ПРИМЕНЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Введение 3
ГЛАВА I. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Общие сведения и конструктивные особенности ЛЭД………..…5
1.2 Применение линейных асинхронных двигателей в самоходных ТС и принцип работы………………………………………………………………….10
1.3 Виды применяемых линейных электроприводов в ТС……………13
1.4 Тенденции развития ЛЭД и современные технологии……………16
ГЛАВА II. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Расчет механических параметров цилиндрического линейного привода 20
2.2 Сравнение ЛП с другими типами механических приводов………31
ГЛАВА III. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Требования к проектированию и моделированию ЛЭД приводов...35
3.2 Математическое моделирование цилиндрического линейного электромагнитного привода, как узел подвески автомобиля…………………38
3.3 Система управления и рекуперации энергии ЦЛЭМД…………….43
3.4 Теоретическое обоснование эффективности и расчет габаритных размеров………………………………………………………………………….47
Заключение ……………………………………………………………….49
Список использованной литературы 50

Весь текст будет доступен после покупки

Главной энергосилой современного производства и строения машин является электропривод, в свою очередь электроприводы на базе асинхронных машин преобладают в промышленности, потребляя большую долю электроэнергии.
Модернизации технологического оборудования способствует высокой динамике совершенствования регулируемых электроприводов, а также автоматизации с помощью компьютерных и информационных средств. Прогресс технологического оборудование стремится к повышению производительности не в ущерб качеству производства и эксплуатации. Большинство электротехнических корпораций производят регулируемые электроприводы, комплектующиеся компьютеризированными средствами автоматизации (ЧПУ), представляя собой гибкую систему программирования, предназначенную для многофункционального использования. Средства, вложенные в такие системы, наиболее быстро окупаются, уменьшая трудозатраты, отказы оборудования и узлов, увеличивая точность работы и управляемость приводом при различных условиях.
Устройства оборудования и самоходных транспортных средств и механизмов станков имеют возвратно-поступательное или поступательное движение рабочих органов (подъемно-транспортные машины, механизмы подач различных конвейеров, прессы, молоты и т. д.). В качестве привода этих до недавнего времени использовались обычные асинхронные электродвигатели в сочетании со специальными видами механических передач (передача винт — гайка, кривошипно-шатунный механизм), преобразовывавших вращательное движение двигателей в прямолинейное движение рабочего узла. Применение линейных электродвигателей (далее ЛЭД) позволяет упростить или полностью исключить механическую редукцию, повысить экономичность и надежность работы привода и производственного механизма в целом. Специфичность конструкции линейного двигателя определила появление и некоторых специальных терминов, применяемых для обозначения отдельных его частей. В настоящее время еще не принята единая система терминологии, поэтому в технической литературе одинаковый смысл вкладываются в понятия: ротор — вторичный элемент — бегун — якорь — реактивная полоса статор — первичный элемент — индуктор. Часть двигателя, получающая энергию из сети, названа статором (хотя она не всегда является неподвижной частью), а часть двигателя, получающая энергию со статора, названа вторичным элементом.
Сегодня активное применение и замена существующих систем электропривода на ЛЭД, приобретает новые краски в сочетании с микроэлектроникой и программируемыми компонентами систем управления и применением новых материалов (в том числе постоянные магниты с содержанием редкоземельных металлов), которые кардинально расширяют спектр решаемых задач, упрощают обслуживание и повышают экономическую эффективность промышленных отраслей, а номенклатура номинальных мощностей разрослась в диапазоне от 0.5 (мВт) до 1200 (кВт).
Объектом исследования является линейный электропривод.
Предметом исследования математическая модель управления линейным двигателем в системе подвески транспортных средств
Цель работы: применить линейный двигателей при проектировании систем управления автономных транспортных средств.
Для реализации этой цели необходимо решить следующие задачи
? раскрыть конструктивные особенности и принцип работы ЛЭД;
? систематизировать и оценить применяемость ЛЭД;
? оценить тенденции развития, обобщить и сравнить с существующими типами механических и иных приводов;
? составить математическую модель и произвести расчет ЛЭД; спроектировать схему управления;
? теоретически обосновать рентабельность и эффективность исследования.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА I. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.2 Общие сведения и конструктивные особенности ЛЭД
По определению линейный двигатель (привод) – это электрическая машина, которая предназначена для осуществления линейно направленного движения какого-либо объекта или рабочего органа.
Обзорный анализ истории развития электромагнитного привода линейных машин со времени первых опытов американского физика Д. Генри (1832 г.), наблюдавшего магнитное взаимодействие ферромагнитных тел, обтекаемых током, свидетельствует о сложности и противоречивости этого процесса, который привел к формированию отдельного класса машин.
Первые примитивные конструкции линейных электромагнитных двигателей (далее ЛЭМД), выполненные в виде электромагнитов, удерживали грузы массой до 300 кг, демонстрируя тем самым большие потенциальные возможности ЛЭМД. Следующий этап характеризуется созданием новых конструкций Д. Генри и итальянским профессором Сальваторе Даль-Негро, которые могли совершать колебательные движения на оси. Но с созданием Б.С. Якоби электродвигателей постоянного тока интерес к линейным машинам существенно снизился, исследования по их модернизации были отведены на второй план.
Развитие электротехники позволило использовать электромагнит в производственной машине, которая должна была выполнять специфические функции. Первая промышленная машина использовалась французским ученым М. Депре только в 1885 г. для станка. В нашей стране активное промышленное использование ЛЭД началось в конце 1930х годов. Большим вкладом в развитие теории и конструирования ЛЭМД были работы профессора А.И. Москвитина.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Белкин Л.Д. Андре-Мари Ампер. – М.: Наука, 1968. –256 с.
2. Гусев C.А. Очерки по истории развития электрических машин. – М: Госэнергоиздат, 1955. – 122с.
3. Электромагнитные молоты / А.Т. Малов, Н.П. Ряшенцев, А.В. Носовец, Г.Г. Угаров. - Новосибирск: Наука, 1979. – 219 с.
4. Ефремов В.Д., Радовский М.И. История электродвигателя. – М.: Изд-во АН СССР, 1938. – 368 с.
5. Москвитин А.И. Электрические машины возвратно-поступательного движения. – М.: Изд-во АНСССР, 1950. – 134 с.
6. Ряшенцев Н.П. Теория, расчет и конструирование электромагнитных машин ударного действия /
7. Н.П. Ряшенцев., Е.М. Тимошенко, А.В. Фролов. – Новосибирск: Наука, 1970. – 259 с.
8. Козаченко Е.В. Линейные тяговые электродвигатели. М.: Информэлектро, 1984. 72с.
9. Москаленко В.В. Электродвигатели специального назначения. – М.: Энергоиздат, 1981. – 106 с.,
10. Servo Tube - Series ST Technology. Брошюра Dunkermotoren. DIN EN ISO 9001:2008
11. Черных И.В., Сарапулов Ф.Н. Основы теории и моделирование линейного асинхронного двигателя как объекта управления. Екатеринбург: УГТУ, 1999, 229с.
12. R. Luis, J.C.Quadrado. PM tubular synchronous motor modelling. ISEL R. Conselheiro Emidio Navarro, 1950-072 LISBOA PORTUGAL.
13. Конструкция линейных электродвигателей [Видео]: учебное пособие/режиссёр И.Дубинская; автор сценария Р.Тээметс – М.: Союзфильм, 1985.
14. Конвейеры: Справочник/Р.А.Волков, А.Н.Гнутов, В.К.Дьячков и др. Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1984. 367с.
15. Cеребреницкий П.П. Линейные двигатели нового поколения // Двигатель. 2000. №3(9)С. 46-48.
16. John McBrewster, Frederic P. Miller, Agnes F. Vandome. JR–Maglev. 2011. ID: 1218782, P.124. ISBN: 978-6-1337-1270-6
17. Малахов А.П. Электромолот: патент на полезную модель №54381, НГТУ, 10 янв 2006.
18. Masami Nomura. Ropeless linear motor elevator system: пат. US5234079 A США. 10 авг 1993.
19. Ernest P. Gagnon, Jerome F. Jaminet, Eric G. Olsen. Elevator driven by a flat linear motor: пат. US5086881 A США. 11 фев 1992
20. Yoshinori Nakanishi. Tubular linear motor driven elevator: пат. US5300737 A США. 5 апр 1994.
21. Michael R. Doyle, Douglas J. Samuel, Thomas Conway, Robert R. Klimowsk. Electromagnetic Aircraft Launch System – EMALS. Aircraft Div., Naval Air Warfare Center, Lakehurst, NJ. IEEE Transactions on Magnetics (Impact Factor: 1.39). 02/1995; 31(1):528 - 533. DOI: 10.1109/20.364638. Source: IEEE Xplore.
22. Свечарник Д.В. Электрические машины непосредственного привода: Безредукторный электропривод. – М.: Энергоатомиздат, 1988.- 208 с.:ил.
23. Cоколов М.М., Сорокин Л.К. Электропривод с линейными асинхронными двигателями. – М.: «Энергия», 1974 -136 с.: ил.
24. Черногоров Е. Механические передачи. – Челябинск, 2013. – 87с.
25. Пневматические устройства и системы в машиностроении. Справочник. — Под общ. редакцией Е.В. Герц. — М.: Машиностроение, 1981. — 408 с.
26. ГОCТ 50369-92. ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ. Термины и определения.
27. Ключев В.И. Теория электропривода : Учебник для вузов. 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 2001. 704 с.
28. Ключев В.И. Теория электропривода : Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1985. 560 с.
29. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин: Справочник. 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1979. 702 с.
30. Теория автоматического управления: Учебник для вузов. / Н.А. Бабанов, А.А. Воронов, А.А. Воронова и др. В 2 ч. Ч. I: Теория линейных систем автоматического управления. 2-е изд., перераб. и доп. / Под ред. А.А. Воронова. М.: Высш. шк., 1986. 367 с.
31. Чиликин М. Г. Общий курс электропривода. – М.: Энергоиздат, 1981. – 576с.
32. Cправочник по электроприводу/ Под ред. В. А. Елисеева, А. В. Шинянского. М.: Энергоатомиздат, 1983. – 616с.
33. Автоматическое управление электроприводами. М.: Высшая школа, 1979. – 318с.
34. Капунцов Ю. Д., Елисеев В. А., Ильяшенко Л. А. Электрооборудование и электропривод промышленных установок. М.: высшая школа, 1979. – 392с.
35. Баширин А. В., Новиков В. А., Соколовский Г. Г. Управление электроприводами. Л.: Энергоиздат, 1982. – 392с.
36. Электромеханические системы с адаптивным и модальным управлением/ Ю. А. Борцов, Н. Д. Поляхов, В. В. Путов. Л.: Энергоатомиздат, 1984. – 216с.

Весь текст будет доступен после покупки