
ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МАГНИТНЫХ МУФТ ДЛЯ ГЕРМЕТИЧНЫХ МАШИН
.pdfК.Морган. М.: Мир, 1986. - 318 с.
21.Зенкевич, О. Методы конечных элементов в теории сооружений и в механике сплошных сред / О. Зенкевич, И. Чанг. М.: Мир, 1974. - 239 с.
22.Зечихин, Б. С. Электрические машины летательных аппаратов /
Б.С. Зечихин. — М . : Машиностроение, 1981. - 243 с.
23.Зечихин, Б. С. Расчет межполюсного рассеяния генератора с РЗМ по стоянными магнитами / Б. С. Зечихин, Н. П. Старовойтова // Исследование электромеханических преобразователей энергии систем автоматического управления: труды МАИ. — М., — 1981. — С. 48 - 52.
24.Зечихин, Б. С. Электромагнитные поля и расчетные коэффициенты магнитных цепей генераторов с тангенциальными РЗМ магнитами / Б. С. Зечи хин, Н. П. Старовойтов. — М., 1979. — 12 с. Рукопись деп. В "Информэлектро" 4.06.79, №152-8/79.
25.Каплун, А. Б. ANSYS в руках инженера: практическое руководство / A. Б. Каплун, Е. М. Морозов, М. А. Олферьева. — М.: Едиториал УРСС, 2003.
-272 с.
26.Келин, Н. А. Эффективность применения постоянных магнитов в издели ях электротехники / Н. А. Келин // Электротехника. — 1981.—№11. — С. 25 - 27.
27.Кирсанов, А. Г. Расчет магнитного поля в зазоре электрической машины с цилиндрическим магнитом на основе редкоземельных элементов / А. Г. Кирса нов, А. И. Гриднев // Изв. вузов. Электромеханика. — 1979. — № 5. — С. 433 — 435.
28.Клевец, Н. И. Расчет радиальной магнитной муфты / Н. И. Клевец, B. С. Смирнов, М. А. Чохели // XV Междун. конф. по постоянным магнитам: Тез. докл. Суздаль, 2005.
29. Коген-Далин, В. В. Характеристики магнитотвердых материалов, оп ределяющие состояние магнита в сложных системах / В. В. Коген-Далин, М. Л. Солодова // Проблемы магнитных измерений и магнито-измерительной аппара туры. — М. — Л.: Изд-во стандартов, 1971. — С. 71 — 75.
30. Коген-Далин, В. В. Расчет и испытание систем с постоянными маг нитами / В. В. Коген-Далин, Е. В. Комаров. — М.: Энергия, 1977. - 248 с.
171
31.Коген-Далин, В. В Расчет магнитных систем с редкоземельными магнитами и ненасыщенной арматурой методов интегральных уравнений /
В.В. Коген-Далин, Ю. А. Коняев, П. А. Курбатов // Электричество. — 1975. —
№7. — С. 65 - 67.
32.Кононенко, Е. В. Электрические машины (Специальный курс) /
Е.В. Кононенко, Г. А. Сипайлов, К. А. Хорьков. - М.: Высш. шк., 1975. - 279 с.
33.Кононенко, Е. В. Расчёт магнитного поля в электродвигателях с ци линдрическими постоянными магнитами / Е. В. Кононенко, Н. И. Королёв, Ю. В. Писаревский // Электротехника. — 1984. — № 12. — С.9 - 1 1 .
34.Кононенко, К. Е. Устойчивость работы синхронных двигателей малой мощности / К. Е. Кононенко, А. И. Шиянов. — Воронеж: ВГТУ, 2000. — 181 с.
35.Кононенко, К. Е. Моделирование динамики работы герметичного турбомеханизма с магнитной муфтой / К. Е. Кононенко, А. Ю. Писаревский // Вестник Воронежского государственного технического университета. — 2008. ТА — № 3 . — С . 91-94.
36.Конструкция и эксплуатация центробежных герметичных насосов /
В.В. Буренин, Д. Т. Гаевик, В. П. Дронов, В. Е. Иванов. — М.. Машинострое ние, 1977. - 152 с: ил.
37.Кравчик, А. Э. Выбор и применение асинхронных двигателей /
А. Э. Кравчик, Э. К. Стрельбицкий, М. М. Шлаф. — М.: Энергоатомиздат, 1987.
-95 с.
38.Красильников, А. Я. Магнитные системы и муфты на постоянных маг нитах для герметичного оборудования / А. Я. Красильников, А. А. Красильников
//Химическое и нефтегазовое машиностроение. — 2003. — № 4. — С. 28 - 29.
39.Красильников, А. Я. Методика выбора магнитной муфты для герме тичного насоса / А. Я. Красильников // Химическое и нефтегазовое машино строение. — 2001. — № 2. — С. 24 - 26.
40.Красильников, А. Я. Особенности использования магнитной муфты в конструкциях герметичных машин / А. Я. Красильников. — Екатеринбург: УГТУ
-УПИ,2007.-144с.
172
41.Красильников, А. Я. Разработка перемешивающих устройств с маг нитной муфтой для получения антибиотиков / А. Я. Красильников, Л. Н. Сухоросов // Труды СвердНИИхиммаша. Сер. "Оборудование для оснащения тех нологических производств." — Вып. 3 (67). Екатеринбург, 1997. — С. 101 — 104.
42.Куневич, А. В. Ферриты: энциклопедический справочник: Т.1. Маг ниты и магнитные системы / А. В. Куневич, А. В. Подольский, И. Н. Сидоров.
—СПб.: Информационно-издательское агентство «ЛИК», 2004. - 358 с : ил.
43.Курбатов, П. А. Численный расчет электромагнитных полей /
П.А. Курбатов, С. А. Аринчин. — М.: Энергоатомиздат, 1984. - 168 с.
44.Ландау, Л. Д. Электродинамика сплошных сред / Л. Д. Ландау, Е. М. Лившиц. — М.: ГИЗ ФМЛ, 1959. - 532 с.
45.Ледовский, А. Н. Магнитное поле в электрических машинах с посто янными магнитами из сплава СтСо5 / А. Н. Ледовский, А. М. Сугробов // Элек тричество. — 1982. — № 7. — С. 65 - 68.
46.Математика и САПР: В 2 кн.: пер. с франц. / П. Шенен, М. Каснар, И. Гардан и др. — М.: Мир, 1988. - 170 с.
47.Машины и аппараты с герметичным электроприводом / Н. Е. Виш невский и др.. — М . , 1997. -120 с.
48.Методы конечных элементов и САПР: пер. с франц. / П. Шенен, М. Каснар, И. Гардан и др. — М.: Мир, 1989. - 190 с.
49.Мизюрин, С. Р. Проектирование магнитно-гистерезисных муфт /
С.Р. Мизюрин, М. А. Ермилов. — М.: МАИ, 1971. - 170 с.
50.Нейман, Л. Р. Теоретические основы электротехники / Л. Р. Нейман,
К.С. Демирчян. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоиздат, Ленингр. отд-ние, 1981,4.111.-416 с.
51.Об эффективности использования материала постоянного магнита в кольцевых магнитных системах / В. Ф. Костин, Ф. А. Сердюк, С. А. Мягкова и др. // Электрические машины. — Воронеж: ВПИ, 1971. — С. 68 - 79.
52.Овчинников, И. Е. Методика выбора параметров бесконтактного двигателя постоянного тока с учетом действия реакции якоря / И. Е. Овчинни-
173
ков, Н. И. Лебедев. // Электрические машины и электропривод малой мощно
сти. — М. - Л.: Наука, 1966. — С. 168 - 177.
53.Осин, И. Л. Синхронные микродвигатели с постоянными магнитами /
И.Л. Осин, В. П. Колесников, Ф. М. Юферов. — М.: Энергия, 1976. - 230 с.
54.Осин, И. Л. Электрические машины: синхронные машины: учеб. по собие для вузов / И. Л. Осин, Ю. Г. Шакарян; под ред. И. П. Копылова. — М.: Высш. шк., 1990. - 304 с : ил.
55.Особенности разработки и использования герметизированных элек тродвигателей с магнитными муфтами в нефтегазовом насосном оборудовании нового поколения / В. С. Попов, Н. И. Подлевский, А. И. Чернышев, Т. Б. Абдрахманова // Электронные и электромеханические системы и устройства: тез. докл. НПЦ «Полюс». — Томск: Изд-во НЦП «Полюс», 2000. — С. 75 - 77.
56.Пеккер, И. И. Расчет магнитных систем методом интегрирования* по источникам поля / И. И. Пеккер // Изв. вузов. Электромеханика. — 1964.
—№ 9 . — С. 1047-1051.
57.Пеккер, И. И. Расчет постоянных магнитов путем интегрирования по источникам поля / И. И. Пеккер // Изв. вузов. Электротехника. — 1969.
—№ 6 . — С. 599-606.
58.Пеккер, И. И. Поле поперечно-намагниченных цилиндра и трубы /
И.И. Пеккер, Б. Б. Самсонов // Изв. вузов. Электромеханика. — 1978. — № 6.
—С. 584-586.
59.Писаревский, А. Ю. Анализ и расчет перспективных конструкций
магнитных муфт для передачи вращения через герметичную перегородку / А. Ю. Писаревский // Новые технологии в научных исследованиях, проекти ровании, управлении, производстве: труды Всерос. конф. — Воронеж: ВГТУ, 2005. — С . 108-109.
60. Писаревский, А. Ю. Исследование вращающего момента, создавае мого магнитной муфтой неявнополюсной конструкции / А. Ю. Писаревский // Промышленная информатика: межвуз. сб. науч. тр. — Воронеж: ВГТУ, 2004.
— С. 125-128.
174
61.Писаревский, А. Ю. Магнитные муфты для герметичных электрона сосных агрегатов / А. Ю. Писаревский // Сб. докладов Междунар. науч. конф.
Ч.2: Компьютерные технологии в технике и экономике. — Воронеж: Между нар. институт компьютерных технологий, 2007. — С. 114 - 123.
62.Писаревский, А. Ю. Исследование конструкций магнитных муфт для передачи вращения через герметичную перегородку в электронасосных агрега тах / А. Ю. Писаревский, К. Е. Кононенко // Новые технологии в научных ис следованиях, проектировании, управлении, производстве: труды Всерос. конф. - ВГТУ. — Воронеж, 2007. — С. 96.
63.Писаревский, А. Ю. Моделирование магнитного поля синхронной радиальной магнитной муфты / А. Ю. Писаревский, С. Ю. Писаревский // При кладные задачи электромеханики, энергетики, электроники: труды регион. студ. науч.-техн. конф. — Воронеж: ВГТУ, 2004. — С. 148 — 149.
64.Писаревский, А. Ю. Применение магнитных муфт для передачи дви жения через герметичную перегородку химических электронасосов / А. Ю. Пи саревский, С. Ю. Писаревский // Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве: труды Всерос. конф. — Воронеж: ВГТУ, 2004. — С. 129 - 130.
65.Писаревский, А. Ю. Особенности математического моделирования магнитных муфт с кольцевыми постоянными магнитами / А. Ю. Писаревский, Ю. В. Писаревский, В. Б. Фурсов // Электротехнические комплексы и системы управления: науч.-техн. журнал. — Воронеж: Издательский дом «Кварта», 2008. — № 1 . — С . 4 7 - 5 1 .
66.Писаревский, А. Ю. Математическая модель магнитной муфты с кольцевыми магнитами / А. Ю. Писаревский // Вестник Воронежского государ ственного технического университета. — 2008. — Т. 4. — № 3. — С. 61 - 64.
67.Подлевский, Н. И. Исследование переходных процессов в гермети зированном погружном электродвигателе с магнитной муфтой / Н. И. Подлев ский, В. С. Попов, Т. Б. Абдрахманова // Электромеханические преобразователи
175
энергии: тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. — Томск: Изд-во ТПУ,
2001. — С . 145.
68.Поклонов, С. В. Асинхронные двигатели герметичных электронасо сов / С. В. Поклонов. — Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. - 64 с : ил.
69.Поливанов, К. М. Теоретические основы электротехники /
К.М. Поливанов. — М.: Энергия, 1969. — Ч. III. - 352 с.
70.Постников, И. М. Обобщенная теория и переходные процессы элек трических машин / И. М. Постников. — М.: Высш. шк., 1975. - 319 с.
71.Постоянные магниты: справочник / А. Б. Альтман, А. Н. Герберг,
П.А. Гладышев и др.; под ред. Ю.М. Пятина. - 2-е изд.; перераб. и доп. — М.: Энергия, 1980.-488 с, ил.
72.Применение современных методов моделирования в магнитном при воде герметичных насосов / Г. В. Соболев, М. Ю. Ковалев, А. Ю. Писаревский, Ю. В. Писаревский // Высокие технологии энергосбережения: труды Междун. конф. — Воронеж: Издательский дом «Кварта», 2007. — С. 186 - 188.
73.Проектирование электрических машин: учеб. для вузов / И. П. Копы лов, Б. К. Клоков, В. П. Морозкин, Б. Ф. Токарев; под ред. И.П. Копылова. - 3-е изд., испр. и доп. — М.: Высш. шк., 2002. - 757 с : ил.
74.Радин, В. И. Электрические машины: Асинхронные машины: учеб. для электромех. спец. вузов / В. И. Радин, Д. Э. Брускин, А. Е. Зорохович; под ред. И. П. Копылова. — М.: Высш. шк., 1988. - 328 с : ил.
75.Расулов, М. М. К расчету переходных процессов в синхронном при воде с ЭМС / М. М. Расулов, Л. Ф. Алиев, К. К. Гусейнов // Изв. вузов. Энерге тика. — 1975.—№2. — С. 109-112.
76.Расчет магнитных полей электрических машин методом конечных элементов / А. Л. Кислицын, Л. М. Крицштейн, Н. И. Солнышкин, А. Д. Эрнст.
—Саратов: Саратов, ун-т, 1980. - 173 с.
77.Сегерлинд, Л. Применение метода конечных элементов / Л. Сегерлинд. — М.: Мир, 1979. - 32 с.
176
78.Сидоров, Е. В. Технические характеристики, эксплуатационные и физические свойства современных магнитных материалов и постоянных магни тов: справ, для потребителей и производителей / Е. В. Сидоров. — Владимир: Транзит - ИКС, 2006. - 40 с: табл. 19.
79.Синев, Н. М. Бессальниковые водяные насосы / Н. М. Синев,
П.М. Удовиченко. — М.: Атомиздат, 1972. - 286 с.
80.Сливинская, А. Г. Постоянные магниты / А. Г. Сливинская,
А.В. Гордон. — Л.: Энергия, 1965. - 259 с.
81.Стёпин, П. А. Сопротивление материалов: учебник для вузов /
П.А. Стёпин. — 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1979. - 312 с : ил.
82.Стренг, К. Теория метода конечных элементов / К. Стренг, Дж. Фикс.
—М.: Мир, 1977. -349 с.
83.Тамм, И. Е. Основы теории электричества / И. Е. Тамм. — М.: Наука, 1976.-616 с.
84.Тихонов, А. Н. Методы решения некорректных задач / А. Н. Тихо нов, В. Я. Арсенин. — М.: Наука, 1979. - 221 с.
85.Тозони, О. В. Расчет трехмерных электромагнитных полей /
О.В. Тозони, И. Д. Маергойз. — Киев: Техника, 1974. - 352 с.
86.Тозони, О. В. О расчете постоянных магнитов на ЭЦВМ / О. В. Тозони, С. С. Романович // Изв. вузов. Электротехника. — 1975. — № 8. — С. 818 - 826.
87.Тозони, О. В. Метод вторичных источников в электротехнике /
О.В. Тозони. — М.: Энергия, 1975. - 296 с.
88.Том, А. Числовые расчеты полей в технике и физике / А. Том, К. Эйплит. — М.: Энергия, 1964. - 206 с.
89.Туровский, Я. Техническая электродинамика / Я. Туровский: пер. с польск. — М . : Энергия, 1974.-488 с.
90.Флетчер, К. Численные методы на основе метода Галеркина / К. Флетчер. — М.: Мир, 1988. - 352 с.
91.Чигаров, А. В. ANSYS для инженеров: справ, пособие / А. В. Чигаров, А. С. Кравчук, А. Ф. Смалюк. — М.: Машиностроение - 1, 2004. - 512 с.
177
92.Черноусов, Н. П. Герметические химико-технологические машины и аппараты / Н. П. Черноусов, А. Н. Кутин, В. Ф. Федоров. — М. — Л.: Машино строение, 1965. - 254 с.
93.Чубрин, В. А. Об основном параметре постоянных магнитов / В. А. Чубрин, А. И. Гриднев // Электротехника. — 1984. — № 8. — С. 38 - 40.
94.Шабанов, А. П. Магнитные системы для передачи движения через перегородку / А. П. Шабанов, Е. А. Николаев // Вестник машиностроения. — 1970. — № 6 . — С . 21-24.
95.Шимони, К. Теоретическая электротехника / К. Шимони: под ред.
К.М. Поливанова: пер. с нем. — М.: Мир, 1964. - 776 с.
96.Штафль, М. Электродинамические задачи в электрических машинах и трансформаторах / М. Штафль. — М. — Л.: Энергия, 1966. — 200 с.
97.Щетинин, Т. А. Динамика электропривода с индукционными муфта ми / Т. А. Щетинин. — М.: Энергия, 1977. - 96 с.
98.ANSYS Basic Analysis Procedures Guide. ANSYS Release 5.6. ANSYS
Inc., 1998.
99.Fellows, C. J., Permanent Magnet Couplings // CME, June. — 1979. — pp. 79 - 84.
100.Homreich, R. M. Optimal Design of Synchronous Torque Couplers / R. M. Homreich, S. Shtrikman // IEEE Transactions on Magnetics, Vol. MAG-14, No. 5, September 1978.
101.Kojima, H. Nonlinear Torsional Vibration of a Rotating Shaft System
with a Magnet Coupling / H. Kojima, K. Nagaya // Bulletin of JSME, Vol. 27,
No. 228, June 1984.
102.Meirovitch, L. Analytical Methods in Vibrations Macmillan / L. Meirovitch, 1967.
103.Weissmann, D., Proceedings of the 3r d International Workshop RE-Co /
D.Weissmann, Mag. Appl., Vol. 6, 1978. - pp . 325
104.Yonnet, J. P. A New Type of Permanent Magnet Coupling / J. P. Yonnet // IEEE Transactions on Magnetics, Vol. MAG-17, No. 6, November 1981.
178
Приложение 1
Пример расчета магнитной муфты
В качестве исходных данных используем следующие параметры герме
тичного насоса (табл. П1.1) [37, 40].
Таблица П 1.1
Параметры насоса и перекачиваемой среды
Наименование параметра, обозначение, размерность |
Численное |
||
значение величины |
|||
|
|
||
"5 |
|
1,4- 10"3 |
|
Расход среды, QH, м /с |
|
||
Напор, Нн, м |
|
30 |
|
Коэффициент полезного действия, Г|н, % |
18 |
||
Частота вращения рабочего колеса, |
|
||
п, об/мин (£1, рад/с) |
|
1430 (149,75) |
|
Момент инерции вала и рабочего |
|
||
колеса насоса, J, кг-м2 |
|
0,0033 |
|
Плотность перекачиваемой среды, р |
1000 |
||
Температура перекачивания среды, tp, °С |
80 |
||
Кинематическая вязкость, v, м /с |
0,365-Ю-6 |
||
1. Предварительный расчет |
|
||
1.1. Потребляемая мощность насоса |
|
||
Р |
= p-q-HH -QH |
(П1.1) |
|
|
Лн |
|
|
1000.9,81-30.1,4.10-= 2 2 8 9 В т |
|
||
|
0,18 |
|
|
1.2. Момент нагрузки, создаваемый рабочим колесом насоса |
|||
|
Р |
(П1.2) |
|
|
Q |
||
|
|
||
|
2289 |
|
|
М = |
= 15,29 Н м . |
|
т149,75
180
1.3. Выбор электродвигателя
По справочнику [37] выбираем асинхронный двигатель 4A100S4Y3 с
параметрами, представленными в табл. П1.2
|
|
Таблица Ш. 2 |
|
Данные асинхронного электродвигателя для привода герметичного насоса |
|||
Наименование величины, размерность |
Обозначение величины |
||
и численное значение |
|||
|
|||
Тип двигателя |
4A100S4Y3 |
||
Синхронная частота вращения, мин"1 (с"!) |
ni = 1500 (25) |
||
Номинальная частота вращения, мин"1 (с"1) |
п н = 1494 (24,9) |
||
Номинальная мощность, Вт |
Р„ = 3000 |
||
Номинальный фазный ток, А |
11н,ф = 6,68 |
||
Номинальное линейное напряжение, В |
и 1 л |
= 380 |
|
Номинальное фазное напряжение, В |
и 1 ф |
= 220 |
|
Индукция в воздушном зазоре, Тл |
В5 |
= 0,9 |
|
Линейная нагрузка обмотки статора, А/см |
А = 246 |
||
Плотность тока в обмотке статора, А/мм2 |
3 = 6,6 |
||
КПД двигателя, % |
Л = 82 |
||
Коэффициент мощности, о.е. |
coscp = 0,83 |
||
Кратность максимального момента |
mK = 2,4 |
||
Кратность минимального момента |
mM = 1,6 |
||
Номинальный момент, Н-м |
Мн =19,2 |
||
Минимальный момент, Н-м |
Mm i n = 30,7 |
||
Максимальный момент, Н-м |
Mm a x |
= 46,l |
|
Номинальное скольжение, % |
sH = 4,4 |
||
Критическое скольжение, % |
Зкр |
Л |
|
Момент инерции ротора, кг-м2 |
т д р = 0,0087 |
||
Параметры схемы замещения в номинальном режиме |
|||
Главное индуктивное сопротивление, о.е. |
Хц — 2,2 |
||
Активное сопротивление обмотки статора, о.е. |
R; = о,об7 |
181