Розробка теоретичних положень побудови двокоординатних електромеханічних приводних систем. Дослідження багатоступеневих електромеханічних перетворювачів енергії. Опис методики розрахунку електромашинних параметрів та двокоординатних електричних машин.
При низкой оригинальности работы "Двокоординатні електричні машини для систем локації і слідкування", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Якісне підвищення швидкодії, точності і мініатюризація систем, що здійснюють управління просторовим становищем вхідних пристроїв при пошуку, наведенні та автоматичному супроводженні цілей, вже проблематично при використанні відомих технічних засобів, оскільки їх можливості практично вичерпані. Принципово новим підходом, що дає позитивне розвязання проблеми, є побудова двокоординатних електричних машин (ДЕМ) із єдиним ротором, які функціонально замінюють традиційні приводні системи з декількома виконавчими двигунами. Координаційний план АН України на 1987-1991 р. по проблемі 1.9.2.5.-«Генерування, накопичення та електромеханічне перетворення електромагнітної енергії»: фундаментальна НДР «Розробити теорію, методи розрахунку та досліджень двоступеневих електричних машин, напівпровідникових перетворювачів і схем керування для електродинамічних систем із форсованими параметрами», затв. Координаційний план НАН України на 1995-1999 р. по проблемі 1.9.2.5.-«Генерування, накопичення та електромеханічне перетворення електромагнітної енергії»: Фундаментальна НДР «Розробити принципи побудови і керування, створити структури високоточних магнітоелектричних систем для прецизійних приладів локації і спостереження», затв. Дістали подальшого розвитку клас і теорія електромеханічних перетворювачів енергії, ротор яких має декілька ступенів свободи обертання навколо нерухомого центру:-вперше розроблені теоретичні положення, принципи побудови, моделі динамічного стану електричних машин, ротор яких має дві ступені свободи обертання навколо нерухомого центра (ДЕМ);У найбільш загальному випадку модель ДЕМ електромагнітного типу має вигляд: де - кутові координати ротора, - струм в обмотках управління статора та збудження ротора, - власні і взаємні індуктивності обмоток, - екваторіальний і полярний моменти інерції ротора, - опіри обмоток та напруги джерел живлення, - коефіцієнт вязкого тертя, - навантажувальні моменти. Електромагнітні звязки виявляються у виникненні кутового руху ротора навколо однієї з осей при створенні керуючих впливів навколо ортогональної осі, а також у збудженні ЕРС в обмотці, що не бере участь у створенні керуючого моменту. Математична модель такої системи, ротор якої збуджений сталим магнітом має вигляд: Така модель використана при розгляді комбінації двох типів двокоординатних електромашин в складі системи автосупроводження. Отримано вирази для розрахунку електромагнітного моменту виходячи з електричної потужності , що розсіюється, та геометрії електромагнітного ядра: Побудова ДЕМ, оптимальних по співвідношенню електромагнітного моменту та електроенергії, що витрачається, для будь-якого діаметра повязано з вирішенням системи рівнянь: Після рішення рівнянь отримано оптимальний розмір кутового розміру сферичної обмотки , який складає 55,5 градуса, та розмір відносного повітряного зазору, який залежить від характеристик магнітного матеріалу ротора. При цьому ротор та обмотки ДЕМТР використовується тільки для створення режиму власного обертання, а ротор та обмотки ДЕМ використовуються у якості двокоординатного давача моменту.Наукове дослідження по темі даної дисертації проведено в інтересах подальшого розвитку областей техніки, повязаних із розробкою спеціальних систем локації, спостереження, наведення і супроводу рухливих обєктів, що одержали поширення головним чином при створенні військової техніки. У дисертації дістали подальшого розвитку клас і теорія електромеханічних перетворювачів енергії, ротор яких має декілька ступенів свободи обертання навколо нерухомого центру. Розроблено теоретичні положення, принципи побудови та базові технічні вирішення двокоординатних електричних машин з двоступеневим та триступеневим ротором. Тому було здійснено принципово новий підхід до побудови двокоординатних виконавчих пристроїв, заснований на застосуванні однієї спеціальної двокоординатної електричної машини з двома ступенями свободи обертання ротора, яка функціонально замінює систему з двох одностепеневих електричних машин, кінематично повязаних між собою. Теорія таких машин в частині дослідження режиму прецесії розроблена ще недостатньо, а самі машини не відповідають сучасним вимогам по точності.
План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вывод
1. Наукове дослідження по темі даної дисертації проведено в інтересах подальшого розвитку областей техніки, повязаних із розробкою спеціальних систем локації, спостереження, наведення і супроводу рухливих обєктів, що одержали поширення головним чином при створенні військової техніки.
2. У дисертації дістали подальшого розвитку клас і теорія електромеханічних перетворювачів енергії, ротор яких має декілька ступенів свободи обертання навколо нерухомого центру. Розроблено теоретичні положення, принципи побудови та базові технічні вирішення двокоординатних електричних машин з двоступеневим та триступеневим ротором.
Необхідність виконання роботи обумовлена сучасними вимогами якісного поліпшення таких тактико-технічних характеристик систем локації та слідкування, як швидкодія, точність, енергоспоживання, масогабаритні показники. Виконання вимог до характеристик в значній мірі залежить від властивостей виконавчих приводів, які призначені для просторового орієнтування вхідних пристроїв зазначених систем. Відомі класичні засоби, які побудовані на базі двох одностепеневих електродвигунів, вже не відповідають сучасним вимогам, оскільки їх можливості практично вичерпані і стримують подальший розвиток галузей спеціальної техніки. Тому було здійснено принципово новий підхід до побудови двокоординатних виконавчих пристроїв, заснований на застосуванні однієї спеціальної двокоординатної електричної машини з двома ступенями свободи обертання ротора, яка функціонально замінює систему з двох одностепеневих електричних машин, кінематично повязаних між собою. Відповідно до цього необхідно було розробити теорію та принципи побудови двокоординатних машин, методи та алгоритми їх оптимізації та розрахунку. Крім того, необхідно було також удосконалити теорію та розробити принципи підвищення точності раніш відомих електромашин з триступеневим ротором, які застосовуються в зазначених системах в якості стабілізаторів стану. Теорія таких машин в частині дослідження режиму прецесії розроблена ще недостатньо, а самі машини не відповідають сучасним вимогам по точності.
3. Розроблені теоретичні положення, принципи побудови та методики розрахунку є теоретичною базою для створення двокоординатних електричних машин із заданими характеристиками. Отримані математичні моделі ДЕМ дозволяють на етапі проектування визначити поведінку та параметри систем, що використовують ДЕМ, сформулювати закони управління інерційним навантаженням системи, визначити структуру електромашини.
4. Оптимізація, яка проведена по зусиллям та швидкодії, дозволяє створювати двокоординатні електричні машини з найвищими параметрами, або із заданими параметрами в найменших габаритах.
5. Розвинуто теорію раніш відомих електромашин із триступеневим ротором, що швидко обертається, в частині встановлення закономірностей та особливостей їх роботи в режимі прецесійного руху, що дозволяє висувати вимоги до ДЕМТР на стадії проектування, виходячи із точності системи в цілому.
6. Здійснений принципово новий підхід до створення режиму власного обертання ротора ДЕМТР, та пропонуємий принцип комбінування електромашин із дво- і триступеневим ротором, що дозволяє обєднати переваги машин обох типів, дозволяють підвищити точність ДЕМ та поширити галузь їх застосування.
7. Науково обґрунтована можливість використання структури та закономірностей роботи двокоординатних машин для визначення їх поточних кутових координат. Це дає можливість позбавитись стандартних вимірювальних засобів і значно зменшити вагу і габарити систем, в яких застосовано ДЕМ. 8. На підставі вирішених наукових питань технології двокоординатних машин практично реалізовані технологічні пристрої, які забезпечують проектну точність роботи ДЕМ на стадії їх виробництва.
9. Розроблені базові структури ДЕМ придатні для їх практичного використання в зазначених галузях застосування в якості двокоординатних моментних та скануючих пристроїв, а також двокоординатних пристроїв із гіростабілізованим ротором.
10. Розрахунки та випробування двокоординатних електромашин виявили, що ДЕМ забезпечують якісне поліпшення найважливіших тактико-технічних характеристик систем спеціального призначення: - підвищення швидкодії до 20 разів та зусиль, що створюються, до 7 разів при порівняних габаритах класичних двокоординатних пристроїв;
- зменшення масогабаритних показників та енергоспоживання до 5 разів при порівняних зусиллях класичних пристроїв.
11. Результати досліджень і розробок знайшли застосування в ряді науково-дослідних, проектних і промислових підприємств оборонних галузей промисловості: ВО «Завод Арсенал» (м. Київ), НВК "Прогрес" (м. Ніжин), ЦНДІ Точного машинобудування (м. Климовск, Росія), АТВТ «ЗОМЗ» (м. Сергіїв Посад, Росія), ВО «КОМЗ» (м. Казань, Росія), АТ "Пеленг" (м. Мінськ, Білорусь).
12. Результати досліджень рекомендовано використовувати на вищенаведених підприємствах і в інших організаціях, що займаються розробкою систем пошуку, розпізнавання, супроводження цілей, систем наведення для сучасних видів озброєнь, а також систем просторового орієнтування рухливих обєктів.
3.Антонов А.Е. Многостепенные вращающиеся магнитоэлектрические системы // Сб. науч. тр. Вращающиеся бесконтактные магнитоэлектрические системы специального назначения.- Киев: Ин-т электродинамики НАН Украины, 1993.- С.3-5.
4.Антонов А.Е. Уравнения состояния моментных двухкоординатных электрических машин// Сб. науч.тр. Вращающиеся бесконтактные магнитоэлектрические системы специального назначения.- Киев: Ин-т электродинамики НАН Украины, 1993.- С.20-31.
5.Антонов А.Е. Двухкоординатный магнитоэлектрический стабилизатор поля зрения для приборов визуального наблюдения // Сб.науч.тр. Вращающиеся бесконтактные магнитоэлектрические системы специального назначения.- Киев: Ин-т электродинамики НАН Украины, 1993.- С.32-37.
6.Антонов А.Е., Гвелесиани В.Т. Магнитоэлектрический бесконтактный двигатель с однофазной обмоткой // Сб. науч. тр. Вращающиеся бесконтактные магнитоэлектрические системы специального назначения.- Киев: Ин-т электродинамики НАН Украины, 1993.- С.57-63.
7.Антонов А.Е. Движение ротора двухкоординатной электрической машины в режиме прецессии// Техн. електродинаміка. - 1998.- № 1.- С.45-48.
8.Антонов А.Е. Совместная работа двухкоординатных электрических машин с двухстепенным и трехстепенным ротором// Техн.електродинаміка. - 1998.- № 2.- С.44-47.
9.Антонов А.Е. Определение угловых координат ротора двухкоординатной электрической машины с помощью световых полей // Техн.електродинаміка. - 1998.- № 3.- С.43-46.
10.Антонов А.Е., Петухов И.С. Моделирование магнитного поля ротора двухкоординатной электрической машины // Техн. електродинаміка. - 1999.- № 1.- С.64-68.
11.Антонов А.Е. Моделирование двухкоординатной электрической машины с двухстепенным ротором при взаимной неортогональности обмоток// Техн. електродинаміка.- Спец. випуск 2.- 1998.- Том 2.-С.153-156.
12. Антонов А.Е. Определение текущих углових координат трехстепенного ротора двухкоординатной электрической машины// Техн.електродинаміка.- Спец. випуск 2.- 1998.- Том 2.- С.157-160.
13. Антонов А.Е. Расчет индуктивности обмоток двухкоординатной электрической машины// Техн.електродинаміка.- Спец. випуск 2.- 1998.- Том 2.-С.161-162.
14. Антонов А.Е., Киреев В.Г. Электромеханические исполнительные устройства для космических аппаратов // Космічна наука і технологія.- 1998.- №4.- С. 1-4.
15.А.С.871280 СССР. H02K 15/04.- Способ укладки обмоток беспазового статора и устройство для его реализации./ Двойных Е.В., Антонов А.Е. (СССР).- № 2849669/24-07; Заявлено 5.12.79; опубл. 7.10.81, Бюл. №37.- 4с.
16.А.С. 1132328 СССР. H02K 15/04.- Способ определения магнитной оси обмотки электрической машины./ Антонов А.Е., Боровик П.А. (СССР).-№ 3626469/24-07; Заявлено 22.07.83; опубл. 30.12.84, Бюл. № 48.- 3с.
24.Антонов А.Е. Основные модели двухкоординатных электрических машин поворотного типа. Киев, 1992, 35с.- (Препринт АН Украины. Ин-т электродинамики, N731).
25.Антонов А.Е., Бекбудов Р.С. Построение приводных устройств для систем связи и локации// Тез. докл.ІІ науч.-техн. конф. "100 лет радио". МО Украины.- Киев: КВИУС МО Украины, 1995.- Ч.2.- С.144-145.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
