Механика / линейные асинхронные машины / ПРЕДИСЛОВИЕ
.docxПРЕДИСЛОВИЕ
Среди всех конструкций электродвигателей поступательного или возвратно-поступательного движения, получивших не очень удачное название линейных, наибольшее развитие и применение получили линейные асинхронные двигатели (ЛАД). Название их неудачно потому, что понятие «линейный» в современных технических науках обычно связывают с математической характеристикой той или иной модели или среды (линейные уравнения, линейные приближения и т. д.). Однако предлагавшиеся иные названия этих двигателей (поступательные, магнитофугальные) не закрепились, а получил повсеместное распространение термин «линейный двигатель». Впрочем, на тех же самых основаниях в науку вошел термин «линейный ускоритель».
Разомкнутость магнитопровода и обмоточной зоны — главный отличительный признак, выделяющий теорию линейных машин из общей теории электрических машин. Совокупность электромагнитных явлений, связанных с наличием границ магнитопровода и обмоточных зон, принято называть краевыми "эффектами. Так различают концевой или продольный, поперечный и толщинный или поверхностный эффекты.
чБольшинство из многих сотен опубликованных до настоя- щегЪч^ремени научных исследований в области ЛАД так или иначе Ъосвящены изучению краевых эффектов и в меньшей степени —дрализу физических процессов, конструкций, инженерным методам расчета характеристик и проектирования машин.
Продольный йр^евой или концевой эффект в ЛАД наиболее обстоятельно исслёдован в монографии А. Я. Вилнитиса и М. С. Дрица [1]. В э^й же книге приведен критический анализ исследований концевого эффекта другими авторами и приведена обширная библио!"р^фия.
Читателей, интересующихсяЦрлее глубоко развитием теории концевого эффекта и мерами поч^го компенсации, мы адресуем к книгам основоположников теодии ЛАД в СССР А. И. Вольдека [2] и Я. Я. Лиелпетера [сТр В других, ранее опубликованных работах можно найти сведения о вариантах конструкций ЛАД и принципах их работы [4—12]. Особенностям линейного электропривод^ посвящена значительная часть работ Д. В. Свечарника [6], М. М. Соколова и Л. К. Сорокина [7]. и--"" Предлагаемая вниманию читателя книга имеет по сравне-
нию с указанными более выраженный прикладной характер.
Развиваемые здесь вопросы теории адекватно учитывают особенности низкоскоростных и высокоскоростных ЛАД и доведе- вььда храани-тельяа простых алгоритмов и методов расчета характеристик машин, пригодных для инженерной практики и для использования в учебном процессе вузов. Впервые в литературе по ЛАД представлены основы проектирования двигателей с различной конструкцией вторичного элемента, ч/' Во введении приводится общая оценка линейных электродвигателей, их главных достоинств и основных недостатков.
В гл. 1 излагаются основные сведения о конструктивных особенностях ЛАД, дается их классификация, приводятся сведения из истории ЛАД, рассказывается об их применении и производстве.
В гл. 2 на основе упрощенной модели рассматриваются основы одномерной теории ЛАД. Эта теория позволяет выявить основные соотношения в ЛАД и получить физически наглядные выражения для магнитной индукции в рабочем зазоре машины и для электромагнитных сил. Рассматриваются активная зона машины, в пределах обмотанной части индуктора и концевые зоны. Поясняется эффект выноса магнитного поля за пределы индуктора, который необходимо учитывать в высокоскоростных ЛАД. Вводится понятие о критерии качества или электромагнитной добротности ЛАД. Даются способы приближенного учета продольного (концевого) и поперечного краевых эффектов.
— В гл. 3 излагается теория аналогового моделирования ЛАД,
представляемого в виде многослойной структуры с бегущими электромагнитными волнами. Эта теория, вытекающая из двумерной модели, позволяет построить наглядную схему замещения ЛАД в виде активного четырехполюсника, к которому подключены каскадные схемы пассивных четырехполюсников. Метод позволяет по известным конструктивным и обмоточным данным при заданных параметрах питающей сети достаточно точно в рамках принятых допущений рассчитать дифференциальные и интегральные характеристики машины. Метод рекомендуется для эскизного проектирования и оценочных расчетов.
В гл. 4 сопоставляются различные методы численного расчета магнитных полей и характеристик ЛАД. Показываются широкие возможности моделей ЛАД, построенных на основе
бктрических и магнитных схем замещения, по учету особен- тэд ЛАД, в том числе продольных краевых эффектов, слож- ТИ первичных и вторичных обмоток, нелинейности вторич- X параметров, несимметрии электрических и магнитных це- Й и т. п. Приводятся примеры формирования матричных ввнений, описывающих схемы замещения с учетом особенно- ей конкретных ЛАД. В гл. 5 оценивается влияние на характеристики ЛАД раз- чных конструктивных факторов. Предлагаются практические омендации по формированию рабочих характеристик ЛАД Повышению их технико-экономических показателей. В гл. 6 дается анализ электромеханических переходных про- сов при пуске и торможении ЛАД. Предлагаются способы енсификации динамического торможения ЛАД, а также Жирования их механических характеристик за счет исполь- ания схем совмещенных обмоток линейного индуктора. ' В гл. 7 описывается схема электромагнитного расчета ЛАД четом их особенностей, обсуждаются критерии оптимизации ' Ограничения, используемые при поисковых расчетах, показы- тся пути учета влияния продольных краевых эффектов, да- ;я рекомендации по оценке теплового состояния ЛАД. В приложении даются алгоритмы программ и примеры ктромагнитных расчетов.
Работа над книгой между авторами распределялась следу- им образом: предисловие, введение, гл. 1—3 написаны „ Н. Веселовским, гл. 4—6 Ф. Н. Сарапуловым, гл. 7 — Ю. Коняевым.
Двторы выражают признательность сотрудникам кафедр ктротехники УПИ и НЭТИ, принявшим участие в подготов- Материалов рукописи.
Большая и полезная работа над книгой проделана рецен- ~ом доктором техн. наук И. П. Копыловым и редактором д. техн. наук В. Я. Беспаловым, которым авторы искренне внательны.
Двторы с благодарностью примут все замечания и советы Отелей, которые просят направлять в адрес Энергоатомиз- •а: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10.
Авторы