پیستون موتور هواپیما VD-4K (M-253K).

توسعه دهنده: OKB-36 (Rybinsk)
کشور: اتحاد جماهیر شوروی
شروع توسعه: 1949
ساخت: 1950

M-253K (VD-4K) - موتور هواپیمای شوروی نوع ترکیبی(توربوترکیب)، ساخته شده بر اساس طرح ستاره بلوک. موتور یک ستاره بلوک 24 سیلندر (شش بلوک 4 سیلندر هر کدام).

تاریخچه موتور ترکیبی VD-4K چندان رایج نیست و ریشه در دوره قبل از جنگ دارد. واقعیت این است که آنها شروع به ایجاد آن کردند نه در یک دفتر تخصصی طراحی موتور هواپیما، بلکه در یکی از بخش های موسسه هواپیمایی مسکو. در اواخر سال 1938، کمیسر خلق وقت صنعت هوانوردی، م.م. معمولاً پارامترهای یک پیشرفت جدید در زمینه ساخت موتور بر اساس تجزیه و تحلیل طولانی مدت از روندها و نیازهای آینده صنعت هواپیماسازی خودمان و همچنین وضعیت شاخه های فناوری مشابه در خارج از کشور انتخاب می شوند. M.M. Kaganovich ، به طور کلی ، فرد بدی نیست ، اما به دلیل ارادت خود به ایده ها و رهبران ، یک روح نومنکلاتوری (امروز مدیر حمام ، فردا رئیس صنعت هوانوردی) به این مقام رسیده است ، که در این زمینه خیلی آگاه نیست. تمام پیچیدگی های "انتخاب اولیه پارامترهای اصلی برای طراحی"، به سادگی در دو داده های موتور M-105 ضرب می شود. از این رو به این نتیجه رسید موتور جدیدقرار بود قدرت 2100-2300 اسب بخار را توسعه دهد. در ارتفاع 8000 متری

G.S. Skubachevsky با گروهی از دانشجویان و دانشجویان فارغ التحصیل سه گزینه چیدمان را برای یک موتور 24 سیلندر طراحی کردند: X شکل، H شکل و نوعی ستاره چهار ردیف با شش سیلندر در هر ردیف. آخرین گزینه موفق ترین بود: قطر آن مانند موتور M-11 فقط 1065 میلی متر بود. فرض بر این بود که یک سوپرشارژر گریز از مرکز سه سرعته برای افزایش ارتفاع و راندمان استفاده شود. نیروگاهپیچ های ضد چرخش را بالا ببرید.

در ژوئیه 1939، یک فرمان دولتی در مورد طراحی موتور به نام M-250 ظاهر شد. یک KB-2 ویژه در MAI در حال ایجاد است، از دانشجویان، فارغ التحصیلان و کارمندان CIAM تشکیل شده است، معلمان سایر بخش های MAI نیز در آن مشارکت داشتند. کار طراحی آغاز شد و در 1 آوریل 1940، پروژه M-250 توسط موسسه تحقیقات نیروی هوایی تصویب شد، تصمیم به ساخت یک موتور آزمایشی در کارخانه شماره 16 در Voronezh گرفته شد. اولین پرتاب M-250 در جایگاه در روز سرنوشت ساز 22 ژوئن 1941 انجام شد. در آزمایشات، موتور قدرت اعلام شده 2500 اسب بخار را نشان داد. سپس به صورت پراکنده روی موتور در شرایط جنگ و تخلیه کار کنید. آنها واقعاً در سال 1946 به موضوع بازگشتند ، هنگامی که وظیفه ای برای موتوری با ظرفیت 3500 اسب بخار برای ماشین های سنگین جدید توپولف دریافت شد. OKB-36 در ریبینسک تحت رهبری V.A. Dobrynin، بر اساس زمینه های نظری و عملی برای M-250، در مدت کوتاهی موتور M-251TK (VD-3TK) را ایجاد می کند.

در ژانویه 1949، OKB-36، بر اساس M-251TK، پیشنهاد کرد که یک موتور ترکیبی جدید M-253K با حداکثر قدرت 4300 اسب بخار ایجاد کند. و با مصرف سوخت خاص در حالت های کروز در محدوده 0.185 - 0.195 کیلوگرم در اسب بخار. این کار در چارچوب طراحی هواپیمای "85" انجام شد، موضوعی که در آن زمان برای MAP به عنوان مهمترین موضوع تعیین شده بود.

پروژه M-253K بر اساس اصول زیر بود:
— حداقل تغییراتدر طراحی M-251TK، که با دقت و قابلیت اطمینان بالای قطعات و مجموعه های M-251TK، تایید شده در طول آزمایشات، و همچنین زمان کوتاه اختصاص داده شده برای توسعه، توجیه شد.
- حداکثر استفاده از انرژی گازهای خروجیبه منظور به حداقل رساندن تقویت موتور اصلی پیستون از نظر تقویت و به دست آوردن مصرف سوخت مشخص شده (افزایش بوست در مقایسه با M-251TK تنها 7٪ در حالت برخاستن انجام شد).

M-253K قرار بود یک نصب ترکیبی، متشکل از دو واحدهای قدرت، موتوری با سه توربین ضربه ای و توربوشارژر با نازل جت متغیر که از گازهای خروجی موتور انرژی دریافت می کرد. استفاده از توربین های ضربه ای امکان بهبود راندمان را به میزان 10-11% فراهم کرد، استفاده از یک توربوشارژر قدرتمند با ارتفاع 11000 متر، با راندمان بالا در همه حالت ها، با استفاده از واکنش گازهای خروجی در یک نازل جت قابل تنظیم، باعث شد. افزایش بهره وری عملیاتی 20-25٪ امکان پذیر است.

در سپتامبر 1949، پیش نویس کاری تکمیل شد و نقشه های واحدهای جدید - توربین های ضربه ای و توربوشارژر TK-36 توسعه یافت. در طول طراحی، کار فشرده سازی در ایستگاه مانیتورینگ کاهش یافت و از تزریق مخلوط آب به الکل برای حالت های اجباری استفاده شد. در نتیجه کار انجام شده، OKB-36 موفق به دستیابی موثر و کامل شد واحد قابل اعتماد، که مبنای آن صرف شد موتور پیستونی. طرح منطقی او، به شکل یک ستاره چهار ردیفه شش بلوکی با مایع خنک شده، امکان ایجاد یک طراحی فشرده و سفت را فراهم می کند که وزن مخصوص پایین و ویژگی های عملکرد بالا را ارائه می دهد.
در همان سپتامبر 1949، فرمان شماره 3929-1608 برای هواپیمای 85 الزامات اساسی زیر را برای موتور M-253K مطرح کرد:
- قدرت برخاستن - 4300 اسب بخار؛
- قدرت نامی در ارتفاع 8000-9000 متر - 3200 اسب بخار.
— مصرف خاصسوخت در حالت قدرت نامی 0.5-0.6 - 0.185-0.195 کیلوگرم در اسب بخار.
- وزن خشک (بدون واحد فشار) - 1900 کیلوگرم.

در دسامبر 1950، لازم بود که موتور را به تست‌های نیمکت 100 ساعته دولتی تحویل دهد. برای تست های روی نیمکت و پرواز، لازم بود در مدت کوتاهی 20 نسخه از M-253K ساخته شود.

در ژانویه 1950، اولین موتور آماده شد، سپس 23 موتور دیگر ساخته شد. در ژوئن-دسامبر، آزمایش های کارخانه ای 100 ساعته روی چندین موتور انجام می شود. در دسامبر 1950، M-253K، همراه با TK-36، برای آزمایشات روی میز دولتی ارائه شد، که با نتایج مثبت در اوایل فوریه 1951 تکمیل شد، و انطباق کامل تمام پارامترها با پارامترهای داده شده و همچنین تایید شد. قابلیت اطمینان طراحی در پایان آزمایشات دولتی، M-253K نام VD-4K را دریافت می کند.

موتور VD-4K.

در نیمه دوم سال 1950، VD-4K در آزمایشگاه پرواز Tu-4LL نصب شد. تا پایان سال 1950، اولین مرحله آزمایشات پروازی به پایان رسید. یک VD-4K با تجربه آزمایش شد، سه نفر دیگر ASh-73TK تمام وقت بودند. این کارها توسط LII انجام شد و نتایج مثبت آنها دلیل خوبی برای نصب این موتورها بر روی 85 هواپیمای اول شد. رقبای OKB-19 با قدرتمندتر، اما "خام" تر ASh-2K خود، زمان برای اولین پرواز نداشتند. آزمایشات و اصلاحات بیشتر VD-4K در طول اجرای برنامه آزمایشی مشترک بر روی 85 هواپیما و همچنین پروازهای آزمایشی موازی Tu-4LL با VD-4K انجام شد. آزمایشگاه تمام اقدامات برای اصلاح موتور را آزمایش کرد. این به تسریع روند آزمایش مشترک کمک کرد. به ویژه، یک فن اضافی در سیستم خنک کننده موتور در Tu-4LL کار شد.

VD-4K سرانجام در پایان می 1951 به هواپیمای "85" اختصاص یافت، زمانی که تصمیم بر این شد که "85" در اولین پرواز با VD-4K بالا برود، زیرا ASh-2K هنوز از بیماری رنج می برد. بیماری های دوران کودکی». در جریان تنظیم دقیق نصب موتور Tu-85، یک فن بر روی VD-4K نصب شد. خنک کننده اجباری. نیرو با استفاده از یک گیربکس سیاره ای تک شفت با یک سیستم تهویه موتور یکپارچه به پروانه، یک AB-55 پنج پره یا یک AB-44 چهار پره منتقل می شد.

با تکمیل رسمی برنامه ساخت Tu-85، کار بر روی VD-4K به تدریج محدود شد. ساخت و آزمایش پرواز VD-4K به اوج توسعه موتور هواپیما پیستونی تبدیل شد. این امر مستلزم حل طیف گسترده ای از مشکلات در زمینه استحکام و دینامیک ماشین آلات، مهندسی حرارت، دینامیک گاز، علم مواد و فناوری تولید بود.

برای ایجاد VD-4K، گروهی از کارگران OKB-36 و TsIAM در سال 1951 جایزه استالین را دریافت کردند.

قطر سیلندر، میلی متر: 148
کورس پیستون، میلی متر: 144 میلی متر
تعداد سیلندر: 24 عدد
وزن خشک، کیلوگرم: 2065 (بدون توربوشارژر)
جلد، ل: 59.43
قدرت، اسب بخار: 3250/4300
نسبت تراکم: 7.0
کمپرسور: ARC تک مرحله ای تک سرعته
سیستم خنک کننده: خنک کننده مایع.

فهرست منابع:
V.R. Kotelnikov. هوانوردی داخلی موتورهای پیستونی.
وی ریگمانت. آخرین بمب افکن های پیستونی
TsAGI. ساختمان هواپیما در اتحاد جماهیر شوروی 1917-1945. کتاب دوم.

موتور سوپاپ (VD)

یکی از امیدوارکننده‌ترین و پرکاربردترین درایوهای الکتریکی با ماشین‌های سنکرون، موتور سوپاپ بدون جاروبک یا بدون تماس است که در آن سرعت و گشتاور توسط ولتاژ ورودی، جریان تحریک و زاویه پیشروی روشن کردن سوپاپ‌ها با کنترل خودکار کنترل می‌شود. با فرکانس عرضه این ویژگی های تنظیم ماشین ها را دارد جریان مستقیمو قابلیت اطمینان سیستم جریان متناوب.

قابلیت اطمینان یک SM معمولی بالاتر از قابلیت اطمینان هر ماشین دیگری است و از نظر هزینه بعد از روتور قفس سنجاب ناهمزمان در رتبه دوم قرار دارد. SM بدون تماس هم به روش معمول (با استفاده از سیستم های تحریک بدون جاروبک با یکسو کننده های دوار) و هم به روش های جدید (با استفاده از آهنرباهای دائمیروی روتور، روتور پنجه ای شکل و سیم پیچ تحریک روی استاتور و غیره).

به دلیل سادگی گسترده تریندارای موتورهای DC (a) و AC (b) DC با مبدلهایی که در حالت منبع فعلی کار می کنند.

برخلاف درایوهای کنترل شده با فرکانس، در موتور بدون جاروبک، سوئیچینگ تریستور به دلیل EMF موتور (ماشین) انجام می شود. سوئیچینگ ماشین المان های راکتیو حجیم ولتاژ بالا را در اینورتر حذف می کند. این امر مدار را بسیار ساده می کند و توان کلی آن را کاهش می دهد و در نهایت کیفیت تبدیل انرژی را بهبود می بخشد. اما در راه اندازی و سرعت پایین، خرابی سوئیچینگ به دلیل عدم وجود یا مقدار کم EMF رخ می دهد. در موتور DC بدون جاروبک، روش های راه اندازی زیر امکان پذیر است:

· نامتقارن؛

با سوئیچینگ مصنوعی؛

با تعویض اجباری

روش اول، با سادگی ظاهری، دارای اشکالات جدی است - شروع کنترل نشده است و سوئیچینگ در برق، به عنوان یک قاعده، مدارهای ولتاژ بالا ضروری است.

روش دوم راه اندازی شامل استفاده از یک اینورتر مستقل است که از انرژی راکتیو عناصر سوئیچینگ (خازن ها و چوک ها) استفاده می کند. در این مورد، مدار به طور قابل توجهی پیچیده تر می شود، وزن و هزینه اینورتر افزایش می یابد.

راه سوم شروع با سوئیچینگ اجباری با قطع پالس های کنترل یا انتقال چرخه ای یکسو کننده به حالت اینورتر برای زمان تعویض تریستورهای اینورتر انجام می شود. این روش به حداقل تلاش نیاز دارد. معایب مشخصهکاهش گشتاور راه اندازی موتور و افزایش جزئی در توان راکتیو مصرفی است.

شروع کموتاسیون اجباری نیز در یک مدار یکسو کننده کنترل نشده انجام می شود. در این حالت، اینورتر تنظیم ولتاژ عرض پالس را انجام می دهد. این روش مستلزم استفاده از ترانزیستور یا تریستور دروازه ای در اینورتر است.

مشکل راه اندازی به سادگی در سیستمی با یک سیکلوکونورتر (b) حل می شود، که در آن عملکردهای یکسوسازی و وارونگی توسط همان تریستورها انجام می شود، که تبدیل ولتاژ و فرکانس منبع را مستقیماً به ولتاژ و فرکانس انجام می دهد. از موتور چنین سیستمی حاوی تعداد بیشتری تریستور نسبت به مبدل با پیوند DC است، اما به دلیل عدم وجود دستگاه های راه اندازی، یک تبدیل انرژی و کاهش جریان حرارتی تریستور، مقرون به صرفه و قابل اعتماد است.

در مداری با سیکلوکونورتر، سوئیچینگ طبیعی در کل محدوده سرعت عملکرد HP هم بین تریستورها در گروه های کاری و هم بین تریستورهای گروه های تک قطبی انجام می شود. مورد دوم زمانی اتفاق می افتد که سیگنال های سوئیچینگ فازهای شبکه و موتور در زمان منطبق شوند. سوئیچینگ ماشین توسط EMF موتور بین تریستورهای گروه های تک قطبی در فرکانس های بالاتر از 0.1 ... 0.15 سرعت موتور انجام می شود.

معکوس کردن HP به دو صورت ساده و امکان پذیر است:

· افزایش زاویه پیشروی بیش از 90 0 .

· معکوس کردن دو فاز سیگنال با DPR.

پهنای باند سوئیچ HP با تغییر زاویه لید b 0 یا b (زوایای بین جریان و بر این اساس EMF بدون بار و ولتاژ دستگاه) تنظیم می شود. راه های زیر برای کنترل سوئیچ VD وجود دارد:

b 0 \u003d b 0 دقیقه \u003d f(g, q) برای d=d min =const;

b=bmin= f(g) وقتی d=dmin=const،

جایی که b 0 \u003d b + q؛ q زاویه بار ماشین سنکرون است. b=g+d; g - زاویه سوئیچینگ (همپوشانی فاز سوئیچینگ را در نظر می گیرد). د - زاویه حاشیه (خطای سیستم کنترل و زمان بازیابی خواص مسدود کننده تریستورها را در نظر می گیرد).

با حالت کنترل b=const، زاویه لید در تمام حالت های محرک ثابت می ماند و با توجه به حداکثر مقدار بار محاسبه می شود. در این مورد، جریان بدون بار مربوط به بزرگترین مقدار زاویه حاشیه (40 ... 50 درجه) است، اگرچه برای بازیابی خواص قفل شدن تریستورها کافی است 3 ... 5 درجه داشته باشید.

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

کار خوببه سایت">

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

نوشته شده در http://www.allbest.ru/

• محتوا
• معرفی
• 1 . وضعیت فعلیموضوع در منطقه طراحی VD
• 2 . نمای کلی طرح های HP، انتخاب طرح و توضیحات
• 2.1 موتور رلوکتانس سوئیچینگ
• 2.2 ماشین های سنکرون هیجان زده از آهنرباهای دائمی
• 2.3 انتخاب طراحی HP
• 3 . محاسبه تحلیلی سیستم مغناطیسی یک موتور آهنربای دائم
• 3.1 محاسبه روتور
• 3.2 محاسبه استاتور
• 3.3 محاسبه ذوزنقه ای هفتم شیار

معرفی

در حال حاضر، اکثر کشورهای توسعه یافته به طور گسترده محصولات الکتریکی با تکنولوژی بالا را معرفی می کنند که نه تنها مشکلات کاهش مصرف انرژی را حل می کند، بلکه به شما امکان می دهد مجتمع های الکتریکی با تلفات کم و تعدادی کیفیت جدید ایجاد کنید. پیشرفت در زمینه فناوری قدرت و ریزپردازنده شرایط مطلوبی را برای ایجاد نسل جدیدی از درایوهای الکتریکی مبتنی بر موتورهای الکتریکی بدون جاروبک (RM) باز کرده است. تقریباً تمام شرکت های پیشرو مهندسی برق در جهان در حال حاضر بر تولید چنین موتورهای الکتریکی مسلط هستند.

شرکت های برق پیشرو بر تولید موتورهای آهنربای دائمی (از چند وات تا صدها کیلووات) در زمینه های مختلف از جمله هوافضا، حمل و نقل، پزشکی، ماشین ابزار، فناوری کامپیوتر و غیره تسلط دارند.

یکی از موانع اصلی برای معرفی گسترده درایوهای سوپاپ در تجهیزات، هزینه بالای آهنرباهای دائمی است. بنابراین، کاربرد اصلی VD ها در صنعت هوانوردی و فضایی یافت شد، جایی که هزینه محصول یک پارامتر ثانویه است.

این پروژه شرایط مرجع برای طراحی یک موتور بدون جاروبک را توسعه داد، روش هایی را برای تجزیه و تحلیل فرآیندهای الکترومغناطیسی و الکترومکانیکی در HP در نظر گرفت، یک محاسبه تحلیلی از سیستم مغناطیسی یک موتور بدون جاروبک را انجام داد و ساخت مدل کامپیوتریسیستم مغناطیسی

1. وضعیت فعلی موضوع در زمینه طراحی VD

جهت‌های اصلی برای بهبود VD عبارتند از: توسعه و استفاده از مواد مغناطیسی پیشرفته‌تر، توسعه گزینه‌های جدید طراحی EMF، کوچک‌سازی بخش الکترونیکی دستگاه و ایجاد انواع جدیدی از سنسورها. طی 15-10 سال گذشته در کشور ما و خارج از کشور فناوری‌هایی توسعه یافته و تولید مواد مغناطیسی سخت با اجبار بالا بر پایه ترکیبات بین فلزی کبالت با فلزات خاکی کمیاب راه‌اندازی شده است. انرژی ویژه بالای آهنرباهای دائمی خاکی کمیاب می تواند وزن و ابعاد کلی ماشین های الکتریکی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. بهبود مدارها، طراحی‌ها و فناوری ساخت رایانه‌های شخصی در حال حاضر از طریق استفاده گسترده از فناوری لایه نازک هیبریدی برای تولید مدارهای مجتمع بزرگ و نیرو دادن به مدارهای مجتمع بزرگ (VLSI) صورت می‌گیرد که پیچیدگی ساخت آن به شدت وابسته است. بر پیچیدگی ساختاری آنها اساساً امکانات عملکردی و مداری جدیدی برای یکپارچه‌سازی پردازش داده‌های دیجیتال و آنالوگ، فیلتر کردن و تبدیل سیگنال باز می‌شود، که مهمترین آنها ایجاد ساختارهای توزیع شده یکپارچه قدرتمند مقاوم در برابر خطا، "محافظت از خود" در برابر اضافه بار، بار و قدرت است. اغتشاشات و حفظ مشخصات سیستم در صورت خرابی های موضعی در خود سازه. ساختارهای VLSI امکان تنظیم تقریباً قطعی تقریباً هر منبعی از بخش الکترونیکی VD را فراهم می کند. همراه با بهبود مصالح، عناصر، سازه ها، تکنولوژی تولید و مشخصات فنیالزامات سختگیرانه تری بر قابلیت اطمینان VD تحمیل می شود. این الزامات به وضوح در توسعه و ایجاد عناصر محرک درایوهای الکتریکی قابل تنظیم مکانیسم های خاص و سیستم های اتوماسیون آشکار می شود. هواپیما، زمانی که بسته به هدف موتور و شرایط استفاده از آن، قابلیت اطمینان با ترکیبی از چندین ویژگی تعیین می شود: عملکرد بدون شکست، دوام و پایداری. الزامات برای اطمینان از احتمال بالا اغلب به عنوان شاخص های قابلیت اطمینان مطرح می شود. زمان کار(p = 0.99500 ... 0.99999)، زمان تا شکست (5000 ... 20000 ساعت)، منبع اختصاص داده شده (110000 ... 350000 شامل) با کل زمان عملیاتی 250 ... 5500 ساعت) یا عمر مفید اختصاص داده شده ( 14 ... 20 سال)، میانگین ماندگاری (9 ... 20 سال). در این راستا، در حال حاضر در مرحله مطالعه طراحی گزینه های HP، لازم است سطح فعلی توسعه مهندسی برق و فناوری الکترونیک را در نظر گرفت، خرابی های احتمالی عناصر را تجزیه و تحلیل کرد و تأثیر آنها را بر ویژگی های خروجی و عملکرد موتور بررسی کرد. ارائه روش های بهینه پشتیبان گیری، اقداماتی برای تشخیص وضعیت فنی و مدیریت قابلیت اطمینان VD. این مسائل اجزای یک رویکرد سیستماتیک برای طراحی سیستم های فنی پیچیده هستند. یکی از راه های ایجاد موتورهای با قابلیت اطمینان بالا، افزایش تعداد فازهای EMF در توان موتور ثابت است. این امر باعث می شود تا میزان جریان در هر فاز سیم پیچ باز کاهش یابد و رایانه شخصی در یک طراحی یکپارچه ساخته شود که امکان تعبیه دومی را در بدنه ماشین الکتریکی فراهم می کند. تنوع حاصل از طرح‌های اتصال ممکن، روش‌های منبع تغذیه و الگوریتم‌های سوئیچینگ فازهای سیم‌پیچ آرمیچر، اجرای EMF را ممکن می‌سازد، ساختار و پارامترهای آن می‌تواند به طور خودکار بسته به اهداف و شرایط عملیاتی و اجرای مستقل سوئیچینگ تغییر کند. کانال ها برای هر فاز، قابلیت اطمینان دستگاه را بر اساس اصول رزرو عملکردی افزایش می دهند.

اگر در ماشینی با تعداد فاز کم، اکثریت قریب به اتفاق خرابی عناصر منجر به شکست کاملموتور، سپس در یک ماشین چند فاز، عملکرد را می توان حفظ کرد، اگرچه ویژگی های خروجی موتور تغییر می کند. این باعث می شود که راه دیگری برای افزایش کار وجود داشته باشد. افزایش تعداد فازهای EMI تأثیر خرابی در کانال کنترل یا فاز EMI بر ویژگی های VD را کاهش می دهد. از طرفی افزایش تعداد فازها منجر به افزایش احتمال خرابی در یکی از آنها می شود. بنابراین، لازم است در اینجا به دنبال یک مصالحه معقول، بر اساس الزامات ویژگی های خروجی، از یک سو، و منابع و قابلیت اطمینان دستگاه، از سوی دیگر، باشیم. با احتمال خرابی شناخته شده یک کانال، می توان چنین تعدادی از فازهای EMF را پیدا کرد که با در نظر گرفتن احتمال یک یا چند خرابی در تجهیزات کنترل و ویژگی های خروجی رضایت بخش، شاخص های مشخص شده قابلیت اطمینان موتور را ارائه می دهد. HP. استفاده از این روش افزونگی ویژگی های خاص خود را دارد که باید در مطالعه مورد توجه قرار گیرد فرآیندهای فیزیکیو طراحی VD به طور کلی. این روش با تمایل عمومی برای افزایش تعداد فازهای EMF، بر اساس شرایط بهبود عملکرد، همزمان است. برای حل این مشکلات، توسعه روش های کلی برای مطالعه فرآیندهای الکترومغناطیسی به منظور به دست آوردن یک ارزیابی کمی از ویژگی های HP چند فاز در حالت های عملکرد عادی و در صورت خرابی ضروری است. عناصر منفردطرح.

2. بررسی اجمالی گزینه های طراحی برای HP، انتخاب و شرح طرح

به عنوان بخشی از VD، سه نوع ماشین الکتریکی غیر تماسی کاربرد پیدا کرده اند، به طور عمده:

1) ماشین های سنکرون با تحریک از آهنرباهای دائمی.

2) ماشین های سلف با سیم پیچ تحریک (به آنها محوری نیز می گویند).

3) ماشین های ریلوکتانس سنکرون (موتور سوپاپ بر اساس آنها موتور رلوکتانس سوپاپ نیز نامیده می شود که اصطلاحات نام های HP بر اساس ماشین های 2 و 3 را اشتباه می گیرد).

در اصل امکان استفاده از ماشین سنکرون کلاسیک با تحریک الکترومغناطیسیو حتی یک ماشین ناهمزمان. اما در مورد اول، یکی از مزایای اصلی VD از بین می رود - عدم تماس، و در مورد دیگر - اجرای بازخورد در موقعیت روتور دشوار است.

2.1 موتور رلوکتانس سوئیچینگ

موتور رلوکتانس سوئیچینگ (VID) نسبتاً است نوع جدیدمبدل انرژی الکترومکانیکی، که ترکیبی از خواص یک ماشین الکتریکی و یک سیستم یکپارچه از یک درایو الکتریکی کنترل شده است. مانند هر موتور الکتریکی، تبدیل انرژی الکتریکی حاصل از شبکه تامین به انرژی مکانیکی منتقل شده به بار را فراهم می کند. به عنوان یک سیستم محرک الکتریکی کنترل شده، VID امکان کنترل این فرآیند را مطابق با ویژگی های یک بار خاص فراهم می کند: تنظیم سرعت، گشتاور، قدرت و غیره.

VID یک سیستم الکترومکاترونیک نسبتاً پیچیده است که بلوک دیاگرام آن در شکل نشان داده شده است. 2.1

شکل 2.1 - نمای بلوک دیاگرام

این شامل: یک ماشین سلف (IM)، یک مبدل فرکانس، یک سیستم کنترل و یک حسگر موقعیت روتور (RPS) است. هدف عملکردی این عناصر VID واضح است: مبدل فرکانس، توان فازهای IM را با پالس های ولتاژ تک قطبی تامین می کند. مستطیلی شکل; IM تبدیل انرژی الکترومکانیکی را انجام می دهد، سیستم کنترل، مطابق با الگوریتم تعبیه شده در آن و سیگنال های بازخوردی که از سنسور موقعیت روتور می آید، این فرآیند را کنترل می کند.

در ساختار خود، VIE هیچ تفاوتی با آن ندارد سیستم کلاسیکدرایو الکتریکی قابل تنظیم به همین دلیل است که تمام خواص خود را دارد. با این حال، بر خلاف یک درایو الکتریکی کنترل شده، به عنوان مثال، با یک موتور ناهمزمان، IM در VID خودکفا نیست. اساساً نمی تواند بدون مبدل فرکانس و سیستم کنترل کار کند. مبدل فرکانس و سیستم کنترل اجزای جدایی ناپذیر IM هستند که برای اجرای تبدیل انرژی الکترومکانیکی ضروری هستند. این حق ادعا را به شما می دهد که مجموع عناصر ساختاری ارائه شده در شکل 1. 1 نه تنها یک سیستم محرک الکتریکی کنترل شده، بلکه یک مبدل انرژی الکترومکانیکی است.

IM که بخشی از VID است می تواند طرح های مختلفی داشته باشد. روی انجیر برای مثال، 2.2، مقطعی از یک IM پیکربندی 8/6 4 فاز را نشان می دهد. هنگام تعیین پیکربندی IM، رقم اول تعداد قطب های استاتور و دومی - روتور را نشان می دهد.

برنج. 2.2 مقطع IM 4 فاز پیکربندی 8/6.

تجزیه و تحلیل انجیر. 2.2 نشان می دهد که IM دارای ویژگی های طراحی زیر است.

هسته های استاتور و روتور ساختار قطب برجسته ای دارند.

تعداد قطب ها نسبتاً کم است. در این حالت تعداد قطب های استاتور از تعداد قطب های روتور بیشتر است.

هسته های استاتور و روتور چند لایه هستند.

سیم پیچ استاتور یک سیم پیچ متمرکز است. می تواند تک فاز یا چند فاز باشد.

فاز IM، به عنوان یک قاعده، شامل دو سیم پیچ است که در قطب های استاتور کاملاً مخالف قرار دارند. IM شناخته شده با تعداد دو برابر قطب استاتور و روتور. در نسخه 4 فاز دارای پیکربندی 16/12 هستند. فاز چنین IM شامل دو جفت سیم پیچ است که روی قطب های استاتور به گونه ای قرار گرفته اند که محورهای آنها متعامد باشد.

سیم پیچ های فاز ممکن است به صورت موازی یا سری به صورت الکتریکی متصل شوند. در مغناطیسی - مطابق یا شمارنده.

هیچ سیم پیچی روی روتور IM وجود ندارد.

VID هم یک ماشین الکتریکی و هم یک سیستم محرک متغیر یکپارچه است. این یک وحدت ارگانیک از IM، مبدل فرکانس و سیستم ریزپردازندهمدیریت. بنابراین تمام مزایا و معایب آن را می توان به دو گروه تقسیم کرد:

ویژگی های ناشی از MI;

ویژگی های ناشی از مبدل فرکانس و سیستم کنترل.

مطابق با این گروه ها، مزایا و معایب VID در زیر آورده شده است.

مزایای VID و معایب ناشی از MI:

مزایای

سادگی و ساخت طراحی IM.

کم هزینه؛

قابلیت اطمینان بالا؛

قابلیت نگهداری بالا؛

تلفات کم در روتور؛

اثرات دمای حداقل؛

ممان اینرسی کم؛

توانایی کار با سرعت بالا؛

توانایی کار در محیط های تهاجمی؛

درجه بالای بازیافت

ایرادات

سطح بالای سر و صدا و لرزش؛

استفاده ضعیف از فولاد؛

عملیات فقط در رابطه با مبدل فرکانس امکان پذیر است.

ضایعات قابل توجه مهر زنی؛

مزایا و معایب VID با توجه به مبدل فرکانس و سیستم کنترل:

مزایای

امکان کنترل بهینه فرآیند تبدیل انرژی الکترومکانیکی برای یک دستگاه بار خاص.

وزن و اندازه و ویژگی های انرژی بالا.

ایرادات

کاهش سازگاری الکتریکی با شبکه به دلیل محتوای بالاهارمونیک های بالاتر در جریان های سیم پیچ

برنامه های کاربردی VID

استفاده از VID به عنوان یک درایو الکتریکی برای مکانیسم هایی که در آن، با توجه به شرایط عملیاتی، تنظیم در طیف گسترده ای از سرعت های چرخشی مورد نیاز است، بسیار مناسب است. یک مثال در اینجا می تواند درایوهای الکتریکی ماشین ابزار با یک عدد باشد مدیریت برنامهو روبات های صنعتی

اگر نیاز به کنترل سرعت با شرایط عملیاتی دشوار ترکیب شود، کارایی استفاده از VIM به طور قابل توجهی افزایش می یابد، همانطور که در محرک های الکتریکی برای متالورژی، معدن و انبار وسایل نقلیه الکتریکی وجود دارد.

صنعت دارد کلاس بزرگدستگاه‌ها و مکانیسم‌هایی که از یک درایو الکتریکی غیرقابل تنظیم استفاده می‌کنند، که در آن بازده انرژی در هنگام استفاده از یک درایو الکتریکی قابل تنظیم به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. این دستگاه ها عمدتاً شامل کمپرسورها، پمپ ها و فن ها هستند. استفاده از VIEW در اینجا بسیار امیدوارکننده است.

2.2 ماشین های سنکرون آهنربای دائمی

موتور شیر یک موتور سنکرون بر اساس اصل تنظیم فرکانس با خود سنکرونیزاسیون است که ماهیت آن کنترل بردار میدان مغناطیسی استاتور بسته به موقعیت روتور است. موتورهای BLDC یا PMSM را موتورهای DC بدون جاروبک نیز می نامند، زیرا کنترل کننده چنین موتوری معمولاً با ولتاژ DC تغذیه می شود.

این نوع موتور برای بهبود خواص موتورهای DC طراحی شده است. الزامات بالا برای مکانیزم های اجرایی(به ویژه میکرودرایوهای پرسرعت برای موقعیت یابی دقیق) منجر به استفاده از موتورهای DC خاص شد: بدون جاروبک موتورهای سه فازجریان مستقیم (BLDC یا BLDC). از نظر ساختاری، آنها شبیه موتورهای سنکرون AC هستند: روتور مغناطیسی در یک استاتور چند لایه با سیم پیچ های سه فاز می چرخد. اما RPM تابعی از بار و ولتاژ استاتور است. این تابع با تغییر سیم پیچ های استاتور بسته به مختصات روتور اجرا می شود. BLDCها با سنسورهای جداگانه روی روتور و بدون سنسور جداگانه در دسترس هستند. سنسورهای هال به عنوان سنسورهای جداگانه استفاده می شوند. اگر اجرا بدون سنسور جداگانه باشد، سیم پیچ استاتور به عنوان یک عنصر ثابت عمل می کند. هنگامی که آهنربا می چرخد، روتور یک EMF را در سیم پیچ های استاتور القا می کند و در نتیجه جریان ایجاد می شود. هنگامی که یک سیم پیچ خاموش می شود، سیگنالی که در آن القا شده است اندازه گیری و پردازش می شود. این الگوریتم به یک پردازشگر سیگنال نیاز دارد. برای ترمز و معکوس کردن BDPS، به مدار پل معکوس برق نیازی نیست - کافی است پالس های کنترلی را به ترتیب معکوس روی سیم پیچ های استاتور اعمال کنید.

در موتور بدون جاروبک (VD)، سلف روی روتور (به شکل آهنرباهای دائمی)، سیم پیچ آرمیچر روی استاتور (موتور سنکرون) قرار دارد. ولتاژ تغذیه سیم پیچ های موتور بسته به موقعیت روتور شکل می گیرد. اگر در موتورهای DC از کلکتور برای این منظور استفاده می شد، در موتور بدون جاروبک عملکرد آن توسط یک سوئیچ نیمه هادی (سنسور موقعیت روتور (RPS) با یک اینورتر انجام می شود.

تفاوت اصلی بین VD و موتور سنکرون، خود سنکرون شدن آن با کمک DPR است، در نتیجه در VD، فرکانس چرخش میدان متناسب با سرعت روتور است.

استاتور طراحی سنتی دارد و شبیه استاتور است ماشین ناهمزمان. این شامل یک بدنه، یک هسته ساخته شده از فولاد الکتریکی و یک سیم پیچ مسی است که در شیارهایی در امتداد محیط هسته قرار گرفته است. تعداد سیم پیچ ها تعداد فازهای موتور را تعیین می کند. برای خود راه اندازی و چرخش، دو فاز کافی است - سینوس و کسینوس. معمولا VD سه فاز، کمتر - چهار فاز.

با توجه به روش تخمگذار چرخش در سیم پیچ های استاتور، موتورهای با معکوس نیروی محرکه برقیشکل موج ذوزنقه ای (BLDC) و سینوسی (PMSM). طبق روش فاز عرضه برقهمچنین در انواع موتورهای مربوطه به صورت ذوزنقه ای یا سینوسی متفاوت است.

روتور با استفاده از آهنرباهای دائمی ساخته می شود و معمولاً دارای دو تا هشت جفت قطب با قطب شمال و جنوب متناوب است.

در ابتدا از آهنرباهای فریت برای ساخت روتور استفاده شد. آنها معمولی و ارزان هستند، اما نقطه ضعف آنها سطح پایین القای مغناطیسی است. آهنرباهای ساخته شده از آلیاژهای عناصر کمیاب خاکی اکنون محبوبیت پیدا می کنند، زیرا به شما امکان می دهند سطح بالاالقای مغناطیسی و کاهش اندازه روتور.

سنسور موقعیت روتور (RPS) بازخوردی را در مورد موقعیت روتور ارائه می دهد. کار او ممکن است بر اساس اصول مختلف- فتوالکتریک، القایی، روی اثر هال، و غیره. سنسورهای هال و فوتوالکتریک محبوب ترین ها شده اند، زیرا آنها عملاً اینرسی نیستند و به شما امکان می دهند از تاخیر کانال بازخورد در موقعیت روتور خلاص شوید.

سیگنال های سنسور توسط دستگاه کنترل به ترکیبی از ولتاژهای کنترلی تبدیل می شوند که کلیدهای قدرت را کنترل می کنند، به طوری که در هر سیکل (فاز) کار موتور دو کلید روشن می شود و دو سیم پیچ از سه سیم پیچ آرمیچر به صورت سری به یکدیگر متصل می شوند. شبکه. سیم‌پیچ‌های آرمیچر U، V، W با شیفت 120 درجه روی استاتور قرار دارند و ابتدا و انتهای آن‌ها به هم متصل می‌شوند تا هنگام تعویض کلیدها، میدان مغناطیسی چرخشی ایجاد شود.

سیستم کنترل شامل کلیدهای قدرت، اغلب تریستورها یا ترانزیستورهای قدرت گیت عایق است. از این میان، یک اینورتر ولتاژ یا یک اینورتر جریان مونتاژ می شود. سیستم مدیریت کلید معمولاً با استفاده از میکروکنترلر پیاده سازی می شود. وجود میکروکنترلر نیاز دارد تعداد زیادی ازعملیات محاسباتی برای کنترل موتور

اصل کار HP بر این واقعیت استوار است که کنترلر HP سیم پیچ های استاتور را سوئیچ می کند تا بردار میدان مغناطیسی استاتور همیشه متعامد با بردار میدان مغناطیسی روتور باشد. با استفاده از مدولاسیون عرض پالس (PWM)، کنترل کننده جریان عبوری از سیم پیچ های HP را کنترل می کند. بردار میدان مغناطیسی استاتور و در نتیجه ممان عمل بر روتور HP تنظیم می شود. علامت زاویه بین بردارها جهت لحظه ای که روی روتور اثر می کند را تعیین می کند.

درجه در محاسبه - برق. از نظر تعداد جفت قطب روتور کمتر از درجات هندسی هستند. به عنوان مثال، در یک HP با روتور دارای 3 جفت قطب، زاویه بهینه بین بردارها 90 درجه / 3 = 30 درجه خواهد بود.

سوئیچینگ به گونه ای انجام می شود که شار تحریک روتور -- Ф 0 نسبت به شار آرمیچر ثابت بماند. در نتیجه برهمکنش شار آرمیچر و تحریک، گشتاور M ایجاد می شود که تمایل دارد روتور را بچرخاند تا آرمیچر و شار تحریک بر هم منطبق شوند، اما هنگامی که روتور تحت تأثیر DPR می چرخد، سیم پیچ ها سوئیچ می کنند و شار آرمیچر به مرحله بعدی تبدیل می شود.

در این حالت، بردار جریان حاصل نسبت به شار روتور جابجا شده و ساکن خواهد شد که یک لحظه بر روی شفت موتور ایجاد می کند.

در حالت کار موتور، MMF استاتور با زاویه 90 درجه جلوتر از MMF روتور است که با کمک DPR حفظ می شود. در حالت ترمز، MMF استاتور از MMF روتور عقب می ماند، زاویه 90 درجه نیز با استفاده از DPR حفظ می شود.

موتور توسط کنترلر HP کنترل می شود. کنترلر HP با تغییر مقدار PWM، گشتاور وارد بر روتور را تنظیم می کند.

بر خلاف یک موتور DC برس، سوئیچینگ در HP به صورت الکترونیکی انجام و کنترل می شود.

سیستم‌های کنترلی که الگوریتم‌هایی را برای تنظیم عرض پالس و مدولاسیون عرض پالس در کنترل HP پیاده‌سازی می‌کنند، گسترده هستند.

سیستمی که وسیع ترین محدوده کنترل سرعت را ارائه می دهد برای موتورهای با کنترل برداری است. با کمک یک مبدل فرکانس، سرعت موتور کنترل می شود و پیوند شار در دستگاه در یک سطح معین حفظ می شود.

یکی از ویژگی های تنظیم یک درایو الکتریکی با کنترل برداری این است که مختصات کنترل شده اندازه گیری شده در یک سیستم مختصات ثابت به یک سیستم دوار تبدیل می شود، یک مقدار ثابت از آنها، متناسب با اجزای بردارهای پارامترهای کنترل شده، با توجه به که اقدامات کنترلی تشکیل می شود، سپس انتقال معکوس.

نقطه ضعف این سیستم ها پیچیدگی دستگاه های کنترلی و عملکردی برای طیف وسیعی از کنترل سرعت است.

مزایا و معایب VD

در زمان های اخیر، این نوع موتور به سرعت در حال افزایش محبوبیت است و در بسیاری از صنایع نفوذ می کند. در زمینه های مختلف کاربرد پیدا می کند: از لوازم خانگی گرفته تا حمل و نقل ریلی.

شناسه با سیستم های الکترونیکیکنترل ها اغلب با هم ترکیب می شوند بهترین کیفیت ها موتورهای بدون تماسو موتورهای DC

مزایای:

سرعت و دینامیک بالا، دقت موقعیت یابی

محدوده سرعت گسترده

بدون تماس و بدون نیاز به نگهداری -- دستگاه براشلس

قابل استفاده در محیط های انفجاری و تهاجمی

ظرفیت گشتاور زیاد

عملکرد انرژی بالا (بازده بیش از 90٪ و هزینه بیش از 0.95)

عمر طولانی قابلیت اطمینان بالاو افزایش منابععملکرد به دلیل عدم وجود کنتاکت های الکتریکی کشویی

گرمای بیش از حد کم موتور الکتریکی، هنگام کار در حالت هایی با اضافه بارهای احتمالی

ایرادات:

سیستم مدیریت موتور نسبتاً پیچیده

هزینه بالای موتور، به دلیل استفاده از آهنرباهای دائمی گران قیمت در طراحی روتور

2.3 انتخاب طراحی HP

در این پروژه درسی، وظیفه محاسبه تحلیلی یک موتور براشلس با توان 11 وات و سرعت چرخش 15000 دور در دقیقه و متعاقب آن شبیه سازی کامپیوتری سیستم مغناطیسی در برنامه Elcut برای بهینه سازی بعدی سیستم مغناطیسی است. بر اساس پارامترهای خروجی مورد نیاز، بهتر است موتور رلوکتانس آهنربای دائمی را انتخاب کنید. استاتور دارای طراحی سنتی است که در شیارهای آن یک سیم پیچ سه فاز گذاشته شده است. روتور با استفاده از آهنرباهای دائمی برند KS37A-130 ساخته شده و دارای چهار قطب با بانداژ ساخته شده از انجیر تیتانیوم است. 2.3.

شکل 2.3 - طراحی روتور HP

3. محاسبه تحلیلی سیستم مغناطیسی یک موتور الکتریکی بدون جاروبک

3.1 محاسبه روتور

فرکانس جریان در سیم پیچ استاتور، هرتز،

(4.1)

ضریب قدرت،

ضریب،

توسط وابستگی تعیین می شود

توان نامی، VA،

(4.2)

حجم آهنربا

(4.3)

روتور الکترومغناطیسی موتور شیر

ضریب استفاده از آهنربا کجاست.

آهنربا KS25DS-240 به عنوان آهنربای روتور استفاده می شود.

قطر بیرونی آهنرباهای روتور، متر

(4.4)

طول آهنربا کجاست، m;

ارتفاع آهنربا (مجموعه)، متر؛

حداقل قطر بیرونی آهنرباهای روتور، متر،

(4.5)

ضخامت فاصله بین آهنرباها کجاست، m.

ما به دلایل فنی قبول می کنیم.

قوس قطبی آهنربا، m،

(4.6)

عرض قطب آهنربا، متر،

(4.7)

خط برق آهنربا، متر،

(4.8)

خط برق یوغ روتور، متر،

(4.9)

قطر شفت کجاست (تنظیم شده و پس از محاسبه مکانیکی مشخص شده است)، m.

3.2 محاسبه استاتور

قطر داخلی استاتور، متر،

(4.10)

تقسیم قطب استاتور، m،

(4.11)

نسبت همپوشانی قطب،

(4.12)

تخمینی نسبت همپوشانی قطب،

(4.13)

(4.14)

تعداد اسلات ها در هر قطب و فاز (مجموعه) کجاست.

تقسیم دندانی استاتور، m،

(4.15)

زمین پیچ در امتداد شیارها،

(4.16)

ضریب کوتاه کننده سیم پیچ،

(4.17)

ضریب توزیع،

(4.18)

جایی که اگر کسری باشد، صورت کسر نامناسب گرفته می شود.

شکل 6.1 - نمودار سیم پیچی استاتور

نسبت اریب،

(4.19)

مخروطی در تقسیمات شکاف کجاست (مشخص شده)؛

نسبت سیم پیچ،

(4.20)

ولتاژ فاز تخمینی، V،

(4.21)

با در نظر گرفتن افت ولتاژ در ترانزیستورها، ولتاژ اصلی کجاست

اینورتر، در سیم های اتصال؛

فاز تخمینی EMF، V،

(4.22)

شار مغناطیسی، Wb،

(4.23)

تعداد چرخش در یک فاز،

(4.24)

فاکتور شکل میدان کجاست.

(4.25)

تعداد شاخه های موازی سیم پیچ استاتور کجاست.

بیایید از سیم پیچ دو لایه استفاده کنیم.

تعداد چرخش در بخش،

(4.26)

تعداد نوبت ها را در بخش قبول می کنیم

تعداد چرخش ها را در فاز مشخص می کنیم،

(4.27)

مقدار جریان را مشخص می کنیم، Wb،

(4.28)

(4.29)

جریان تخمینی فاز استاتور، A،

(4.30)

مقطع هادی موثر،

(4.31)

چگالی جریان کجاست (داده شده)؛

مقطع یک هادی ابتدایی،

(4.32)

تعداد هادی های موازی در شیار کجاست.

قطر سیم لخت، میلی متر،

(4.33)

با توجه به دایرکتوری، سیم را انتخاب کنید،

چگالی جریان نهایی

(4.34)

منطقه اشغال شده توسط هادی های عایق در شیار،

(4.35)

بار خطی، A/m،

(4.36)

ارتفاع یوغ استاتور، متر،

(4.37)

القای مغناطیسی در یوغ استاتور کجاست، T;

ضریب پر شدن بسته با استیل، توسط برند و

فولاد روکش شده؛

طول بسته استاتور، متر؛

3.3 محاسبه شکاف ذوزنقه ای

عرض دندان، متر،

(4.38)

طول شکاف هوا کجاست، m.

القای مغناطیسی در دندان، T;

عرض شیار، میلی متر،

(4.39)

ارتفاع گوه 0.00035-0.0035 متر در نظر گرفته شده است.

h p - ارتفاع شیار داده شده است، m.

مساحت شیار را با استفاده از محاسبه در Compass S p \u003d 0.000102m 2 تعیین می کنیم.

شکل 4.2 - طرح شکاف استاتور

ضریب پر شدن شیار،

(4.40)

ضریب پر شدن در محدوده مورد نیاز 0.30 - 0.48 است.

قطر بیرونی استاتور، متر،

(4.41)

5بررسی سیستم مغناطیسی VD بر اساس یک مدل کامپیوتری میدانی

بررسی سیستم مغناطیسی VD بر اساس مدل میدان ونرم افزار ANSYS استفاده شد.

به عنوان داده های اولیه برای محاسبه، ما نتایج محاسبه تحلیلی بند 4 این کار را در نظر گرفتیم.

در ANSYS، یک مدل هرمتیک با توجه به مدارهای معادل کلاسیک شکل 5.1 شکل گرفت.

شکل 5.1 - مدل هندسی

در نتیجه محاسبات تحلیلی در ANSYS، مشخصات زیر به دست آمد

شکل 5.2 - داده های عملکرد

سپس، محاسبه میدان الکترومغناطیسی بر اساس مدل میدان انجام شد. در نتیجه موارد زیر به دست آمد: توزیع القای مغناطیسی، توزیع شار مغناطیسی، توزیع تلفات مغناطیسی و اهمی در قسمت فعال ماشین الکتریکی.

شکل 5.3 - توزیع القاء در قسمت فعال ماشین الکتریکی

شکل 5.4 - توزیع شار مغناطیسی در قسمت فعال ماشین الکتریکی

شکل 5.5 - توزیع تلفات مغناطیسی

شکل 5.5 - توزیع تلفات اهمی (تلفات در مس)

میزبانی شده در Allbest.ru

...

اسناد مشابه

کنترل سرعت موتورهای DC با تغییر شار تحریک. حداکثر حفاظت جریان الکتریکی درایو. ویژگی های سرعتموتور طرح های مدارهای قدرت موتورهای DC و موتورهای ناهمزمان.

مقاله ترم، اضافه شده در 2014/03/30


درایو الکتریکیبا مبدل های تریستور و موتورهای DC به عنوان نوع اصلی درایو برای ماشین های CNC. مشخصات اصلی درایو الکتریکی و نوع موتور DC. مزایا و معایب موتورهای با گشتاور بالا.

مقاله ترم، اضافه شده 12/14/2012


تاریخچه کشف و ایجاد موتورهای DC. اصل عملکرد موتورهای الکتریکی مدرن. مزایا و معایب موتورهای DC. تنظیم با تغییر ولتاژ مشخصات خطی اصلی موتور.

مقاله ترم، اضافه شده در 2018/01/14


اصل عملکرد درایو الکتریکی شیر. تشکیل گشتاور، در نتیجه نیروی مغناطیسی. مدار الکتریکی سوئیچینگ قطب های درایو الکتریکی شیر. مدل سازی فرآیندهای گذرا کل لحظه اغتشاش

مقاله ترم، اضافه شده در 2010/03/15


تاریخچه ایجاد و اصل عملکرد موتور الکتریکی. راه های تحریک موتورهای DC الکتریکی. انواع اصلی موتورها و انواع آنها. طرح موتور دو زمانهاحتراق داخلی اصل عملکرد احتراق موتور.

ارائه، اضافه شده در 05/05/2011


مروری تاریخی بر توسعه موتور الکتریکی DC. کشف پدیده القای الکترومغناطیسی توسط M. Faraday در سال 1831. شناسایی جهت ها و ایده های اصلی که منجر به خلقت شده است طراحی مدرنموتور

گزارش تمرین، اضافه شده در 1395/11/21


اصل عملکرد و محدوده ماشین های DC الکتریکی. حالت های مجاز کار موتورها هنگام تغییر ولتاژ، دمای هوای ورودی. تعمیر و نگهداری موتور، نظارت و نگهداری، تعمیرات، مقررات ایمنی.

مقاله ترم، اضافه شده در 2010/02/25


انواع اصلی موتورها دو زمانه و چهار زمانه هستند. ساخت موتور احتراق داخلی دو زمانه. اصل احتراق موتور. تاریخچه ایجاد و اصل عملکرد موتور الکتریکی. روش های تحریک موتورهای DC.

چکیده، اضافه شده در 10/11/2010


مفهوم و ویژگی های کاربردیژنراتور شیر، سازمان داخلیو رابطه عناصر تشکیل دهنده. محاسبه تقسیم قطبی و دندانی. تعیین ضریب شکاف هوا. ساخت مشخصات بیکار.

مقاله ترم، اضافه شده 06/04/2014


مشخصاتکار و طراحی موتورهای DC غیر تماسی از نوع BK-1، DB که برای استفاده به عنوان بخشی از تجهیزات علمی و خدماتی فضاپیماها و سایر موارد در نظر گرفته شده است. وسایل فنیبا قابلیت اطمینان بالا

موتور هواپیمای توربوجت RD-7 (VD-7).

توسعه دهنده: OKB-36 تحت رهبری V.A. Dobrynin.
کشور: اتحاد جماهیر شوروی
ساخت: 1952

توسعه موتور توربوجت RD-7 در سال 1952 در OKB-36 تحت رهبری V.A. Dobrynin آغاز شد. نام اصلی VD-7 است. هنگام انتخاب موتورها برای نوسازی هواپیمای M-4، شرط بندی بر روی VD-7 انجام شد که رانش برخاست آن از 11000 کیلوگرم در ساعت فراتر رفت و مصرف سوخت کروز 0.73-0.8 کیلوگرم / کیلوگرم در ساعت (برای RD) بود. -3 - تا 1.03) مانند بهترین نمونه های خارجی. با استفاده از این موتورها، افزایش میزان سوخت در هواپیما، نصب سیستم سوخت‌گیری در حین پرواز و بهبود آیرودینامیک، هواپیمای جدید با نام 3M می‌تواند به دورافتاده‌ترین نقطه در ایالات متحده برسد.

با این حال، این موتورها تکمیل آزمایشات حالت هواپیما را به تعویق انداختند - خود نوسانات خطرناک پره های کمپرسور مرحله اول در هنگام برخاستن مشاهده شد. برای حل این مشکل، سرعت در VD-7B محدود شد، در حالی که حداکثر رانش به میزان 2000 کیلوگرم کاهش یافت و وزن برخاست باید با کاهش ذخیره سوخت کاهش می یافت. از آنجایی که VD-7B در مقادیر محدود و با سرعت کم تولید شد، حدود نیمی از بمب افکن ها با آنها ساخته شدند که نام 3MN ("N" - یک موتور جدید) را دریافت کردند. بقیه ماشین ها که نام 3MS را دریافت کردند ("C" - موتور قدیمی، مجهز به RD-3M.

تولید سریال در سال 1957 در کارخانه شماره 26 سازماندهی شد.

RD-7 از یک کمپرسور محوری 9 مرحله ای، یک محفظه احتراق جریان مستقیم از نوع لوله ای-حلقه ای، یک توربین 2 مرحله ای و یک نازل جت تنظیم نشده تشکیل شده است. موتور برای آن زمان اساساً جدید استفاده می شد راه حل های فنی: کمپرسور پرفشار با تعداد مرحله کم، اولین مرحله مافوق صوت کمپرسور، پره راهنمای ورودی قابل تنظیم، تنظیم حالت ها با توجه به سرعت داده شده.
در هنگام برخاستن، یک نشانه مطمئن از ایموک با موتورهای VD-7B یک اگزوز دودی قوی بود. سریال VD-7B تولید شده توسط کارخانه اوفا شماره 26 پس از پالایش پر زحمت، تنها 200 ساعت منبع داشت - 6.5 برابر کمتر از RD-3M-500. قابلیت اطمینان آنها نیز بدتر بود، که همراه با عدم وجود رژیم اضطراری، ایمنی هواپیما را به میزان قابل توجهی کاهش داد و باعث نارضایتی منطقی مشتری شد.

تولید سریال تا سال 1977 ادامه یافت. در طول تولید بارها و بارها مدرن شد. موتورهایی که منابع پروازی خود را صرف کرده اند در موتورهای آتش نشانی AGVT-100 (131)، AGVT-200 (255) استفاده شده است.

تغییرات:

WD-7: اساسی.
-VD-7B: اصلاح شده. دارای یک محدود کننده سرعت کمپرسور بود. محصول 1957-1968. بر روی هواپیمای 3M نصب شده است.
-VD-7P: موتور با کمپرسور بهبود یافته برای افزایش قدرت در ارتفاعات بالا.
-RD-7M (RD-7M): موتور هواپیمای Tu-22. در حضور محفظه پس سوز متفاوت است. رانش با افزایش دمای گاز در جلوی توربین و افزایش جریان هوا به دلیل باز شدن پره راهنمای ورودی افزایش می یابد. محصول 1960-1965.
-RD-7M2: اجباری. دارای اولین مرحله اصلاح شده کمپرسور، یک پره راهنمای ورودی باز، افزایش دمای گاز در پس سوز و یک نازل قابل تنظیم مافوق صوت است. رانش به میزان 500 کیلوگرم افزایش یافت. محصول 1965-1977. مورد استفاده در Tu-22KD.
-VD-7MD: موتور بدون پس سوز برای هواپیمای ترابری VM-T "Atlant".

مشخصات فنی:

اصلاح RD-7M
سال تاسیس: 1952
سازنده: کارخانه Rybinsk شماره 26
سال های تولید: 1952-1956
ابعاد کلی، میلی متر
- قطر: 1330
-طول: 4850
وزن خشک، کیلوگرم: 2765
نیروی رانش موتور، kN
حداکثر: 103.0
پس سوز: 156.9
نسبت فشار 14.2
دمای گاز جلوی توربین، درجه سانتی گراد: 800

فهرست منابع:
S.G.Moroz. جانور خروشان. هوانوردی و زمان شماره 5 برای سال 2003
V.A.Zrelov. داخلی موتورهای توربین گازی. پارامترهای اساسی و طرح های طراحی.