Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка вентильно-индукторного привода с пониженным уровнем вибраций и шума для транспортных систем

Номер контракта: 14.604.21.0040

Руководитель: Петрушин Александр Дмитриевич

Должность: зав. каф. «Электрический подвижной состав» (РГУПС)РГУПС

Организация: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ростовский государственный университет путей сообщения"
Организация докладчика: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный университет путей сообщения"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
высокоскоростной наземный транспорт, тяговый вентильно-индукторный привод, уровень шума, радиальные силы, вибрация, эксцентриситет ротора

Цель проекта:
Основная проблема, решаемая в проекте, это вывод на новый качественный уровень по надежности и улучшению виброаккустических характеристик вентильно-индукторных электроприводов для использования их в транспортных системах. Цель проекта: Разработка вентильно-индукторного привода с пониженным уровнем вибраций и шума для транспортных систем

Основные планируемые результаты проекта:
При исследование причин возникновения вибрации и шума в тяговом вентильно-индукторном приводе основное внимание уделено радиальным силам одностороннего магнитного притяжения (ОМП) ротора к статору, которые появляются вследствие несимметрии магнитной системы из-за наличия допусков на изготовление узлов и деталей в вентильно-индукторной электрической машины. Разработан алгоритм расчета вентильно-индукторной машины с учетом распределения сил ОМП, ориентированный на решение производственных задач. Определен характер распределения сил ОМП и вращающего момента, установлена взаимосвязь между способом соединения обмоток и уровнем сил ОМП. Предложены новые технические решения по ограничению действия сил ОМП на подшипниковые щиты. Экспериментально подтверждена эффективность принятых решений.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Конечный продукт, создаваемый с использованием результатов ПНИ - это вентильно-индукторный электропривод с новым типом магнитной системы, имеющий более высокий уровень надежности и улучшенные виброаккустические характеристики.
Тип магнитной системы, на который выдан патент, позволяет получить новые возможности для существенного уменьшения сил ОМП, а именно: диаметрально противоположные контуры замыкания магнитного потока в пределах одной фазы двигателя становятся независимыми друг от друга. Это в свою очередь позволяет снижать силы ОМП ротора к статору, возникающие в асимметричном воздушном зазоре путем регулирования тока в отдельных катушках, компенсируя тем самым конструктивную асимметрию искусственно вводимой асимметрией намагничивающих сил.
Новые магнитные системы позволяют реализовать в конструкции вентильно-индукторной машины активный магнитный подвес на принципе левитации и исключить опорные подшипники. В этом случае вентильно-индукторные приводы можно использовать для транспортных систем при низких и высоких температурах, в вакууме, а так же при высоких частотах вращения.
Аналогичные работы, недавно появившиеся в открытой печати, например, http://dx.doi.org/10.1080/15325008.2014.880968, также направлены на создание вентильно-индукторных электроприводов с активным магнитным подвесом, ориентируются на другой тип магнитной системы, конструктивно более сложной и уступающей нашим разработкам по массо-габаритным показателям.



Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Области применения планируемых результатов ПНИ определяются новыми качествами вентильно-индукторных электроприводов для транспортных систем. Приводные двигатели могут работать при низких и высоких температурах окружающей среды, в агрессивных средах и в вакууме, а так же при высоких частотах вращения. Хорошие перспективы использования результаты исследования имеют на следующих объектах и устройствах: высокоскоростной наземный транспорт; транспортные роботы, в том числе работающие в агрессивных средах и условиях космоса; вездеходы для экстремальных погодных условий; общепромышленные транспортные механизмы - лифты, краны и др.



Текущие результаты проекта:
Результаты текущего этапа работ.
1. Разработана программа и методики исследовательских испытаний экспериментального образца вентильно-индукторного электропривода на стенде.
2. Проведены исследовательские испытания, получены количественные оценки снижения шума и вибраций.
3. Проведена сравнительная оценка научно-технического уровня полученных результатов исследований и разработок с современным научно-техническим уровнем аналогичных исследований.
4. Выполнено технико-экономическое обоснование разработки вентильно-индукторного привода с учетом технологических возможностей и особенностей Индустриального партнера.
5. Разработан проект технического задания на проведение ОКР.