3340

Расчет индивидуального рейтинга

Ранжирование рейтингов по профилям кафедр и категориям преподавателей

Оценка результатов работы преподавателей

Разработка мероприятий по стимулированию работы ППС, кафедр, факультетов

Рис. 2

Таким образом, использование рейтинговой оценки как основы концептуальной модели управления вузом позволяет улучшить

регулирование и регламентацию функционирования вуза, повысить эффективность системы контроля, совершенствовать качество образовательного процесса.

Литература

1.Макаров Г.В. Положение о рейтинговой оценке деятельности факультетов и кафедр ВГТУ/ Г.В. Макаров, Э.Д. Поликарпов, Т.А. Бурковская и др. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2000. - 17 с.

2.Макаров Г.В. Положение о рейтинговой оценке деятельности профессорско-преподавательского состава ВГТУ/ Г.В. Макаров, Э.Д. По-ликарпов, Т.А. Бурковская и др. Воронеж: Изд-во ВГТУ. 2000. - 26 с.

3.Поликарпов Э.Д., Халявина А.В. Оценка личного рейтинга ППС ВГТУ в 1999 году. /Сборник научных трудов «Высокие технологии в

технике, медицине, экономики и образования». Часть 1. Воронеж, 2001. – 200 с.

153

УДК 621.313

С. А. Горемыкин, Ю. В. Писаревский ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЧИСЛЕННОГО МЕТОДА И МЕТОДА ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ТЕПЛОВЫХ СХЕМ ЗАМЕЩЕНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ МАЛОЙ МОЩНОСТИ

В работе рассмотрены вопросы расчета температуры в электродвигателе постоянного тока с полым якорем с

использованием метода эквивалентных тепловых схем замещения и программы Quick Field.

Наибольшее распространение из существующих методов теплового расчета электрических машин получил метод эквивалентных тепловых схем замещения (ЭТСЗ). В силу простоты, наглядности и достаточной точности расчета, а так же возможности использования его при расчете стационарных и нестационарных тепловых процессов. При реализации

метода ЭТСЗ, тепловая система с непрерывно распределенными параметрами замещения эквивалентной системой однородных тел (материал, условия выделения потерь, характер контакта с соседними элементами или средой). К недостаткам данного метода следует отнести сложности, связанные с разбиением электрической машины на однородные тела (т.е. число узлов схемы замещения, количество конструктивных элементов, входящих в каждый узел).

Перечисленных недостатков лишены численные методы расчета тепловых полей, которые позволяют рассчитать распределение

температурного поля внутри электромеханического устройства. Один из таких методов – метод конечных элементов реализован в программе Quick Field. Однако, данную программу возможно использовать лишь в тех случаях, когда задачу теплового расчета можно свести к осесимметричной или двухмерной, при вычислении стационарных тепловых полей.

Таким образом, в силу существования отрицательных свойств, присущих обоим методам, является целесообразным проводить тепловой

расчет электрической машины, используя оба метода. Реализуем рассмотренный подход для расчета температур частей электрической машины малой мощности – исполнительного малоинерционного электродвигателя серии ДПР.

Выполним расчет в программе Quick Field для стационарного теплового процесса. Картина распределения температурного поля в электродвигателе ДПР 52 для номинального режима представлена на

рис.1.

В данном случае задача теплового расчѐта сводилась к осесимметричной. Предварительно были определены коэффициенты теплопроводимости неоднородных материалов, таких как якорь, обмоткодержатель, состоящих из проводниковых и изоляционных материалов в определѐнных объѐмных соотношениях. Согласно /1, 2/ данные коэффициенты вычисляются по сложным эмпирическим формулам. При этом не во всех выраже-

154

Таблица 2

м390 Втм K - коэффициент теплопроводности меди;

щ100 Втм K - коэффициент теплопроводности щѐток;

157

Dа,c , м - средний диаметр обмотки якоря; Dи,н , м - наружный диаметр индуктора; Dи,в , м - внутренний диаметр индуктора;

lа , м - длина активной части обмотки якоря; lл , м - длина лобовой части обмотки якоря;

lоб , м - длина обмоткодержателя в аксиальном направлении;

S - число секций обмотки якоря;

qпр , м 2 - сечение обмоточного провода; h щ , м - высота щѐтки;

Sщ , м 2 - сечение щѐтки;

dк,н , м - наружный диаметр коллектора; dв,ц , м - диаметр центральной части вала; lк , м - аксиальная длина коллектора;

lв,к , м - длина вала от центра коллектора до центра шпонки со

стороны коллектора;

lв,и , м - длина вала от центра коллектора до центра шпонки со

стороны индуктора;

lв , м - длина вылета выходного конца вала; dв , м - диаметр выходного конца вала;

Dк,н , м - наружный диаметр корпуса; Lп , м - полная длина корпуса.

Таким образом, использование программы Quick Field, позволяет более точно рассчитать плоскую тепловую задачу. А также является перспективным использование этой программы для уточнения существующих методов теплового расчѐта (тепловых схем замещения).

Литература

1. Борисенко А. И. и др. Охлаждение промышленных электрических машин // А. И. Борисенко, О. Н. Костиков, А. И. Яковлев. — М.:

Энергоатомиздат, 1983. — 296 с., ил.

158

2. Эквивалентные тепловые схемы замещения двигателя постоянного тока с полым ротором / Горемыкин С. А., Кононенко Е. В., Писаревский Ю. В., Фурсов В. Б.; ВГТУ. - Воронеж, 2000. Деп. в ВИНИТИ.

УДК 621.313.333

159

Г. В. Коробов

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОДНОФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ С ЭКРАНИРОВАННЫМИ ПОЛЮСАМИ

Определены параметры оптимизации, оказывающие существенное влияние на энергетические показатели однофазного асинхронного двигателя с экранированной обмоткой. Разработана методика оптимизации, в основе которой лежат элементы теории математического программирования (метод планирования эксперимента и метод штрафных функций). Предлагается пакет программ, позволяющий в короткое время провести оптимизационный расчѐт и проанализировать его результаты.

Существенный рост интереса к электродвигателям переменного тока малой мощности объясняется, во-первых, простотой и технологичностью конструкции этих машин, во-вторых, их высокой надѐжностью и, в третьих, всѐ расширяющейся областью их применения в бытовых приборах и устройствах. Значительную долю среди микродвигателей переменного тока занимают однофазные явноплюсные асинхронные электродвигатели. Типичными представителями таких машин являются асинхронные двигатели с экранированными полюсами (АДЭ).

При выборе электрической машины руководствуются ее энергетическими показателями и режимами работы. В процессе проектирования необходимо выбрать такие параметры, которые обеспечат наилучшее сочетание конструктивных, технологических и эксплутационных показателей машины. Следовательно, в большинстве случаев пред разработчиком стоит задача оптимального проектирования.

Впоследнее время, в отличии от классического подхода к оптимальному проектированию, разрабатываются другие, основанные на иных методологических принципах.

Воснову одного из них [2] положено использование аппарата математического программирования, где вводится понятие функции цели (критерия) и фактора (параметра). Для АДЭ целесообразно совместное применение метода планирования эксперимента и штрафных функций [3].

Методом планирования пятифакторного эксперимента второго порядка на основе математической модели микродвигателя [1] проведено исследование влияния конструктивных параметров магнитопровода статора на показатели асинхронного двигателя с экранированными полюсами. В качестве функций цели были выбраны: пусковой момент M п ,

пусковой ток Iп и коэффициент полезного действия при номинальном скольжении sн 0,16.

160

g

Рис. 1. Варьируемые параметры статора

Для исследуемого электродвигателя ДА–60–05–3 были получены следующие зависимости.

Анализ зависимостей (1) показал, что улучшение показателей АДЭ возможно за счѐт изменения

,.

Зависимости (1) использовались для решения следующих задач квадратичного

161

При решении задач оптимизации использовался метод штрафных функций. Это позволило перейти от оптимизации функций с ограничениями (F1,F2,F3) к оптимизации функции без ограничений ( 1, 2, 3), что значительно упростило поиск решения.

Для определения минимального значения пускового тока, к примеру, формулировка задачи будет следующей:

ограничений, r0- целое положительное число; D- допустимая область определения факторов.

На основе этого метода был разработан алгоритм оптимизации зоны шунтов АДЭ, который реализован в виде программы на алгоритмическом языке Turbo Pascal 7. Результаты оптимизации приведены в таблице.

Улучшение показателей асинхронных двигателей с экранированными полюсами после оптимизации по сравнению с базовым вариантом составило для пускового момента 5,7%, для пускового тока 24,5%, для коэффициента полезного действия 14,5%.

Результаты оптимизации подтверждают обоснованность применения разработанной методики для формирования конфигурации шунтов статора АДЭ. Это позволяет проектировщику улучшить один из интересующих его показателей (Mп, Iп, ), проведя дополнительную конструктивную проработку микродвигателя.

Литература 1. Кононенко Е.В., Пархоменко Г.А., Коробов Г.В. К анализу асинхронных двигателей с

электромеханике. – М.: Энергия, 1975. –185 с.

3. Коробов Г.В., Титова Л.Н. Определение оптимальных параметров электродвигателей с диагональной обмоткой полого якоря (статья) / Научно-практический вестник ―Энергия‖, №4 (42), 2000,

162