Исследование характеристик торможения ротора в приводе с магнитоэлектрическим синхронным генератором

А.Ю. Смирнов; Д.А. Кудряшов

doi:10.17213/0136-3360-2022-1-56-62

Авторы

А.Ю. Смирнов Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеев
Д.А. Кудряшов Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеев

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2022-1-56-62

Ключевые слова:

синхронная машина, магнитоэлектрический генератор, механическая характеристика, ёмкостная нагрузка, метод конечных элементов, угловая характеристика, обмотка якоря

Аннотация

Рассмотрена работа генератора с постоянными магнитами, предназначенного для ограничения скорости перемещения подвижных частей привода до установившегося значения, путём замыкания обмотки на ёмкостную нагрузку. Механические характеристики, описывающие свойства генератора в этом режиме, представлены устойчивой восходящей и неустойчивой нисходящей ветвями. Расширение диапазона рабочих частот генератора достигается увеличением протяжённости устойчивой ветви характеристик, для чего необходимо минимизировать индуктивность рассеяния, переходя к магнитным системам с открытыми пазами и катушечной обмоткой на статоре и переменно-полюсной магнитной системой с постоянными магнитами на роторе. Для повышения ЭДС и мощности генератора на низшей границе диапазона рабочих частот рекомендуется увеличивать число полюсов и использовать в качестве рабочих высшие гармоники поля якоря, в частности, третью. Механические характеристики генератора использованы для определения его электромагнитного момента при моделировании динамики привода. При высоких требованиях к результатам моделирования последние определяются по угловым характеристикам, предварительно рассчитанным с использованием метода конечных элементов.

Биографии авторов

А.Ю. Смирнов, Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеев

д-р техн. наук, доцент, профессор, Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Д.А. Кудряшов, Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеев

аспирант, Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Библиографические ссылки

А.с. №350104 СССР, МПК7 H02K 37/00. Электрический шаговый двигатель / С.Д. Истомин, Е.Г. Титов, В.С. Пронин, И.И. Жучков. 1972. Бюл. № 26.

А.с. №1384163 СССР, МКИ3 H02K 37/00. Шаговый электродвигатель / В.С. Пронин, С.Д. Истомин, А.Ю. Смирнов, С.Л. Шашкин. 1990. Бюл. № 12.

Исполнительные механизмы органов управления и защиты для натриевых реакторов на быстрых нейтронах / Ф.М. Митенков, И.И. Жучков, Б.И. Зайцев, И.А. Подтележников; под ред. Ф.М. Митенкова. М.: Атомиздат, 1980. 176 с.

Пат. № 2693935 РФ. МПК7 H02K 29/00, G21C 7/00. Электромеханический преобразователь для электропривода вертикального перемещения регулирующего органа / А.Ю. Смирнов, В.В. Веллер, А.В. Кифоренко, Д.А. Кудряшов. 2018.

Смирнов А.Ю., Кудряшов Д.А Совершенствование электромеханических устройств управления скоростью перемещения регулирующего органа исполнительных механизмов систем управления и защиты ядерных реакторов // Изв. вузов. Электромеханика. 2016. № 5 (547). С. 25 - 30. doi:10.17213/0136-3360-2016-5-25-30

Смирнов А.Ю. Магнитоэлектрические машины с преобразованием энергии на высшей гармонике поля якоря и их анализ // Электричество. 2014. № 9. С. 60 - 65.

Смирнов А.Ю. Электропривод с бесконтактными синхронными двигателями: учеб. пособие. Вологда: Инфра-Инженерия, 2022. 228 с.

Фисенко В.Г. Численные расчеты электромагнитных полей в электрических машинах на основе метода конечных элементов: учеб. пособие. М.: Изд-во МЭИ, 2002. 44 с.

Смирнов А.Ю. , Кашканов А.О., Уснунц-Кригер Т.Н Исследование влияния формы импульсов на процесс пуска индукторных двигателей в шаговом приводе с инвертором тока // Изв. вузов. Электромеханика. 2019. Т. 62. № 2. С. 29 - 35. doi:10.17213/0136-3360-2019-2-29-35

Электроприводы регулирующих органов ядерных реакторов: Основы проектирования / Г.П. Юркевич, Л.М. Мерлин, Г.И. Курахтанов и др. М.: Энергоатомиздат, 1985. 240 с.