автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Линейные асинхронные двигатели для торможения прокатных изделий

ПЕГАШКИН Михаил Владимирович

ЛИНЕЙНЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ ТОРМОЖЕНИЯ ПРОКАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Специальность 05.09.01.- Электромеханика и электрические аппараты

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург 2003

Работа выполнена на кафедре "Электротехника и электротехнологические системы" ГОУ ВПО "Уральский государственный технический университет - УПИ".

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Коняев А.Ю.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Черных И.В.

кандидат технических наук, доцент Федорова С.В.

Ведущая организация:

ООО "Уралмаш -Металлургическое оборудование" (г. Екатеринбург)

Защита состоится 12 ноября 2003 г. в 14 часов 15 минут в аудитории Э-406 на заседании диссертационного совета Д 212.285.03 при Уральском государственном техническом университете - УПИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан 12 октября 2003 г.

Ваш отзыв, скрепленный гербовой печатью, просим направлять по адресу: 620002, г. Екатеринбург, К - 2, ул. Мира, 19.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

А.В. Паздерин

4 5577

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Функциональные возможности и производительность прокатного оборудования в значительной мере зависят от возможностей вспомогательных технологических устройств (загрузочно-подающих, транспортирующиих, натяжных, стапелирующих и т.п.). Стремление к повышению быстродействия и производительности таких устройств, использующих традиционные электромеханические или пневматические приводы, приводит к усложнению кинематических схем, увеличению массы и стоимости вспомогательного оборудования. Например, при массе стального листа до 2 т масса рабочих рольгангов подающего устройства достигает 10 т. В то же время существующие рольганги не обеспечивают требуемых ускорений проката из-за пробуксовки роликов при разгоне и торможении. Проскальзывание роликов приводит к их преждевременному износу и повреждению поверхности прокатных изделий. Те же недостатки присущи ускоряющим и тормозным секциям транспортных рольгангов. Сказанное свидетельствует о том, что возможности традиционных устройств перемещения проката ограничены низким коэффициентом сцепления роликов с перемещаемыми стальными изделиями. В связи с этим в сталепрокатном производстве получили применение электромагнитные механизмы, позволяющие полезно использовать силы магнитного ноля. Большими функциональными возможностями обладают электромагнитные устройства с бегущим магнитным полем - линейные асинхронные двигатели (ЛАД). В этом случае стальные прокатные изделия выступают в роли вторичного элемента ЛАД, на который действуют как тяговое электромагнитное усилие, так и сила магнитного притяжения.

Основными преимуществами ЛАД при использовании их в линиях обработки прокатных изделий являются:

1. Обеспечение непосредственного поступательного перемещения прокатных изделий без промежуточных преобразователей движения.

2. Возможность получения необходимых ускорений при разгоне и торможении проката.

3. Возможность работы при попадании смазки на перемещаемые изделия.

4. Отсутствие повреждений поверхности прокатных изделий и уменьшение износа роликов, обусловленных их пробуксовкой.

5. Возможность длительной, безаварийной работы на упор.

6. Меньшая металлоемкость и занимаемая площадь оборудования.

7. Возможность полезного использования сил магнитного притяжения.

8. Повышение безопасности труда ввиду отсутствия вращающихся и перемещающихся элементов электропривода.

С помощью ЛАД могут быть решены одни из наиболее трудных задач прокатного производства - задача торможения прокатных изделий на

финишных операциях и задача натяжения металлических лент и полос при намотке их в рулоны. Указанные достоинства ЛАД, а также наличие их эффективных применений в прокатном производстве делают актуальными научно-исследовательские работы, направленные на разработку электромагнитных механизмов на основе ЛАД, на оптимизацию их параметров на основе развития теории и методов расчета ЛАД.

Следует отметить, что тормозные режимы работы ЛАД, вторичным элементом которых являются прокатные изделия, наименее изучены. Поэтому исследование таких режимов представляется актуальным.

Исследования, результаты которых представлены в диссертации выполнялись в рамках госбюджетной НИР кафедры ЭЭТС "Специальные электрические машины и электромагнитные устройства для транспортных и электротехнологических установок" (единый заказ - наряд Министерства образования РФ) и хоздоговорной НИР по заказу АО "Уралмаш".

Целью диссертационной работы является повышение эффективности ЛАД, работающих в тормозных режимах, разработка электромагнитных натяжных устройств на основе ЛАД.

Задачи исследования. Для достижения указанной цели решались следующие задачи:

1. Математическое моделирование ЛАД на основе детализированных магнитных схем замещения с учетом особенностей конструкции электромагнитных натяжных устройств (ограниченная толщина стальной полосы, конфигурация вторичных токов).

2. Математическое моделирование роликовых линейных индукционных двигателей (ролидов) с учетом особенностей их конструкции (неравномерность зазора, прерывистость вторичного элемента).

3. Создание методик расчета ЛАД и роликовых ЛАД, работающих в тормозных режимах.

4. Исследование параметров и характеристик ЛАД с тонким стальным вторичным элементом с целью улучшения их показателей, в том числе при работе на повышенной частоте.

5. Исследование параметров и характеристик роликовых ЛАД.

6. Физическое моделирование электромагнитных натяжных устройств и экспериментальная оценка их характеристик.

Методы исследования. Решение поставленных в работе расчетно -теоретических задач проведено на основе современной теории линейных асинхронных двигателей. Оценка уровня интегральных показателей проведена с использованием метода детализированных магнитных схем

замещения, позволяющего получить значения магнитных потоков во всех участках магнитной цепи, а также определить токи и усилия во вторичном элементе с учетом электромагнитной несимметрии ЛАД. Реализация разработанных методик расчета ЛАД осуществлена на ЭВМ в математической среде Майсаё 2000 РгоГе58!опа1. Достоверность математических моделей и результатов расчетов проверялась в ходе экспериментальных исследований целого ряда установок, отличающихся геометрическими размерами и мощностью.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработаны математическая модель и методика расчета роликовых линейных двигателей на основе метода детализированных магнитных схем замещения с возможностью учета наличия высокопроводящего покрытия роликов;

- выполнен анализ влияния конструктивных факторов (диаметр роликов, величина полюсного деления, немагнитные зазоры, толщина высокопроводящего покрытия роликов и т.п.) на показатели роликовых ЛАД;

- исследовано влияние и даны рекомендации по снижению электромагнитной несимметрии ЛАД, обусловленной вторичным элементом - роликами.

Практическая ценность выполненной работы заключается в следующем:

- выполнена теоретическая и экспериментальная оценка характеристик

ЛАД, непосредственно воздействующих на стальные полосы и ленты различной толщины, в том числе и при работе на повышенной частоте;

- показано, что при толщине стального проката, большей 3 мм, ЛАД

имеют приемлемые технико-экономические показатели; при толщине, меньшей 3 мм, целесообразно использование роликовых ЛАД;

- реализована программа расчета роликового ЛАД с возможностью учета наличия высокопроводящего покрытия роликов;

- на основании исследований параметров и характеристик разработана методика поисковых расчетов при проектировании роликовых ЛАД;

- рекомендована к использованию конструкция роликов с высокопроводящим покрытием, что позволяет существенно повысить показатели двигателя;

- для создания ЭМНУ стальных полос с широким диапазоном толщин рекомендовано совмещение роликового и обычного ЛАД.

Реализация работы. Результаты НИР переданы для использования в разработках АО "Уралмаш". Макеты ЭМНУ на основе ЛАД реализованы в лаборатории УГТУ-УПИ. Программы расчета ЛАД используются в учебном процессе кафедры ЭЭТС.

Апробация работы. Основные результаты докладывались и обсуждались на:

- двенадцатой НТК «Электроприводы переменного тока»( Екатеринбург, 2001);

- НТС "Энергосберегающие техника и технологии" (Екатеринбург, 2001);

- Отчетных конференциях молодых ученых УГТУ-УПИ ( Екатеринбург, 2001-2003).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и содержит 114 страниц основного текста, включает 56 рисунков, 8 таблиц, список литературы из 94 наименований и 2 приложения. Общий объем работы составляет 138 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована ее цель и определены задачи исследования.

В первой главе проведен обзор и анализ современных разработок в устройствах торможения и натяжения проката. Показано, что существующие фрикционные способы и работающие на их основе механизмы зачастую оказываются малоэффективными, особенно при ускорении, торможении и натяжении проката. Одним из перспективных решений рассматриваемой проблемы является использование электромагнитных устройств, в которых натяжение (торможение) лент обеспечивается электромагнитными силами. На основе анализа существующих решений обоснована целесообразность применения в таких установках ЛАД с бегущим магнитным полем, также

сформулированы задачи, решение которых направлено на повышение эффективности ЛАД, работающих в тормозных режимах и разработку электромагнитных натяжных устройств на основе ЛАД.

Во второй главе обоснован выбор методов расчета и математических моделей ЛАД, применяемых в дальнейшем при исследовании параметров и характеристик ЭМНУ на основе ЛАД. Показана целесообразность использования метода детализированных схем замещения, кот орый позволяет учесть несимметрию электрических и магнитных цепей ЛАД, а также особенности электромагнитных процессов в стальном ВЭ ограниченной толщины. Разработана модель роликового ЛАД на основе детализированной магнитной схемы замещения, учитывающая как неравномерность зазора, прерывистость вторичного элемента, так и возможность наличия высокопроводящего покрытия роликов. С позиции анализа роликовый ЛАД представляет собой ЛАД с массивным ферромагнитным ВЭ и сложной конфигурацией воздушного зазора, имеющего криволинейные границы, а также с разрывами в электрической и магнитных цепях ВЭ. Указанные факторы обуславливают сложность распределения магнитного потока в рабочем объем двигателя (рис. 1).

Рис.1. Распределение магнитного потока в рабочем объеме двигателя

В связи с этим в качестве основной расчетной модели роликовых ЛАД целесообразно использовать детализированную магнитную схему замещения. Один из вариантов такой схемы на рис 2. Такая магнитная схема замещения позволяет определить потоки во всех участках магнитной цепи роликовых ЛАД, найти вторичные токи и затем рассчитать усилия, действующие как на ролики, так и на перемещаемое изделие. При этом в зависимости от решаемой задачи возможно упрощение МСЗ. Так, например, при

определении магнитных потоков между роликами и стопой листов и расчете сил притяжения можно пренебречь влиянием вторичных токов в роликах и рассматривать ролики только как часть магнитопровода. В этом случае получаем упрощенную схему, показанную на рис. 3. Если нужно найти только тяговое усилие, можно не рассчитывать детально потоки на обратной поверхности роликов. При исследовании влияния неравномерности зазора на несимметрию потокосцеплений (токов) индуктора, можно пренебречь реакцией вторичных токов (при £«\ ), а также полагать для стали роликов Ме=со- Пример такой схемы представлен на рис.4. Магнитные

сопротивления участков неравномерного зазора определяется по выражению вида:

<5

"и'с/

где Ьи - ширина индуктора,

Зс- - средняя длина трубки 1-го магнитного потока,- средняя ширина трубки ¡-го магнитного потока.

При этом входящие в выражение (1) геометрические размеры можно определить следующим образом, например, для трубок поля в воздушном зазоре между роликами и индуктором в общем виде:

(/-0.5)*

'-■^-•а^' <2)

аг

—агсЩ-

2Яср+0.5^ 2 Яср + 0.5^

(3)

длина 1 - го участка на ролике:

<2Г1КР

и (г-1>

агае----агаг-—

2 Лр + 61 2 Яр + 61

(4)

Р1И Ри Вин

Ь-'-Г

/ф^ №

Л 1 Ъъ Ът*\ I Л

Р.2

ЬЧ=>Ч==1

-Г

Т

Ъъл Ътл

I

ФЗи 113»

_ Иы ______ .

]_1_| н-|

Б.Зп+1

Ъъ\ Ъъ Z3n+l

Рис. 2. Фрагмент ДМСЗ, позволяющей рассчитать магнитные потоки во всех участках магнитной

цепи роликовых ЛАД

Рис.3. Фрагмент ДМСЗ для расчета усилий притяжения на обратной стороне роликов

Рис.4 Участок ДМСЗ для расчета влияния сложности воздушного зазора на несимметрию потоков

(токов) ЛАД

и

где радиус средней силовой линии трубки

эш

2агЩ-—-

(/-0.5)?

радиус средней эквипотенциальной линии в зазоре ролик - индуктор

/20-О.25£2 цср =--—;

51

координаты точки пересечения окружностей , дуги которых изображают силовые линии

(6)

Уо=Ркр81+\2>

(7)

где Ир - радиус ролика.

Подобные выражения получаются также для трубок магнитного поля в воздушных зазорах ролик - стопа и ролик - ролик.

Магнитные сопротивления участков стальных роликов рассчитываются по выражению:

1а =Ят+ )Хт = (0.45 + У0.74) • кл • ,

1р

(8)

где кл - коэффициент поперечного краевого эффекта, <2г- - Длина участка в

направлении линии поля, 1р - длина ролика.

В ходе решения системы уравнений, описывающих ДМСЗ, производится уточнение этих сопротивлений по формуле, полученной с учетом параболической апроксимации кривой намагничивания стали, предложенной Л.Р. Нейманом. Краевые зоны роликовых ЛАД (зоны шунтирования) представлены в магнитной схеме замещения магнитными сопротивлениями, величина которых задается на первом этапе на основании экспериментальных данных. Следует отметить, что в роликовых двигателях потоки шунтирования оказывают слабое влияние на интегральные характеристики двигателя.

Развитием этой модели служит модель, учитывающая возможность наличия высокопроводящего покрытия роликов. Фрагмент магнитной цепи ролидов приведен на рис. 5, где выделен элементарный контур, соответствующий зубцовому делению индуктора.

Рис.5. Фрагмент магнитной цепи ролидов

Специфика ролидов в сравнении с традиционными ЛАД состоит в том, что геометрические размеры таких контуров изменяются при переходе от одного зубцового деления к другому.

По закону полного тока для выделенного ¡-го контура можно записать:

+ Н

с'г 2г , (9)

1г 21 сг

где Н.- напряженность магнитного поля на участках воздушного зазора,

5 ■ - длина воздушного зазора на 1 - м участке, с,/

- толщина высокопроводящего покрытия,

к<. . - коэффициент Картера на ¡- том участке, о,г

Н . - напряженность поля в стальном слое, с,/

¿2;- - длина участка стального слоя вторичного элемента,

суммарный ток паза индуктора,

ток высокопроводящего слоя I - го участка ВЭ,

Рс-- ток стального слоя 1 - го участка ВЭ.

Проведя ряд преобразований приходим к следующему выражению, которые легко решаются при заданных токах индуктора:

4-1

'и+1

'2/^21 Г2/ у

Д.

^2

/+1 ГЪ

В случае заданных напряжений к подобным уравнениям добавляются уравнения электрического состояния обмотки индуктора. В ходе решения комплексные магнитные сопротивления участков стального слоя ВЭ 2С1 уточняются методом последовательных приближений.

Как видно из выражения (10), неравномерность воздушного зазора, а отсюда и участков вторичного элемента на поверхности роликов, обуславливает появление дополнительных составляющих в магнитных сопротивлениях контуров, что является еще одной особенностью рассматриваемой конструкции по сравнению с традиционными линейными машинами. Следует отметить, что при работе в режимах, близких к короткому замыканию (э » 1), кривизна зазора дает возмущение характеристик, не превышающее 10 % , а при скольжениях 5 Ф1 возмущение растет и с дополнительными составляющими в уравнениях (10) приходится считаться.

После отыскания магнитных потоков по участкам магнитной цепи определяются распределение вторичных токов и далее интегральные характеристики ролидов (усилия, мощности).

Проверка методики производилась сравнением экспериментальных и расчетных данных ряда роликовых двигателей при различных индукторах и разных размера роликов. Их хорошее сходство позволяет использовать принятую модель при расчетах.

Третья глава посвящена исследованию ЛАД при непосредственном воздействии магнитного поля на прокат. По отношению к глубине проникновения электромагнитной волны в сталь Д рассматриваются случаи с толстым ВЭ (с/ > 2Д ) и с тонким ВЭ (</ < А).

Проведены исследования зависимости интегральных показателей ЛАД от полюсного деления индуктора, воздушного зазора при различных вариантах замыкания вторичных токов. Показано, что уровень достижимых

показателей для толстого листа составляет ^ =25,0-35,0 %вт> что

вполне приемлемо при создании транспортных и загрузочно - подающих, а в ряде случаев и тормозных устройств на основе ЛАД.

В случае тонкого листа часть магнитного поля проникает на обратную поверхность полосы, и не участвует в электромагнитных преобразованиях энергии. Анализ показывает, что условие ё = А определяет границу, за которой показатели ЛАД со стальным ВЭ претерпевают значительные изменения. На рис.6 видно, что при <1 < Д электромагнитное усилие начинает снижаться. На рис.7 приведены экспериментально полученные зависимости электромагнитного КПД двигателя от линейной токовой нагрузки А..

В исследованных пределах изменения А^ при толщине стального ВЭ с1=5 мм

кривые монотонны, а при с1 = 1 мм - экстремальны. При этом значения экстремумов соответствуют условию А = с! = 1 мм.

Таким образом, увеличение усилия за счет увеличения электромагнитных нагрузок ЛАД, которое при с!> 2Д приводило к росту удельных показателей, в случае тонкого стального ВЭ может давать обратный эффект. На рис.8 приведены зависимости электромагнитного усилия от тока в индукторе для ЛАД №2, полученные для стальных полос различной толщины в случаях одностороннего индуктора, а также двухстороннего - со встречным включением обмоток (для удобства сравнения во втором случае даны усилия на один индуктор). При толщине <1 = 7,5 мм обе кривые близки к параболе, то есть усилие Б возрастает примерно

2

пропорционально квадрату тока (I ). При этом возможна реализация

Рис.6. Зависимости усилия от толщины стальной полосы

Рис.7. Связь характеристик ЛАД с глубиной проникновения поля

желательного для ЭМНУ варианта распределения вторичных токов при двухстороннем возбуждении со встречным включением обмоток ЛАД.

Рис.8. Зависимости электромагнитного усилия от тока в индукторе

Такой вариант обеспечивает максимальные удельные усилия, что видно и на рис. 8. В случаях 6=1 или 1,5 мм кривые Щ) идут существенно ниже возможных параболических зависимостей. А увеличение электромагнитных нагрузок за счет двухстороннего питания при прочих равных условиях приводит даже к снижению усилия и удельных показателей, что вполне соответствует изложенным выше физическим представлениям о процессах в тонкой стальной полосе.

В целом, сказанное означает, что возможности увеличения показателей рассматриваемых ЭМНУ для натяжения тонких стальных лент в бегущем магнитном поле за счет изменения электромагнитных нагрузок ЛАД ограничены. Удельное усилие для исследованных ЛАД на частоте 50 Гц при толщине стальной полосы, меньшей 1 мм не превышает 7/Р = 5-10 Н/кВт.

Одним из резервов улучшения характеристик рассматриваемых ЭМНУ с бегущим магнитным полем является повышение частоты поля, что практически реализуется при питании ЛАД от преобразователя частоты. Повышение частоты приводит к уменьшению глубины проникновения электромагнитной волны в стальную полосу, к увеличению электромагнитного КПД, а также к снижению силы притяжения. Из рис.9

2,50

0,00

0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40

I, А

О <1=1,0 мм; Одностор □ <1*4,5 мм; Односгор А <1-7,5 мм; Одностор X <1=1,5 мм; Двухстор |— -А — <1~1,0мм; Двухстор О <1-7,5 мм; Двухстор

видно, что зависимость удельного усилия от частоты носит экстремальный характер, причем с уменьшением толщины полосы максимумы показателей смещаются в сторону больших частот.

(1=15 мм мм -*йг-(1= 1,0 мм —(1 = 0,65 мм

Рис.9. Зависимость удельного усилия Р/Р от частоты

Следует отметить, что с ростом частоты растут также и магнитные потери. Как показали исследования, повышения частоты выше 200 Гц нецелесообразно.

Обобщая результаты исследований ЛАД с тонким стальным массивным элементом, следует отметить, что наилучших энергетических показателей таких двигателей можно добиться при оптимальном взаимоувязанном выборе частоты и линейной токовой нагрузки индуктора. В таблице 1 показаны максимальные значения показателя Р/Р, достигнутые в ходе экспериментальных исследований различных ЛАД и значения удельного усилия Р) (на единицу длины активной зоны при 1,2=100 мм), соответствующие максимумам Р/Р.

Таблица 1

ё, мм Рр=Р/Р, Н/кВт Р,=М, Н/м (ТТПИ Т.о= 100мм4)

0,65 5-10 5-10

1,0 15-18 10-16

1,5 18-25 15- 25

Видно, что даже экстремальные показатели ЛАД с тонким стальным ВЭ остаются невысокими.

В четвертой главе рассматриваются ряд нестандартных технических решений по созданию ЭМНУ на основе ЛАД. Особое внимание уделяется роликовым ЛАД (ролидам). Исследуются особенности электромагнитных процессов таких ЛАД. Показано, что выполнение ВЭ в виде роликов приводит к перераспределению как основного магнитного потока, так и потоков рассеяния (по коронкам зубцов). При неблагоприятном расположении роликов относительно фаз индуктора уровень несимметрии, вносимой только роликами может достигать 20 %. Рассмотрено влияние соотношения полюсного деления индуктора и диаметра роликов на электромагнитные процессы в роликовых ЛАД. Показано, что полюсное деление индуктора не совпадает с полюсным делением вторичных токов и в общем случае является величиной переменной. При этом полюсное деление на ролике всегда получается меньше полюсного деления индуктора тр < т. В

работе приведены формулы для расчета полюсных делений на роликах, а также скоростей вращения магнитного поля роликов.

Важнейшими эксплуатационными характеристиками ролидов при использовании их в установках торможения и натяжения проката является тяговое усилие Рг на роликах и сила магнитного притяжения на обратной стороне роликов Рпр. Сила притяжения определяет в частности сцепление проката с роликами' и, соответственно то усилие, которое можно передать прокату. В случае немагнитных материалов для увеличения сцепления можно применять дополнительные меры. Оценке этих величин посвящены исследования, результаты которых излагаются в данной главе. Исследовано влияние зазора между роликами, зазора между роликами и индуктором на усилия тяги и притяжения. Показаны возможности улучшения энергетических показателей ролидов, например, за счет рационального выбора роликов и их диаметра, а также за счет покрытия роликов слоем высокопроводящего металла.

В пятой главе предложен подход к проектированию ЭМНУ на основе роликовых ЛАД. В силу того, что роликовый ЛАД представляет собой сложное электромеханическое устройство, предлагается предварительные поисковые расчеты разделить на два этапа. На первом этапе определяются основные геометрические размеров установки. При этом от реальной машины с неравномерным немагнитным зазором делается переход к расчетной модели с равномерным зазором, что позволяет использовать такой показатель, как электромагнитная добротность. Расчетный зазор определяется через магнитные потоки реальной машины методом ДМСЗ. Основным критерием выбора соотношения размеров машины является равенство электромагнитной добротности 1, что обеспечивает максимум пускового

усилия. Как показано в работе, именно такой режим является актуальным для ЭМНУ. На втором этапе уточняются параметры и характеристики реальной машины. Расчет выполняется по методике, описанной во второй главе.

По указанной методике выполнена оценка показателей роликового ЛАД, предлагаемого к использованию для натяжения стальных лент при намотке их в рулоны. Расчеты показали достижимый уровень удельного показателя Б/Р = 90 Н/кВт, что в несколько раз превосходит показатели обычных ЛАД. Причем усилия не зависит от материала прокатываемого изделия, что говорит об универсальности рассматриваемых ЭМНУ.

В этой главе также описаны экспериментальные исследования ЭМНУ на основе ЛАД. Создан ряд установок с ЛАД и роликовыми ЛАД, отличающихся как по геометрическим размерам (в том числе полюсным делением), так и мощностью. Наличие источников питания (преобразователь частоты, индукционный регулятор) позволило снимать характеристики ЛАД в широком диапазоне электромагнитных нагрузок и частоты питания.

Результаты исследований, приведенные в диссертации использованы для разработки устройства предварительного натяжения лент и полос при намотке их в рулоны. В частности, в рамках НИР, выполненной по заказу АО "Уралмаш", предложен вариант ЭМНУ для индивидуального натяжения лент при роспуске полосы в агрегате продольной резки с совмещением роликового и традиционного ЛАД. Программы расчета ЛАД используются студентами УГТУ - УПИ при курсовом и дипломном проектировании.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основании обзора литературы, учитывая тенденции развития сталепрокатного производства, а также наличие эффективных применений ЛАД в прокатном производстве показана актуальность научно-исследовательских работ, направленных на разработку электромагнитных механизмов на основе ЛАД, на оптимизацию их параметров на основе развития теории и методов расчета ЛАД.

2. Показано, что с помощью ЛАД может быть решена одна из наиболее трудных задач прокатного производства - задача торможения прокатных изделий на финишных операциях и задачи натяжения металлических лент и полос при намотке их в рулоны.

3. Выполнен большой объем экспериментальных исследований и расчетов ЛАД на основе ДМСЗ. Установлено, что в случае толстых стальных листов (<! > 3 мм), обычные ЛАД, непосредственно воздействующие на прокатные изделия, имеют приемлемые показатели (например, удельное усилие составляет Б/Р = 25-35 Н/кВт). Для тонкого проката, применение таких ЛАД становится энергетически невыгодным.

4. Исследована возможность повышения эффективности работы ЛАД с тонким вторичным элементом за счет повышение частоты поля. Показано, что для ЛАД с толщиной стального вторичного элемента d = 0.5 - 1.5 мм увеличение частоты до 150 - 200 Гц позволяет повысить удельное усилие в 1,5-2 раза. Однако в целом показатели ЛАД для указанной толщины остаются невысокими F/P =10-25 Н/кВт.

5. Проведен анализ путей улучшения показателей ЛАД за счет применения дополнительных активных элементов. В качестве наиболее перспективного варианта для проработки принят роликовый линейный асинхронный двигатель. Показаны преимущества таких двигателей и рамки их применения.

6. Разработана математическая модель и методика расчета роликовых ЛАД на основе детализированной магнитной схемы замещения. При этом учтена возможность покрытия роликов высокопроводящим слоем.

7. Предложен метод поисковых расчетов при разработке электромагнитных натяжных устройств на основе роликового линейного двигателя.

8. Исследованы особенности электромагнитных процессов в роликовых двигателях и показаны возможности улучшения энергетических показателей таких ЛАД прежде всего за счет рационального выбора количества и размеров роликов, а также за счет нанесения на них высокопроводящих покрытий. При этом F/P может достигать 90 Н/кВт.

9. Экспериментальные исследования различных модификаций роликовых двигателей показали, что предложенные методы расчета обеспечивают приемлемую для инженерной практики точность и подтверждают правильность теоретических предпосылок.

10. Результаты исследований рекомендованы к использованию при проектировании устройства индивидуального натяжения лент бегущим магнитным полем при роспуске полосы в агрегатах продольной резки для АО "Уралмаш". Пр01раммы расчета ЛАД используются в учебном процессе кафедры ЭЭТС.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Линейные асинхронные двигатели для линий обработки стальных листов /

А.Ю. Коняев, С.Л. Назаров, М.В. Пегашкин и др. // Труды двенадцатой НТК «Электроприводы переменного тока»,- Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001, с.19-22.

2.Проектирование электротехнологических устройств с электромеханическим преобразованием энергии по минимуму энергозатрат / А.Ю. Коняев, A.C.

2 ею?-А

20 » 155 9 7 W7

Бескровный, Т.Н. Дерендяева, М.В. Пегашкин // Энергосберегающие техника и технологии: Тезисы докладов НПС. Екатеринбург, 2001, с.64.

3. Analysis of characteristics of linear induction motors with sheet steel secondary/

А.Ю. Коняев, С. JI. Назаров, М.В. Пегашкин, C.B. Соболев // Proc. Of the 5-th Intern.Scientific and Techn. Conf. On "Unconven-tional Electromechanical and Electrical Systems", Poland, Szczecin, 2001, p.317-322.

4.Пегашкин M.B., Коняев А.Ю. Исследование несимметрии роликовых линейных асинхронных двигателей//Научные труды III отчетной конференции молодых ученых УГГУ-У1Ш. Сб. Статей в 2-х ч., ч.1 Екатеринбург 2002. с. 377-378.

5.Пегашкин М.В., Коняев А.Ю. Линейные асинхронные двигатели для торможения листового проката// Научные труды I отчетной конференции молодых ученых УГТУ-УПИ. Сб. Статей в 2-х ч., ч.1 Екатеринбург 2001. с. 278-279.

6. Исследование линейных асинхронных двигателей для линий обработки

стальных листов / .Ю. Коняев, С.Л. Назаров, М.В. Пегашкин, C.B. Соболев// Электрические машины и электромашинные системы: Сборник научных трудов ПГТУ.-Пермь,2003, с.177-184.

7. Коняев А.Ю., Пегашкин М.В. Особенности электромагнитных процессов в

роликовых линейных электродвигателях // там же, с. 185-190.

8. Коняев А.Ю., Пегашкин М.В. Исследование ЛАД для торможения и

натяжения проката// Электромеханические и электромагнитные преобразователи энергии и управляемые электромеханические системы: Вестник УГТУ-УПИ, в 2-х частях, Ч. 2. Екатеринбург, 2003, с. 37-43.

Ризография НИЧУГТУ 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира 19 Заказ № 228

ВВЕДЕНИЕ.

1 .ТОРМОЖЕНИЕ И НАТЯЖЕНИЕ ПРОКАТА В БЕГУЩЕМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ: СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА,

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ

РАСЧЕТА РАССМАТРИВАЕМЫХ ЛАД.

2.1. Краткий обзор методов расчета.

2.2. Моделирование ЛАД с массивным стальным вторичным элементом.

2.3. Моделирование роликовых ЛАД со стальными роликами

2.4. Моделирование роликовых ЛАД с высокопроводящим покрытием роликов.

3 .ИССЛЕДОВАНИЕ ЛАД ПРИ НЕПОСРЕДСТВЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПРОКАТ.

3.1. Оценка характеристик ЛАД для случаев толстого вторичного элемента.

3.2. Анализ характеристик ЛАД с тонким стальным вторичным элементом.

3.3. Исследование показателей ЛАД при питании от источника повышенной частоты.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИКОВЫХ ЛИНЕЙНЫХ

АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.

4.1. Оценка ЭМНУ на основе ЛАД с промежуточными активными элементами.

4.2. Особенности электромагнитных процессов роликовых ЛАД.

4.3 Исследование электромагнитной несимметрии, обусловленной роликами.

4.4 Исследование энергетических показателей ролидов.

5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1. Подход к проектированию ЭМНУ на основе ролидов.

5.2. Оценка показателей роликовых ЛАД.

5.3. Экспериментальные исследования ЭМНУ на основе ЛАД.

5.4 Рекомендации по созданию ЛАД для торможения и натяжения проката.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ ПЕРЕЧЕНЬ.

Функциональные возможности и производительность прокатного оборудования в значительной мере зависят от возможностей вспомогательных технологических устройств (загрузочно-подающих, транспортирующиих, натяжных, стапелирующих и т.п.). Стремление к повышению быстродействия и производительности таких устройств, использующих традиционные электромеханические или пневматические приводы, приводит к усложнению кинематических схем, увеличению массы и стоимости вспомогательного оборудования. Например, при массе стального листа до 2 т масса рабочих рольгангов подающего устройства достигает 10 т. В то же время существующие рольганги не обеспечивают требуемых ускорений проката из-за пробуксовки роликов при разгоне и торможении. Проскальзывание роликов приводит к их преждевременному износу и повреждению поверхности прокатных изделий. Те же недостатки присущи ускоряющим и тормозным секциям транспортных рольгангов. Сказанное свидетельствует о том, что возможности традиционных устройств перемещения проката ограничены низким коэффициентом сцепления роликов с перемещаемыми стальными изделиями. В связи с этим в сталепрокатном производстве получили применение электромагнитные механизмы, позволяющие полезно использовать силы магнитного поля [1-24]. В простейших случаях для захвата и удержания стальных прокатных изделий в таких механизмах используют электромагниты или постоянные магниты. В поточных технологических линиях эффективно применение магнитных роликов. Наилучшими функциональными возможностями обладают электромагнитные устройства с бегущим магнитным полем - линейные асинхронные двигатели (ЛАД). В этом случае стальные прокатные изделия выступают в роли вторичного элемента ЛАД, на который действуют как тяговое электромагнитное усилие, так и сила магнитного притяжения.

Основными преимуществами ЛАД при использовании их в линиях обработки прокатных изделий являются:

1. Обеспечение непосредственного поступательного перемещения прокатных изделий без промежуточных преобразователей движения.

2. Возможность получения необходимых ускорений при разгоне и торможении проката.

3. Возможность работы при попадании смазки на перемещаемые изделия.

4. Отсутствие повреждений поверхности прокатных изделий и уменьшение износа роликов, обусловленных их пробуксовкой.

5. Возможность длительной, безаварийной работы на упор.

6. Меньшая металлоемкость и занимаемая площадь оборудования.

7. Возможность полезного использования сил магнитного притяжения.

8. Повышение безопасности труда ввиду отсутствия вращающихся и перемещающихся элементов электропривода.

Примерами эффективного использования ЛАД в прокатном производстве являются линейные электроприводы рольгангов. При этом индукторы ЛАД устанавливаются между опорными холостыми роликами, как показано на рис. 1. i < 0,15; а < 1,5 м/с2; у < 8-9° => а » 3 м/с2; у « 20° (ускоряющие и тормозные рольганги могут быть и без АД) Рис. 1. Комбинированный электропривод рольгангов (АД+ЛАД)

Количество ЛАД может быть в 2 - 3 раза меньше, чем количество установленных двигателей приводных роликов. Эффективно применение комбинированных электроприводов рольгангов, содержащих наряду с ЛАД часть двигателей приводных роликов [14,21]. В этом случае кроме тягового усилия ЛАД полезно используются силы магнитного притяжения, за счет которых увеличивается коэффициент сцепления проката с приводными роликами. В указанных случаях рольганги с линейным электроприводом обладают достоинствами магнитных рольгангов л возможность создания повышенных ускорений - до 4 м/с , возможность перемещения проката по рольгангам с уклоном до 20° и т.п.). В то же время отсутствие встроенных в ролики электромагнитов обуславливает более высокую надежность линейного электропривода по сравнению с приводом на основе магнитных роликов [14].

Силы магнитного притяжения ЛАД позволяют поднимать стальные листы из стопы и удерживать их в подвешенном положении, благодаря чему на основе ЛАД могут создаваться загрузочно - подающие и стапелирующие устройства [9-10,17]. Конструкции линейного электропривода таких устройств показаны на рис.2.

1 1 1 J Iflt 1 X 1 2 d > б мм 1,5мм<й<бмм 3 1 —" . ■ ■■ 1 X' -- 1 . . 1

Up- 1

ОООООО i d< 1,5 мм

1 -Электромагниты; 2 - ЛАД; 3 - Роликовые ЛАД (РОЛИДы) Рис.2. Загрузочно - подающие и стапелирующие устройства на основе ЛАД

При толщине листов d>6,0 мм целесообразно использование дополнительных электромагнитов. При l,5<d<6,0 мм для удержания стальных листов в подвешенном состоянии достаточно силы магнитного притяжения ЛАД . В случае d<l,5 мм целесообразно использование роликовых ЛАД (ролидов), в которых холостые стальные ролики выполняют роль промежуточных активных элементов [15-16].

Бесконтактная передача усилия прокатным изделиям или промежуточным активным элементам делают перспективным применение ЛАД для торможения проката и натяжения металлических лент [5,6,8]. Схемы устройств электромагнитного натяжения лент показаны на рис.3. а). ЭМНУ на основе ЛАД б). ЭМНУ на основе ролидов Рис. 3. Схемы устройств электромагнитного натяжения лент

Применение ЛАД целесообразно и в тех случаях, когда к качеству поверхности проката предъявляются повышенные требования (например, при наличии антикоррозионных или декоративных покрытий), а также при попадании на поверхность изделий смазки или эмульсии [13,14,22].

Одним из достоинств ЛАД является передача усилий в герметичные объемы или через перегородки, что используется при перемещении прокатных изделий через технологические зоны с агрессивными средами.

Указанные достоинства ЛАД, а также наличие их эффективных применений в прокатном производстве делают актуальными научно-исследовательские работы, направленные на разработку электромагнитных механизмов на основе ЛАД, на оптимизацию их параметров на основе развития теории и методов расчета ЛАД. С помощью ЛАД могут быть решены одни из наиболее трудных задач прокатного производства -задача торможения прокатных изделий на финишных операциях и задача натяжения металлических лент и полос при намотке их в рулоны. Следует отметить, что тормозные режимы работы ЛАД, вторичным элементом (ВЭ) которых являются прокатные изделия, наименее изучены. Поэтому исследование таких режимов представляется актуальным. Целью диссертационной работы является повышение эффективности ЛАД, работающих в тормозных режимах, разработка электромагнитных натяжных устройств на основе ЛАД.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности ЛАД, работающих в тормозных режимах, разработка электромагнитных натяжных устройств на основе ЛАД.

Задачи исследования. Для достижения указанной цели решались следующие задачи:

1. Математическое моделирование ЛАД на основе детализированных магнитных схем замещения с учетом особенностей конструкции электромагнитных натяжных устройств (ограниченная толщина стальной полосы, конфигурация вторичных токов).

2. Математическое моделирование роликовых линейных индукционных двигателей (ролидов) с учетом особенностей их конструкции (неравномерность зазора, прерывистость вторичного элемента).

3. Создание методик расчета ЛАД и роликовых ЛАД, работающих в тормозных режимах.

4. Исследование параметров и характеристик ЛАД с тонким стальным вторичным элементом с целью улучшения их показателей, в том числе при работе на повышенной частоте.

5. Исследование параметров и характеристик роликовых ЛАД.

6. Физическое моделирование электромагнитных натяжных устройств и экспериментальная оценка их характеристик.

Методы исследования. Решение поставленных в работе расчетно — теоретических задач проведено на основе современной теории линейных асинхронных двигателей. Оценка уровня интегральных показателей проведена с использованием метода детализированных магнитных схем замещения, позволяющего получить значения магнитных потоков во всех участках магнитной цепи, а также определить токи и усилия во вторичном элементе с учетом электромагнитной несимметрии ЛАД. Реализация разработанных методик расчета ЛАД осуществлена на ЭВМ в математической среде Mathcad 2000 Professional .Достоверность математических моделей и результатов расчетов проверялась в ходе экспериментальных исследований целого ряда установок, отличающихся геометрическими размерами и мощностью.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработаны математическая модель и методика расчета роликовых линейных двигателей на основе метода детализированных магнитных схем замещения с возможностью учета наличия высокопроводящего покрытия роликов;

- выполнен анализ влияния конструктивных факторов (диаметр роликов, величина полюсного деления, немагнитные зазоры, толщина высокопроводящего покрытия роликов и т.п.) на показатели роликовых ЛАД;

- исследовано влияние и даны рекомендации по снижению электромагнитной несимметрии ЛАД, обусловленной вторичным элементом - роликами.

Практическая ценность выполненной работы заключается в следующем:

- выполнена теоретическая и экспериментальная оценка характеристик

ЛАД, непосредственно воздействующих на стальные полосы и ленты различной толщины, в том числе и при работе на повышенной частоте;

- показано, что при толщине стального проката, большей 3 мм, ЛАД имеют приемлемые технико-экономические показатели; при толщине, меньшей 3 мм, целесообразно использование роликовых ЛАД;

- реализована программа расчета роликового ЛАД с возможностью учета наличия высокопроводящего покрытия роликов;

- на основании исследований параметров и характеристик разработана методика поисковых расчетов при проектировании роликовых ЛАД;

- рекомендована к использованию конструкция роликов с высокопроводящим покрытием, что позволяет существенно повысить показатели двигателя;

- для создания ЭМНУ стальных полос с широким диапазоном толщин рекомендовано совмещение роликового и обычного ЛАД.

Реализация работы. Результаты НИР переданы для использования в разработках АО "Уралмаш". Макеты ЭМНУ на основе ЛАД реализованы в лаборатории УГТУ-УПИ. Программы расчета ЛАД используются в учебном процессе кафедры ЭЭТС.

Апробация работы. Основные результаты докладывались и обсуждались на:

- двенадцатой НТК «Электроприводы переменного тока» (Екатеринбург, 2001);

- НТС "Энергосберегающие техника и технологии" (Екатеринбург, 2001);

- отчетных конференциях молодых ученых УГТУ-УПИ (Екатеринбург, 2001-2003);

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и содержит 114 страниц основного текста, включает 56 рисунков, 8 таблиц, список литературы из 96 наименований и 2 приложения. Общий объем работы составляет 138 страниц.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основании обзора литературы, учитывая тенденции развития сталепрокатного производства, а также наличие эффективных применений ЛАД в прокатном производстве показана актуальность научно-исследовательских работ, направленных на разработку электромагнитных механизмов на основе ЛАД, на оптимизацию их параметров на основе развития теории и методов расчета ЛАД.

2. Показано, что с помощью ЛАД может быть решена одна из наиболее трудных задач прокатного производства - задача торможения прокатных изделий на финишных операциях и задачи натяжения металлических лент и полос при намотке их в рулоны.

3. Выполнен большой объем экспериментальных исследований и расчетов ЛАД на основе ДМСЗ. Установлено, что в случае толстых стальных листов (d > 3 мм), обычные ЛАД, непосредственно воздействующие на прокатные изделия, имеют приемлемые показатели (например, удельное усилие составляет F/P = 25-35 Н/кВт). Для тонкого проката, применение таких ЛАД становится энергетически невыгодным.

4. Исследована возможность повышения эффективности работы ЛАД с тонким вторичным элементом за счет повышение частоты поля. Показано, что для ЛАД с толщиной стального вторичного элемента d =

0.5 - 1.5 мм увеличение частоты до 150 - 200 Гц позволяет повысить удельное усилие в 1,5-2 раза. Однако в целом показатели ЛАД для указанной толщины остаются невысокими F/P = 10 - 25 Н/кВт.

5. Проведен анализ путей улучшения показателей ЛАД за счет применения дополнительных активных элементов. В качестве наиболее перспективного варианта для проработки принят роликовый линейный асинхронный двигатель. Показаны преимущества таких двигателей и рамки их применения.

6. Разработана математическая модель и методика расчета роликовых ЛАД на основе детализированной магнитной схемы замещения. При этом учтена возможность покрытия роликов высокопроводящим слоем.

7. Предложен метод поисковых расчетов при разработке электромагнитных натяжных устройств на основе роликового линейного двигателя.

8. Исследованы особенности электромагнитных процессов в роликовых двигателях и показаны возможности улучшения энергетических показателей таких ЛАД прежде всего за счет рационального выбора количества и размеров роликов, а также за счет нанесения на них высокопроводящих покрытий. При этом F/P может достигать 90 Н/кВт.

9. Экспериментальные исследования различных модификаций роликовых двигателей показали, что предложенные методы расчета обеспечивают приемлемую для инженерной практики точность и подтверждают правильность теоретических предпосылок.

10. Результаты исследований рекомендованы к использованию при проектировании устройства индивидуального натяжения лент бегущим магнитным полем при роспуске полосы в агрегатах продольной резки для АО "Уралмаш". Программы расчета ЛАД используются в учебном процессе кафедры ЭЭТС.

1. Журавский Ю.В., Солодовник Ф.С. Электромагнитные механизмы прокатных станов.-М.: Металлургия, 1964.-224 с.

2. Работа ВНИИМЕТМАШа в области средств автоматизации / И.А. Аронов, Ф.С. Солодовник, М.А. Сонькин., B.C. Шумилин // Сб. научных трудов ВНИИМЕТМАШа, № 36,1973, с.325-326.

3. Левитационные транспортеры конструкции ВНИИМЕТМАШа для транспортировки листов из алюминия и его сплавов/ И.С. Груздева, И.В. Курбатов, Ф.С. Солодовник, М.А. Сонькин// Сб. научн. трудов ВНИИМЕТМАШа, № 43, 1976, с. 133 136.

4. Беспрозванная Е.Ш., Цукер Ю.И., Чернивский С.А. Индукцуионный конвейер для транспортировки деталей // Механизация и автоиматизация производства, 1971, № 8, с. 12- 14.

5. Дьяков В.И., Фролов А.Н. Применение ЛАД для создания натяжения в линиях обработки цветных металлических лент // Электротехническая промышленность. Электропривод, 1973, № 6, с.23-24.

6. Амелин П.Е., Солодовник Ф.С. Электродинамические натяжные устройства в линиях станов горячей прокатки алюминия и его сплавов // Сб. научн. трудов ВНИИМЕТМАШа, № 52, 1978, с. 127 133.

7. Апухтин А.С., Дубник М.З., Чорноус В.П. Разработка и применение линейных индукционных электродвигателей для продольного транспортирования труб // Черная металлургия. Бюлл. Ин-та Черметинформация, 1979, № 2, с. 48 50.

8. Едуш В.Я. Электромагнитные устройства для торможения горячего проката // Изв. Вузов. Электромеханика, 1985, № 5, с. 88-90.

9. Васильев JI.A., Дубник М.З. Особенности расчета ЛАД для двухкоординатного манипулирования массивными стальными листами // Электричество, 1986, № 8, с. 60 -62.

10. Применение линейных двигателей в трубопрокатном производстве / А.Ю. Коняев, B.C. Проскуряков, М.Г. Резин и др.// Электротехн. промышленность. Электрические машины, 1975, № 9, с. 12-14.

11. Линейные двигатели для перемещения труб в трубопрокатном производстве/ А.Ю. Коняев, B.C. Проскуряков, Ф.Н. Сарапулов и др.// Электротехн. промышленность. Электрические машины, 1979, № 4, с. 17-20.

12. Н.Коняев А.Ю. Опыт разработки и исследования рольганговых линейных электродвигателей// Взрывозащищенные линейные асинхронные электродвигатели: Сб. научн. трудов ВНИИВЭ. Донецк, 1984,с. 81-86.

13. Устройство для поштучной подачи трансформаторных пластин на основе роликовых линейных двигателей/ А.Ю. Коняев, B.C.

14. Linear motor pulls the pipe along// Electrical review (Gr.Brit.), 1973,192, № 26, p. 922-923.

15. Linear motor foil-feeding system// Electr. Times, 1967, № 12, p. 448.

16. Gent G.W., Rudge A.R. Tube conveyance by linear motor// Mater. Handl. Iron and Steel Ind. London, 1973 .p.83-91.

17. Basedow G. Rollgangen mit electrischen Linearmotoren//Fordern und Heben, 1980,30, № 1, s.34-37.

18. Blease J.,Bhatia R., Pal R.M. Applying linear motors in material handling (Unico Inc.)// Machine Design, 1989, № 26, p. 91-96.

19. Vassari J.A. Stacking Blanks on the fly// Amer. Mach.,1989,133, №2, p.52-53.

20. Laithwait E.R. Applications of linear motors in the sheet metall industry// Sheet Metall Ind., 1082,59,№ 8, p.612,615-617.

21. Королев А.А. Механическое оборудование прокатных и трубных цехов.-М.: Металлургия, 1987,480 с.

22. Устройство для натяжения проката/ Патент Японии. Заявка № 55 -33447, опубл.25.08.80, № 2-812. МКИ В 21 В39/08.

23. Новый тип натяжного устройства линии травления. New type of strip back tension briddle installed in a picking plant/ Bock Peter, Umlauf Norbert // MPT: Met. Plant and Technol.-1990.-13,№ 6.-C.76, 78-79.- Англ.

24. Тормозящая валковая система для сматывания отрезаемой полосы. Braking roller system for colling of slit strip // MPT: Met. Plant and Technol. 1991.-14, № 1.-C.88. Анг.

25. А.с. СССР № 304997. Электродинамические натяжные устройства/Амелин П.Е., Дружинин Н.Н., Колядич В.М. и др.// МКИ В 21 В39/08. Бюлл. изобр., 1971, № 18.

26. А.с. СССР № 376141. Устройство для создания натяжения ферромагнитной полосы/ В.В. Романов, Ф.С. Солодовник, П.Е. Амелин и др// МКИ В21 В 39/08. БН, 1973, № 17.

27. А.С. СССР № 624672. Индукционное устройство для натяжения полосы / П.Е. Амелин, И.К. Азимов, Н.Н. Дружинин и др.// МКИ В 21 В 39/08. БНД978, № 35.

28. А.с. СССР № 827206. Электродинамическое натяжное устройство/ Н.Н. Дружинин, Г.Н. Краузе, В.Д.Елянич и др.// МКИ В 21 В 39/08. БН,1981, № 17.

29. А.С. СССР № 865467. Электродинамическое натяжное устройство/ А.Б. Капуста, Т.С. Литвинова, Ю.В. Коновалов и др.// МКИ В 21 В 39/08. БН,1981, № 35.

30. А.С. СССР № 825220. Индукционное натяжное устройство/А.Н. Битюцков// МКИ В 21 В 39/08. БН,1981,№ 16.

31. А.с. СССР № 738710. Устройство для создания натяжения ферромагнитной полосы/Н.Б. Жуков, Е.Ф. Чекулаве, В.И. Карнаух// МКИ В 21 В 39/08. БНД980, № 21.

32. Устройство для создания натяжения в ферромагнитной полосе: А.с. 1803214 СССР, МКИ В 21 В 39/08// Куевда В.П., Поминко С.А., Забашта И.В., Калуцкий Г.Я., Кабрус О.А.; Ин-т пробл. Материаловед.

33. АН УССР, Киев. Технол. Ин-т пищ. Пром-сти.- № 4893603//27; Заявл.25.12.90; Опубл. 23.03.93, Бюл. №11.

34. Вольдек А.И. Индукционные МГД- машины с жидкометаллическим рабочим телом.-JL: Энергия, 1970,-272 с.

35. Веселовский О.Н., Коняев А.Ю., Сарапулов Ф.Н. Линейные асинхронные двигатели.-М.: Энергоатомиздат, 1991.257 с.

36. Коняев А.Ю., Назаров С.Л. Особенности расчета и применения линейных двигателей для перемещения тонкостенных стальных изделий// Электричество, 1993, № 6, с.58-63.

37. Кузьменко А.Г.,Грачев В.Г., Солодовник Ф.С. К96.Электромагнитные механизмы металлургических машин.- М.: Металлургия, 1996.-508с.

38. Линейный электропривод : Пат.1808167, МПК 5Н02К41/025/ В.Н. Дмитриев, БН "Изобретения" 1993, №13; Опубл. 07.04.93.

39. Петленко Б.И. Линейный электропривод и тенденции его развития //Электричество, 1981,9.С.43-47.

40. Вольдек А.И. Индукционные магнитогидродинамические машины с жидкометаллическим рабочим телом.: -Л.: Энергия, 1970.272 с.

41. Лиелпетер Я.Я. Жидкометаллические индукционные МГД машины.-Рига: Зинатне.1969.246 с.

42. Смолин Г.К. Системы трансформаторных и линейно-вихревых асинхронных МГД-устройств: Автореферат дисс.докт.техн.наук.-Екатеринбург, 1992.42с.

43. Тимофеев В.Н. Электромагнитные вращатели, перемешиватели, дозаторы алюминиевых расплавов: Дисс.докт.техн.наук.-Красноярск, 1994.413 с.

44. Шинкаренко В.Ф. Структурный синтез электромеханических объектови систем с бегущим магнитным полем: Автореферат дисс.докт.техн.наук. Киев,1995.38 с.

45. Полевский В.И. Электромеханизмы для технологическихсверхвысоковакуумных систем на основе специальных линейных асинхронных двигателей : Дисс.докт.техн.наук/Новосибирск, 1994.465 с.

46. Ижеля Г.И., Ребров С.А., Шаповаленко А.Г. Линейные асинхронные двигатели. Киев: Техника, 1975.136 с.

47. Ямамура С. Теория линейных асинхронных двигателей: Пер. с англ.-Л.:Энергоатомиздат, 1983.180 с.

48. Насар С.А., Болдеа И. Линейные тяговые электрические машины: Пер.с англ.- М.: Транспорт, 1981.176 с.

49. Козаченко Е.В. Линейные тяговые электродвигатели: Обзорная информация.-М.: Информэлектро, 1984.72 с.

50. Высокоскоростной наземный транспорт с линейным приводом и магнитным подвесом /В.И. Бочаров, В.А. Винокуров, В.Д. Нагорский и др.- Транспорт, 1985.279 с.

51. Laithwaite E.R. Induction Machines for Special Purposes. London; George Newness Ltd, 1966.337 p.

52. Карась C.B. Линейные асинхронные двигатели: Обзорная информация.

53. М.: Информэлектро, 1988.48 с.

54. Соколов М.М., Сорокин Л.К. Электропривод с линейными асинхронными двигателями.-М.: Энергия, 1974.136 с.

55. Вилнитис А.Я.,Дриц М.С. Концевой эффект в линейных асинхронных двигателях: Задачи и методы решения.-Рига: Зинатне,1981.258 с.

56. Круминь Ю.К. Основы теории и расчета устройств с бегущим магнитным полем.: Рига: Зинатне, 1983.278 с.

57. Сарапул ов Ф.Н. Несимметричные индукционные двигатели с замкнутым и разомкнутыми магнитопроводами/Автореферат дисс.докт.техн.наук.-Свердловск, 1982.42 с.

58. Универсальный метод расчета электромагнитных процессов в электрических машинах/А.В. Иванов- Смоленский, Ю.В. Абрамкин, А.И. Власов, В.А. Кузнецов.М.: Энергоатомиздат, 1986.216 с.

59. Исследование параметров ЛАД методом проводимостей зубцовых контуров/ В.Я. Бепалов, В.В. Кузнецов, Е.М. Соколова и др.// Электричество, 1985, 7.С.62-65.

60. Циганек JI. Эквивалентная схема замещения магнитной цепи асинхронного двигателя// Изв.вузов.Электромеханика, 1961,5.С.23-26.

61. Saupe J. Untersuchungen zur Hauptfeldsattigung in Drehstromasynchronmaschienen mit Kurzschlusslaufer//Elektrie, 1971,25,9.S 340-341.

62. Сарапулов Ф.Н.,Телешев Ю.В., Иваницкий C.B. Автоматизация исследования на ЭВМ индукционной машины с учетом двухмерности магнитного поля в зазоре// Бесконтактные электрические машины, вып.24.Рига: Зинатне, 1985 .С.28-40.

63. Телешев Ю.В. Многослойные схемы замещения и автоматизация электромагнитных расчетов линейных индукционных машин для электротехнологии и промышленного транспорта//Дисс. .канд.техн.наук.Свердловск, 1986.201 с.

64. Власов В.В., Сарапулов Ф.Н., Урманов Ю.Р. Математическая модель торцевого асинхронного двигателя с биметаллическим ротором // Электричество, 1992,7.С.37-41.

65. Сарапулов Ф.Н.,Урманов Ю.Р.,Власов В.В. Двухмерная расчетная модель торцевого асинхронного двигателя с биметаллическим ротором// Электрические машины и электормашинные системы: Сб. Научных трудов. Пермь: ППИ,1990.С. 17-24.

66. Руссов В.А. Исследование асинхронных двигателей с ферромагнитными комбинированным вторичным телом// Дисс.канд.техн.наук. Свердловск, 1981.210 с.

67. Огарков Е.М., Руссов В.А. Повышение точности расчета ЛД с ферромагнитным рабочим телом// Электричество, 1981,11.С.53-56.

68. Устройства электродинамической сепарации для обработки лома и отходов цветных металлов/ Коняев А.Ю., Назаров С.Л., Дерендяева Т.Н. и др.// Промышленная энергетика, 2001,№6, с. 16-18.

69. Коняев А.Ю. Линейные асинхронные машины для технологического электромагнитного воздействия на обрабатываемые электропроводящие изделия и материалы//Дисс.докт.техн.наук. Екатеринбург, 1996.282 с.

70. Постников И.М. Проектирование электрических машин.-Киев.:Гостехиздат, 1960.91 с.78.0граков Е.М., Русов В.А. Повышение точности расчетов линейных асинхронных двигателей с ферромагнитным рабочим телом// Электричество, 1981 ,№ 11 ,с.53-55.

71. Коняев А.Ю. К выбору тепловых нагрузок линейных индукторов // Специальные электрические машины и электромашинные системы: Межвуз.сб.Пермь: ППИ, 1978.С.45-49.

72. Нейман JI.Р. Поверхностный эффект в ферромагнитных телах. Л.: Госэнергоиздат, 1949.190 с.

73. Куцевалов В.М. Вопросы теории и расчета асинхронных машин с массивными роторами.: М.: Энергия, 1996.304 с.

74. Коняев А.Ю. Исследование линейных асинхронных двигателей с массивной ферромагнитной вторичной частью//Дисс. канд.техн.наук. Свердловск, 1979,194 с.

75. Особенности расчета характеристик ЛАД с массивным магнитопроводом /А.Ю. Коняев, B.C. Проскуряков,М.Г. Резин, Ф.Н. Сарапулов// Электричество. 1983. №8.с.65-67.

76. Коняев А.Ю., Назаров С.Л. Особенности расчета и применения линейных двигателей для перемещения тонкостенных стальных изделий// Электричество. 1993. №6. С.58-63.

77. Назаров С.Л. Линейные асинхронные машины с повышенными электромагнитными нагрузками на вторичном элементе с масиивным ферромагнитным сердечником//Дисс.канд.техн.наук. Свердловск, 1990.255 с.

78. Сарапулов Ф.Н. Расчет режима короткого замыкания индукционного двигателя на основе магнитной схемы замещения.-Электричество, 1976,№6.

79. Сарапулов Ф.Н., Пирумян Н.М., Барышников Ю.В. Расчет характеристик холостого хода индукционных двигателей на основе магнитных схем замещения.- Электричество, 1973.2.

80. Исследование роликовых линейных двигателей для перемещения пластин магнитопроводов / А.Ю.Коняев, B.C. Проскуряков, С.В. Соболев, М.В. Юрченко// Электротехника. 1991. №12.С.60-62.

81. Линейные асинхронные двигатели для линий обработки стальных листов / А.Ю. Коняев, С.Л. Назаров, М.В. Пегашкин, С.В. Соболев // Труды двенадцатой НТК «Электроприводы переменного тока».-Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001, с. 19-22.

82. Пегашкин М.В., Коняев А.Ю. Исследование несимметрии роликовых линейных асинхронных двигателей//Научные труды III отчетной конференции молодых ученых УГТУ-УПИ. Сб. Статей в 2-х ч., 4.1 Екатеринбург 2002. с. 377-378.

83. Пегашкин М.В., Коняев А.Ю. Линейные асинхронные двигатели для торможения листового проката// Научные труды I отчетной конференции молодых ученых УГТУ-УПИ. Сб. Статей в 2-х ч., ч.1 Екатеринбург 2001. с. 278-279.

84. Исследование линейных асинхронных двигателей для линий обработкистальных листов / .Ю. Коняев, С.Л. Назаров, М.В. Пегашкин, С.В. Соболев// Электрические машины и электромашинные системы: Сборник научных трудов ПГТУ.-Пермь,2003, c.Wl

85. Коняев А.Ю., Пегашкин М.В. Особенности электромагнитных процессов в роликовых линейных электродвигателях // там же, c.'MS1. Л °)0128