Область применения

По сравнению с традиционными электрическими машинами ВИМ имеет следующие преимущества:

- регулируемое возбуждение, которое обеспечивает реализацию требуемого алгоритма управления;

- высокая надежность за счет простоты конструкции;

- конструкция обмотки статора позволяет выполнять ВИМ на более высокие напряжения;

- технологичность изготовления;

- высокая ремонтопригодность;

- относительно небольшое количество обмоточной меди;

- высокий КПД;

- относительно невысокая стоимость.

Эти преимущества ВИМ важны для ряда применений в промышленности и на транспорте. ВИМ привлекает внимание разработчиков прежде всего в тех случаях, где имеются тяжелые условия эксплуатации, а показатели надежности и энергоэффективности являются определяющими.

За рубежом и в нашей стране и накоплен значительный опыт проектирования и использования ВИМ [5,8-15]. Они находят применение в различных областях, таких как:

- автономные транспортные средства (трамвай, троллейбус, железнодорожный транспорт и др.);

- новые типы машиностроительного оборудования (металлообрабатывающего, деревообрабатывающего, газодобывающего, нефтеперерабатывающего и др.);

- новые типы бытовой техники (сепараторы, пылесосы, стиральные машины и т.д.);

- источники электрической энергии (гидроэнергетика, ветроэнергетика и т.д.)[16].

Специализированные компании по производству ВИМ существуют в Японии, США, Великобритании, Швеции, Бельгии, Италии и других странах (наиболее известные из них: Aisin Seiki, Emerson/SRDL, Elektro Magnetix Ltd, Emotron A/b, Picanol, Sicmemotori) [16].

Фирма Switched Reluctance Drives Ltd. (SRDL, Harrogate, Великобритания) является пионером в практическом использовании технологии ВИП. По ее лицензиям ряд производителей выпускают продукцию, демонстрирующую универсальность и эксплуатационную гибкость концепции ВИП[16].

В 2000 г. биомедицинская компания Beckman InstrumentsInc. применила ВИП по лицензии SRDL в своих лабораторных центрифугах Avanti серий J &JE на частоту вращения до 30 000мин-1 [16].

Также по лицензии компании SRDL английская фирма Allenwest выпускает общепромышленные электроприводы 7,5-22 кВт, а Jeffrey Diamond -электроприводы 35-300 кВт для шахт и других отраслей с тяжелыми условиями работы. Diamond Drive мощностью 180 кВт используется также в металлургии на установках продольной резки полосы.

Emerson Electric совместно с фирмой Maytag разработана стиральная машина Neptune. Повышенная до 800 мин-1 скорость отжима обеспечивает удаление воды на 30% больше, чем в стандартной машине, что на 25... 30% сокращает время отжима.

В кухонном комбайне Smallfry нового поколения использован компактный привод, разработанный по технологии SR Drive® для бытовой техники [16].

CompAirLtd. и Broomwade совместно производят винтовые компрессоры в диапазоне мощностей 1...300 кВт. В винтовых воздушных компрессорах с регулируемой частотой вращения L45SR, L75SR, L120SR применены ВИП, произведенные по лицензии SRDL. Они позволяют точно согласовать потребляемую мощность с потреблением сжатого воздуха. Использована двухфазная машина с четырьмя катушками на статоре [16].

Работая совместно с бельгийской компанией Green Propulsion, которая специализируется в разработке прототипов более чистых транспортных средств, SR Drives создала два двигателя-генератора мощностью 50 и 160 кВт для трансмиссии гибридного типа, позволяющей снизить выделения углерода в транспортных средствах типа автобусов и мусоросборщиков.

Фирма LeTourneau, изготовитель полной гаммы колесных погрузчиков для угля, железной руды, меди и руды драгоценных металлов, использовала SR-технологии в новом колесном погрузчике L-1350. Погрузчик приводится в движение четырьмя тяговыми двигателями SR Drive® типа B40 номинальной мощностью 300 кВт (по одному в каждом колесе через планетарный редуктор с передаточным отношением 141:1), питаемыми независимо от дизель-генератора [16].

Генератор MorElectric фирмы Caterpillar® мощностью 7,3 кВт разработан как прямая замена существующих автомобильных генераторов переменного тока на 12В и 24В. Имеет КПД 79...83% против 40...60% у обычных автомобильных генераторов. Генератор предназначен для увеличения энерговооруженности вспомогательных электрифицированных систем автомобиля. При примерно одинаковых габаритах новый генератор имеет в 3 раза большую мощность (7,3 кВт против 2,3 кВт) и 2-кратное увеличение срока службы. Используется водяное охлаждение через общий охладитель машины. Масса 22 кг (против 12 кг у стандартного генератора) [16].

Двигатель пылесоса Dyson Digital имеет частоту вращения ротора

100000 мин-1, что в пять раз больше, чем у двигателя болида «Формулы 1»

(19 000мин-1) и срок службы более 1000 часов - важный факт с учетом того,

20

что большинство двигателей пылесосов обычно имеют ресурс 600 часов, изнашиваясь намного раньше остальных частей изделия. При массе 1000 г по сравнению с 1300 г для стандартного двигателя, Dyson Digital имеет хорошую удельную мощность на единицу массы. Вес ротора уменьшился на 50%, при этом масса этого вращающегося узла меньше 100 г [16].

Инженерами Elektrotechnisches Institut университета в Карлсруе в сотрудничестве с компанией WEKA ElectricTools разработан переносной сверлильный станок на основе ВИП, который используется в строительной промышленности для сверления отверстий диаметром до 350 мм в стенах и потолках. Он имеет мощность 3700 Вт (из них 73%, а именно 2700 Вт используются для процесса сверления) [16].

В России также проводятся системные исследования и разработки ВИМ, соответствующие мировому уровню. Одной из вероятных областей применения ВИМ является тяговый электропривод электрического транспорта. В этой области учеными и инженерами предложен ряд перспективных разработок [9-11,13,17-35]. Одним из применений ВИМ на железнодорожном транспорте является индукторный двигатель НТИ-350 для электропоезда (рис.1.6, таблица 1.1) [36].

Рисунок 1.6 - Ротор и статор двигателя НТИ-350

21

НТИ-350 изготовлен на базе асинхронного двигателя НТА-350 электропоезда ЭН-3. Он имеет такие же габариты, узлы и детали, что и асинхронный тяговый двигатель (за исключением пакетов статора, ротора и обмотки). Расчетная масса ВИД составляет 1480 кг, фактическая - на 70 кг меньше и имеет резервы ее снижения [18].

Таблица 1.1-Сравнение НТА и НТИ, продолжительный режим работы

№ Наименование параметра НТА350 НТИ350

1 Мощность , кВт 300 300

2 Частота вращения, об/мин 1440 1440

3 Максимальная частота вращения, об/мин 2560 2560

4 Момент на валу, Нм 1990 1990

5 Вентиляция самовентиляция самовентиляция

6 К.п.д., % 93 96

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мирошниченко Екатерина Евгеньевна, 2016 год

Список литературы

1 Коломейцев, Л.Ф. О влиянии чисел зубцов статора и ротора на характеристики трехфазного реактивного индукторного двигателя/Л.Ф. Коломейцев, С.А. Пахомин// Изв. вузов. Электромеханика. -1998.- № 2/3.- С. 36 -39.

2 Пахомин, С.А. Влияние геометрии зубцового слоя и параметров питания на показатели вентильного реактивного индукторного двигателя/ С.А. Пахомин// Изв. вузов. Электромеханика. - 2000. - № 1. - С. 30-36.

3 Hendershot, J.R. "Short flux loops cool SR motors", Machine Design, , 1989, PP.. 106 - 111

4 Miller Y.J.E. Switched Reluctance motor and their Control. - Magna Physics Publishing and Clarendon Oxford Press, 1993. - 203 p.

5 Голландцев, Ю.А Вентильные индукторно-реактивные двигатели / Ю.А. Голандцев. - Спб: ГНЦ РФ - ЦНИИ «Электроприбор», 2003. - 148 с.

6 Рымша, В.В. Влияние конфигурации зубцовой зоны статора на электромагнитный момент и радиальные электромагнитные силы вентильно-реактивного электродвигателя/ В.В. Рымша, И.Н. Радимов, Чан Тхи Тху-Хыонг// Электротехника и электромеханика. - 2006. - №1. - С. 51-53.

7 Козаченко, В. Цифровое векторное управление вентильно-индукторными двигателями с независимым возбуждением/В Козаченко, А. Анучин, А. Дроздов, А. Жарков// Компоненты и технологии- 2004. - №8. -С.50-55.

8Miller, T.S.E. Design of Brushless Permanent-Magnet Motors/ TSE Miller, J.R. Hendershot. - Magna Physics Publishing and Glarendon Press, OXFORD, 1994. - 512 p.

9 Бочаров, В.И. Тяговые электродвигатели электровозов / В.И. Бочаров, В.И Захаров, Л.Ф. Коломейцев. - Новочеркасск: Агентство Наутилус, 1998. - с 672.

10 Щербаков, В.Г. Применение реактивных индукторных двигателей на перспективном ЭПС/ В.Г. Щербаков, Г.И Колпахчьян, Б.И. Хоменко// Электровозостроение: сб. научн. тр. ВЭлНИИ. - т.40.- Новочеркасск, 2001. -С. 45-57.

11 Пахомин, С.А. Линейный тяговый двигатель для транспортной системы NBP/ С.А Пахомин, Ф.Е. Реднов, Е.И. Гребенюк, А.И. Прокопец// Электровозостроение: сб. научн. тр. ВЭлНИИ. - т.53 - С. 110-116.

12 Галайко, Л.П. Формирование механической характеристики вен-тильно-индукторного двигателя рудничного электровоза/ Л.П. Глайко// Вюник НТУ «ХП1», 2009. - №58. - С. 48-51.

13 Любарский, В.Г. Синтез тягового реактивного индукторного двигателя с аксиальным магнитным потоком для скоростного подвижного состава/ В.Г. Любарский, В.П. Северин, Е.С. Рябов, В.Л. Емельянов// Електротехшка i Електромехашка, 2010. - №6. - С. 28-30.

14 Dunlup G. A Switched-reluctance motor drive with zero torque ripple and a constant in vertor bus current //Proceedings of the institution of Mechanical Engineers. 1995. Vol. 208, №1. P.61-68.

15 Sahoo N.C., Xu J.X.et al. Determination of current waveforms for torque ripple minimization is switched reluctance motors using iterative an investi-gation// IEE Proc. EPA. 1999. Vol. 146, №4. PP. 369-377.

16 Область применения ВИД [Электронный ресурс]: http://www. axi-omaelectrica.ru/elektrodvigateli/

17 Любарский, Б.Г. Имитационная модель тягового вентильно-индукторного электропривода/ Б.Г. Любарский, Е.С. Рябов, Л.В. Оверьянова, В.Л. Емельянов// Электротехника и электромеханика. - 2009. - №5. - С. 6772.

18 Киреев, А.В. Индукторный двигатель в системе тягового электропривода подвижного состава/А.В. Киреев, Г.Н. Кононов // Сборник материалов V международной научной конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2007. - С.-ПБ, 2007. - С. 301-303.

105

19 Вольвич, А.Г. Привод мотор-колесо для подвижного состава на базе индукторного двигателя / А.Г. Вольвич, В.И. Плис, Д.В. Стекольщиков// Электровозостроение: сб. научн. тр. ВЭлНИИ,2002. - т.44 - С. 115-130.

20 Галайко, Л.П. Имитационное моделирование режима рекуперативного торможения вентильно-индукторного двигателя рудничного электровоза/ Л.П. Глайко// Вюник НТУ «ХШ», 2011. - №60. - С. 54-58.

21 Коломейцев, Л.Ф. Применение реактивных индукторных машин на транспорте/ Л.Ф. Коломейцев, В.И Бибиков, С.А Пахомин, Г.В. Коломейцев// Известия вузов. Электромеханика, 2008. - №1. - С. 69-72.

22 Коломейцев, Л.Ф. Режимы работы тягового электропривода рудничного электровоза с трехфазным реактивным индукторным двигателем// Л.Ф. Коломейцев, И.А. Прокопец, С.А Пахомин, Д.В. Крайнов//Известия вузов. Электромеханика, 2002. - №2. - С. 18-22.

23 Прокопец, И.А. Тяговый электропривод рудничного электровоза/ И.А Прокопец, В.Л. Коломейцев, С.А. Пахомин, Ф.А. Реднов// Изв. Вузов Сев.-Кав. регион. Технические науки. Специальный выпуск. Проблемы ме-хатроники, 2003. - С. 101-103.

24 Щербаков, В.Г. Индукторный тяговый электродвигатель для электропоезда/ В.Г. Щербаков, В.М. Павлюков, В.И. Захаров// Известия вузов. Электромеханика, 2000. -№3. - С. 57-58.

25 Пахомин, С.А. К расчету добавочных потерь в тяговом индукторном двигателе/ С.А. Пахомин, А.И. Прокопец, В.Г. Щербаков, В.И. Захаров// Известия вузов. Электромеханика, 2010. - №5. - С. 39-42.

26 Киреев, А.В. Проблемы силового взаимодействия в электромеханической системе электроподвижного состава с тяговыми реактивными индукторными двигателями/ А.В. Киреев// Известия вузов. Электромеханика, 2008. - №3. - С. 27-32.

27 Киреев, А.В. Влияние пульсаций вращающего момента реактивного индукторного двигателя на механическую часть электропоезда/ А.В. Киреев,

С.А. Пахомин// Электровозостроение: сб. научн. тр. ВЭлНИИ. - т.53(1).- Новочеркасск, 2007. - С. 81-91.

28 Пат. 2294049,МПК H02P 25/08, МПК H02P 6/00 Способ управления индукторным двигателем/ Киреев, А.В. - заявл. 25.07.2005; опубл. 20.02.2007, Бюл. №05.

29 Пат.2282300.,МПК H02P 6/00,МПК H02P 8/12 Способ управления индукторным двигателем (варианты)/ Киреев, А.В. - заявл. 20.09.2004;опубл. 20.08.2006; Бюл. №13.

30 Киреев, А.В. , Любарский, В.Г. Концептуальный проект скоростного электропоезда с безредукторным приводом на основе реактивного индукторного двигателя с аксиальным магнитным потоком /В.Г. Любарский, Е.С. Рябов, М.Л. Глебова//Свгглотехшка та електроенергетика, 2012. - №1. -С. 68-78.

31 Гребенников, Н.В. Динамика и энергоэффективность перспективных единиц подвижного состава, оснащенных вентильно-индукторными электрическими машинами: автореферат дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.22.07 /Н.В. Гребенников; ФГБОУ ВПО РГУПС. - Ростов-на-Дону, 2012. - 20 с.

32 Пахомин, С.А. Пульсации момента тягового реактивно-индукторного двигателя в режиме ограничения тока/С.А. Пахомин, А.В. Ки-реев//Известия вузов. Электромеханика. - 2004. - №1. - С. 25-28.

33 Петрушин, А.Д. Вентильно-индукторные машины для железнодорожного подвижного состава / А.Д. Петрушин, О.А Ворон, Ю.П. Смачный// Электровозостроение: сб. научн. тр. ВЭлНИИ. - т.48(1). - Новочеркасск, 2005. - С. 147-159

34 Бакаев, Д.Г. Модель вентильно-индукторного привода аккумуляторного электровоза/Д.Г. Бакаев, Э.А. Загривный [Электронный ресурс]: http: //books. ifmo .ru/book/vip/ 135.pdf

35 Петрушин, А.Д. Энергосберегающие вентильно-индукторные и

асинхронные электроприводы для электроподвижного состава: монография/

107

А.Д. Петрушин. - Ростов н/Д: Изд-во Северокавказского научного центра высшей школы, 1999. - 72 с.

36 Пахомин, С.А. Развитие теории и практики проектирования энергосберегающих вентильно-индукторных электроприводов: диссертация на соискание ученой степени докт. техн. наук: 05.09.03 /С.А. Пахомин; ФГБОУ ВПО ЮРГТУ. - Новочеркасск, 2001. - 386 с.

37. Электроусилитель руля для автомобилей семейства «ВАЗ»/ Л.Ф.Коломейцев [и др.] / Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки кадров: Тез.докл. ХХХ1 научно - техн. конф. ААИ Междунар. научн. симпоз. [135-летию МГТУ «МАМИ»]. Секц. Автоматизированное управление, электроника и электрооборудование автотранспортных средств. - М.:МГТУ «МАМИ», 2000. - С. 38 - 39.

38. Пат. 2158692, МКИ 6B62D 5/04. Электроусилитель руля автомобиля/ Коломейцев Л.Ф., Сулейманов У.М., Пахомин С.А., Арабов Н.Я., Бакулин Н.Ф., Адамов Ц.А. - заявл. 06.01.99; опубл. 16.09.1999, Бюл. № 9.

39. Сулейманов, У.М. Вентильно-индукторный электропривод электромеханического усилителя рулевого управления для «Калины» / У.М. Сулейманов, Д.В. Крайнов // Изв. Вузов. Электромеханика,2005. - № 2. - С 5659.

40 Пахомин, С.А. Вентильно-индукторный электропривод усилителя рулевого управления для автомобилей семейства калина// Труды V Международной (16-й Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2007. - С.-Пб.,2007. - а 341-343.

41. Коломейцев, Л.Ф. Применение реактивных индукторных машин на транспорте/ Л .Ф. Коломейцев [и др.] // Изв. вузов. Электромеханика, 2008. - № 1. - С. 69-72.

42 Коломейцев, Г.В. Компьютерное моделирование электромеханической трансмиссии гусеничного трактора с вентильно-индукторными электрическими машинами/ Г.В. Коломейцев, Ю.А. Бурцев//Известия вузов.

Электромеханика, 2009. - №3. - С. 26-31.

108

43 Птах, Г.К. Опыт разработки и перспективы применения вентильно-индукторных электроприводов на военно-морском флоте России/ Г.К. Птах [и др.] //Известия высших учебных заведений. Электромеханика, 2014. - №6.

- С. 32-37

44 Темирев, А.П. Разработка и создание элементов интегрированных корабельных электротехнических систем/ А.П. Темирев. - Ростов н/Д: Изд-во Рост.ун-та, 2005. - 546 с.

45 Коммерческое предложение ЗАО «Интеллектуальные робастные интегрированные системы» [Электронный ресурс]: http: //www.irisnovoch.ru/

46 Остриров, В.Н. Перспективные системы экскаваторного электропривода на базе вентильно-индукторных двигателей с независимым/ В.Н. Остриров, В.Ф. Козаченко, А.М. Русаков [Электронный ресурс]: http: //www.motorcontrol. ru/pablications/ekskavator

47 Нгувн Тхань Шон Перспективы применения вентильного индукторного двигателя в нефтедобывающей отрасли / Нгувн Тхань Шон // Ме-хатроника. - № 6. - 2011 [Электронный ресурс]: http://mehatronics.ru/2011/06/

48 Пат. 2178942, H02K55/00, H02K55/02 Сверхпроводниковая вентильная индукторная машина/ Ковалев Л.К.; Илюшин К.В.; Полтавец В.Н.; Семенихин В.С.; Пенкин В.Т.; Ковалев К.Л.; Егошкина Л.А.; Ларионов А.Е.; Конеев С.М.-А.; Модестов К.А.; Ларионов С.А. - №2001111149/09; заявл. 25.04.2001; опубл. 27.01.2002.

49 Николаев, В.В. Разработка интегрированного стартер-генератора на основе вентильно-индукторной машины/ В.В. Николаев, В.А. Рыбников [Электронный ресурс]: http://laboratory.ru/articl/tech/at201 .htm

50 Вентильно-индукторный привод - перспективное направление развития современного регулируемого электропривода/ В.Ф. Козаченко [и др.].

- Новости теплоснабжения, 2011. - №11 (135) [Электронный ресурс]: http://www.nisn.iuZ1I_2011.himI

51 Бородинский РМЗ освоил производство вентильно-индукторных

двигателей [Электронный ресурс]: http://www.sdelanounas.ru/blogs/58671

109

52 Кучер, В.Я. Вибрация и шум электрических машин/ В.Я. Кучер -Спб: СЗТУ, 2004. - 50с.

53 Институт виброакустических конструкций. Влияние шума на человека [Электронный ресурс]: http:// iak-spb.ru

54 ГОСТ 31191.4-2006(ИСО 2631-4:2001). Вибрация и удар. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека. - Введ. 2008 - 07 -01. - М.:ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 2008. - 9 с.

55 Юдин, Е.Я. Борьба с шумом на производстве: справочник / Е.Я. Юдин, Л.А. Борисов; под ред. Е.Я. Юдина. - М.: Машиностроение, 1985. -400c.

56 Ананьев, С.С. Построение электроприводов переменного тока с пониженным уровнем шумов/ С.С. Ананьев, А.Н. Голубев, В.А. Мартынов, В.Д. Карачев, А.В. Алейников//Электротехника. - 2015.- №5. - С.30-35.

57Повышенный уровень вибраций и шума электродвигателя [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //www.dizvi .ru/news/286-povyshennyi -uroven-vibracii-i-shum-ielektrodvigatelia

58 Krishnan, R., Switched reluctance motor drives: modeling, simulation, analysis, design, and applications.VirginiaTech,2001 p.432

59 Лазароиу, Д.Ф. Шум электрических машин и трансформаторов /Д.Ф. Лазароиу, Н. Бикер. - М.: Энергия, 1973. - 271 с.

60 Шубов, И.Г. Шум и вибрация электрических машин/ И.Г. Шубов. -Л.: Энергоатомиздат, 1986. - 208 с.

61 Полищук, В.И. Обзор способов диагностики эксцентриситета ротора машин переменного тока/ В.И. Полищук, А.Н. Новожилов, Н.А. Исупова// Ивестия вузов. Электромеханика, 2011. - № 6. - С. 29-33.

62 Ремонт электрических машин [Электронный ресурс]: http:// leg.co.ua/ info/elektricheskie - mashiny/ remont-elektricheskih - mashin.html

63 Мандрыкин, С.А. Ремонт электродвигателей [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://electrichelp.ru/prichiny-vibracii-elektrodvigatelya/

64 Технический словарь. Том IV. Газовый подшипник [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //www.ai08. org/index.php/term/

65 Шабаев, В.А. Анализ источников шума вентильно-индукторного двигателя / В.А. Шабаев //Электротехника. - 2005. - №5. - С.62-64.

66 Деро, А.Р. Повышенный уровень вибрации и шум электродвигателя. Повышенный уровень поперечных вибраций [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http: //www.nppsaturn.ru/deroAR5 .htm

67 Барков, А.В. Интеллектуальные системы мониторинга и диагностики машин по вибрации/ А.В. Барков, Н.А. Баркова/ Труды Петербургского энергетического института повышения квалификации Минтопэнерго Российской Федерации и Института вибрации США (Vibrationinstitute, USA). -1999. - №9. [Электронный ресурс]: http: //www.vibrotek.ru/russian/biblioteka/book 16

68 Nubuki M, Norihiko A. High precisiontorque control of reluctance motor// Conference record 1ЕЕУ industrial application. NewYork, 1989.PP. 390-397.

69 Чавычалов, М.В. Бездатчиковое управление вентильно-индукторными электрическими машинами/ М.В. Чавычалов// Електроме-хашчш i енергозберп^аючюистеми. - 2012. - №3. - С.188-189.

70 Кузнецов, С.А. Разработка регулятора момента системы управления вентильно-индукторного двигателя: автореферат дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.13.05/ С.А Кузнецов; МГТУ им. Н.Э. Баумана. -Москва, 2010. - 16 с.

71 Пат. 2482590, МПК H02K 19/10.Трехфазный вентильно-индукторный двигатель с минимальными шумами, вибрациями и пульсациями момента, способ и устройство управления / В.А. Шабаев, О.В. Кругликов, Я.Б. Тубис. - № 2011149255/07; заявл. 02.12.2011.

72 Пат. 2482591, МПК H02K 19/10. Трехфазный вентильно-индукторный двигатель с минимальными шумами, вибрациями и пульсациями момента, способ и устройство управления / В.А. Шабаев, О.В. Кругликов, Я.Б. Тубис. - № 2011149258/07; заявл. 02.12.2011.

73 ГОСТ ИСО 1940-1-2007. Вибрация. Требования к качеству балансировки жестких роторов. Часть 1. Определение допустимого дисбаланса. -Введ. 2008 - 01 - 25. - М.: Стандартинформ, 2008. - 27 с.

74 Колесников, И.В. Расчет и анализ сил одностороннего магнитного притяжения, действующих на подшипниковый узел в тяговом двигателе вен-тильно-индукторного типа/И.В. Колесников, Е.Е. Мирошниченко//Трение и смазка в машинах и механизмах. -М: Машиностроение, 2014. - №10. - С.46-48.

75. Пахомин, Л.С. Расчет радиальных усилий в вентильном генераторе при статическом эксцентриситете зазора / Л.С. Пахомин, В.Л. Коломейцев, Н.Н. Ефимов // Изв. вузов. Электромеханика. - 2013. - № 2. - С. 8-12.

76 Husainl., Radun A., Nairus J. Unbalanced Force Calculation in Switched-Reluctance Machines. IEEE Transactions On Magnetics. Vol. 36, No. 1. January. PP.330-338.

77 Torkaman H., Afjei E. Magnetostatic Field Analysis Regarding The Effects Of Dynamic Eccentricity In Switched Reluctance Motor. Progress In Electromagnetics Research M., 2009. Vol. 8.PP. 163-180.

78 Sheth N.K., Rajagopal K.R. Variations in overall developed torque of a switched reluctance motor wish air-gap nonu niformity. IEEE Transactions On Magnetics. 2005. Vol. 41, № 10. PP. 3973-3975.

79 Н. Wang, B. Ge, Jin Wang & Fernando J. T. E. Ferreira (2014) Radial Force Analytic Modeling for a Novel Bearingless Switched Reluctance Motor When Considering Rotor Eccentricity, Electric Power Components and Systems, 42:6, PP.544-553.

80 Petrushin, A. Increasing the Field Reliability of Traction Switched Reluctance Motor Drive of Railway Rolling Stock. / A. Petrushin, E. Miroshnichen-ko, M. Tchavychalov // Journal of Engineering and Applied Sciences. 2015. Vol.10. - №5. - pp. 102-106.

81 Коломейцев, Л.Ф. Математическая модель для расчета электромагнитных процессов в многофазном управляемом реактивном индукторном двигателе/ Л.Ф Коломейцев, С.А Пахомин, Д.В. Крайнов, В.Л. Коломейцев,

Е.А. Слепков//Известия вузов. Электромеханика, 1998. - №1. - С. 49-53.

112

82 Милых, В.И. Математическое моделирование режимов работы вентильно-индукторного генератора/В.И. Милых, В.Н. Иваненко, Н.В. Гречко// Електротехшка I Електромехашка, 2009. - №1. - С. 20-24.

83 Ткачук, В.И. Математическая модель вентильного реактивного двигателя/ В.И. Ткачук Одесский Национальный Политехнический институт [Электронный ресурс]: http://www.nbuv.gov.ua/Articles/OSPU/ee 50/77.htm

84 Порайко, А.С. Экспериментальная оценка адекватности полевых математических моделей вентильно-реактивных двигателей [Электронный ресурс]:http://www.librarv.ospu.odessa.ua/online/periodic/ee 63/13.pdf

85 Боев, А.Е. Определение характеристик вентильного реактивного двигателя на основе анализа магнитного поля/ А.Е. Боев//[Электронный ресурс]: http: //masters. donntu.edu. ua/2009/eltf/bovev/diss/index.htm

86 Catalin Serban Measurement of Magnetic Characteristics of Switched Reluctance Motor// EPE. 2003. PP. 1-10.

87 Venkatesan G et al. Modeling and Simulation of a Novel Switched Reluctance Motor Drive System with Power Factor Improvement// American Journal of Applied Sciences. 2006. Vol. 3(1).PP. 1649-1654.

88 Бычков, М.Г. Элементы теории вентильно-индукторного электропривода /М.Г. Бычков// Электричество. - 1997. - №8. - С.35-44.

89 Кузнецов, В.А.Вентильно-индукторные двигатели / В.А. Кузнецов, В.А.Кузьмичев - М.: Изд-во МЭИ, 2003. - 68 с.

90 B. Yang. Application a Calculation and Analysis of the Doubly Fed Longstator Linear Motor for the Wheel-on-Rail NBP Test Track. - EPE-PEMC 2002 Dubrovnik & Cavtat, PP. 1-7.

91 Петрушин, А.Д. Исследование вентильно-индукторной электрической машины с конструктивной асимметрией / А.Д. Петрушин, Е.Е. Илясова, М.В. Чавычалов // Вестник РГУПС. - Ростов н/Д: РГУПС, 2013 - № 1. - С. 45-50.

92 Min-Tsun Khor. Switched reluctance motor based on short flux path control/ Min-Tsun Khor, Reza Sotudeh David Lee// Universities Power Engineering Conference, 2004, IEEE,Vol.1, PP. 559-562

93 Пат. 2450410, МПК H02K19/10 , H02K19/24 Реактивная коммутируемая электрическая машина с поворотной симметрией/ Петрушин А.Д., Гребенников Н.В.; Заявл. 28.02.2011; опубл. 10.05.2012.

94 Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в

MATLAB, Simpower Systems и Simulinkro - М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. - 288 с.

95 Петрушин, А.Д. Исследование вентильно-индукторной электрической машины с конструктивной асимметрией / А.Д. Петрушин, Е.Е. Илясова, М.В. Чавычалов // Вестник РГУПС. - Ростов н/Д: РГУПС, 2013 - № 1. - С. 45-50.

96 Petrushin, А. The Switched Reluctance Electric Machine with Constructive Asymetry/ А. Petrushin, M. Tchavychalov, E. Miroshnichenko. International Journal of Power Electronics and Drive System (IJPEDS). ISSN: 2088-8694. Vol. 6, No. 1, March 2015, pp. 86~91.

97 Журавлев, Ю.Н. Активные магнитные подшипники: Теория, расчет, применение. - СПб.: Политехника, 2003. - 206 с.

98 Магнитные подшипники. Достоинства и недостатки магнитных подшипников [Электронный ресурс]: http: //myfta.ru/magnitnye-podshipniki.html.

99 ГОСТ 11929-87. Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний. Определение уровня шума. - Введ.1987 - 01 - 23. - М.: Издательство стандартов, 1988. - 30 с.

100 ГОСТ 23941-2002.Шум машин. Методы определения шумовых характеристик. Общие требования. - Введ.2003 - 01 - 01. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. - 7 с.

Приложение 1

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

(РОСПАТЕНТ)

Бережковская наб., 30, корп. I, Москва, Г-59, ГСП-3, 125993. Телефон [phone]. Факс [phone] - 63- 18

На № - ОТ -

Наш № 2015128325/05(043904)

При переписке просим ссылаться на номер заявки и сообщить дату полунения настоящей корреспонденции

от 24.09.2015

[~РГУПС, нич пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, 2 г. Ростов-на-Дону 344038

1_

РЕШЕНИЕ о выдаче патента на полезную модель

(21) Заявка № 2015128325/05(043904)

(22) Дата подачи заявки 13.07.2015

J

В результате экспертизы заявки на полезную модель установлено, что заявленная полезная модель

относится к объектам патентных прав, соответствует условиям патентоспособности, сущность заявленной полезной модели в документах заявки раскрыта с полнотой, достаточной для осуществления полезной модели, в связи с чем принято решение о выдаче патента на полезную модель.

Заключение по результатам экспертизы прилагается.

Приложение: на 3 л. в 1 экз.

Заместитель руководителя

Л.Л. Кирий

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЭКСПЕРТИЗЫ

(21) Заявка № 2015128325/05(043904) (22) Дата подачи заявки 13.07.2015

(24) Дата начала отсчета срока действия патента 13.07.2015

(72) Автор(ы) Петрушин А.Д., Чавычалов М.В., Мирошниченко Е.Е., ИИ

(73) Патентообладатель(и) Петрушин Александр Дмитриевич, {Ш, Чавычалов Максим Вячеславович, 1Ш, Мирошниченко Екатерина Евгеньевна, 1Ш

(54) Название полезной модели УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕ11ИЯ КОЛЕБАНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Илясовой Екатерины Евгеньевны в ОАО «Тихорецкий машиностроительный завод им. В.В. Воровского»

Результаты диссертационной работы Илясовой Е.Е., в которой решаются задачи улучшения виброакустических показателей подвижного состава путем исследования неуравновешенных сил одностороннего притяжения в тяговом приводе вентильно-индукторного типа и выработка рекомендаций по снижению вибраций и шума, использованы в рамках выполнения договора от 13 февраля 2013 года по теме: «Исследование и разработка электротрансмиссии путевой машины» при разработке путевой машины с тяговым приводом вентильно-индукторного типа.

В частности использованы:

математическая модель вентильно-индукторной электрической

машины с учетом неуравновешенных сил одностороннего притяжения ротора к статору;

- , рекомендации по снижению влияния на вибрацию и шум неуравновешенных сил одностороннего притяжения;

Использование результатов диссертационной работы Илясовой Е.Е позволяет улучшить виброакустические показатели путевой машины с тяговым вентильно-индукторным приводом.

Главный конструктор ОАО ^----- " оительный

завод им. В.В. Воровского»

Т.А. Коробейников

Акт

о внедрении результатов диссертационной работы Мирошниченко Екатерины Евгеньевны

Результаты исследований неуравновешенных сил в вентильно-индукторном электродвигателе при неравномерном воздушном зазоре, изложенные в диссертации Мирошниченко Е.Е., были использованы для подготовки серийного производства вентильно-индукторных электродвигателей на предприятии ЗАО «КомТех - Плюс». В частности, Мирошниченко Е.Е. выполнила расчеты сил при неравномерном воздушном зазоре с учетом допусков на изготовление магнитопроводов статора и ротора и с учетом условий сборки двигателя в корпусе. Выполнила анализ распределения сил. Ею даны рекомендации по величине воздушного зазора и допускам на изготовление деталей, влияющих на степень ассиметрии ротора в расточке статора. Даны рекомендации по корректировке допусков на изготовление оснастки для

сборки вентильно-индукторного электродвигателя.

Представленные рекомендации позволили ограничить неуравновешенные силы заданной величиной при любом сочетании собираемых деталей, изготовленных в пределах установленных допусков в конструкторской документации, а также рационально выбрать и использовать основное оборудование для обработки деталей и узлов двигателя.

'дкйиаг

Зам. генерального директора ЗАО «КомТех - Плюс»

АЛ 1. Стишенко