Анализ и оптимизация вентильного электродвигателя для высокодинамичного электропривода тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.01, кандидат наук Ишутинов Вячеслав Владимирович

• Ишутинов Вячеслав Владимирович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Ишутинов Вячеслав Владимирович

СОДЕРЖАНИЕ

Лист

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

1.1 Анализ требований ТЗ и определение полезной мощности, требуемой для обеспечения энергетических и динамических показателей специального электропривода заданных по ТЗ

1.2 Классификация вентильных электродвигателей постоянного тока и определение объекта исследования

1.3 Выбор конструкции вентильного электродвигателя и конструкции датчика положения ротора вентильного электродвигателя для специального электропривода

1.4 Выбор магнитных материалов

1.5 Алгоритм оптимального проектирования вентильного электродвигателя для специального электропривода

1.6 Аналитический расчет вентильного электродвигателя по методике, основанной на схеме замещения 46 Выводы к главе

69

ГЛАВА 2. ОПТИМИЗАЦИЯ ВЕНТИЛЬНОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОВРЕМЕННОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

2.1 Постановка задачи оптимизации

2.2 Выбор критериев оптимальности для вентильного электродвигателя для специального электропривода

2.3 Выбор метода оптимизации

2.4 Решение оптимизационной задачи с помощью методов нелинейного программирования или с помощью генетического алгоритма

2.5 Сравнение методов нелинейного программирования (градиентного метода в сочетании с методом динамического программирования) и генетического алгоритма 129 Выводы к главе

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОВРЕМЕННОГО ПРОГРАММНОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ

3.1 Моделирование электромагнитного поля вентильного электродвигателя

3.2 Способы анализа динамических показателей ВДПТ и СП

3.3 Имитационное моделирование вентильного электродвигателя в составе специального электропривода

3.4 Тепловой расчет вентильного электродвигателя 165 Выводы к главе

168

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1 Энергетические и массогабаритные показатели исследуемых вентильных электродвигателей

4.2 Экспериментальные исследования переходных процессов

Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

178

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Приложение А Акт об использовании результатов кандидатской диссертации руководителя проекта ОАО «ЛЕПСЕ» Ишутинова Вячеслава Владимировича

«АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ ВЕНТИЛЬНОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ ВЫСОКОДИНАМИЧНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА»

Приложение Б Результаты оптимизационного расчета

Приложение В Отношение магнитных индукций в ВДПТ ОАО

«ЛЕПСЕ»

Приложение Г Варианты МС роторов

Приложение Д Характеристики магнитных материалов

Приложение Е Результаты расчета интегральной функции цели при различных вариантах настроек ГА

Патент на полезную модель

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АФЧХ - амплитудофазочастотные характеристики ВД - вентильный электродвигатель ВДПТ - вентильный электродвигатель постоянного тока ГА - генетический алгоритм

ДБМ - электродвигатель бесконтактный моментный ДБУ - электродвигатель бесконтактный управляемый ДПР - датчик положения ротора

ДПТПМ - электродвигатель постоянного тока с постоянными магнитами

КПД - коэффициент полезного действия

МДС - магнитодвижущая сила

МКР - метод конечных разностей

МКЭ - метод конечных элементов

МНП - методы нелинейного программирования

МПЭ - метод планирования эксперимента

МС - магнитная система

НИР - научно-исследовательская работа

ОКР - опытно-конструкторская работа

ПМ - постоянный магнит

ПММС - прецизионный магнитно-мягкий сплав

ПО - программное обеспечение

РЗМ - редкоземельные элементы

СП - специальный высокодинамичный электропривод

СМ - синхронная машина

ТЗ - техническое задание

ХХ - холостой ход

ШВП - шариковинтовая пара

ЭД - электродвигатель

ЭДС - электродвижущая сила

ЭМ - электрическая машина

ЭП - электропривод

ЭС - электротехническая сталь

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анализ и оптимизация вентильного электродвигателя для высокодинамичного электропривода»

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время для электромашиностроительных предприятий предъявляются качественно новые высокие требования в области создания специальных высокодинамичных электроприводов (СП).

Одним из возможных путей решения этой проблемы является разработка электродвигателей (ЭД) (и на их базе электроприводов (ЭП)), обеспечивающих широкий диапазон частоты вращения, хорошие регулировочные свойства, высокие энергетические и динамические показатели при малых габаритах и массе и высокой надежности.

Коллекторные машины постоянного тока, используемые в регулируемом ЭП, достигли высокого технического уровня и обладают хорошей регулировочной способностью, высокими динамическими показателями, достаточно высоким значением коэффициента полезного действия (КПД), в особенности, двигатели постоянного тока (ДПТПМ) с возбуждением от редкоземельных (РЗМ) постоянных магнитов (ПМ), простотой и технологичностью в изготовлении. Благодаря этим преимуществам, коллекторные машины до сих пор с успехом применяются в различных электроприводах, в том числе СП [107].

Однако целый ряд исследований свидетельствует о том, что коллекторные машины постоянного тока в настоящее время достигли своих предельных параметров [76,61,42].

Для ЭМ общепромышленного применения это связано с более интенсивным износом щеток и увеличенным значением реактивной ЭДС на высоких частотах вращения.

Для специальных машин тяговых или автономных ЭП - с ограничением полезной мощности, низкими массогабаритными показателями, и что наиболее важно для высокодинамичных ЭП - высоким моментом инерции вращающихся частей. Также возникают проблемы с коммутацией в условиях пониженного давления и высокой влажности воздуха, в особенности, в переходных режимах, что также приводит к повышенному износу щеток.

Поиск замены коллекторным ЭМ специального назначения (микромашинам, машинам малой и средней мощности) обусловлен следующими факторами.

Во-первых, прогрессом полупроводниковой техники. В настоящее время созданы достаточно мощные полевые транзисторы (напряжением сток-исток до 1200 В и длительным током до 75 А) и биполярные транзисторы с изолированным затвором (напряжением до 1700 В и длительным током до 45 А) [120,124]. Также в настоящее время созданы отечественные микроконтроллеры с достаточно высокими характеристиками [124]. Применение в качестве коммутируемых элементов вышеуказанных ключей позволяет значительно увеличить предельные мощности, повысить надежность и уменьшить эксплуатационные затраты, а применение вышеуказанных микроконтроллеров позволяет увеличить диапазон и максимальную величину частоты вращения, а также реализовать сложные алгоритмы управления.

Во-вторых, в настоящее время развивается промышленное изготовление ПМ с высокими энергетическими показателями. Такие ПМ позволяют создавать в малых объемах большой магнитный поток, позволяя значительно повысить предельные мощности ЭМ [11, 116, 117].

В-третьих, совершенствуется и внедряется новое ПО [121, 98, 30, 50]. Такое ПО позволяет выполнять математическое и имитационное моделирование, расчеты и проектирование любых электротехнических устройств, в том числе ЭМ и систем управления к ним с учетом взаимного влияния электромагнитных и тепловых процессов, а также системы управления друг на друга. Благодаря этим трем факторам, вышеперечисленные проблемы, возникающие при разработке специальных машин, успешно решаются путем создания ВДПТ с ПМ.

Начало исследований по созданию ВДПТ в нашей стране связано с именами О. Г. Вегнера, Б. Н Тименева. В 60-е годы в связи с успехами в области полупроводниковой техники ВДПТ был впервые реализован как новый класс ЭД.

Большой вклад в развитие теории и практики ЭП с ВДПТ внесли А. К. Аракелян, А.Д. Поздеев, А. А. Афанасьев, В. А. Нестерин, В. А. Балагуров, А. Н. Бертинов, Д. А. Бут, Б. А. Ивоботенко, Н. Ф. Ильинский, Ю. И. Конев, И. Н. Лебедев, В. К. Лозенко, А. С. Михалев, И. Е. Овчинников, И. Л. Осин и др.

Задачами оптимального проектирования ЭМ занимались А. А. Терзян, Д. А. Аветисян, В. Ф. Горягин, К. С. Демирчан, Е. М. Лопухина, Г. А. Семенчуков. [1,2,34,36,37,82]. Также стоит отметить вклад в развитие методов оптимального проектирования таких ученых как Ю. Б. Казакова, Ю. В. Герасимова, А. И. Тихонова, А. И. Новикова. Методы оптимального проектирования вентильных машин с аксиальным магнитным потоком содержатся в трудах С. А. Ганджи [29].

Методы математического моделирования переходных процессов ЭМ содержатся в трудах Г. А. Сипайлова, А. А. Горева, И. М. Постникова, А. И. Вольдека, В.Е. Высоцкого [27,75].

В развитие методов моделирования электромагнитных полей большой вклад внесли В. А. Апсит, Г. А. Гринберг, Я. Б. Данилевич, В. В. Домбровский, К. С. Демирчан, А. В. Иванов-Смоленский, А. А. Терзян [8, 36, 37].

Общую теорию расчета ЭМ развивают А. В. Иванов-Смоленский, С. В. Иваницкий, Н. И. Пашков, В. Я Беспалов [47, 18].

А. И. Бертинов, Балагуров В. А., Поспелов Л.И. внесли большой вклад в развитие теории электрических машин авиационного и специального исполнения [10, 16,17].

Известно большое количество зарубежных разработок в области вентильных электродвигателей и электроприводов [100-102]. Несмотря на большое количество работ по данной теме в последние 25 лет [70,3,104,29,72,33,42,43,72,32,41,61,6,9,26,27,39,57,87], необходимо отметить, что в нашей стране только в последние 10-12 лет, благодаря своим преимуществам, ВДПТ с возбуждением от РЗМ ПМ наконец начинают находить широкое применение в различных ЭП и начинают вытеснять коллекторные машины. Наиболее яркими реальными примерами

применения электроприводов на базе ВД в последние 10 лет являются следующие: авиация [85, 26, 29], робототехника [71, 72], морская техника [33], электроэнергетика [29], космические аппараты [32], техника межвидового назначения [6,29,66], железнодорожная техника [42,43], станкостроение [3], автомобилестроение [104].

Специальный высокодинамичный электропривод представляет собой электропривод поступательного действия, который состоит из механической, электромеханической и электронной частей. Механическая часть представляет собой шариковинтовую пару и редуктор, электромеханическая часть представляет собой ВДПТ с возбуждением от ПМ с ДПР, электронная часть представляет собой блок управления и контроля. Источником питания данной системы является аккумуляторная батарея. На рис. 1 изображена структурная схема СП.

Рис. 1. Структурная схема СП

В таблице 1 представлены характеристики СП разработанных или

разрабатываемых на ОАО «ЛЕПСЕ» согласно требованиям заказчика.

Таблица 1 - Характеристики СП

Название параметра Значение параметра

Энергетические показатели

Максимальное усилие на штоке, Н До 6000

Средний потребляемый ток, А Не более 50

Максимальный импульсный ток, А Не более 100

Динамические показатели

Инерционная масса органов управления, приведенная к штоку, кг До 40

Средняя скорость перемещения штока, мм/с До 150

Время перемещения, мс Не более 120

Массогабаритные показатели

Полная масса, кг До 2,5 кг

Особенностью разрабатываемых СП является необходимость обеспечивать специфические амплитудофазочастотные характеристики (АФЧХ), т.е. работать в переходных режимах. Требования к АФЧХ представлены в таблице 2.

Таблица 2 - АФЧХ СП

Диапазон частот входного синусоидального сигнала, Гц От 1 до 40

Максимальное запаздывание по фазе, град 120°

Максимальная амплитуда выходного сигнала, дБ - 10,0 до + 0,5

В СП электродвигатель является основным звеном, в значительной степени определяющим его характеристики. Поэтому наиболее важными требованиями для ВДПТ в таких ЭП являются:

- высокие динамические показатели;

- высокие энергетические показатели;

- малые габариты и масса.

Динамические показатели СП определяются быстродействием ЭД, но при этом зависят от момента инерции нагрузки и момента инерции вращающихся частей электродвигателя. В случае приведения момента инерции нагрузки к валу ЭД, приведенный момент инерции может составлять несколько процентов от момента инерции ротора ЭД, а может в два-три раза превышать момент инерции ротора ЭД. В таких условиях становится важным правильно выбрать передаточное отношение редуктора и частоту вращения ЭД.

Повышение частоты вращения может привести как к ухудшению динамических показателей, так и к их улучшению, поскольку повышение частоты вращения приводит к повышению передаточного отношения редуктора и, как следствие, снижению приведенного к валу ЭД момента инерции.

Уменьшение габаритов и массы может быть достигнуто путем увеличения частоты вращения, однако уменьшение габаритов приводит к ухудшению энергетических показателей (КПД).

Таким образом, при проектировании ВДПТ для СП предъявляются противоречивые требования по динамическим энергетическим и массогабаритным показателям.

Как показывает анализ, одновременное выполнение всех вышеперечисленных требований является сложной и противоречивой задачей, для решения которой необходимо использовать методы оптимального проектирования, которые позволяют получить вариант ЭД, соответствующий всем вышеуказанным показателям.

Итак, исследования, проведенные на ОАО «ЛЕПСЕ» непосредственно перед началом разработки таких ЭП показывают, что в настоящее время, несмотря на большое количество исследований по теории и проектированию ВДПТ и ЭП на их основе в нашей стране нет ЭП, которые обеспечивают одновременно все показатели, указанные в Таблице 1, Таблице 2.

Большая часть исследований посвящена ВДПТ малой мощности, либо моментным ВДПТ и ЭП на их основе [70,42,71,72,41,63,80,66,46], ЭП с повышенным быстродействием, к которым и относится рассматриваемый ВДПТ и ЭП уделено мало внимания.

Поскольку ВДПТ является основным звеном СП, в значительной степени определяющим его характеристики, то задача его разработки для СП является актуальной научно-технической проблемой.

Таким образом, в качестве объекта исследования рассматривается ВДПТ малой мощности с ПМ для СП.

Несмотря на многочисленные исследования в области ВДПТ в целом как класса ЭМ и в области оптимального проектирования ВДПТ ряд аспектов остался неисследованным.

В частности не в полной мере исследованы вопросы синтеза и анализа данного класса ВДПТ, а в частности многокритериальная оптимизация ВДПТ по энергетическим и массогабаритным показателям с помощью таких методов как МНП и ГА, настройки ГА под конкретную задачу оптимизации ЭМ, анализа работы ВДПТ в составе ЭП в переходных режимах при отработке ступенчатого и синусоидального входного сигнала.

Таким образом, в качестве предмета исследования выступают методы анализа и синтеза ВДПТ для рассматриваемого класса СП.

Целью работы является анализ и синтез ВДПТ для рассматриваемого класса СП, разработка алгоритма оптимального проектирования, исследование методов оптимального проектирования.

Подходы к решению задачи.

Использование современного ПО позволяющего выполнять весь комплекс расчетов и моделирования: позволяющего выполнять аналитический расчет и оптимизацию ВДПТ, а также моделировать работу ВДПТ в составе ЭП в динамике.

Применение зарекомендовавших себя методов: МКЭ, МНП, ГА, имитационного моделирования.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

- обзор современного состояния ВДПТ;

- исследование и выбор конструкции ВДПТ и ДПР;

- исследование свойств электротехнических материалов и их влияния на характеристики ВДПТ и их выбор;

- анализ требований ТЗ и расчет полезной мощности ВДПТ для СП;

- аналитический расчет ВДПТ и создание его математической модели для дальнейшей оптимизации;

- разработка алгоритма анализа и оптимизации ВДПТ с возбуждением от ПМ на основе РЗМ с использованием (ПО) ANSYS;

- обзор методов оптимизации и выбор метода;

- выбор критериев оптимальности ВДПТ для СП;

- исследование возможных путей оптимизации ВДПТ;

- изучение настроек ГА для оптимизации ВДПТ, сравнение возможностей ГА с возможностями МНП при различном количестве критериев оптимальности;

- решение многокритериальной оптимизационной задачи;

- анализ электромагнитного поля ВДПТ с помощью метода конечных элементов (МКЭ);

- анализ динамических показателей с помощью косвенных динамических параметров и выявление их влияния на АФЧХ СП;

- создание имитационной модели СП и анализ по данной модели ВДПТ в составе СП для определения АФЧХ;

- проведение экспериментальных исследований ВДПТ отдельно и в составе СП, определение его статических характеристик, АФЧХ СП, в состав которого входит данный ВДПТ;

- сравнение результатов моделирования на имитационной модели и результатов эксперимента.

Методы исследования. При выполнении данной работы использовалась методика аналитического расчета ВДПТ с помощью схемы замещения, методы оптимизации: МНП и ГА, МКЭ для моделирования электромагнитного поля и расчета переходных процессов ВДПТ, методы имитационного моделирования ВДПТ в составе СП. Для расчетов и моделирования применялись такие программные продукты как: ANSYS, Solid Edge.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработан способ и подана заявка на изобретение по повышению точности установки ПМ на роторе;

- разработан способ и получен патент на полезную модель по уменьшению воздушного зазора ВДПТ;

- разработан алгоритм анализа и оптимизации ВДПТ для СП, включающий в себя аналитический расчет ВДПТ с помощью схемы замещения, оптимизационный расчет ВДПТ с помощью МНП или ГА, аналитический расчет электромагнитного поля с помощью МКЭ, имитационное моделирование ВДПТ в составе СП, тепловой расчет ВДПТ в статике, механический расчет;

- разработана методика применения МНП и ГА при многокритериальной оптимизации ВДПТ для СП;

- разработана имитационная модель ВДПТ в составе СП;

- предложен способ оценки динамических показателей ВДПТ с помощью имитационной модели СП.

Положения, выносимые на защиту:

1) Алгоритм оптимального проектирования ВДПТ для СП;

2) Математическая модель ВДПТ для оптимизации и возможные пути оптимизации;

3) Методика применения ГА для оптимизации ВДПТ;

4) Результаты исследований ВДПТ в составе СП на основе имитационной модели и сравнение их с экспериментальными данными реального образца.

Достоверность полученных положений, результатов и рекомендаций подтверждается корректным использованием зарекомендовавших себя методов анализа и синтеза, а также результатами сравнения расчетных и экспериментальных данных опытного образца СП, в состав которого входит рассматриваемый ВДПТ.

Практическая значимость.

1) Основным практическим результатом работы является создание алгоритма оптимального проектирования ВДПТ для СП, на его базе начато создание методики для проектирования ВДПТ для СП. Применение данной методики позволит значительно повысить точность расчетов и как следствие снизить количество натурных экспериментов.

2) В результате применения алгоритма оптимального проектирования разработаны ВДПТ мощностью 10 Вт, 50 Вт, 70 Вт, 200 Вт, 220 Вт, 300 Вт, 380 Вт 4000 Вт для различных ЭП (Приложение В);

3) В ходе данной научной работы выработаны рекомендации для повышения энергетических, массогабаритных и динамических показателей ВДПТ для СП;

4) В ходе данной работы выработаны рекомендации для настройки ГА, при проектировании ВДПТ;

5) В ходе данной работы выработаны рекомендации к применению ГА и МНП при различном количестве критериев оптимальности.

Внедрение результатов работы. Разработанные в данной диссертации рекомендации и методы использовались при разработке ВДПТ для ряда НИР и ОКР, проводимых на ОАО «ЛЕПСЕ», в частности с ОКР «Привод-12» Министерства промышленности и торговли Российской Федерации.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на следующих конференциях: Всероссийская научно-техническая конференция, «Всероссийской научно-практическая конференция», Киров, Россия, 2013, 2014. Международная ежегодная пользовательская конференция ANS YS и ПЛМ Урал, 2012, 2014.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ из них 2 из списка ВАК.

Патенты. По теме диссертации получен один патент на полезную модель и подана заявка на изобретение.

Личный вклад автора. Положения и результаты, которые изложены в диссертации, получены лично автором.

При разработке имитационной модели СП автору принадлежит идея ее создания, а также подготовка и оптимизация динамической модели ВДПТ.

Экспериментальные результаты, представленные в Главе 4, получены группой специалистов ОАО «ЛЕПСЕ», в состав которой входил автор.

В печатной работе [50] автору принадлежит идея использования ПО ANSYS для оптимального проектирования ВДПТ для СП идея имитационного моделирования ВДПТ в составе СП, алгоритм оптимального проектирования с применением данного ПО; автором выполнены оптимизационные и полевые расчеты ВДПТ и подготовлена динамическая модель для имитационного моделирования.

В работах [105, 107] автору принадлежит идея и реализация, соответственно, изобретения и полезной модели; также проведен ряд электромагнитных расчетов, подтверждающих улучшение показателей ВДПТ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников, включающего 125 наименования и 6 приложений. Общий объем диссертации 209 страниц машинописного текста.

ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОГО

ЭЛЕКТРОПРИВОДА

1.1 Анализ требований ТЗ и определение полезной мощности, требуемой для обеспечения энергетических и динамических показателей специального электропривода заданных по ТЗ

Первый этап при проектировании СП - анализ ТЗ и предварительная оценка ЭД и ЭП. Данный этап позволяет определить предварительно внешний

облик изделия. В таблице 1.1 представлены данные ТЗ для СП и ЭД. Таблица 1.1 - Данные ТЗ для разработки СП и ЭД

Требования к ЭП

Максимальная частота входного синусоидального сигнала, Гц 40

Максимальное запаздывание по фазе ±5% 120°

Максимальная амплитуда выходного сигнала, дБ От -10,0 до +0,5

Время перемещения штока при единичном ступенчатом сигнале, мс, не более 120

Средняя скорость перемещения штока при единичном ступенчатом сигнале, мм/с, не менее 150

Момент инерции нагрузки, кг*м 9х10-5

Характер нагрузки Синусоидальный

Требования к ЭД

Полезная мощность, Вт, не менее 300

Потребляемый ток, А, не более 8

Частота вращения, об/мин 4000-15000

Масса ЭД, кг, не более 0,3

Диаметр статора, мм, не более 45

Требования по температуре

Диапазон температур окружающей среды, 0С -60..+125

Требования к стопорению

Момент удержания, мНм 20

Поскольку энергетические и динамические показатели СП напрямую определяются ЭД, а массогабаритные в значительной степени зависят от него, то наиболее удобно вести предварительную оценку, исходя из необходимой полезной мощности ЭД.

Обычно в ТЗ на СП задаются следующие параметры: максимальная и номинальная нагрузка на рабочем органе (штоке) время, за которое рабочий орган (шток) должен переместиться из крайнего положения в среднее, ход рабочего органа (штока).

Алгоритм расчета полезной мощности ЭД следующий:

1. Расчет скорости перемещения рабочего органа СП;

Скорость перемещения рабочего органа, исходя из данных ТЗ

у = ± ал)

где Ь - максимальное перемещение рабочего органа (штока), м, £ - время, за которое рабочий орган должен переместиться из одного крайнего положения в другое.

2. Расчет полезной мощности ЭД при постоянной нагрузке на рабочем органе;

Полезная мощность при постоянной нагрузке на рабочем органе

Р/ = УРК, (1.2)

где F - усилие на рабочем органе (штоке), Н, К - эмпирический коэффициент запаса, о.е.

Исходя из опыта проектирования и изготовления реальных изделий, для обеспечения АФЧХ представленных во введении, данный коэффициент выбирается равным 1,20-1,25. Данный коэффициент учитывает запас по мощности необходимый для обеспечения динамических показателей.

3. Расчет полезной мощности ЭД при синусоидальной нагрузке на рабочем органе.

Во введении были представлены реальные АФЧХ СП, данные показатели представляют собой реакцию привода на эталонный гармонический (синусоидальный сигнал), т.е. в рассматриваемом СП нагрузка меняется по синусоидальному закону, а, следовательно, в какие-то моменты времени нагрузка будет достигать максимального значения, а в какие-то будет равна 0.

Поэтому, полезная мощность при синусоидальной нагрузке

р/

р2=т. (1.3)

По полезной мощности, исходя из (1.3), формируется ТЗ на ЭД. Далее проведем расчет момента инерции приведенного к валу ЭД. Расчет момента инерции нагрузки приведенного к валу ЭД в СП

Расчет проводился согласно исходным данным в ТЗ для СП с ЭД полезной мощностью 300 Вт. Частоту вращения примем равной 9000 об/мин. Момент инерции ходового винта, кг хм ,

/хв = 9 • 10-5.

Частота вращения электродвигателя, об/мин,

п = 9000.

Частота вращения ходового винта, об/мин,

п = 1500.

Передаточное отношение

п

1=—, (1.4)

ПХВ

9140 , 1=—- =6.

1500

2

Момент инерции ходового винта, приведенный к валу ЭД, кг хм ,

/привед = ^ (1.5)

-5

/привед — 62 = 2,5 • 10 .

Момент инерции ротора данного ЭД составляет в первом приближении

/эд = (2. .6) •Ю-6 кгхм2 и практически соизмерим с приведенным к ротору

моментом инерции нагрузки, что является особенностью при моделировании и проектировании данного ЭД и ЭП, к которым предъявляются и без того высокие требования по динамике (Таблица 1.1).

1.2 Классификация вентильных электродвигателей постоянного тока и

определение объекта исследования

В настоящее время существует большое количество различных конструкций ВД отличающихся способом возбуждения, конструкцией МС, родом тока, видом коммутации, количеством фаз и т.д. На рис. 1.1 представлена одна из возможных классификаций ВД.

Рис.1.1. Классификация ВД

ВД можно условно разделить три большие группы: на вентильные

двигатели постоянного тока, переменного тока и вентильно-индукторные.

Общим во всех вентильных электродвигателях является наличие звена постоянного тока, в качестве которого может использоваться либо аккумуляторная батарея, либо источник вторичного электропитания -выпрямитель.

Основным отличием является тип применяемой ЭМ. Вентильные двигатели постоянного тока строятся на базе синхронной машины с постоянными магнитами, вентильные двигатели переменного тока - на базе асинхронной машины, вентильно-индукторные двигатели - на базе индукторной машины.

В данной работе в качестве электродвигателя для СП выбран вентильный двигатель постоянного тока, поскольку очевидно, что он обладает наилучшими динамическими, энергетическими и массогабаритными показателями из трех групп вентильных двигателей за счет применения в качестве системы возбуждения высокоэнергетических ПМ на основе редкоземельных элементов.

По управлению ВДПТ и вентильные ЭП на их основе могут быть с векторным и скалярным управлением. Векторное управление имеет целый ряд преимуществ по сравнению со скалярным. Оно используется для получения высокой стабильности электромагнитного момента и частоты вращения, а также для обеспечения максимально широкого диапазона регулирования. Однако реализация векторного управления является сложной задачей, в частности из-за более сложного алгоритма управления, большего количества элементов, что в целом ухудшает массогабаритные показатели и надежность всей системы. Для формирования синусоидального сигнала необходим сложный датчик, который выдает 108-1016 сигналов. В условиях жестких требований по габаритам и надежности, а также при отсутствие требований по высокой стабильности частоты вращения и электромагнитному моменту применение векторного управления не обосновано. Скалярное управление применяется в высокодинамичных и высокоскоростных электроприводах, где не требуется плавность хода и широкий диапазон частоты вращения. Данный способ управления может быть реализован как с датчиком, так и без датчика положения ротора. Наилучшую надежность и быстродействие имеет система с датчиком положения ротора (ДПР). Для реализации скалярного управления необходим классический ДПР на элементах Холла, а также один из классических способов коммутации фаз: 120, 150, 180-градусная коммутация. Принципиальное отличие состоит в количестве одновременно коммутируемых фаз и длительности работы одного ключа. При 120-градусной коммутации одновременно коммутируются только две фазы, при 150-градусной в определенные моменты времени две фазы, в определенные моменты времени три фазы, при 180-градусной коммутации всегда все три фазы. Последний вид коммутации обладает некоторыми преимуществами и недостатками. Исходя из проведенных на ОАО «ЛЕПСЕ» исследовательских работ можно сделать следующее заключение:

1) При использовании 180-градусной коммутации несколько увеличиваются

энергетические показатели ЭД, в частности полезная мощность ЭД;

2) Увеличение энергетических показателей достигается за счет увеличения общего потребляемого тока ЭД за счет постоянного использования третьей фазы, которая не используется при 120-градусной коммутации. В рассматриваемом в данной работе электродвигателе выбрано скалярное управление и 120-градусная коммутация фаз как наиболее отработанные и надежные способы.

1.3 Выбор конструкции вентильного электродвигателя и конструкции датчика положения ротора вентильного электродвигателя для

специального электропривода Вводные замечания

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ишутинов Вячеслав Владимирович, 2015 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Аветисян Д.А., Бертинов А.И., Соколов В.С. Моделирование и оптимизация проектных расчетов электрических машин с помощью АВМ. // «Электричество». - 1969.

2. Аветисян Д. А., Соколов В. С., Хан В.Х. Оптимальное проектирование электрических машин на ЭВМ. - М.: «Энергия». - 1976.

3. Адволоткин Н.П., Овчинников И. Е. Состояние и перспективы развития вентильных электродвигателей для станкостроения и робототехники. // В кн. Бесколлекторные регулируемые электрические машины. - Л.: ВНИИЭлектромаш, - 1988. с.5-19.

4. Айвазян С. А. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных. / Справочное изд. // С. А. Айвазян, И. С. Енюков, Л. Д. Мешалкин. — М.: Финансы и статистика. - 1983. — 471 с.

5. Алексеев В. А., Горчаков В.В., Казначеев В. А. Двухзонный электропривод с вентильными двигателями. // Электротехническая промышленность. Сер. Электропривод. - 1984. - №7. - с. 17-19.

6. Алексеев В.В. Электрические машины. Моделирование электрических машин приводов горного оборудования. / Учебное пособие. // В.В. Алексеев, А.Е. Козярук, Э.А. Загривный. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2006. - 58 с.

7. Анисимов В.М., Высоцкий В.Е., Скороспешкин А.И., Тарановский В.Р. Перспективные стартер-генераторы для автомобилей. / Российский электротехнический конгресс: тез. докл. М. - 1999. Т. Электротехнические системы транспорта.

8. Апсит В.В. Гаспарян А.С. Методы расчета электромагнитного поля в торцевой зоне электрических машин. // Электромагнитные поля в электрических машинах. Вып. 22. - Рига: Зинатне. - 1983.

9. Аракелян А.К. Афанасьев А. А. Вентильные электрические машины и регулируемый электропривод. - М.: Энергоатомиздат. - 1997. - Ч.1. -507 с.

10. Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических машин переменного тока. - М.: Высшая школа. - 1982. - 272 с.

11. Балагуров В.А. Новые магнитные материалы и разработка магнитоэлектрических машин. / Тр. МЭИ. // Применение постоянных магнитов в электромеханических системах. - 1982. - вып. 562 - с.6-13.

12. Батищев Д. И. Методы оптимального проектирования. - М.: Радио и связь. - 1984.

13. Батищев Д. И., Шапошников Д. Е. Многокритериальный выбор с учетом индивидуальных предпочтений. / ИПФ РАН. - Нижний Новгород. - 1994.

14. Березовский Б.А., Барышников Ю.М., Борзенко В.И., Кепнер Л.М. Многокритериальная оптимизация. / Математические аспекты. - М.: Наука. - 1986. - 128 с.

15. Бернштейн А.Я., Константинов В.К. Крылов B.C., Суйский П.А. Вентильные двигатели на основе синхронных машин с постоянными магнитами. // Тр. ВНИИ электромеханики. 1980. - Т. 65. - с. 5-16.

16. Бертинов А. И. Проектирование авиационных электрических машин постоянного тока. - М. - 1958г.

17. Бертинов А.И., Лотоцкий Е.Л. Бесконтактные электрические машины. - М.: Информстандартэлектро, - 1967. - 74 с.

18. Беспалов В.Я., Анфиногентов О.Н., Мощинский Ю.А. Расчет потерь в стали в переходных режимах работы асинхронных двигателей. / Изз.вузов. // Электромеханика. - 1984, - №1, - с.38-43.

19. Богородицкий Н.П. Электротехнические материалы. - Л.: Энергоатомиздат. - 1985.

20. Брахтман Т.Р. Многокритериальность и выбор альтернатив в технике.

- М.: Сов.радио. - 1984. - 326 с.

21. Бусленко И.П., Шрейдер Ю.А. Метод статических испытаний и его реализация на цифровых вычислительных машинах. - М.: Физматгиз.

- 1961.

22. Буль О.Б. Методы расчета магнитных систем электрических аппаратов. / Программа АШУБ: Учеб. Пособие для студ. Высш. Учеб. Заведений. // О.Б. Буль. - М.: Издательский центр «Академия», - 2006.

- 288 с.

23. Буль О. Б. Методы расчета магнитных систем электрических аппаратов. / Магнитные цепи, поля и программа БЕММ: Учеб. Пособие для студ. Высш. Учеб. Заведений. // О.Б. Буль. - М.: Издательский центр «Академия». - 2005. - 336 с.

24. Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины. - М.: Высшая школа, - 1985. - 265 с.

25. Власов А.И. Магнитоэлектрически стартер-генератор в системе электроснабжения самолетов нового поколения: Диссертация... канд.'техн. наук. - Чебоксары: ЧГУ, 2010. - 260 с.

26. Волокитина Е.В. Исследование и разработка быстродействующего вентильного электропривода органов управления новых самолетов: Диссертация. канд.техн. наук. - Чебоксары: ЧГУ, 2006. - 196 с.

27. Высоцкий В.Е., Коньков Н.Н., Скороспешкин А.И. Вопросы динамики вентильных двигателей с постоянными магнитами. / Вентильные электромеханические системы с постоянными магнитами. // тез. докл. Всесоюзн. науч.-техн. конф. - М. - 1989. -с. 45.

28. Высоцкий В.Е., Аль-Саафин М.Х. Анализ использования электромашинной части вентильного двигателя в бесконтактном электроприводе постоянного тока. - СамГТУ, Самара. - 1994. - 19 с.

29. Ганджа С. А. Вентильные электрические машины с аксиальным магнитным потоком. Анализ, синтез, внедрение в производство: Диссертация... д. техн.наук. - Екатеринбург, 2012. - 196 с.

30. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в Ма1;ЬаЬ. - СПб.: Корона принт. - 2001.

31. Гладков Л.А., Курейчик В. В., Курейчик М.В. Генетические алгоритмы. / под ред. В.М Курейчика. - М.: ФИЗМАТЛИТ. - 2006. -320 с.

32. Гончаров А.С., Миронов С.М., Борисова Э.Э. Анализ перспектив создания бесконтактных электроприводов постоянного тока нового поколения на основе нанотехнологий. / Электротехнические комплексы и системы управления. - 2011. - №2.

33. Горелов В.А., Болдырев А.Н. ЦКБА: новое оборудование и перспективные направления в арматуре для военно-морского флота. / Трубопроводная арматура и оборудование. - 2013.

34. Горягин В. Ф., Загрядский В. И., Сычева Т. А. Оптимальное проектирование взрывозащищенных асинхронных двигателей. -Донецк, 1980 - 200 с.

35. Гутер Р. С. Оптимизация методом частичного улучшения по группам переменных. / Математические методы решения экономических задач. - М.: «Наука» - 1968.

36. Демирчан К. С. Моделирование магнитных полей. - Л.: Энергия. -1974.

37. Демирчан К.С. Чечурин В.Л. Машинные расчеты электромагнитных полей. - М.: Высш.шк., - 1986. - 239 с.

38. Дубенский А.А. Бесконтактные двигатели постоянного тока. - М.: Энергия, 1967. - 144 с.

39. Епифанов О.К. Современный ряд высокомоментных двигателей для безредукторных следящих систем: результаты разработки и производства. // Электротехника. - 2005. - №2. с.36-48.

40. Еремеев А.В. Генетические алгоритмы и оптимизация. Учеб. пособие.

41. Жуков В.П., Нестерин В.А. Высокомоментные вентильные электродвигатели серии 5ДВМ. // Электротехника. - 2000. - №6. -с.19-21.

42. Захаров А.А. Сравнительный анализ коллекторных асинхронных и вентильных электродвигателей, применяемых в узлах железнодорожной автоматики. / Всероссийская научно-практическая конференция «Общество, наука, инновации» // Сборник материалов, -2014. - с. 2059-2061.

43. Захаров А.А. Технико-экономическое обоснование применения в узлах железнодорожной автоматики ОАО «РЖД» Вентильного электродвигателя. /Всероссийская научно-практическая конференция «Общество, наука, инновации»: сборник материалов, 2014. - с. 20622064.

44. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. - М.: Мир, 1986. - 317 с.

45. Зойтендек Г. Методы возможных направлений. - М.: изд-во иностр. лит., 1963. - 176 с.

46. Иванов А.А. Авиационный вентильный электропривод с электромеханическим торможением: Дис...канд.техн.наук. - М.:МЭИ. - 1985. - 265 с.

47. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины: учебник для вузов. В двух томах. / А.В. Иванов-Смоленский. - М.: Издательский дом МЭИ. - 2006.

48. Ивоботенко Б. А., Ильинский Н. Ф., Копылов И. П. Планирование эксперимента в электромеханике. - «Энергия», 1975. - 184 с.

49. Ишутинов В.В. Применение методов оптимизации при проектировании вентильных электродвигателей постоянного тока с постоянными магнитами для специальных приводов. / Электротехника. - 2014. - №4. - с.46-50.

50. Ишутинов В.В. Савин А.А. Применение современного программного обеспечения для проектирования высокодинамичных приводов. / Электротехника. - 2015 (Ориентировочная дата публикации).

51. Карабасов Ю. С. Новые материалы. - М. «МИСИС» - 2002.

52. Копелиович Д.Б., Мельников Ю.П. Пат. РФ 2466491. Регулируемый генератор магнитного поля на основе структур Хальбаха. - 2012.

53. Копылов И. П. Проектирование электрических машин. / И.П. Копылов, Ф.А. Горяинов, Б.К. Клоков и др.; под ред. И.П. Копылова. // Учеб. пособие для вузов.- М.: Энергия, 1980. - 496 с.

54. Копылов И. П. Проектирование электрических машин. - М.: Высш. Шк. - 2002. - 757 с.

55. Кудреватых Н.В., Остоушко А.А., Тарасов Е.Н. Исследование деградации магнитных свойств постоянных магнитов из сплава Кё-Бе-В в солевых растворах и водороднох средах при наличие покрытий. // Электротехника. - 1999. - №10. с.20-23.

56. Лебедев Н.И. Электрические и конструктивные схемы мощных вентильных двигателей. / В кн.: Вентильные электродвигатели. - Л.: ВНИИЭлектромаш. - 1981. с. 95-109.

57. Лебедев А. М. Следящие электроприводы станков с ЧПУ. / А. М. Лебедев, Р. Т. Орлова, А. В. Пальцев. - М.: Энергоатомиздат. - 1988. -223 с.

58. Левин А.В. Электрический самолет: от идеи до реализации. / А.В. Левин, И.И. Алексеев, С.А. Харитонов, Л.К. Ковалев. - М.: Машиностроение. - 2010. - 288 с.

59. Ледовский А.Н. Электрические машины с высококоэрцитивными постоянными магнитами. - М.: Энергоатомиздат. - 1985. - 168 с.

60. Лифанов В.А. Расчет электрических машин малой мощности с возбуждением от постоянных магнитов. / В.А. Лифанов. // Учеб. пособие - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ. - 2010. - 164 с.

61. Лозенко В.К. Вентильные электродвигатели авиационных механизмов: Дис...д. техн. наук. - М.: МЭИ. - 1985. - 535 с.

62. Лопухина Е. М., Семенчуков Г. А. Автоматизированное проектирование электрических машин малой мощности. / Лопухина Е. М., Семенчуков Г. А. // Учеб. Пособие. - М.: Высш. Шк. - 2002. - 511 с.: ил.

63. Малышев Е.Н. Специальные режимы работы и возможности авиационного электропривода с синхронно вращающимся вентильными электродвигателями: Автореф.дис.канд.техн.наук. -М.: МЭИ, - 1921 с. ДСП.

64. Мейстель A.M., Наумычева К.И. Итоги науки и техники. / Серия Электропривод и автоматизация промышленных установок. // Т.4. Электропривод с вентильными двигателями. - М.: ВИНИТИ. - 1974. -217 с.

65. Мейстель A.M. Электроприводы с вентильными двигателями. / Электротехническая промышленностьсть. // Сер. Электропривод. -1973. - Вып. 5. - с.47 52.

66. Микеров А. Г., Епифанова Л. М. - Труды 5 Международной конференции по автоматизированному электроприводу АЭП2007.

67. Мирошник И. В. Теория автоматического управления. / Линейные системы. - СПб.: Питер. - 2005. - 336 с.

68. Носков В.А. Синхронный двигатель с постоянными магнитами для электропривода металлообрабатывающих станков // Электротехника. - 1983. - №10. - с.ЗЗ -38.

69. Ньютон Г. Ц., Раше Р. В. Перспективы применения исполнительных электродвигателей в рулевых приводах ракет. / Вопросы ракетной техники. - 1963.

70. Овчинников И. Е. Вентильные электрические двигатели и привод на их основе. / Овчинников И. Е.: Курс лекций. - СПб.: КОРОНА-Век, 2006. - 336 с.

71. Опалев Ю. Г. Вентильные электродвигатели для прецизионных быстродействующих приводов мехатронных технологических модулей: Диссертация. канд.техн. наук. - Чебоксары: ЧГУ. - 2011 -194 с.

72. Опалев Ю.Г. Новая серия отечественных вентильных электродвигателей для универсальных технологических роботов. / Опалев Ю.Г., Нестерин В.А., Волокитина Е.В., Данилов Н.А. // Электротехника. - 2011. - №7. - с.13-16.

73. Осин И.Л. Синхронные микродвигатели с постоянными магнитами. / И.Л. Осин, В.П. Колесников, Ф.М. Юферов. - М.: Энергия. - 1976.

74. Певзнер Л.Д. Теория систем управления. - М.: Издательство московского государственного горного университета. - 2002. - 472 с.

75. Постников В.А., Семисалов В.В. Исследование динамических режимов шаговых и вентильных двигателей малой мощности на базе модели обобщенной синхронной машины. // Электричество. - 2002. -№5. - с.53-60.

76. Потапов В.Н. Исследование и разработка методов диагностирования авиационных электродвигателей постоянного тока: Автореф. Дисс... канд.техн.наук. - Киев: Книга. - 1981. - 23 с.

77. Присмотрова Л.К. Проектирование и конструирование электрических машин малой мощности. / Л.К. Присмотрова, Е.Н. Пировских. // Учеб. пособие - Киров: ПРИП ФГБОУ ВПО «ВятГУ», 2012. - 516 с.

78. Пятин Ю. М. Справочник по постоянным магнитам. - М.:Энергия, 1980.

79. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. - М.: Мир. -1979. - 392 с.

80. Санталов А.М. Разработка и исследование вентильных электродивгателей с возбуждением от постоянных магнитов при питании от источника ограниченной мощности: Дис... канд. техн. наук. - М.: МЭИ, 1987. - 239 с.

81. Татур Т. А. Основы теории электромагнитного поля: справочное пособие. - М.: Высш. Шк. - 1987. - 287 с.

82. Терзян А. А. Автоматизированное проектирование электрических машин. - М.:Энергоатомиздат, 1983. - 256 с.

83. Тихменев Б.Н. Электровозы переменного тока со статическими преобразователями. - М.: Трансжелдориздат. - 1958. - 267 с.

84. Толкунов В.П., Фрумин В.Л. Казначеев В.А. Разработка и исследование вентильных двигателей средней мощности. / Машинно-вентильные системы, коммутация коллекторных электрических машин. // Межвуз. сб. науч. тр. - Куйбышев: Куйб. Политехн. ин-т. -1981. с. 66-71.

85. Халютин С.П. Проблемы создания автономных рулевых приводов для систем управления полетом. // Датчики и системы. - 2003. - №7. -с.22-24.

86. Хедли Д. А. Нелинейное и динамическое программирование. - М.: «Мир». - 1967. - 506 с.

87. Чернов Е. А., Кузьмин В. П., Синичкин С. Г. Электроприводы подач станков с ЧПУ: Справочное пособие. - Горький: Волго-Вятское кн. Изд-во, 1986. - 271 с., ил.

88. Чигарев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров: Справ. пособие. М.: Машиностроение-1, 2004. 512 с.

89. Шакарьян Ю.Г. Итоги науки и техники. / Сер. Электропривод и автоматизация промышленных установок. Т.2. // Под ред. Ю.Г. Шакаряна - М.: ВИНИТИ. - 1990.

90. Штоейер Р. Многокритериальная оптимизация. Теория, вычисления и приложения: пер. с англ. - М.: Радио и связь. - 1992. - 504 с. ил.

91. Alexanderson F.W., Mittag A.H. «Thyratron» motor. / Elec. Eng. 1934. -v.53. N 11. - p. 1517 -1523.

92. Bernard T. Merritt, Robert F. Post, Gary R. Dreifuerst, Donald A. Bender. Halbach Array Motor/Generators - A Novel Generalized Electric Machine. / Halbach Festschrift Symposium. - Berkeley. - CAS February 3. - 1995.

93. Deb, K., Kumar, A. Realcoded genetic algorithms with simulated binary crossover: studies on multimodal and multiobjective problems. // Complex Systems, 9(6). - p. 431-454.

94. Herrera F., Lozano M., Verdegay J.L. Tackling real-coded Genetic algorithms: operators and tools for the behaviour analysis. // Artificial Intelligence Review, Vol. 12, N. 4. - 1998. - p. 265-319.

95. Herrera F., Lozano M., Sanchez A.M. Hybrid Crossover Operators for Real-Coded Genetic Algorithms: An Experimental Study // Soft Comput. 9(4): 280-298 (2005).

96. Jamamoto S., Takeda M., Takanashi S. AC thiristormotor PERMOTRON. / Fuji. Elec. J. - 1980. - N 12. - P. 661-667.

97. Kern Е. Der Kommutator lose einphasen lokomotivmotor fur 40 bis 60 Herz. / Elektrische bahnen. - 1931. - N 11. - p. 313.

98. Koza, John R. Genetic programming: on the programming of computers by means of natural selection. / A Bradford book. - The MIT Press. -London. - 1992.

99. Robin B. Genetic Algorithm Tutorial. 4. / Mathematical foundations. -1999.

100. Takeda Mikio, Yanai Ginjiro. MC Permotron. / Fuji. Elec. J. - 1975. -№12. - P.625-630.

101. Toshiba AC thiristormotor MF PACK-III. / Toshiba KSA. E99093. 1. -1977. - 19 p.

102.Willis C.N. A study of the Thyratron Commutator Motor. / Gen. Elec. -Rev. - 1933. - v. 36. - N 2. - p. 76-80.

103.Wright A. Genetic algorithms for real parameter optimization. // Foundations of Genetic Algorithms. - V. 1. - 1991. - p. 205-218.

104.Пат. на полезную модель №72798, Российская Федерация, МПК: B62D

H02K. Электродвигатель для электромеханического усилителя руля. / Тойдеряков А. А., Нестерин В. А., Гусев С. А.; опубл. 27.04.2008.

105.Пат. на полезную модель №144527 RU Российская Федерация, МКИ Н02К1/27. Ротор электрической машины. / Ишутинов В.В. Булатов В.А.; заявитель и патентообладатель ОАО «ЛЕПСЕ». - заявл. 24.04.2014.

106.Пат. на изобретение №2497275. Кодовая шкала. / А. А. Ожиганов, П. А. Прибыткин, О.П. Канышева, В. В. Павлов, В. А. Шубарев. Заявл. 17.07.12.

107. Заявка на изобретение №2013216846/07(039880). Российская Федерация, МКИ Н02К1/27. Ротор электрической машины. /Ишутинов В.В. Булатов В.А.; заявитель ОАО «ЛЕПСЕ». - заявл. 11.06.2013.

108.Номенклатурный перечень изделий ОАО «ЛЕПСЕ».

109.ГОСТ 27471-87.

110.МАЕР.680093.001 ТУ.

111.МОП 44 001.03-2013.

112. Электронный ресурс www.pdfgeni.com/book.

113. Электронный ресурс http://www.etel.ch/torque_motors/principle

114. Электронный ресурс http://www.applimotion.com/uto.php

115. Электронный ресурс http://mashap.maverick.ru/russian/princip.htm

116. Электронный ресурс Amtc.ru

117. Электронный ресурс ecomag33.ru.

118. Электронный ресурс http://www.basegroup.ru/library/optimization/real coded ga/

119. Электронный ресурс http://qai.narod.ru/GA/genoperators.html 120.Электронный ресурс Melandr.ru.

121. Электронный ресурс ANSYS.com.

122. Электронный ресурс Siemens.com. 123.Электронный ресурс elpti.ru.

124. Электронный ресурс okbiskra.ru.

125.Википедия.

Утверждаю

ктор ОАд«ЛЕПСЕ»

В. А. Альгин

2015 г.

АКТ

об использовании результатов кандидатской диссертации руководителя

проекта ОАО «ЛЕПСЕ»

Ишутинова Вячеслава Владимировича

«АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ ВЫСОКОДИНАМИЧНОГО

ЭЛЕКТРОПРИВОДА».

В настоящее время для электромашиностроительных предприятий предъявляются качественно новые высокие требования в области создания специальных электроприводов. Одним из возможных путей решения этой проблемы является разработка электродвигателей (и на их базе электроприводов), обеспечивающих широкий диапазон частоты вращения, хорошие регулировочные свойства, высокие энергетические и динамические показатели при малых массогабаритных показателях и высокой надежности. Вентильные электродвигатели обладают всеми вышеперечисленными свойствами.

В свете поставленных задач на ОАО «ЛЕПСЕ» ведутся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию вентильных электродвигателей и высокодинамичных электроприводов на их основе. В кандидатской диссертации «Анализ и оптимизация вентильного электродвигателя для высокодинамичного электропривода»

систематизированы результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по разработке вентильных электродвигателей и электроприводов на их основе; предложена методика оптимального

проектирования вентильных электродвигателей, в частности с помощью методов нелинейного программирования и генетического алгоритма; в данную методику включены электромагнитные и тепловые расчеты методом конечных элементов, а также имитационное моделирование вентильного электродвигателя в составе вентильного электропривода; исследованы новые возможности улучшения показателей вентильных электродвигателей (в частности оформлен патент на изобретение и патент на полезную модель).

С учетом рекомендаций, предложенных в данной диссертации, выполнен ряд работ по разработке вентильных электродвигателей для различных электроприводов при непосредственном участии

Ишутинова В.В.:

- выполнены расчеты и оптимизация трех типоразмеров вентильных электродвигателей по опытно-конструкторской работе «Привод-12-ЭППД» Министерства промышленности и торговли Российской Федерации;

- разработаны три типоразмера вентильных электродвигателей по опытно-конструкторской работе «Привод-12-ЭППД» Министерства промышленности и торговли Российской Федерации;

- разработаны вентильные электродвигатели ДБУ44-3 00-9 (научно-исследовательская работа) и ДБУЗ 8-200-11 (опытно-конструкторская работа) для высокодинамичных электроприводов.

При личном участии Ишутинова В. В. разработаны методики расчетов и моделирования вентильных электродвигателей в ANS YS:

- методика электромагнитных расчетов;

- методика параметрических расчетов;

- методика оптимизационных расчетов с помощью метода нелинейного программирования;

- методика оптимизационных расчетов с помощью генетического алгоритма.

В дальнейшем будут разработаны методики имитационного моделирования, тепловых, механических и связанных расчетов.

Разработанные методики, выполненные с учетом рекомендаций, изложенных в кандидатской диссертации, позволяют улучшить показатели

вентильных электродвигателей, автоматизировать процесс проектирования, сократить время на расчеты и разработку электродвигателей. Выводы и рекомендации, полученные в кандидатской диссертации, найдут широкое применение при разработке вентильных электродвигателей и вентильных электроприводов для авиационной и специальной техники.

Главный конструктор ОКБ ОАО «ЛЕПСЕ»

А. В. Фролов

Результаты оптимизационного расчета Результаты оптимизационного расчета ГА в табличном виде представлены в таблице Б.1. Расчет интегральной функции цели ГА представлен на рис. Б.1.

Таблица Б.1 - Результаты оптимизационного расчета ГА

Еуа!иаиоп ~755 748 715 286 672 542 818 381 768 754 ЗЭЗ 777 555 284 636 415 480 780 735 411 732 316 467 363 830 838 5Э1 811 471 442 328 327 707 302 436 767 515 373 352

йго Ц М( Щ Ти Уг Уг с1е1

18.84гшгп 29.86тт 3.484тпп 13.27 1.751 гтгт 2.862тт 3.323тт ■;.8021 тгп 000040587

18.73гш1 2Э.43п1гп 3.391 тгп 13.36 1.731 гтгт 2.896тт 3.461тт 0.7838тт 0.00040508

18.51 гпгп 30.12тгп 3.467тпп 13 41 1.721 гтгт 2.83тт 3.446тт 0.7606тт 0.0003Э30Э

18.54гш1 ЗО.ОЗтгп 3.55Эгпгп 12.75 1.763гтгт 2.821 тгп З.ЗЭЭтт 0.7902тт 0.00038291

18.71 гпгп 29.99тт 3.502тт 13.03 1.721 гтгт 2.837тпп 3.452тт 0.7710ГПГП 0.00037574

18.84тт 29.48тт 3.436тт 13.32 1.761 тт 2.941 тт 3.357тт 0.7928тт 0.00037052

10.00ГПГП 29.8тт 3.388тт 13.11 1.757гтгт 2.942тт 3.49тт 0.7792тт 0.00037008

18.56гшг1п 2Э.ЭЭгпгп З.ЗЗгпт 13.26 1.704гтгт 2.837тт 3.264тт 0.8157тт 0.0003681

18.85гпт 30.47тт 3.423тт 12.65 I 737гтгт 2.859тт 3.468тт 0.7482тгт 0.00036531

18.64гшг1п 30.43п1Г1п 3.131 тгп 12.94 1.715гтгт 2.888тт 3.434тт 0.7564тпг1 0.00034561

18.68гш1 2Э.72ГПГП 3.223тт 13.48 1 764тгт 2.899тт 3.378тт 0.8083тт 0.00033841

18.82тгп 30.5тпп 3.436тт 13.32 1.715гтгт 2.851 тт 3.372тт 0.7672тт 0.00031357

18.61 гпгп 29.66ппг1п 3.4Этт 12.83 1.745гтгт 2.908тт 3.418тт О.7800ГПГП 0.0003063Э

18.45гш1 29.85тт 3.34гтт 14.05 1.71 Этт 2.787тт 3.278гтт 0.7985тгт 0.0003034

18.53гшг1п 29.61 тгп 3.406тпп 12.97 1.714тт 2.786тт З.Зтпп 0.785тт 0.00030131

18.73гш1 30.68тт 3.21 ппт 13.2 1.723тт 2.941 тт 3.4тт 0. 7450П1ГП 0.00030101

18.83гш1 2Э.8тгп 3.382тт 12.49 1 781 тт 2.852тт 3.417тт 0.7347тт 0.00029778

18.7гш1 30.17тт 3.462тпп 13.15 1.754тт 2.83тт З.ЗбЗтт 0.7788тт 0.0002975

18.7гшт 29.12тгп З.ЗЗЭтгп 13.2 1.737тт 2.91 Зтт 3.35тт 0.7692тт 0.00029118

18.81 гпгп 20.12гпгп 3.274ппгп 13.06 1.733тт 2.923тт 3.361тт 0.791 Этт 0.00028144

18.63гшг1п 2Э.87гпгп 3.472тт 13.05 1.747тт 2.815тт 3.415гпт 0.7853тт 0.00027411

18.62тт 29. ББгтппп 3.391 гтпгп 13.52 1.729тт 2.901 тт 3.337тт 0.7889тт 0.00027144

18.71 гпгп 2Э.80ГПГП 3.525тпп 13.28 1 763тт 2.969тт 3.449тт 0.7468тт 0.00026986

18.56гшг1п ЗИ1.34гппп 3.356тт 13.11 1.757тт 2.847тт 3.433тт 0.755тт 0.000261 ЭЭ

18.84тгп 30.54тпп 3.31 тгп 12.48 1 784тт 2.934тт 3.41 бгтт 0.7Э83тт 0.00024693

13.Збгпгп 30.82гпгп 3.13бппгп 13.11 1.71 Этт 2.918тт З.ЗЭтт 0.76Э8тт 0.00023694

18.81 гтгп 29.6тпп 3.35Бгпгп 12.74 1 76Этт 2.955тт 3.41 бтт 0.7735тт 0.00023533

13.ЗЭгпгп ЗО.ЗЗтгп 3.100ГПГП 12.59 1.76лпт 2.94тт 3.41 бтт 0.802тт 0.00023517

18.86гш1 2Э.73гпгп З.ЗОЭгпт 12.65 1.731 тт 2.924тт 3.388тт 0.79Э4тт 0.00023184

18.67гпт 29.37гш1 3.467тпп 13.25 1.768гтт 2.92тт 3.453тт 0.7668тт 0.00022974

18.68тгп 30.24гпгп З.ЗбЭтпп 13.16 1.756тт 2.835тт 3.387тт 0.7711тт 0.00020151

10.4Эгпгп 2Э.42гпгп 3.361 тгп 12.81 1.724тт 2.867тт 3.364тт 0.7Э45тт 0.00018923

1 0.00ГПГП 30.37ппг1п 3.1 Эбтгп 12.7 1.745тт 2.911тт 3.436тт 0.8026тт 0.00017968

18.71 гпгп 2Э.80тгп 3.35Эгпгп 13.05 1.74Этт 2.894тт 3.426тт 0.791 Этт 0.00016344

18.72тпп 29.93тт 3.422тт 12.89 1.72Этт 2.924тт 3.432тт 0.7408тт 0.00016178

10.02гпгп 30.43тпп 3.19ппт 13.03 1.745тт 2.939тт 3.422тт 0.7652тт 0.00015766

18.91 гпгп 2Э.8Эгпгп 3.364тпп 12.96 1.737тт 2.91 Зтт 3.391тт 0.7Э58тт 0.00013938

18.73гш1 ЗО.Ббтпп 3.264гпгп 13.23 1,734тт 2.922тт 3.408тт 0.7546тт 0.00011787

10.00ГПГП 29.63ппг1п 3.421 гтпгп 13.17 1.761 тт 2.899тт З.З&бтт 0.7836тт 0.00011454

13.65гтт 30.55тт 3.264гтт 13.27 1.727тт 0 7684тт

Отношение магнитных индукций в ВДПТ ОАО «ЛЕПСЕ»

Наименование В8 ,Тл В2 ,Тл Ва ,Тл В]- ,Тл ва в8 в8

ВДПТ в7 в7 Ва

ДБУ38-200-11 0,70 2,39 1,69 1,63 0,71 0,29 0,41

ДБУ38-10-3 0,60 2,08 1,47 1,49 0,71 0,29 0,41

ДБУ38-50-10 0,60 2,10 1,49 1,40 0,71 0,28 0,40

ДБУ44-300-9 0,70 2,40 1,80 1,80 0,75 0,29 0,39

ДБУ32-70-12 0,71 2,32 1,81 1,74 0,76 0,31 0,39

ДБУ40-200-9 0,71 2,39 1,80 1,99 0,71 0,30 0,39

ДБУ50-380-7 0,70 2,41 1,71 1,81 0,71 0,29 0,41

ДБУ60-4-3 0,74 2,22 1,54 1,64 0,69 0,33 0,48

ДБУ60-220-1 0,75 1,97 1,12 0,82 0,57 0,38 0,67

ДБУ70-0,16-3,4 0,71 1,88 1,22 1,31 0,65 0,38 0,58

Приложение Г Варианты МС роторов Характеристики роторов ВДПТ и, соответственно, показатели ВДПТ

зависят не только от материала ПМ, но и от конструкций роторов.

Существуют следующие конструкции МС роторов, преимущества и

недостатки которых рассмотрены в [29, 59, 9,24, 11]:

- МС типа "звездочка" (явнополюсная и неявнополюсная) [88];

- МС коллекторного типа [59];

- мозаичная МС [92,117,72];

- МС с аксиальным магнитным потоком [29];

- МС на эффекте Хальбаха [52, 92, 72, 31,117].

На рис. Д.1 представлены вышеперечисленные МС.

К достоинствам конструкции ротора с радиальной МС (неявнополюсной) можно отнести [59]:

- простора и высокая технологичность;

- малое значение индуктивности, а, следовательно, высокая жесткость механической характеристики;

Основным достоинством коллекторной конструкции МС ротора является максимальное использование энергии магнитов. В данной конструкции можно обеспечить более высокую магнитную индукцию в воздушном зазоре, чем в радиальной МС. При этом наибольший эффект коллекторная конструкция дает

при большом числе полюсов при высоком отношении , т.е. ширины ПМ к

произведению полюсного деления и полюсного перекрытия [59].

К недостаткам магнитной системы коллекторного типа следует отнести

[59]:

- значение удельной энергии ротора значительно ниже удельной энергии магнита;

- наличие полюсов из магнитомягкой стали увеличивает индуктивность и, следовательно, снижает жесткость внешней характеристики, усложняет совмещение двигательного и генераторного режима;

- сложность конструкции.

-5!

\\\\\\\>

§ 5 N

1

§ Н |

N 5

К\\\\\\\]

г)

а д)

а) Радиальная; б) Коллекторная; в) Мозаичная; г) На эффекте Хальбаха; д) С аксиальным магнитным потоком (один из вариантов) Рис. Д.1 - МС роторов ВДПТ

К достоинствам мозаичной системы следует отнести [117,72]:

- максимально возможное значение магнитного потока с единицы объема ротора;

- высокое значение индукции в воздушном зазоре;

- высокие энергетические показатели электрической машины;

- позволяет увеличить удельный момент электрической машины;

- увеличить КПД;

- позволяет получить самую низкую индуктивность обмотки якоря и повысить быстродействие СМ.

К недостаткам мозаичной МС следует отнести:

- сложность выполнения расчетов;

- сложность конструкции и технологического процесса.

Одной из разновидностей мозаичной МС является МС на эффекте Хальбаха. Наилучший эффект концентрации магнитного потока достигается при использовании не менее пяти элементарных ПМ на полюс [72, 52]. В целом данная МС уступает мозаичной МС по энергетическим показателям и технологичности.

Всевозможные варианты МС с аксиальным магнитным потоком, а также особенности конструкции ВД с аксиальным магнитным потоком показаны в

[29].

К достоинствам МС с аксиальным магнитным потоком относятся [29]:

- возможность выполнения роторов больших диаметров;

- при оптимально спроектированной конструкции ВД с аксиальным магнитным потоком в условиях ограничения габарита вдоль оси вращения могут иметь лучшие удельные массогабаритные и энергетические показатели по сравнению с радиальными ЭМ;

- современные технологии позволяют сделать ВМАП экономичными при производстве и надежными в эксплуатации.

К недостаткам МС с аксиальным магнитным потоком относятся:

- большой момент инерции вращающихся частей и, как следствие, низкие динамические показатели.

Приложение Д Характеристики магнитных материалов

Таблица Д.1 - Характеристики марок ПМ

Марка ПМ Вг, Не, (ВН)тах, Рабочая Температура

Тл кА/м кДж/м3 температура, С Кюри, 0С

КС20ММ17 0,70 520 95 120-150 725

КС37 0,77 540 110 150-200 725

КС25ДЦ-150 0,90 690 150 150-300 825

КС25ДЦ-175 0,95 720 180 150-300 825

КС25ДЦ-190 0,98 710 190 150-300 825

КС25ДЦ-210 1,02 740 210 150-300 825

КС25ДЦ-240-780 1,10 780 220 150-300 825

КС25ДЦ-240-840 1,16 840 240 150-300 825

N408 1,24 939 302 до150 340

Ж0и 1,26 940 303 до 180 350

Ш5Б 1,17 860 263 до 200 350

N34 А 1,17 860 255 до 240 350

На рис. Д.1 представлены кривые размагничивания различных марок

ПМ.

(KA/m)

Г) 1.1

1Б00 140G 12Ш 10Ш 800 0CO

H(KOe)22.5 20-0 17.5 15.0 12.5 10.0

Самарий-кобальт

в;т)

N50

1100 900 880 770 680 650 440 330 220 110 0

Неодим-железо- бор

JC 2ч м

К

/

/

/ \

А \ ч

0,4

-КвЛ/н -40 -30 -20 -10

Альнико (ЮНДК)

1-28CA2J0

3- 25В А 70 1 /

/ НУ J /

■Г/

/ / V

* J

( 1 f

В.Г М.кА/т

Н.кА/т -зх -7во -г*о -жа -т (Ое) (-«*юХ мооХ-яюАХ-хмн-зааон-

гго -яо -ta о

ЪЩ){-100В)(-500)

Бариевые и стронциевые Рис.Д.1. Кривые размагничивания марок ПМ

Таблица Д.2 - Характеристики различных марок ЭС и ПММС

Марка ЭС/ПММС Толщина листа, мм Индукция насыщения, Тл Удельные потери, Вт/кг Коэффициент заполнения пакета статора сталью

2212 0,5 1,9-2,0 P1,5/50 5,0 0,950-0,970

2412 0,35 1,9-2,0 P1,5/50 2,7 0,930

2421 0,27 1,9-2,0 P 1,0/400 20 0,910

27КХ 0,2 2,0-2,15 P 1,5/400 80 0,900

49К2ФА 0,2/0,35 2,3-2,4 P2,0/400 45-55 0,910/0,930

Результаты расчета интегральной функции цели при различных вариантах

настроек ГА

Таблица Е.1 - Влияние настроек ГА на интегральную функцию цели

№ Число Число Операт Число Оптимум Число М(и) ББХ ББ РМ* Значение

Вар генер аций родит елей °р инициа лизации детей Парето индивидов для след. генерации функции цели

1 5 10 10 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,01280

2 10 10 10 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,01280

3 15 10 10 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,01280

4 20 10 10 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,01180

5 25 10 10 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00751

6 30 10 10 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00230

7 40 10 10 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00180

8 60 10 10 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00148

9 80 10 10 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00148

10 120 10 10 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00050

11 5 10 10 20 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00660

12 10 10 10 20 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00660

13 15 10 10 20 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00390

14 20 10 10 20 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00370

15 20 10 10 30 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00450

16 20 10 10 40 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00130

17 20 10 10 60 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00025

18 15 20 10 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,01280

19 20 20 10 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,01180

20 20 30 10 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,01180

21 20 40 10 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,01180

22 20 50 10 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,01180

23 15 20 10 20 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00830

24 20 20 10 20 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00611

25 20 30 10 30 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00107

26 20 40 10 40 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00115

27 20 50 10 50 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00008

28 20 60 10 60 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00010

29 20 10 20 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00536

30 20 10 40 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00332

31 20 10 60 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00158

32 20 10 120 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00389

33 20 10 240 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00917

33.1 20 10 480 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00363

33.2 20 10 720 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00299

33.3 20 10 2300 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00434

34 120 10 120 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00109

35 120 10 240 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00016

35.1 120 10 720 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00067

35.2 240 10 480 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00031

36 15 20 20 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00658

37 20 20 20 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00536

38 20 40 40 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00331

39 20 60 60 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00158

40 20 120 120 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00389

41 20 10 20 20 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00197

42 20 10 40 40 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00028

43 20 10 60 60 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00028

44 20 10 80 80 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00014

45 20 10 120 120 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00003

46 20 5 5 5 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00499

47 20 10 10 10 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,01180

48 20 15 15 15 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00148

49 20 20 20 20 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00245

50 20 30 30 30 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00056

51 20 40 40 40 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00022

52 30 30 30 30 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00056

53 40 40 40 40 5 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00001

54 10 10 10 10 2 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,01280

55 30 10 10 10 2 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00231

56 120 10 10 10 2 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00050

57 10 10 10 10 10 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,01280

58 30 10 10 10 10 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00231

59 120 10 10 10 10 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00050

60 120 10 10 10 20 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00050

61 20 10 10 20 2 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00376

62 20 10 10 40 2 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00134

63 20 10 10 60 2 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00025

64 20 10 10 20 10 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00376

65 20 10 10 40 10 10 5 1,1,0 0,05 0,1,1 0,00134