Алгоритмические основы исследования электромагнитных процессов в электроприводе герметичной задвижки
Автор: Ким К.К., Иванов С.Н., Азимов Х.Х.
Журнал: Российская Арктика @russian-arctic
Статья в выпуске: 1 (24) т.6, 2024 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрен алгоритм исследования электромагнитных процессов в приводе герметичной задвижки, эксплуатируемой в условиях низких температур. Показана возможность установки между статором и ротором приводного электродвигателя дополнительного элемента, выполняющего функции герметизации и нагрева. Построена геометрическая модель привязки дополнительного элемента к базовой детали - статору двигателя. Приведено распределение плотности тока в герметизирующем элементе. Предложена методика учета влияния параметров герметизирующего элемента на процесс электромеханического преобразования энергии при перемещении шибера задвижки. Синтезирована математическая модель привода с использованием системы пространственных векторов статора, ротора и герметизирующего элемента. Модель содержит уравнение движения, позволяющее учесть моменты инерции и нагрузки, включающие приведенную массу шибера и потери трения в задвижке. Приведены механические характеристики привода с различными параметрами герметичного элемента. Показано, что основное влияние на электромагнитный момент оказывает активное сопротивление герметизирующего элемента. Увеличение относительного сопротивления элемента приводит к возрастанию момента. Индуктивное сопротивление дополнительного элемента существенного влияния на эффективность работы привода не оказывает. При большом активном сопротивлении энергетические характеристики привода задвижки приближаются к характеристикам привода, у которого герметизирующий элемент между статором и ротором отсутствует.
Электропривод, задвижка, герметизирующий элемент, электромагнитные процессы, моделирование
Короткий адрес: https://sciup.org/170202376
IDR: 170202376 | DOI: 10.24412/2658-4255-2024-1-14-25
Список литературы Алгоритмические основы исследования электромагнитных процессов в электроприводе герметичной задвижки
- Транспорт в России. 2022: Статистический сборник. M.: Росстат, 2022. 101 с.
- Куракина Н.И., Mb^ra Р.А. ГИС моделирования нефтяных разливов на магистральных трубопроводах // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2020. № 2. С. 52-60. EDN: YRLRDZ
- Свечарник Д.В. Электрические машины непосредственного привода: Безредукторный электропривод. M.: Энергоатомиздат, 1988. 208 с.
- Castellini L. , D'Andrea M., Borgarelli N. Analysis and design of electro-mechanical actuator for gate valve in oil&gas applications // 2014 International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion (SPEEDAM 2014). Ischia, Italy. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) Curran Associates, Inc. (Sep 2014). P. 378-384.
- Кулинченко Г.В., Mасленников A.M., Бахута В.А., Червяков В.Д. Оценка эффективности электропривода запорной арматуры // Восточно-Европейский журнал корпоративных технологий. Харьков, 2019. Т. 4. № 8. С. 36-44. DOI: 10.15587/1729-4061.2019.174203
- Гарганеев A.r., Каракулов A.C, Ланграф С.В. Электропривод запорной арматуры как мехатронная система // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. НГТУ. 2013. № 2. С. 180-187. EDN: QBRYDX
- Удовиченко A^., Калужский Д.Л., Уваров H.A., Mехтиев A^. Электродвигатели для регулируемого привода запорной арматуры // Электроника. 2021. Т. 21. № 10, 2727. С. 1-14. D0I:10.3390/electronics10212727
- Jia-Yue G., Hui-Ying C. Development of the Intelligent Secondary Protection Device of Sewage Pipeline Exhaust Valve // 2015 Seventh International Conference on Measuring Technology and Mechatronics Automation. 2015. Р. 388-391. DOI: 10.1109/ICMTMA.2015.99
- Гринченков В.П., Павленко И^. Электромагнитные приводы с возвратно-поступательным и возвратно-вращательным принципом действия для клапанов // Изв. вузов. Электромеханика. 2009. № 4. С. 51 - 57. EDN: LAFQIT
- Ганнель Л.В. Оптимизация профиля скорости позиционных линейных электроприводов // Изв. вузов. Электромеханика. 2021. Т. 64. № 2. С. 50-55. D0I:10.17213/0136-3360-2021-2-50-55
- Aхрамеева Е.В., Кузнецова Т.Р. Mодель преобразователя углового перемещения в линейное на базе передачи «винт-гайка» // Известия ТулГУ. Технические науки. 2022. Вып. 9. С. 24-28. DOI: 10.24412/2071-6168-2022-9-24-29
- Васин С.А., Плахотникова Е.В. Методика расчета величины крутящего момента настройки электропривода в системе электроприводной запорной арматуры с прямолинейным перемещением запорного органа // Записки Горного института. 2018. Т. 232. С. 407-412. DOI: 10.31897/PMI.2018.4.407
- Гарганеев А.Г., Динь К.К., Сипайлова Н.Ю., Кашин Е.И. Оптимизация геометрии зубцовой зоны гистерезисной муфты запорной арматуры нефтепровода // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019. Т. 330. № 7. С. 155-164. DOI: 10.18799/24131830/2019/7/2192
- Матросов А.В. Анализ режимов многомашинного электрогидравлического привода затвора гидротурбины // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2016. № 1 (238). С. 19-27. DOI: 10.5862/JEST.238.2
- Гарганеев А.Г. Синхронно-гистерезисный двигатель в электроприводе трубопроводной арматуры // Электронные средства и системы управления. Материалы докладов международной научно-практической конференции. Томский государственный университет. 2012. № 1. С. 95-99. EDN: TKCANF
- Garganeev A.G. Application synchronous-hysteresis motors as electrical drivers for tube armature // 11-th International Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering, APEIE. Novosibirsk, 2012. Р. 135-137. DOI: 10.1109/APEIE.2012.6629088
- Гарганеев А.Г., Кюи Д.К., Кашин Е.И. Электропривод задвижки трубопроводной арматуры с гистерезисной муфтой // Доклады ТУСУР. Томск, 2018. Т. 21. № 1. С. 127-131. D0I:10.21293/1818-0442-2018-21-1-127-131
- Каракулов A.C., Ланграф С.В. Разработка системы управления электроприводом запорной арматуры методом разделения математических моделей объектов управления // Известия ВУЗов. Электромеханика. 2006. № 3. С. 54-56. EDN: KGCUKV
- Вэнь-чжи Ц., Тянь-ян Чж., Дань Цз., Пин Я. Анализ магнитной силы электромагнитного шарового клапана во время гидравлических переходных процессов в трубопроводе // Международная конференция по гидроэнергетике и мехатронике (FPM). Харбин, 2015. С. 1113-1117. DOI: 10.1109/FPM.2015.7337285
- Ким К.К., Иванов С.Н. Моделирование комбинированного электропривода // Известия вузов. Электромеханика. 2019. Т. 62. № 3. С. 44-50. DOI:10.17213/0136-3360-2019-3-44-50
- Иванов С.Н., Ким К.К., Колесник М.Б. Определение мощности электропривода герметичной задвижки с учетом действующих нагрузок // Энергобезопасность и энергосбережение. 2023. № 1. С. 68-77. EDN: FVUMHU
- David С. White, Herbert H. Woodson. Electromechanical Energy Conversion. New York, John Wiley and Sons, Inc. 1959. 528 p.
- Иванов-Смоленский А.В. Электромагнитные силы и преобразование энергии в электрических машинах. М.: Высш. шк., 1989. 312 с.
- Куцевалов В.М. Вопросы теории и расчета асинхронных машин с массивными роторами. М.-Л.: Энергия, 1966. 304 с.
- Фисенко В.Г. Численные расчеты электромагнитных полей в электрических машинах на основе метода конечных элементов. М.: МЭИ (ТУ), 2002. 44 с.
- Голоколос Д.А., Иванов С.Н., Ким К.К., Бельский К.О. Синтез системы управления экранированным асинхронным двигателем на основе векторного описания // Ученые записки КнАГТУ. 2023. № I (65). С. 31-39. DOI: 10.17084/20764359-2023-65-31
