автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.05, диссертация на тему:Многомодульные электромагнитные системы с бегущим магнитным полем

. . и

1 О ФЕВ 1997

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ В ЭНЕРГЕТИКЕ

На правах рукописи

СЫТНИК АЛЕКСАНДР АЛЕКСЕЕВИЧ

МНОГОМОДУЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ СИСТЕМЫ С БЕГУЩИМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ

Специальность 05.09.05 — "Теоретическая электротехника"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киев - 1997

Диссертация является рукописью.

Работа выполнена в Черкасскоы инженерно-технологическом институте.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

A.¿..Тимченко.

Научный консультант: заслуженный деятель науки и техники Украины, доктор технических наук, профессор А.13.Верлань.

Официальные оппоненты:

1.Член-корреспондент HAH Украины, доктор технических наук,

B.Ф.Резцов.

2.Кандидат технических наук Е.И.Петрушенко.

Ведущая организация - Национальный технический университет "Киевский политехнический институт".

Защита состоится ф£Ь/С&У<Р> 1997 г. в часов на

заседании специализированного совета К 01.91.03 при Институте проблем моделирования в энергетике HAH Украины по адресу: 252164, Киев-164, улица Генерала Наумова, 15.

G диссертацией мояно ознакомиться в библиотеке Института проблем моделирования в энергетике HAH Украины-

Автореферат разослан " # " Mi ÖitJuA^ 1997 г.

Ученый секретарь специализированного совета ^

С j? —

кандидат технических наук '— Э.П.Семагина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Решение проблемы внедрения автоматических линий, станков с числовым программным управлением (ЧПУ), гибких производственных систем (ГШ), роботизированных технологических комплексов (РТК) в машино- и приборостроении, в значительной мере зависит от эффективности методов и средств межоперационного перемещения мелкодисперсных ферромагнитных материалов (ферропорошков,окалины, стружки и т.п.) и мелких стальных изделий (болты, гайки, валики, втулки и т.п.), а также позиционирования и ориентирования деталий в процессе движения. Создание указанных методов и средств представляет собой важную научно-техническую задачу, которую пока нельзя считать решенной.

Поэтому, наряду с усовершенствованием существувщих приемов обеспечения эффективности межмашинных и внутримашишшх связей, следует считать своевременным проведение исследований, направленных на разработку электромагнитных средств перемещения, в частности, с использованием бегущего магнитного поля (БПМ).

Целью диссертационной работы является разработка методики организации и исследование многомодульных электромагнитных систем с бегущим магнитным полем, предназначенных для перемещения мелкодисперсных ферромагнитных тел.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

- исследование множества различных•вариантов конфигураций магнитолровода многофункционального электромагнитного модуля (МЭМ) и определение распределения элементарных сил в пространстве, окружающем магнитопровод;

- проведение анализа макроусилий, действующих на перемещаемые тела различной формы в БМП.с учетом искажений поля, вносимых самим движущимся телом;

- исследование движения твердого ферромагнитного тела небольших размеров в бегущем магаитном поле для реальных условий;

. - разработка методики расчета параметров МЭМ из условия минимизации поперечных (паразитных) и максимизации продольных (полезных) сил;

- г-азрабо-тг^ аффективного опоиооь рекуперации анергии бегущего магнитного поля при работе МЭМ (в связи с тем, что многомодульные электромагнитные системы (МЭС) с БЫЛ являются сравнительно мощными потребителями электроэнергии):

- разработка и исследование модульного метода построения электромагнитной системы генерирования бегущего магнитного поля для осуществления перемещения мелкодисперсных ферромагнитных тел;

- разработка методики организации многомодульных электромагнитных систем с бегущим магнитным полем.

Научная новизна работы заключается в :

- разработке модульного метода построения электромагнитной системы генерирования бегущего магнитного поля для перемещения мелкодисперсных ферромагнитных материалов;

- разработке алгоритма и методики расчета магнитной системы многофункционального электромагнитного модуля, являющегося основой многомодульной электромагнитной системы;

- разработке алгоритма и методики расчета тяговых характеристик многофункционального электромагнитного модуля;

- моделировании динамики твердого ферромагнитного тела в бегущем магнитном поле в реальном времени;

- разработке методики определения характеристик и параметров многофункционального электромагнитного модуля;

- исследовании процессов рекуперации энергии бегущего магнитного шля в многомодульных электромагнитных системах;

- разработке алгоритма управления бегущим магнитным полем для перемещения деталей в случае замены транспортного ротора роторно-конвейерной лиши (РКП) электромагнитной транспортной системой.

Исследования основаны на методах теоретической электротехники, математического и компьютерного моделирования, схемотехники, вычислительной математики.

Практическая ценность.

Полученные результаты исследований позволяют проектировать и создавать многомодульные электромагнитные системы с бегущим магнитным полем для использования в технических средствах перемещения ферромагнитных тел мелких размеров и мелкодисперсных ферромагнитных материалов.

Автор защищает следующие основные положения и результаты:

о

генерирования бегущего магнитного поля для перемещения мелкодисперсных ферромагнитных тел.

2. Алгоритм з методику расчета магнитной системы многофункционального электромагнитного модуля, являющегося основой многомодульной электромагнитной системы.

3. Алгоритм расчета тяговых характеристик многофункционального электромагнитного модуля.

4. Методику гибридного моделирования, для качественного и количественного исследования динамических режимов работы модуля.

5. Способ частичной рекуперации энергии в многомодульных электромагнитных системах с бегущим магнитным полем.

6. Способ теоретической и экспериментальной оценки возможной эффективности рекуперации энергии бегущего магнитного поля.

7. Методику определения характеристик и параметров многофункционального электромагнитного модуля.

8. Алгоритм управления бегущим магнитным полем многомодульной электромагнитной системы в роторно-конвейерных линиях.

Реализация результатов работы.

Результаты диссертационной работы использовались при выполнении научно-исследовательских работ*в Черкасском иняе-нерно-технологическом институте для промышленных предприятий приборостроительного и станкостроительного профиля.

Исследования автора проводились в рамках следующих научно-исследовательских работ:

-"Разработка унифицированных средств транспортировки заготовок, полуфабрикатов и отходов металлообработки с помощью бегущего магнитного поля"(Л ГР 01.86.0023982);

-"Анализ и разработка устройств межоперационного электромагнитного и альтернативного транспорта в РТК и ГПС" 06 ГР 01.88.0073647);

-"Разработка электромагнитной системы стружкоуборки зу-бодолбежного станка модели 5А122"(Я» ГР 01.90.015195).

В рамках этих работ была разработана и изготовлена действующая электромагнитная транспортная система стружкоуборки для зубодолбежного станка модели 5А122 с бегущим магнитным полем. По оценкам заказчика экономический эффект в ценах

1990 года составил 100 тыс.руб. Документы по внедрению результатов диссертационной работы приведет в приложении 1.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на конференциях:

Международной конференции стран СНГ "Контроль и управление в технических системах" (г.Винница, 1993), Всесоюзной конференции "Математическое моделирование в энергетике" (г.Киев, 1990), Всесоюзной конференции "Техническое и программное обеспечение комплексов полунатурного моделирования" (г.Гродно, 1988), а также на четырВх конференциях Черкасского инженерно-технологического института ( г. Черкассы, 1987-1990).

Публикации.

По результатам диссертационной работы опубликовано 10 печатных работ. Кроме этого, результаты исследований отражены в трех отчетах о законченных НИР.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения. четырех глав, заключения, списка используемой литературы и двух приложений. Объем работы 142 стр. машинописного текста, 73 рисунка, 3 таблицы. Список используемой литературы насчитывает 105 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулирована цель диссертационной работы, необходимость исследований, научная новизна и практическая ценность работы, а также изложено краткое содержание диссертации.

В первой главе приводится сравнительный анализ методов создания бегущего магнитного поля.Рассмотрен модульный метод построения электромагнитной системы генерирования БМП для систем перемещения мелкодисперсных ферромагнитных тел. Перечислены достоинства предложенного метода создания бегущего магнитного поля и отмечены затруднения, возникающие при его реализации.

Указаны технологические процессы, в которых может быть эффективно использован разработанный метод. Приведен пример использования бегущего магнитного поля, созданного многомодульной электромагнитной системой в роторно-конвейерных

линиях, что предполагает снижение их стоимости и габаритов. Сформулированы научные и практические задачи, решаемые в диссертационной работе.

Анализ методов создания бегущего магнитного поля показал, что подавляющее большинство существующих методов предназначено для перемещения сравнительно крупных ферромагнитных тел или больших масс мелкодисперсных ферромагнитных материалов и имеют большой расход энергии, который при средней производительности составляет около 800 Вт/ч на один погонный метр перемещения -

Практически во всех рассмотренных методах создания бегущего магнитного поля его генерация осуществлялась под действием переменного тока- Существенно менее известны варианты генерации БМ11 путем коммутации магнитных систем с управлением от сети постоянного тока- В этом случае появляется возможность управлять скоростью перемещения рабочего бегущего магнитного поля.

Такое БМП позволяет существенно уменьшить полюсное расстояние (расстояние мевду центрами соседних электромагнитов), что в свою очередь облегчает перемещение мелкодисперсных сыпучих ферромагнитных материалов. Кроме того, питание электромагнитов, создающих бегущее магнитное поле,постоянным током уменьшает потери энергии по сравнению с вариантом питания переменным током (вихревые токи, а также перемагни-чивания магнитопровода вызывают потери энергии).

В данной работе исследуется бегущее магнитное поле, создаваемое разработанным многофункциональным электромагнитным модулем. Многофункциональным он назван в связи с тем, что, кроме перемещения ферромагнитных тел мелких размеров (ферро-порошков, окалины, стружки и т.п.) и мелких стальных изделий (болты, гайки, валики, втулки и т.п.), разработанный модуль монет быть использован также для позиционирования и ориентирования деталей в процессе движения, а после определённой коммутации электромагнитов МЭМ и для фиксации деталей при обработке.

Многофункциональный электромагнитный модуль представляет собой магнитную систему с lm-пазами и катушками, где п > 4 -число тактов в коммутаторе преобразователя, питающего эти

катушки; к - целое число -1,2,3.....Модуль■ выполнен в виде

параллелепипеда с соотношением длины к ширине, равной 2:1, а

все катушки имеют унифицированную конструкцию и параметры. Многоканальный программируемый источник управляющих сигналов обеспечивает генерацию в МЭМ бегущего магнитного поля.

Эффект пространственного перемещения достигается благодаря взаимодействию бегущего магнитного поля, создаваемого многофункциональным электромагнитным модулем, с ферромагнитным мелкоразмерным материалом. Располагая МЭМ последовательно друг за другом, можно достичь желаемого направления перемещения ферромагнитных тел. При этом перемещение ферромагнитного тела с последнего электромагнита МЭМ на следующий многофункциональный электромагнитный модуль осуществляется первым электромагнитом МЭМ, расположенным далее по траектории движения. Перемещение возможно во взаимно-перпендикулярных направлениях по горизонтали, а также под любым углом к горизонту.

Размещение электромагнитных модулей параллельно друг другу позволяет изменять площадь поверхности, по которой происходит движение.

Такие способы организации многофункциональных электромагнитных модулей и могут представлять собой простейшие варианты построения многомодульных электромагнитных систем с бегущим магнитным полем.

Во второй главе разрабатывается методика математического и компьютерного моделирования многофункционального электромагнитного модуля.

На первом этапе расчитывается оптимальное соотношение сил (максимальное значение тяговых и минимальное значение поперечных сил) в многофункциональном электромагнитном модуле в зависимости от его размеров и конфигурации магнитной системы.

Учитывая частотный диапазон работы модуля (0.1-^20 Гц.), соотношение между длиной паза и полюсного деления, с достаточной точностью можно принять магнитное поле квазистационарным. В качестве численного метода расчета магнитного поля МЭМ принят метод квадратных сеток.

Величины сил, воздействующих в магнитном поле на тела с линейными размерами, не превышающими шага сеточной области и находящиеся в некоторой точке (х,у), (при условии пренебрежения искажением картины поля, вносимым телом) в декартовых проекциях равны

оН

4 УВ

х _/„_,, чтг 1 2

-А

д

ЭУ

Р = (д - д_)УН —£ = (Я - дп)7-(,

а 0 х ах а 0 ау ах

К \

©Н < 0А

0А

91

г

Р = (Д - Дп)та 1-х = (д -

: у а 0 у ду "а О ¡1а дх ду

( к дх ]

где = 4x10"7 ^м - магнитная проницаемость вакуума; - абсолютная магнитная проницаемость; V -объем тела; А2 - векторный магнитный потенциал по оси 2; Н^, Иу-иапряженности магнитного поля по осям X и У соответственно. ^ После расчета А^ магнитная индукция В в декартовых проекциях имеет вид:

дк ОА

В = -В = - —5-, В = 0. (2)

ау у ах Напряженность магнитного поля в декартовых проекциях

ЭА , аА Н. = --Н. = 4--Н„ = 0. (3)

а

х ^ ау у "а » г

С достаточной точностью значение элементарных сил в каждом узле сетки при рассчитанных значениях Вх, Нх, Ву, Ну можно вычислить по формуле

<ЗН

где В^ ,Нг - значение силы магнитной индукции и напряженности магнитного поля в 7-ом направлении; К - масштабный коэффициент.

Задаваясь различным расположением катушек модуля и различной конфигурацией сердечника и ярма,по результатам расчетов тяговых и поперечных элементарных сил в узлах сетки выбираем вариант, наилучшим образом удовлетворяющий условиям максимизации тяговых и минимизации поперечных сил.

На втором этапе расчитываются тяговые (? ) и поперечные (Р ) силы в различных точках системы, действующие на перемещаемое ферромагнитное тело в зависимости от размеров этого тела и с учетом искажений поля от самого тела-

Значения векторного магнитного потенциала пересчятнва-ются в магнитные индукции и с учетом выбранных положительных

1U

направлений векторов (рис.1), формулу Максвелла для двухмерного характера поля

?=_!_ § [В(п В) - -4- В2 П]Ш1, к

где В - вектор индукции магнитного поля;

п - вектор нормали к поверхности тела; Ь - элемент длины контура к,

можно представить в виде

?;= к - £ - ^

+ Е IV Е Вуг )] верт *

?у= [( Е вХлВул - Е в^Ву )+ |( Е Ву^ - Е Ву^ -мо < верт JJ J верт " " ¿ гор ° тор и

- Е Вх! + Е Вх! >1 гор ° гор " J '

(5)

(б)

(7)

где Ь - расстояние между узлами сетки;

компоненты вектора магнитной индукции на верхней грани поверхности интегрирования; то же на нижней грани поверхности интегрирования;

в*в- Ву -ув

В*н' Ву -

Вхл' Ву -

В*П- Ву -

Рис.1. Ферромагнитное тело в магнитной системе модуля.

Основная итерационная формула расчета магнитной системы МЭМ имеет вид:

1= -2-2-5- *

у У X X

» Г+(1-г)А1л , (8)

. где А1-5 - векторный потенциал в узле с координатами 1 по оси ОХ и Л - по оси ОУ; 51 ^, Б1^ - вспомогательные

X у ___

массивы коэффициентов, характеризуицих магнитные свойства узла (1,3);

Л1^ - токи в узле (1,3), учатывалщне влияние на векторный потенциал протекание токов в катушках; г - коэффициент релаксации (принимается равным 1,8545).

На третьем этапе значения тяговых характеристик МЭМ и Р полученных в результате расчета цифровой модели, закладываются в аналоговую часть гибридной системы, реализованной на вычислительном комплексе АВК-2(3).

Гибридная модель учитывает дополнительно следующие факторы, влияющие на работу МЭС:

а) возможность перемещения тел под различными углами к горизонту;

б) различные коэффициенты трения;

в) динамику движения тел с учетом их инерции; . г) переходные процессы в обмотках МЭМ;

д) различные формы импульсов напряжения, подаваемые на обмотки от источника питания;

в) различную скорость движения БШ-

Указанная выше модель модуля позволяет учесть все основные факторы, сопровождающие работу МЭС в реальных условиях с минимальной стоимостью исследований.

Третья глава посвящена разработке методики определения характеристик и параметров многофункционального электромагнитного модуля.

Определяются условия выбора количества тактов источника питания БМП и полюсного расстояния МЭМ, обеспечивающие максимальное упрощение блока электроники МЭС и уверенное перемещение мелкодисперсных ферромагнитных тел соответственно.

Предлагаемый алгоритм определения намагничивающих сил обмоток многфункционального электромагнитного модуля позво-

ляет -рационально выбирать характерные размеры перемещаемых тел (длина, ширина, высота). Следует отметить, что минимальная намагничивающая сила имеет место, когда величина полюсного расстояния и наибольший характерный размер тела совпадают. Показывается, что для каждого исследуемого тела существует некоторая "резонансная" скорость БМП, сопровоада-емая существенным сниженим энергозатрат при перемещении.

Методика расчета геометрических параметров и обмоточных данных катушек МЭМ дает возможность в перспективе проектировать и создавать новые электромагнитные модули с улучшенными тяговыми характеристиками.

Разработан компенсированный электромагнитный модуль (КЭМ), позволяющий создавать БМП для специальных целей ( таких, как ускоренное перемещение ферромагнитного материала по мере удаления от стартового положения и разгрузка заторов сыпучих материлов в концевой части траектории движения). Компенсированный модуль значительно уменьшает трения скольжения между движущимся телом и плоскостью перемещения (электормагнитная компенсация сил тяжести), а также уменьшает количество ампервитков и увеличивает срок службы покрытия КЭМ. Для соответствующих расчетов тяговых характеристик модуля разработана программа на языке СИ.

Сравнительный анализ МЭМ и КЭМ при одинаковых определяющих условиях, позволяет наиболее точно определить достоинства и недостатки модулей, а такие возможные области их использования. Кроме того, дается обоснование конструктивных параметров компенсированного электромагнитного модуля.

В четвертой главе рассматриваются процессы рекуперации энергии бегущего магнитного поля в многомодульных электромагнитных системах.

Сравнительный анализ основных способов частичной рекуперации энергии БМП дает основание заключить, что наиболее перспективным является способ рекуперации электроэнергии в промежуточный накопитель (конденсатор)- Способы рекуперации в источник питания (сеть переменного тока) и в последущий канал нагрузки преобразователя (катушку) не удовлетворяют предъявленным требованиям из-за затруднительности аппаратного выполнения, малой величины запасаемой энергии, сложности изменения скважности управляющих импульсов.

Разрабатывается математическая модель для оценки возмож-

пой эффективности рекуперации энергии бегущего магнитного поля.

При оценке эффективности были приняты следующие допущения:

- нагрузки (катушки индуктивности) индуктивно не связаны, т.е. коэффициент их взаимоиндукции очень мал;

- значение индуктивности катушек при работе устройства не изменяется ( т.е. влиянием перемещаемых тел на индуктивность, пренебрегаем);

- индуктивности и емкости являются линейными;

- тепловые потери возникают только в активном сопротивлении цепи,потери энергии в магнитной цэпи и в диэлектрике конденсатора не учитываются;

- диода и тиристоры являются идеальными ключами.

Приводится эквивалентная схема одного из каналов преобразователя и дается ее математическая модель

Также определен КЕД {т!г) процесса формирования магнитного поля катушки электрическим током следующим образом

Ъг = .Цг,/А , (9)

Ы?

где = —- энергия магнитного поля катушки;

А -работа, выполненная электрическим током для создания этого поля;

10~ток через КЬ-нагрузку в начале переходного процесса. Эквивалентная схема этого процесса показана на рис.2.

А и°

- о_Г

Рис.2. Схема замещения одного канала нагрузки.

Дифференциальное уравнение этого процесса

и0 + Ш + Ь-Ц = 0. (10)

В данном случае ио=сопз1;. Откуда имеем:

Ж + к а1 (11)

ь дt

Решая уравнение и подставляя начальные условия, получим

1= -^-(1-е~Ш:/1'). (12)

И

i4

Ток после окончания имцульса равен

I =о-в-81*^). (13)

0 в

где 1;и - длительность импульса напряжения. Выполненная работа составит

А= |"и т = + -^(е_111;м/ъ - 1 )1, (14)

о 0 В I- И -I

следовательно, КПД

ь [Л (1 _ е-ми/ь}]г

_ _ WL _ 2 ПГ

2— J" - 73

г Ь

Mtu + — В I- в

tu + -(e-Rtu/b - 1 )

U ( i - e-RWb)g

2 R tu + -L(e-Rtu/b _ })

R

(15)

КПД (т?) преобразователя, как устройства, выполняпцего работу по созданию электромагнитного поля в нагрузке ( катушках БМП), составит

V=f)zV3, (1б>

где т^ - КПД преобразователя энергии напряжения сети в импульсы напряжения, подаваемые в нагрузку.

Величина г)3 зависит от конкретной схемы; при применении ключевых элементов она будет близка к 1 ( потери образуются при падении напряжения на р-n переходах силовых ключей; к потерям относится и мощность, потребляемая системой управления ). Величина у) определена выше.

Приводится способ экспериментальной оценки рекуперации энергии БМП, позволяющий реально оценивать величину сэкономленной электроэнергии.

Разработанная и изготовленная ЭТО на основе БМП с рекуперацией энергии и с изменяемой программой управления путем замены ПЗУ, дает возможность не только транспортировать ферромагнитную стружку к месту выгрузки в накопительную емкость, но и отделять стружку от СОК, что позволяет многократно использовать ССКК в технологическом прцессе.

В заключении сформулированы научные результаты и практическая значимость выполненной работы.

В приложении 1 (основная часть) приводятся документы внедрения результатов диссертационной работы; в приложении 2 (часть 2) - распечатки следующих программ: расчет тяговых характеристик МЭМ и КЭМ, расчет магнитной системы МЭМ,управление БМП для РКЛ, а также эскизные чертежи МЭМ и КЭМ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационой работе проведено исследование многомодульных электромагнитных систем с бегущим магнитным полем и разработана методика их организации, представляющая собой совокупность методов моделирования и расчета условий выбора количества тактов источника питания бегущего магнитного поля и полюсного расстояния модуля, способа частичной рекуперации энергии электромагнитного поля.

В том числе получены следующие результаты:

1. Предложен модальный метод построения электромагнитной системы генерирования бегущего магнитного поля, обладающий возможностью создания устройств с новыми качествами по перемещению ферромагнитных тел (в частности, для перемещения мелкодисперсных ферромагнитных тел и материалов).

2. Разработана математическая модель для расчета магнитной системы многофункционального электромагнитного модуля с бегущим магнитным полем, позволяющая определять параметры, удовлетворяющие условию максимизации тяговых и минимизации поперечных сил. Для соответствующих расчетов магнитной системы модуля разработана программа на языке СИ.

3. Разработана математическая модель для расчета тяговых характеристик многофункционального электромагнитного модуля, дающая возможность путем многократного решения двухмерной магнитнополевой задачи определять тяговые силы Р. и Ру магнитопровода модуля с учетом искажений поля, вносимых самим движущимся телом; для соответствующих расчетов тяговых характеристик модуля разработана программа на языке СИ.

4.Разработана гибридная модель,позволяющая с необходимой для инженерных разработок точностью, исследовать качественно и количественно динамические режимы работы многофункционального электромагнитного модуля; при этом обеспечивается высо-

i6

кая степень доступности для ис-слёдовашо! a «а^поучаемых результатов.

5. разработана методика определения характеристик и параметров многофункционального электромагнитного модуля с бегущим магнитным полем, дающая возможность в перспективе проектировать и создавать новые электромагнитные модули с улучшеными тяговыми характеристиками.

6. Предложен эффективный способ частичной рекуперации энергии бегущего магнитного поля, обеспечивающий значительную экономию электроэнергии, питающей многофункциональный электромагнитный модуль (многомодульные электромагнитные системы с бегущим магнитным полем являются сравнительно мощными энергопотребителями).

Т.Разработана математическая модель для оценки возможной эффективности рекуперации энергии бегущего магнитного поля, дающая возможность определить, какая часть энергии электромагнитного поля катушки модуля после переходного процесса передается в емкостной накопитель в виде электростатического поля, описать процесс формирования магнитного поля катушки многофункционального электромагнитного модуля, а также определить суммарное КПД преобразователя, как устройства.

8. Разработан алгоритм управления бегущим магнитным полем, позволяющий управлять перемещением ферромагнитных деталей по электромагнитной транспортной системе в случае замены этой системой транспортного ротора роторно-конвейерной линии.

9. Разработанная и изготовленная действующая электромагнитная транспортная система стружкоуборки для зубодолбежного станка модели 5Д122 позволяет не только перемещать стружку в накопительную емкость, но и отделять ее от смазочно-охлаж-дающей жидкости (СОЖ), что ведет к значительной экономии СОЖ. Пакеты с технической документацией по изготовлению электромагнитной транспортной системы с бегущим магнитным

У

полем, в связи с полученными запросами, были направлены по более чем тридцати промышленным предприятиям (перечень в

приложении 1).

Опубликованы следующие работы по теме диссертации: 1. Ситник A.A., Палкин Ю-А. Микропроцессорный блок управления бегущим магнитным полем // Ускорение научно-технического прогресса - решающий фактор роста производственного

потенциала страны: Тез. докл. науч.-техн- конф- - Черкассы, 1987г. - С. 12-15.

2. Сытник A.A., Сасько И.Г. Микропроцессорная система управления ЭТС в РКЛ // Социально-экономические проблемы в условиях перехода на новый хозяйственный механизм: Тез-докл. науч.-техн. конф. - Черкассы, 1988г. - С. 28-31.

3. Кочкарев Ю-А-, Сытник А-А. Полунатурное моделирование электромагнитных транспортных систем на основе бегущего магнитного поля // Техническое и программное обеспечение комплексов полунатурного моделирования: Тез.докл. Всесоюзной науч.-техн. конф- - Гродно, 1988г. - С. 128-134.

4. Кочкарев Ю.А., Сытник A.A. Электромагнитная транспортная система (ЭТС) стружкоудаления для зубодолбежных станков // Социально-экономические и научно-технические проблемы в условиях перехода на новый хозяйственный механизм: Тез- докл. науч.-техн. конф. - Черкассы, 1989г. - С. 35-39.

5. Кочкарев Ю-А-, Сытник А-А- Математическое моделирование электромагнитных модулей в межоперационных производственных транспорных системах (МПТС) // Математическое моделирование в энергетике: Тез. докл. Всесоюзной науч.-техн. конф. - Киев, 1990г. - С- 156-162.

6. Кочкарев Ю-А-, Сытник А-А-, Бондаренко С.А- Электромагнитная система стружкоуборки и очистки смазочно-охлаждающей жидкости (СОЯ) с помощью бегущего магнитного поля // Социально-экономические и научно-технические проблемы развития народного хозяйства: Тез. докл. науч.-техн. конф. - Черкассы, 1990г. - С. 28-32.

7. Сытник А-А-, Тимченко A.A. Математическое моделирование и оптимизация систем управления бегущим магнитным полем в электромагнитных транспортых системах // Контроль и управление в технических системах (КУТС-93): Тез. докл. Международной науч.-техн. конф. стран СНГ - Винница, Украина, 1993г. - С. 162-165.

8. Сытник А-А-, Тимченко A.A., Даник В.А. Межоперационные транспортные устройства на основе бегущего магнитного поля // Сборник статей аспирантов и соискателей ЧИТИ -Черкассы 1994г. - С. 205-210.

9. Сытник A.A., Олейник Г-Т-, Даник В.А. Исследование возможности экономии энергии бегущего магнитного поля в МПТС

/'/ иооршк статей асшраитов и соискателей Мхй - Черкассы 1995г.С. 117-125.

10. Математическое и компьютерное моделирование многофункционального электромагнитного модуля с бегущим магнитным полем / А.А.Сытник // Электрон.моделирование.-1997.-т.19.#1.

Личный вклад автора. И]- основные принципы эффективного управления бегущим магнитным полем; [2]- алгоритм управления БЫЛ в случае замены транспортного ротора роторно-конвейерной линии многомодульной электромагнитной системой; ЕЗ3- полунатурная модель МЭС, реализованная с помощью универсального программируемого микроконтроллера "Электроника МС2702"; 14]-предлояен способ струякоуборки с помощью бегущего магнитного поля для зубодолбежных станков модели 5А122; [5]- алгоритм и методика расчета магнитной системы многофункционального электромагнитного модуля; [6J- способ перемещения ферромагнитной стружки и очистки смазочно-охлаадащей жидкости с помощью БМП; [71- математическая модель и компьютерное моделирование, процессов в многофункциональном электромагнитном модуле; 18]- предложен способ применения БМП для межоперационных систем перемещения; 19]- исследованы основные возможности рекуперации энергии бегущего магнитного поля в МЭС; [10]- математическая модель многофункционального электромагнитного модуля с бегущим магнитным полем.

ABSTRACT

Sytnlk А.А» Multlmodular electromagnetic systems with running magnetic Held.

The dissertation on recelptlon of scientific degree of candidate oi technical sciences on specialities 05.09.05.-"Theoretlcal electrical engineering".Institute оf simulation problems in Power Engeneering of the National Academy of Sciences of the Ukraine, Kiev,1997.

The results of scientific works wlch contain theoretical and experimental investigation of multlmodular electromagnetic systems with running magnetic field for displacement of fine dispersive ferromagnetic bodies are represented. There were worked out the algorithms and the methods of the magnetic system calculation and tractive characteristics of polyfunctional electromagnetic modulus, which is an .elementary cell for creation of polyfunctional electromagnetic systems.

АШ1АЦ1Я

Ситник 0.0. Багатомодульна електромагн1тна система з б1яучим магн1тним полем.

Дисертац1я на здобуття вченого ступеня кандидата техн1ч-них наук за спец1альн!стю 05.09.05. - Теоретична електротех-н1ка. Хнститут проблем моделювання в енергетид1 НА11 Укра1ни, м.Ки1в, 1997.

Захищаються результата наукових праць, як! м1стять тв-оретичн1 та експерементальн1 досл1дяення багатомодульних електромагн1тних систем з б1яучиы магн1тним полем для пере-м1щення др!бнодисперсних феромагн1тних т!л. Розроблен! алго-ритми та методики розрахунку магн1тно! системи 1 тягових характеристик багатофункц1онального електромагн1тного модуля, який використовуеться як елементарна ком1рка для створення багатомодульних електромагн1тних систем.

КЛЮЧ0В1 СЛОВА

Б1жуче • магн1те поле, багатомодульна електромагн1тна система, багатофункц!ональний електромагн1тний модуль, реку-перад1я енергИ.