Введение к работе
Актуальность темы.
Опыт эксплуатации различных автономных механизмов складирования хлопка-сырца в хлопкоперерабатывающей промышленности показывает, что для повышения надежности и производительности нх работы, снижения материалоемкости и энергопотребления, необходимо создать и использовать безредукторные, бесконтактные электрические привода. Например, метатель-распределитель хлопка-сырца, разработанный РНЦ "Хлопкопром" ГА получился громоздким и тяжелым из-за использования стандартного редукторного электропривода, т.е. малоприменим для автономного его использования.
Большие возможности при создании экономичных электроприводов для различных областей применения открываются с разработкой н внедрением систем привода на базе электрических машин с разомкнутым магнитопроводом (ЭМРМ), позволяющие объединить электрическую машину с рабочим органом механизма без каких-либо передаточных звеньев, т.е. дают возможность упростить кинематику многих производственных механизмов, уменьшить потери в передачах и повысить надежность производственного механизма в целом.'
Однако низкие технико-экономические показатели ЭМРМ по сравнению с
обычными асинхронными двигателями тормозят их внедрение. До настоящего
времени нет четко сформулированной и достаточно обоснованной методики
расчета двигателей. V
Актуальность работы определяется необходимостью разработки бсзредукторного электропривода на основе электрических машин с разомкнутым магнитопроводом применительно к автономным механизмам складирования хлопка-сырца, в частности, привода метателя-распределителя и в соответствии с этим, отыскание путей улучшения их технико-экономических показателей, позволяющие приблизить электромеханические показатели таких машин к показателям электрических машин нормального исполнения. Данная задача может быть решена за счет конструкции и схем обмоток вторичного элемента с соответствующей разработкой методов расчета характеристик машин с учетом их технологических особенностей и широкого применения методов математического моделирования на ЭВМ.
Цель рабртм
Основной целью работы является разработка н создание безредукторного привода для механизмов складирования хлопка-сырца на основе электрических машин с разомкнутым магнитопроводом с повышенными технико-экономическими показателями за счет применения специальных конструкций магиитопроводов и обмоток вторичных элементов (ВЭ).
В соответствии с поставлешюй целью в работе решаются следующие задачи:
- определить механизмы в хлопководческом комплексе, в которых электропривод с электрическими машинами нормального исполнения является тормозом в создании более упрощенных их конструкций, повышении надежности и производительности;
-на примере метателя-распределителя хлопка-сырца показать преимущества,' которые дает использование безредукторного электропривода;
- выявить пути повышения технико-экономических показателей ЭМРМ, в
частности с луговым статором, как наиболее применимым непосредственно к
сельхозмеханизмам;
- разработать новые конструкции ВЭ и их обмоток, специализированных для
конкретных практических приложений;
- создать обобщенную математическую модель, позволяющую описывать
процессы в ЭМРМ с любым типом вторичной обмотки;
разработать методику предварительного расчета ЭМРМ с обмоткой на ВЭ для выбора рациональной схемы вторичной обмотки;
проверить экспериментально точность предлагаемой методики на опытной модели;
- практически реализовать полученные результаты в виде метателя-
распределителя хлопка - сырца с ЭМРМ.
Положения, выносимые на -заптиту.
- разработанный опытный образец метателя-распределителя с безредук-
торным электроприводом на основе ЭМРМ;
новые конструкции вторичных элементов ЭМРМ с дуговым статором и соответствующие им схемы обмоток применительно к приводу колкового барабана метателя-распределителя хлопка-сырца;
математические модели ЭМРМ с различными обмотками на вторичном элементе;
результаты исследований влияния различных типов обмоток ВЭ и схем их соединений на технико-экономические показатели ЭМРМ;
методика электромагнитного расчета ЭМРМ с различными типами обмоток на ВЭ.
Научнзя новизна. ' _,
- получены рекомендации по созданию ЭМРМ с улучшенными технико-
экономическими показателями ч расширенными функциональными возможностями
за счет применения специальных конструкций мапштопроиодов и обмоток
вторичных элементов;
- предложены новые конструкции вторичных элементов ЭМРМ и
соответствующие им схемы обмоток;
разработана математическая модель ЭМРМ с универсальной обмоткой вторичного элемента;
исследовано влияние типа обмоток вторичного элемента и схем их соединений на технико-экономические показатели ЭМРМ;
разработана методика электромагнитного расчета ЭМРМ с различными типами обмоток на вторичном элементе.
Практическая пенность результатов работы.
Разработанный безредукторный электропривод для автономных механизмов складирования хлопка-сырца позволяет при сохранении требуемых технологических параметров, уменьшить потребляемую мощность, упростить кинематику и значительно снизить весовые показатели механизма.
Разработана методика расчета ЭМРМ с обмоткой на ВЭ, позволяющая учесть особенности протекающих в них піроцессов, выбрать оптимальную схему вторичной обмотки, повысить точность аналитических исследований и проектных расчетов.
Реализаиня результатов работы.
Результаты работы были использованы при создании опытного образца метателя-распределителя хлопка - сырца с встроенным электроприводом на основе электрической машины с дуговым статором.
Основные результаты работы используются на обобщенных итоговых отчетах лаборатории "Электрические машины и системы их управления" по направлению приоритетной темы 2.3 "Разработка научных основ и технических средств рационального использования энергоресурсов и эффективных энергосберегающих технологий" задание 2.3.2.2 "Разработка технических средств для создания более совершенных электрических машин и электромеханических комплексов, повышения их надежности в сельском хозяйстве".
Апробация, работы.
Основные положения диссертационной работы доложил» и обсуждены на международной научно-технической конференции по математическому моделированию и вычислительному эксперименту (г.Ташкент, 1994г.) и на научном коллоквиуме молодых ученых и аспирантов Республики Узбекистан, посвященного 600-летию Мирзо-Улугбека, проведенного по инициативе ГКНТ (Ташкент, 1994г.), а также на объединенных семинарах лабораторий института энергетики и аитоматики АН РУз, научно-техшгческой секции ТИИИМСХ, ТИТП.
Публикация-
По теме диссертации опубликованы 4 работы, из .них 1 статья в Узбекском журнале "Проблемы информатики и энергетики", 1 статья в сборнике научных трудов и 2 тезиса докладов на международной научно-техшгческой конфері.їінии и коллоквиуме молодых ученых Республики Узбекистан.
Получен патент Узбекистана >2454 на изобретите "Асинхронный электродвигатель".
Структура и объем диссертация.
Диссертация содержит 115 страниц машинописного текста, СЗ рисунка, 5 таблиц и состоит из введения, < 5 глав, заключения, списка использованной литературы из 71 наименований и 2 приложений.
