автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Основы построения и развитие теории циклических электроприводов с линейными двигателями

На правах рукопири

Сапсалев Анатолий Васильевич,

ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ И РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ЦИКЛИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ С ЛИНЕЙНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Новосибирск - 2003

Работа выполнена в Новосибирском государственном техническом университете

Научный консультант:

- доктор технических наук, профессор

Веселовский Олег Николаевич

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор

Сарапулов Федор Никитович

- доктор технических наук, профессор

Пантелеев Василий Иванович

- доктор технических наук, профессор

Малинин Леонид Иванович

Ведущая организация:

Федеральное государственное унитарное предприятие научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева (г. Железногорск, Красноярского края)

Защита состоится " 29" мая 2003 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.173.04 Новосибирского государственного технического университета по адресу: 630092, Новосибирск, 92, пр. К. Маркса, 20, телефон: (383-2) 46-02-09.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан

/ апреля 2003

г.

Ученый секретарь диссертационного Совета кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Эффективность промышленных производств находится в прямой зависимости от их энерговооруженности, где ведущая роль принадлежит автоматизированному электроприводу. Энергоемкость электрических приводов составляет до 60% вырабатываемой в стране электроэнергии. Поэтому здесь энергосберегающие мероприятия особенно важны и эффективны, особенно в связи с ростом стоимости электроэнергии.

Одной из общепризнанных тенденций в развитии электропривода (ЭП) является тесная интеграция кинематических звеньев производственных механизмов с исполнительным двигателем, т.е. переход к безредукторному ЭП. Около 50% серийно выпускаемых электродвигателей используются в приводах с поступательным или возвратно-поступательным движением рабочего органа. Для преобразования вида движения используются различные механические передачи. Недостатки, вносимые данными передачами в электропривод, широко известны. Альтернативным вариантом при создании безредукторных электроприводов (БЭП) является использование специальных исполнительных электромеханизмов - линейных электродвигателей (ЛД). ЛД, непосредственно обеспечивающие прямолинейное движение, естественным образом позволяют исключить передаточный механизм преобразования вида движения. Использование ЛД тормозят различные факторы, в.том числе и отсутствие убедительных инженерных методов расчета их номинальных параметров для реализации требуемых движений.

Движение рабочих органов исполнительных механизмов носит, как правило, возврат но-иоворотный или возвратно-поступательный характер. Причем достаточно широкий круг составляют перемещения в жестко фиксированных границах с позиционированием только в крайних положениях, т.е. циклические. При проектировании циклических безредукторнык электроприводов (ЦБЭП), особенно реализующих линейные движения, неизбежно встают вопросы ограничения выбега в конце перемещений не только в аварийных ситуациях, но и в рабочих режимах. Поэтому диаграмма движения привода, как правило, должна содержать участок пониженной скорости в зоне позиционирования, а выбор основных параметров исполнительных электродвигателей должен осуществляться с учетом этого фактора. Для ЦБЭП транспортного назначения характерна различная масса нагрузки в цикле при движениях в прямом и обратном направлениях. Выбор параметров привода без учета несимметрии динамических нагрузок может привести к завышению мощности двигателя.

Достаточно остро при создании разветвленных сверхвысоковакуумных (СВВ) систем для производства элементной базы современных электронных устройств стоит проблема реализации многочисленных транспортных операций. Находящиеся в эксплуатации электромеханизмы передачи движения в замкнутый объем не отвечают возросшим требованиям вакуумной гигиены и надежности. Для приводов таких систем перспективно применение специальных линейных двигателей с катящимся ротором. Ограниченный объем камер СВВ установок естественным образом ставит вопрос о необходимости рационального выбора параметров транспортных манипуляторов, работающих непосредственно в техномяическон среде устройства.

Необходимость широкого развертывания научно-исследовательских и конструкторских работ в области БЭП, в том числе с ЛД, неоднократно подчеркивалась на различного уровня конференциях по автоматизированному электроприводу и робототехнике.

В диссертационной работе впервые рассматриваются в комплексе вопросы теории расчета номинальных параметров циклических БЭП специальных автоматизированных систем, что определяет актуальность решаемых проблем.

Цель работы и задачи исследования. Цель работы - развитие теории ЦБЭП электро • приводов с линейными двигателями в направлении рачряйп-пги приццдпоп пргт""""" и методов расчета номинальных параметров с учетом огран4чёнцй.гя№дадод*ЛЛВй*АЯ |

Для достижения указанной цели необходимо решение сладздутВДЩДОов и задач:

! ¿¡ЧЗИаТ

1. Разработать классификационный метод анализа научно-технической информации по принципу «модель-объект» и провести ее систематизацию с целью определения основных технических требований к линейным электромеханизмам и принципам построения циклических приводов на их базе.

2. Разработать базовую математическую модель электромеханических процессов в циклических приводах с учетом ограничений потерь в двигателе. Определить диапазоны изменения обобщенных координат модели.

3. Аналитически и численными методами провести многофункциональный анализ модели и определить оптимальные взаимосвязи обобщенных координат электромеханической системы с учетом согласования тахограммы движения, требуемых характеристик воспроизводимых движений, параметров двигателя и нагрузки.

4. Проанализировать несимметричные циклы с переходом на участок пониженной скорости и различными массами нагрузки при перемещениях в прямом и обратном направлениях.

5. Разработать математическую модель циклического привода, содержащего линейный двигатель с катящимся ротором, и провести ее многофункциональный анализ, в том числе и при двухстороннем расположении индукторов.

6. Провести анализ тахограмм движения привода с равными максимумами токов и равными ускорениями на участках пуска и торможения. Выработать рекомендации по области их предпочтительного применения.

7. Разработать метод расчета устройств аварийного самоторможения.

8. Развить операторный метод расчета переходных процессов в вентильно-регулируемых цепях. Аналитически и путем структурного моделирования исследовать режимы работы управляемого двухфазного ЛД с немагнитным вторичный элементом.

9. Разработать структурные динамические модели циклических приводов с линейными бесконтактными двигателями различного исполнения, позволяющие проверить адекватность математических моделей электромеханических процессов и достоверность основных теоретических результатов.

10. Выполнить экспериментально-аналитическое исследование ЛД различных модификаций и циклических приводов на их основе. Разработать новые принципиальные схемы циклических приводов с ЛД.

Методы исследования. Основные результаты диссертационной работы получены на базе фундаментальных теорем и уравнений электромеханики, методов теории оптимизации и основных положений теории электропривода. Использован операторный метод анализа переходных процессов с привлечением теории функций комплексных переменных. Достоверность результатов исследований проверялась экспериментально-аналитическими методами, сравнением некоторых полученных результатов с решениями других авторов, а также методами структурного моделирования электромеханических систем с привлечением одного из основных пакетов расширения программной системы МАТЛАБ 6 - БшшНпк 4.

Главные положения, выносимые на защиту:

1. Классификационный метод анализа научно-технической информации по принципу «модель-объект».

2. Методологические основы построения базовой математической модели электромеханических процессов в ЦБЭП с учетом ограничений потерь в двигателе.

3. Результаты многофункционального анализа базовой модели, определяющие границы существования оптимальных значений обобщенных координат электромеханической системы и их взаимосвязи при различных видах тахограмм воспроизведения заданных перемещений.

4. Математическая модель электромеханических процессов привода, содержащего ЛД с катящимся ротором и результаты ее многофункционального анализа, в том числе и при двустороннем расположении индукторов.

5. Концепция и метод расчета основных параметров устройств аварийного самоторможения.

б. Структурные динамические модели линейных двигателей различных конструкций, а так же циклических приводов на их основе.

Научная значимость и новизна работы состоит в том, что на базе основных положений электропривода, методов оптимизации и современных инструментальных средств компьютерного анализа разработаны концептуальные основы теории расчета номинальных параметров исполнительных двигателей ЦБЭП, позволяющие осуществлять согласование двигателя, нагрузки и характеристик воспроизводимого движения для различного вида циклов перемещений:

1. Разработана математическая модель электромеханических процессов в ЦБЭП с учетом ограничения потерь в двигателе. При формировании модели введены новые обобщенные координаты и определены диапазоны их изменения.

2. Выполнен анализ электромеханической системы для тахограммы привода с равными максимумами токов на участках пуска и торможения, позволяющий обеспечить оптимальный выбор номинальных параметров исполнительных двигателей. Получено упрощенное расчетное выражение для определения номинальной силы или момента двигателя, справедливое в достаточно большом диапазоне изменения обобщенных координат.

3. Произведен анализ влияния характеристик участка пониженной скорости в зоне позиционирования на номинальные параметры исполнительных двигателей. Введено понятие обобщенной характеристики участка пониженной скорости и выработаны рекомендации по выбору ее параметров.

4. Впервые произведен анализ циклических приводов с различными динамическими нагрузками при движениях в прямом и обратном направлениях. Введен коэффициент, позволяющий легко учитывать несимметрию динамических нагрузок привода при выборе номинальных параметров исполнительных двигателей.

5. Произведен сравнительный анализ тахограмм движения привода с равными максимумами токов и равными ускорениями на участках пуска и торможения. Выработаны рекомендации, позволяющие обеспечить рациональный выбор тахограммы движения в зависимости от статической нагрузки привода.

6. Впервые разработана математическая модель циклического привода, содержащего линейный асинхронный двигатель с катящимся ротором. Выполнен комплекс расчетов, позволяющий обеспечить рациональный выбор параметров таких двигателей, как при одностороннем, так и при двухстороннем расположении индукторов. Произведен учет технологического фактора при работе таких двигателей в условиях замкнутого объема сверх-высоковакуумных установок.

7. Разработана концепция и метод расчета основных параметров устройств аварийного самоторможения.

8. Развит операторный метод анализа переходных процессов в вентильно-регулируемых цепях с привлечением теории функций комплексных переменных, позволяющий рассчитать переходные режимы во всей временной области. Аналитически и путем структурного моделирования проанализированы процессы в двухфазном управляемом ЛД с немагнитным вторичным элементом.

9. Разработаны структурные динамические модели линейных двигателей различных модификаций и циклических безредукторных приводов с такими двигателями.

Ю.Разработан метод согласования двигателя и нагрузки с учетом параметров воспроизводимого движения, обеспечивающий на этапе комплексного проектирования оптимальный выбор габарита и номинальных параметров исполнительных двигателей.

Практическая ценность работы состоит в том, что: 1. Предложенная концепция и разработанные методы и алгоритмы оптимизационных расчетов позволяют на начальной стадии проектирования ЦБЭП принимать рациональные технические решения, обеспечивающие требуемые технические показатели электромеханической системы при минимальных материальных и энергетических затратах.

2. ЛАД с катящимся ротором, параметры которых рассчитаны по разработанным в диссертации методам, позволили повысить эффективность работы сверхвысоковакуумных установок и повысить качество выпускаемой продукции.

3. Разработанный метод расчета параметров устройств аварийного самоторможения позволяет обеспечить их обоснованный выбор и повысить надежность и безопасность функционирования циклических безредукторных электроприводов.

4. Разработаны на уровне изобретений ряд конструкций ЛД и конструктивных схем ЦБЭП, обладающих повышенной надежностью и эффективностью.

Реализация результатов работы. Основные результаты диссертации использованы при выполнении хоздоговорных и госбюджетных НИР, проводимых в НГТУ в различные годы. Материалы диссертации внедрены на Сарапульском радиозаводе им. Орджоникидзе в составе привода оператора автоматизированной линии гальванопокрытий и роботизированного учасгка механической обработки конструктивных деталей радиоустройств, в составе автоматизированного технологического комплекса В ЯМ 1.400.006, на Забайкальской железной дороге для цикловой подачи рельсов в сборочный пресс-агрегат звеносборочной линии ЗЛХ-800, при разработке модификаций специальных асинхронных двигателей для приводов магистральных автоматических манипуляторов сверхвысоковакуумных установок, а также в учебном процессе.

Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на Всесоюзной шкоте передовою опыта на ВДНХ СССР "Изобретательская и научная деятельность академических, отраслевых НИИ и Вузов" (1984 г.), республиканской научно-технической конференции "Теория и практика разработки и внедрения средств автоматизации и роботизации технологических и производственных процессов" (Уфа, 1987), X Всесоюзной НТК по проблемам автоматизированного электропривода (Воронеж, 1987), Всесоюзной научно-практической конференции "Проблемы создания и внедрения гибких производственных и робототехнологических комплексов на предприятиях машиностроения" (Одесса, 1989), Всесоюзном научно-техническом совещании по электромеханотронике (Ленинград, 1989), НТК с международным участием "Проблемы электротехники. Электромеханика" (Новосибирск, 1993), республиканской НТК с международным участием "Электротехнические системы транспортных средств и автоматизированных производств" (Суздаль, 1995), международных российско-корейских симпозиумах по науке и технологиям (Томск, 1998; Новосибирск, 1999,2002), а также в ряде научных семинаров НГТУ.

Публикации. Основные результаты теоретических исследований опубликованы в 36 печатных работах, получено 12 авторских свидетельств и 1 патент. Результаты научно-исследовательских разработок изложены в 8 отчетах по НИР.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы и имеет общий объем 357 страниц, включая 140 рисунков, 18 таблицы и список литературных источников из 211 наименований, а так же приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражена научная проблема, обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы основные научные положения, выносимые на защиту, цель и задачи работы, изложены сведения о научной значимости и практической ценности, реализации и апробации работы.

В первой главе рассматриваются общие вопросы организации циклических движений в технике и анализируются технические требования, предъявляемые ЦБЭП. На примерах организации роботизированных линий показано, что циклические движения характерны для подавляющего большинства исполнительных механизмов с возвратно-поступательным или возвратно-новоротным перемещением рабочих органов.

Для воспроизведения циклических перемещений перспективно применение безредук-торных ЭП. Стремление устранить промежуточные преобразователи скорости и вида движения позволяет получить ряд известных преимуществ и максимально интегрировать элементы силового канала ЭП, что соответствует тенденциям его развития.

Конечное движение исполнительных элементов достаточно широкого спектра механизмов независимо от вида первичного источника механической энергии является поступательным. При реализации ЦБЭП с возвратно-поступательным перемещением максимальной степени интеграции можно достичь, используя линейные исполнительные двигатели.

В главе проанализированы особенности и характерные трудности, связанные с применением БЭП, особенно для кинематических звеньев с поступательным характером движения, намечены наиболее перспективные области применения таких приводов, сформулирован перечень обобщенных требований к ЦБЭП.

На основе детальной систематизации информации по разработанному автором методу классификации "модель-объект" проанализированы основные элементы электромеханических систем с точки зрения перспективности их применения в ЦБЭП. Выявлены наиболее рациональные типы и конструкции электромеханических преобразователей (двигателей) и схемы силовых цепей питания, в том числе и оригинального исполнения, позволяющие в ряде случаев существенно упростить конструкцию привода. В качестве примера на рис.1 приведена схема электропривода, в котором все необходимые режимы работы ■ обеспечиваются одним нереверсивным коммутатором и 4 управляемыми ключами, что существенно упрощает силовые цепи и увеличивает надежность привода.

Реализация циклических движений с позиционированием без перерегулирования возможна в приводах с подчиненным регулированием параметров в соответствии со структурной схемой, приведенной на рис.2.

Для получения пониженных скоростей, торможения и позиционирования в ЦБЭП можно использовав все известные в теории привода методы управления и формирования требуемых характеристик.

Ь Шл Ш.1

Рис 1. Схема линейного циклического электропривода с нереверсивным коммутатором

Рис 2. Структурная схема ЦБЭП РС, РТ - регуляторы скорости и тока, ФП - функциональный преобразователь, ИД - исполнительный двигатель, ДП, ДС - датчики положения и скорости

-V®*] РС

Рис 3. Варианты функциональных схем привода с тормозными обмотками

Линейные двигатели специальных конструкций позволяют упростить кинсматичекую часть привода и схему силовых цепей. Реализовать участок пониженной скорости в зоне позиционирования можно за счет введения дополнительных тормозных обмоток в соответствии со структурными схемами, приведенными на рис. 3. При этом, в сочетании с самотормозящимися и самофиксирующимися ЛД, в ряде случаев можно при работе на

преобладающую инерционную нагрузку реализовать требуемые характеристики циклических движений в разомкнутой по скорости структуре привода.

В конце главы на основе проведенного системного анализа научно-технической информации осуществлена постановка цели и задачи исследований.

Вторая глава посвящена разработке математических моделей электромеханических процессов в циклических безредукторных электроприводах. В основу модели положены диаграмма тока с постоянным максимумом на участках пуска и торможения и линейная диаграмма скорости, изображенная на рис. 4, которая по большинству параметров незначительно уступает оптимальной параболической с точки зрения минимума времени отработки заданных перемещений при условии полного использования двигателя по нагреву.

В общем случае рабочий цикл (рис.4) состоит из времени и времени паузы 1а в точках позиционирования. Задача электропривода состоит в перемещении ис-/ полнительного механизма из одной точки в другую с

-/ > заданным быстродействием.

, и 1 На основании зависимостей:

1р = 1п + 1у + и,Р±Р,:= тЛУ/Л,

*

привода ¿„=|К(/)<Л, 1т = ¡У( 1)Л,

О 1„+/,

выводится обобщенное уравнение движения электропривода в абсолютных единицах

Электрические параметры двигателя, силовой части ЭП и закон движения на заданном перемещении оптимизируются на основе обобщенного уравнения движения. Ход решения, сложность математического выражения функции цели и ее анализа существенно зависят от выбора базовых параметров и, как следствие, относительны* координат системы.

В настоящей работе за базовые величины приняты: Ьъ = £ - базовый путь, равный заданному максимальному перемещению рабочего органа исполнительного механизма; /« = /,,-базовое время, равное времени работы электродвигателя в общем времени цикла Т работы привода; базовая скорость У6 = 2£ / 1Р, равная скорости в конце разгона при преодолении базового пути за базовое время по треугольной тахограмме скорости; базовая сила = 2т,У6 / 4т,,1 / 1р2, равная динамической силе, необходимой для разгона инерционных масс нагрузки при = 0 за время 1рГ2. На основании базовых величин вводятся следующие относительные параметры, являющиеся обобщенными координатами системы:

1). Относительная скорость в конце времени разгона V = Уу IV6 =Уу1р/2Ь.

2). Относительное значение сил статического сопротивления движению и двигателя

3). Инерционный параметр / = т/т„, представляющий собой относительный динамический момент системы.

С учетом принятых базовых величин и относительных параметров обобщенное уравнение движения электропривода с учетом того, что при разгбне и торможении с постоянным максимумом тока /л = КР„ //^ = Кприводится к виду

(2у-1 ){К2ц2н-Ц2) = У2КЦ„], (1)

где /■'„ - номинальная электромагнитная сила двигателя; ц, - ее относительное значение, К -кратность пусковой силы. Аналогичное уравнение в относительных единицах можно получить для циклического поворотного привода.

При условии независимости теплоотдачи от скорости и без учета механических потерь, что является общепринятыми допущениями, на основании метода эквивалентного момента можно записать

\

Рис 4. Тахограмма

м=2т-к V»++к V'».

где: Т = 1Р + 10- время цикла отработки линейных перемещений или углов поворота. С учетом базовых величин, относительных параметров и ограничения максимального перегрева двигателя значением, соответствующим номинальному режиму (р, < //„), можно получить

И,2 - И [v - КтК\2v-1)] ', (2)

где К„. = 1Р/Т- коэффициент продолжительности включения.

Кратность пуско-тормозных сил и моментов определится из уравнения (1)

С учетом данного выражения получается окончательное уравнение для определения номинальной силы или момента в относительных единицах

,гяеВ=у2]/Щ2у-\)). (3)

Уравнение (3) связывает в неявном виде посредством обобщенных координат основные параметры двигателя, нагрузки и диаграммы движения ЭП. Оно является основным для последующего анализа и представляет собой функцию цели, минимум которой обеспечивает максимальное использование двигателя при заданном быстродействии позиционного ЭП. В соответствии с математической постановкой задачи требуется найти значения я переменных, которые удовлетворяют группе ограничений в виде соответствующих неравенств или уравнений и оптимизируют целевую функцию. Области определения варьируемых переменных функции цели:

Относительная скорость. Ее граничные значения определяются двумя предельными случаями трапецеидальной диаграммы скорости - треугольной, для которой конечное значение скорости равно ее базовому значению, т.е. Уу = Уб, a v= 1, и прямоугольная, для которой Уу = L/tp = Q.SVöи,следовательно, v=0.5.

Таким образом, величина v изменяется от 0.5 до 1 и, следовательно, характеризует не только значение скорости в конце разгона, но и вид тахограммы электропривода. Уточнить область определения оптимальных значений относительной скорости можно из условия экстремума функции цели ößl I дv = 0.

v Aj 2 (4v - 3) + 4ц? (2v -1) 4 = 0.

Из анализа уравнения видно, что: а). При преобладающей инерционной нагрузке (д. = 0), либо j -» да vonl = 0.75; б). При конечных значениях величин ; и д , равенство может быть выполнено, если v 4j2 (4v - 3) < 0, то есть v0Trr < 0.75.

Таким образом, оптимальные значения улежат в пределах 0.75 > vwrr > 0.5.

Инерционный параметр. Данный параметр является связующим между основными механическими системами ЭП - двигателем и рабочим механизмом. Его величина изменяется от 1, когда масса подвижного элемента двигателя пренебрежимо мала по сравнению с массой нагрузки, до оо при обратном соотношении. Таким образом, значения данной координаты функции цели j > 1.

Относительное значение силы статического сопротивления движению В идеальном случае, когда нагрузка носит чисто инерционных характер, а сопротивление в узлах трения двигателя и сочленениях с нагрузкой пренебрежимо мало, параметр может быть равен нулю. То есть ftc > 0.

Таким образом, принятые в работе базовые величины и относительные единицы, позволяют путем представления переменных системы в виде трех обобщенных координат охарактеризовать всю совокупность параметров привода.

Управляемыми переменными целевой функции, задаваемыми при анализе и проектировании, являются обобщенные координаты относительной скорости v и инерционного параметра j. К неуправляемым параметрам, которые не изменяются в процессе проектирования

ЭП для конкретной установки, относится момент статического сопротивления движению fic. Его значение определяется заданными параметрами исполнительного механизма рабочей машины. Т.о., допустимое множество вариантов электропривода определяется всего двумя переменными параметрами при одном фиксированном. В этом проявляется достоинство выбранных в работе базовых величин я обобщенных координат целевой функции. При условии, что дополнительные ограничения, кроме определяющих границы существования обобщенных координат, отсутствуют, функция цели позволяет найти безусловный экстремум. Минимум числа обобщенных координат позволяет, в ряде случаев, свести задачу к виду, для которого применима классическая теория.

При оптимальном выборе обобщенных координат системы их взаимосвязь определяется уравнением f¡c ~ B-J3 - 4v /(2v -1),

а уравнения функции цели и кратности пусковых величин существенно упрощаются

В

Ми - 4Кпв

2И-1Т1

4v -5v + 2

К--

J

-¡Km \4v2-5v + 2

0.60, 0

3.2

Рис. 5. Зависимость v ■

, Последнее соотношение позволяет сказать, что при оптимальном сочетании обобщенных координат параметр относительной скорости определяет не только вид тахограммы движения электропривода, но и кратность требуемых пусковых сил и моментов исполнительных электродвигателей.

В большинстве расчетов анализ проведен при условном ограничении сверху обобщенных координат инерционного параметра на уровне 10 и момента статического сопротивления на уровне 5 относительных единиц. В трехмерном пространстве обобщенных координат V, ] и /¡с область оптимальных решений представлена на рис. 5 и интерпретируется поверхностью АВСД. Все точки, лежащие на поверхности при заданных параметрах исполнительного элемента производственного механизма, принадлежат электроприводам, обеспечивающим минимальное время отработки заданных перемещений.

Численный анализ функции цели, показал, что ее оптимум по V при фиксированных значенияху и цс слабо выраженный. Это позволяет для определения расчетных величин номинальных сил и моментов двигателя с погрешностью, не превышающей 1,5%, пользоваться упрощенным уравнением, получаемым при V =• 0.75.Кратность пусковой силы при этом практически не зависит от у,у и/1си равна К = 1.23/^/А^.

£ = Кт + 0.75 Д0.56У + д/0.315/2 )]. (4) В теории электропривода достаточно часто рассматривается симметричная диаграмма скорости, показанная на рис. б совместно с нагрузочной диаграммой. С учетом принятых ранее базовых параметров обобщенное уравнение движения в относительных единицах для данной диаграммы запишется

„ , „ (2у-1Х«А„-/ис)=У>;- (5)

Рис 6 Диафамма привода "

и

Кратность пуско-тормозных сил находится из (5)

К = (В, + где В, = v 2j / (2 v -1). (6)

Выражение для определения номинальной силы или момента в относительных единицах

■ О)

Полученное уравнение (7) является функцией цели, минимум которой обеспечивает максимальное использование двигателя при заданном быстродействии позиционного электропривода. Из условия экстремума функции (7) определяется оптимальное значение относительной скорости vom = 0,75.

Таким образом, при данном виде тахограммы принятые в работе базовые величины и относительные единицы позволяют, путем представления переменных системы в виде трех обобщенных координат, охарактеризовать всю совокупность параметров привода и однозначно определить величину оптимального значения относительной скорости vorb = 0,75.

При оптимальном значении относительной скорости выражения для относительной номинальной силы и ее кратности в пусковом режиме принимают вид

ци =#„Ta/0.K4375;2+/Uc2 , (8)

К = (1.125 j + fic)/ fJ„. (9)

При преобладающей инерционной нагрузке привода, когда силами статического сопротивления движению можно пренебречь {рс = 0), уравнения функции цели и кратности пусковых величин упрощаются и приводятся к виду

Ри =7^0.918567, Л" = 1,225/^, что соответствует диаграмме с равными максимумами токов при пуске и торможении.

Графическая зависимость оптимального значения номинальной относительной силы

от инерционного параметра и относительной силы статического сопротивления движению, построенная на основании выражения (8), изображена на рис. 7. Точкам, лежащим на выделенной поверхности, соответствуют оптимальные варианты приводов при равных ускорениях на участках пуска и торможения.

На основании представленной зависимости или расчета по формуле (8) при известной величине цс, задавясь инерционным параметром, можно определите оптимальное значение относительной номинальной силы, а затем, по выражению (9), кратность пусковой силы.

Все вьнисления произведены для функций, записанных через обобщенные координаты, поэтому их результаты охватывают все возможные для практической реализации варианты ЦБЭП независимо с г конкретного исполнения механизма позиционного перемещения. При расчетах коэффициент продолжительности включения принят равным единице Кт = 1. Перерасчет величин сил или моментов и их кратности для конкретных значений коэффициента продолжительности включения осуществляется по формулам

Мн=М„] л/^лГ. K = Ki /fiCm. (10)

где величины с индексом 1 берутся из таблиц или графиков, соответствующих значению К„е, равному единице.

-з * ' Не Рис.7. Зависимость /■'.. = (/, рс) равных ускорениях на участках пуска и торможения

Для сравнительного анализа рассматриваемых в главе диаграмм движения электропривода проведены расчеты относительных значений номинальных сил и их крат ностей при фиксированных значениях инерционного параметра и относительной силы статического сопротивления движению. Результаты расчетов интерпретируются рис. 8 и 9 (при относительно малых значениях сил статического сопротивления движению) и рис. 10 и 11 (при относительно больших). Значения относительных сил статического сопротивления движению приведены на рисунках.

Ис-05 -Л-

Мс-0 25

15

гь

1.6 1,55 1,5 1,45 1.4 1,35 1,3 1,25 1.2

к

и1=<Н

и.-о; 5

=.— ----- ----- ------

1

1.5

2.5

3,5 ] 4

- диаграмма с равными максимумами токов

- диаграмма с равными ускорениями

Рис 8 Зависимости - (/)

- диаграмма с равными максимумами токов

- диаграмма с равными ускорениями

Рис. 9. Зависимости Щ)

Сравнительный анализ графических зависимостей показывает, что при относительной величине силы статического сопротивления движению цс < 0.25 величины относительных номинальных сил рассматриваемых диаграмм движения с погрешностью, не превышающей 2.2%, равны. В тоже время кратность пусковых сил диа1раммы с равными ускорениями при цс = 0.25 на 17.5% может больше, чем у диаграммы с равными максимумами токов. С другой стороны, как это видно из рис.11, кратность пусковых сил для диаграммы с равными ускорениями имеет максимум. Анализ экстремума функции кратности пусковых сил дает следующую связь между инерционным параметром и относительной силой статического сопротивления движению при ее максимуме ] = \ .333 ¡1С. При оптимуме функции цели максимальная кратность пусковых сил при реализации данной диаграммы в пуско-тормозных режимах не зависит от обобщенных координат системы и равна Кща = 1,58 И.

---- - диаграмма с равными максимумами токов ..... _ даграмма с равными максимумами токов

--диаграмма с равными ускорениями --диаграмма с равными ускорениями

Рис 10. Зависимости - 0) Рис.,,. 3ав„с„мости щ

Полученное значение кратности пусковых сил в общем случае является допустимым для большинства выпускаемых двигателей. И, следовательно, при цс > 0.25 применение диаграммы скорости с равными ускорениями на участках пуска и торможения становится более

рациональным. Так при цс ~ 0-5 диаграмма с равными ускорениями позволяет уменьшить расчетную номинальную силу более чем на 6%, а при цс = 1.0 - более чем на 10%.

При комплексном проектировании ЦБЭП, включающим в себя разработку всех элементов силового канала электропривода, открывается возможность оптимального согласования двигателя и нагрузки с учетом параметров воспроизводимого движения. Для этих целей достаточно знать такие удельные характеристики проектируемого или выбираемого двигателя, как сила или момент, снимаемые с единицы активной поверхности или массы подвижного элемента двигателя. Согласование осуществимо на основе метода последовательного приближения.

Длительность процесса согласования существенным образом зависит от рационального выбора искомой величины на первом шаге. Для этого автором значение относительной силы

пронормировано в соответствии с формулой //» = [л!К,т(р^ + у2).

Анализ данной функции показал, что величина/;, изменяется в относительно небольших пределах от 0,92 до 1,08. Это позволяет в первом приближении принять ц. = 1.

Тогда требуемая расчетная сила будет равна

+ У2).

Учитывая, что Р = Р&и = т/т„ = \ + т„ /т„ = 1 + тД, /т, где - сила, снимаемая с единицы активной поверхности двигателя, - площадь активной поверхности, та - масса подвижного элемента двигателя; Р - его электромагнитная сила, из равенства Рр' = р можно найти площадь активной поверхности .V в первом приближении

т''т" + У*1'+ м')Р *Р6 Кт) ~(Мст''т)'2

Р2,КР}Кт)-<!т,/т)г

Зная можно найти значение инерционного параметра/ = (т„ + тАУт„, определить по выражению (4) и уточнить величину площади активной поверхности 5„" = ц„'Р^Р,. После чего вновь определяется инерционный параметр, находится /¿„" и уточняется величина расчетной силы Рр = /1„'Рб- Как правило, уже на этом этапе разница между расчетной и электромагнитными силами не превышает 5%, то есть выполняется условие

0,05 >0.

Подобное согласование легко поддается программированию и осуществимо для других диаграмм движения: параболической и треугольной.

В третьей главе рассматриваются вопросы оптимизации выбора параметров ЦБЭП, содержащих линейные асинхронные двигатели с катящимся ротором. Одной из основных в создании разветвленных сверхвысоковакуумных систем (ССВ) является задача реализации многочисленных транспортных операций, необходимых для перемещения . различных технологических объектов и используемых материалов. Находящиеся в эксплуатации испол-

---------нительные устройства электромеханизмов и манипу-

( I_| ^ У. ляторов, работающих непосредственно в технологи-

ческой среде замкнутого объема, не отвечают возросшим требованиям вакуумной гигиены и надежности. Высокая стоимость работ по разх ермети-зации СВВ системы и последующего вывода на режим поставили вопрос о разработке новых электромеханизмов, отвечающих необходимым требованиям. Одним из перспективных направлений в этой области является применение в приводе транспортных манипуляторов ЛАД с катящимся ротором. Расчетная модель двигателя представлена на рис. 12.

Рис. 12 Расчетная модель ЛАД с катящимся ротором I - индуктор, 1 - ротор. 3 - вал ротора. 4 - направляющие

Ротор осуществляет сложное Движение, каждая его точка обладает скоростью поступательного движения, равной скорости центра масс Уа, и угловой скоростью ш = VJr, где г -радиус качения. Рассматривая движение ротора как поступательное движение некоторой материальной точки с эквивалентной массой под действием результирующей внешних сил, можно получить следующее уравнение движения электропривода

т„/Г

[т.

+ г)с11

' ^-± Р,,

где: т - суммарная масса ротора и постоянно связанных с ним поступательно движущихся масс технологических устройств и перемещаемого объекта - нагрузки.

Принимая за базовое знаиение силы, равное = 2трУо / ¡р = 4тр£ / 1р , и сохранив принятые ранее базовые величины пути, времени и скорости, с учетом оговоренных ранее условиях ограничения по нагреву двигателя получены выражения для кратности пусковых

величин и функции цели К = ^й, + ^В} + ц с2 ^

Л

М2с

1 1

(И)

где В, =Су2/[ 2Ц2у- 1)], С = ] + (/-1)2 ,/ = (Л + г)1г - коэффициент редукции скорости.

Уравнение (11) является функцией цели, варьируемые переменные которой: относительная скорость v, инерционный параметр у; оотносительное значение силы статического сопротивления движению ¡хс\ коэффициент редукции скорости /, значения которого / & 2. Из условия экстремума функции цели получим

<2)

1 +

2В, (v-!)

(2

• О

(12)

Чн 08 06

123456789 Рис 13. Зависимостью-/*„(/)

Рис. 14. Зависимость

В общем случае решение уравнения относительно скорости и выделение ее в виде аналитической функции представляет достаточно сложную задачу. Поэтому поиск оптимальных значений относительной скорости и соответствующих значений относительной номинальной силы и кратности пусковой силы осуществлялся численными методами. Для практически важного случая, когда нагрузка привода носит преобладающий инерционный характер и силами статического сопротивления движению можно пренебречь (цс = 0), открывается возможность аналитического определения оптимального значения скорости (0.75) и зависимости оптимального значения коэффициента редукции скорости ¡орт = у + 1 • При оптимальных значениях обобщенных координат скорости и коэффициента ее редукции крагность пусковых величин не зависит от их значений К = 1,225 л]Кт , а относительное значение номинальной силы определится выражением д, = у]Кт 0.91856у'/(1 + у). На рис. 13 представлена графическая зависимость относительной номинальной силы от инерционного параметра. Точки, принадлежащие кривой соответствуют глобальному оптимуму электромеханической системы при /хс = 0. Поскольку

не всегда представляется возможным обеспечить глобальный оптимум, на рис. И представлена зависимость относительной номинальной силы в пространстве координат инерционного параметра и коэффициента редукции скорости. Точки, лежащие на криволинейной поверхности, определяют допустимые варианты электроприводов, для которых исполнительный электродвигатель с катящимся ротором обеспечивает прн ¡¡с - 0 реализацию заданных пара метров и характеристик нагрузки при минимальном значении силы и допустимых ограничениях по нагреву.

Расчет оптимальных вариантов электроприводов при цг * 0 произведен численными методами. Графики, характеризующие взаимосвязь обобщенных координат в точках экстремума целевой функции, представлены на рис. 15. Анализ показывает, что при фиксированных значениях относительной силы статического сопротивления движению и инерционного параметра глобальный экстремум целевой функции совпадает с максимумом относительной скорости. Это означает, что существует оптимум целевой функции по обобщенным координатам скорости и коэффициента ее редукции. При ¡лс < 0.2 для практических расчетов с погрешностью, не превышающей 5%, можно принимать у„„,„ = 0.75.

Из условия экстремума функции цели (11) = 0 можно получить

дМ2н/д,:

= 1 +

2 в\ 2

2В

И

в\

(13)

Рис 15. Взаимосвязь обобщенных координат в точках экстремума целевой функции

где В2 = V2 / (2у - 1). При (1С - 0 уравнение (13) преобразуется к полученному ранез выражению

¿орт =7 + 1.

Дальнейший анализ показывает, что для достаточно большого массива сочетания обобщенных координат I и /лс оптимальное значение относительной скорости лежит на верхней границе его допустимых значений, т.е. ушт = 1- При V = 1 функции цели и кратность пусковых сил равны

Аналитическая связь между обобщенными координатами, определяющая границы, при которых Учит — 1 выражается уравнением

А,-

£-1 I нГ

Рнс 16 Связь между обобщенными координатами

/г-1

Результаш расчета взаимосвязи обобщенных координат при у0„т = 1 иллюстрирует рис. 16. Вариантам электроприводов, точки обобщенных координат которых лежат выше поверхности АВСО, соотвегствует значение относительной скорости, равное единице. Для области, лежащей выше этой поверхности (V = !), при оптимальном значении коэффициента редукции скорости взаимосвязь между обобщенными координатами и выражение для определения относительной номинальной силы определяются урав нениями

Л.

Повышение производительности СВВ установок при их ограниченных объемах можно добиться за счет увеличения быстродействия и мощности транспортных манипуляторов, что в свою очередь достигается за счет увеличения электромагнитных сил и моментов приводных двигателей. Увеличить электромагнитные моменты ЛАД с катящимся ротором можно за счет двустороннего расположения индукторов, находящихся вне технологической зоны камеры СВВ установки. На основании уравнения движения привода, которое при двустороннем диаметральном расположении индукторов имеет вид

Стр (¿V / Л) = [К(21 -1)+/-; )]/, находятся выражения, определяющие номинальную нагрузку электропривода - функцию цели и кратность пуско-тормозных сил

»1-

+ (й, + -1)/(2/-1)2

>С

К = \В1+р[+Мс2 |/(2.'-1К. Из условия экстремума функции цели получаем соотношение

2Д,(у-1)

,4/(1-г ) с

к2

1 +

(2У- 1)-/

= 0 .

Ввиду сложности аналитического решения данного уравнения анализ проведен численными методами. Для инерционного характера нагрузки (¡¡с - 0) у0„т = 0.75, а номинальная сила и оптимальное значение коэффициента редукции скорости определяется выражениями //„ = ,/ЯЙГ 0.91856(1 +у +12 —2»)/г{2/ -1),

(„рт = [20' + 1) + (4/ + 5у+1)05]/3.

1 1 86 2.71 3.57 4.43 5.29 6.14 у Рис. 17. Характеристика глобального оптимума при ¿1, " 0

Графическая зависимость функции цели от инерционного параметра при оптимальных значениях коэффициента редукции изображена на рис.17. Точки, принадлежащие кривой графика, соответствуют глобальному оптимуму электромеханической системы при цс- 0.

В общем случае условия технологии и другие факторы не всегда позволяют обеспечить оптимальное значение коэффициента редукции скорости. Проведенный анализ функции цели в пространстве обобщенных координат инерционного параметра и коэффициента редукции скорости показал, что оптимум по коэффициенту редукции скорости слабо выраженный и существует не при всех сочетаниях обобщенных координат системы. При у > 10 функция цели практически не зависит от коэффициента редукции скорости. Аналитическое исследование показывает, что при у -> оо ¡л„ - 0.4593.

Анализ оптимальных взаимосвязей циклических электроприводов при цс *0 произведен численными методами и иллюстрируется рис.18. Графики показывают, что влияние коэффициента редукции на оптимальное значение относительной скорости наиболее существенно при его величинах I < 6. При преобладающей инерционной нагрузке ( цс < 0.1) влияние обобщенных

Рис. 18. Зависимость уоп

т№

координат на относительную скорость незначительно и для практических расчетов можно принимать vom= 0.75, что соответствует/хс- 0.

Для большого массива обобщенных координат оптимальное значение относительной скорости находится на верхней границе допустимых значений, т.е. vm„ = 1. При v = 1 функция цели и связь между обобщенными координатами имеют вид

2С(/-1)

2(1-1) ,[4(/-1)!-1]'

Графическая взаимосвязь между обобщенными координатами при граничном оптимуме иллюстрируется рис. 19, на котором представлена зависимость относительной силы статического сопротивления движению от коэффициента редукции скорости и инерционного, параметра. Точкам, лежащим на криволинейной поверхности, соответствует оптимальное значение относительной скорости у0„„ = 1. Для вариантов электроприводов, обобщенные координаты которых лежат выше данной поверхности оптимум по скорости является граничным, т.е. у= 1.

В последнем разделе главы анализируется влияние технологических условий СВВ систем на параметры электропривода. При глубоком вакууме внутри замкнутого объема технологических камер существенно возрастает адгезионные свойства материалов. Эффект "прилипания" приводит к необходимости увеличения элек-трома1нитных усилий в момент трогания транспортных манипуляторов до двух крат относительно номинальных. Их величина определяется свойствами контактирующих материалов и характеристиками вакуума. Наличие участка трогания и его параметры: время и электромагнитная сила естественно оказывают влияние на величину требуемой номинальной силы двигателя.

Проведенный анализ показал, что все полученные ранее соотношения без учета эффекта "прилипания" можно использовать с учетом корректирующего коэффициента, равного

Рис, 19. Взаимосвязь обобщенных координат при граничном оптимуме

О 0.01 0,02 0,03 0.04 0,05 Рис. 20 Зависимости корректирующего коэффициента

кратность силы при тро-

гании. На рис. 20 представлены зависимости корректирующего коэффициента от относительной продолжительности времени трогания т = 1,П/Т при фиксированных значениях кратности моментов трогания. Зависимости показывают, что при реальных значени-

Рис. 2). Тахограмма привода с участком пониженной скорости

требует увеличения силы двигателя не более, чем на 5%. Конкретные значения зависят от свойств применяемых конструкционных материалов и характеристик вакуума внутри камер СВВ систем.

В четвертой главе исследуется влияние участка пониженной скоросщ и различных масс нагрузки при движениях в прямом и обратном направлениях на характеристики двигателей и вопросы выбора параметров устройств аварийного торможения. Надежность и безопасность функционирования ЦБЭП невозможна без быстрого останова и фиксации исполнительных

механизмов, как в рабочем режиме, так и в аварийных ситуациях. При инерционной нагрузке подвижные массы могу г обладать значительной кинетической энергией, которая при столкновении с упором полностью переходит в энергию удара. Если не принять специальных мер, ограничивающих скорость в конце перемещений, то для исключения механических повреждений потребуется усиление как конструктивных элементов двигателя, так и производственного механизма.

Расчеты произведены для ЦБЭП, работающих с установившейся скоростью Уу на основном пути и пониженной скоростью Уу„ в зоне позиционирования рис. 21.

Исходя из равенства действующего значения тока при отработке максимальных перемещений номинальному, на основании обобщенного уравнения движения получено выражение функции цели и кратноеги сил в пуско-тормозных режимах

= Ы8+

где: р -У/[2(2у</ - 1)], с! = (! + ау - а) - обобщенная характеристика участка пониженной скорости, у = Уу„ ¡Уу - относительное значение пониженной скорости; а - отношение времени работы на установившемся участке пониженной скорости к общему времени работы /р привода в полном цикле.

К варьируемым переменным ф)ниции цс, добавляются относительное значение пониженной скорости на участке установившегося движения у и относительное время работы на этом у час гке а. Для ограничения числа варьируемых переменных введена новая обобщенная координата, связывающая параметры а а у: с1 ~ 1 - а + ау. Данная величина однозначно входш в коэффициев г /I функции цели и, тем самым, не только упрощает ее выражение, но и сокращает число независимых варьируемых переменных, а, следовательно, и последующие математические операции, связанные с определением экстремума функции цели.

Обобщенная характеристика участка пониженной скорости оказывает заметное влияние на величину номинальных сил исполнительных двигателей привода. В качестве примера на рис. 22 приведены зависимости превышения сил и их кратности от величины й. При величине й = 0.9, что соответствует времени работы на установившемся участке пониженной скорости на уровне примерно 10% от общего времени работы привода в цикле, величины номинальных параметров увеличиваются более чем на 17%, а кратность пусковых величин на 5.4%. Наиболее сильно влияние обобщенной характеристики сказывается на параметры двигателя при преобладающей инерционной нагрузке привода Зависимости превышения номинальных сил в функции инерционного параметра при фиксированных значениях относительной величины статической силы сопротивления движению представлены на рис 23.

При величинах инерционного параметра более 7 зависимость параметров двигателя от его величины существенно слабее. А сами параметры практически достигают своих максимальных значений, соответствующих Цс = 0 при й = 0.9. При значении обобщенной характеристики (I > 0.94 превышение номинальных сил менее 10%, а при ¡1 > 0.97 менее 4.5%. Таким образом, для практически реализуемых координат электромеханической системы рекомендуемое значение обобщенной характе-

1.2

1,15

1,1

1,05

0 95}-0.1

0.9 0,92 0,94 0,96 0,98 1 </ Рнс. 22. Влияние обобщенной характеристики участка пониженной скорости на паваметры двигателя

V* 1 16 1 14 1 12 1 1 1 0Я 1 06 1 04 1 02 1

0 1 2 3 4 5 Я 7 Рис 23. Зависимость //* - р*(/). 1 -1/^09,д=01;2-^=0<>,д='1.4;

/

KU

к »I

ристики участка пониженной скорости е! > 0.96. При этом значения номинальных параметров электродвигателя не будут превышать 6.5% от соответствующих значений при работе по та-хограмме без участка пониженной скорости.

Для электроприводов роботов и различных транспортных устройств характерны перемещения в прямом и обратном направлениях с различной массой нагрузки. В частных случаях инерционной нагрузкой привода при движении в одном из направлений является только масса необходимых технологических устройств, например, транспортной тележки. Выбор электродвигателя привода по максимальной массе нагрузки может привести к неоправданному завышению его габарита. Тахограмма привода приведена на рис. 24. Расчет проводится на основании следующих базовых параметров.

Время: (6 = (гР| + (,я)/2 = 1/1 - определяется половиной общего времени работы привода в полном цикле. Скорость: Уе = 21Лв = АЬЛр. Масса: те - т„\. В качестве базовой принимается масса нагрузки при движении в прямом направлении, которая условно принимается большей, чем при движении в обратном направлении. Сила: =2т„| Уб/16 = 16т„|Л/1Р2.

На основании данных базовых параметров в относительных величинах получены выражения для кратности пуско-тормозных сил и функции цели

t,i

Рис. 24 Тахограмма электропривода

А = к„

Ml+0.5vj(\ + kJ

(Ä+V^+^F)} (|4>

где /¡| = 0.25 V у(1 + кт) / (2 V - 1), кт = тг !т\ - коэффициент соотношения инерционных масс привода при движении в обратном и прямом направлениях.,При равных массах к„ = 1, а/3] = В и функция цели полностью соответствует полученной ранее при симметричной нагрузке. Из условия экстремума функции цели (14) можно получить

1,6

1.2

А,/"»

S

—

0 4 0.6 0.8 к„

Рис 25. Влияние коэффициента соотношения масс на номинальную силу

0 55 0 5J

5 10 15 20 иМ, Рис 26 Связь обобщенных координат при оптимуме функции цели

v^20 + ^)2(4v-3)+16^(2v-l)4 =0.

Из анализа данного уравнения видно, что, как и при постоянной массе нагрузки, оптимальные значения относительной скорости лежат в пределах 0.75 > v0„, > 0.5.

Для частного случая, когда нагрузка носи г преобладающий инерционный характер (д. = 0) и Vom = 0.75, выражение для функции цели упрощается

= Km 5 0.9186у (1 + кт)/2, а кратность пусковых сил не зависит от обобщенных координат К - Kj5 1.225.

На рис. 25 представлена зависимость, характеризующая отношение р„\, соответствующее симметричной нагрузке (к„ = 1), к при несимметричной нагрузке, которая показывает существенное влияние коэффициента соотношения масс на параметры исполнительных двигателей. Без учета разницы в инерционных массах привода мощность двигателя может оказаться завышенной на 50 и более процентов.

Для общего случая показано, что если ввести понятие эквивалентного инерционного параметра /, = у(1 + кт )/2, то все расчетные соотношения, графические зависимости, характеристики и выводы, полученные при симметричной нагрузке, будут справедливы для привода с переменной массой нагрузки. Связь обобщенных координат при оптимальном значении относительной скорости в общем случае определяется выражением

¿к Л

ЧЪ-Av

Рис. 27. Линейный двигатель с совмещением устройств торможения и фиксации. I - индуктор, 2 - якорь, 3 - система возбуждения, 4 - пружина, 5 - рычаг, 6 - фиксатор, 7 - тормозная колодка

2(2v-l? '

графическая интерпретация которого приведена на рис. 26.

Одной из важных задач для ЦБЭП при преобладающей инерционной нагрузке является вопрос самоторможения и фиксации подвижного элемента двигателя при различных аварийных ситуациях. Решить вопросы аварийного торможения и одновременно обеспечить высокую точность позиционирования в циклических приводах можно за счет применения специальных линейных двигателей, в которых конструктивные элементы устройств самоторможения и фиксации могут быть совмещены. Вариант конструкции двигателя, в котором реализовано объединение узлов торможения и фиксации, приведен на рис. 27.

Основными параметрами, характеризующими работу тормозного устройства являются время срабатывания tcp, т.е время от момента исчезновения питающего напряжения до момента контакта тормозных поверхностей, и тормозная сила Fcr- Наиболее опасным при аварийных режимах является участок пути, начинающийся с "V; начала торможения при нормальной работе привода. На рис.

V; ~~ Ч 2 28 приведены временные диаграммы работы привода в ава-

рийном тормозном режиме. Аварийное отключение питания происходит в момент времени ta, соответствующий точке а на рисунке. От точки а до точки с, соответствующей време-

ни срабатывания тормозного устройства, торможение осуществляется только под действием силы статического сопротивления движению.

Линия 1 соответствует работе привода в нормальном бе ¡аварийном режиме. Оптимум соответствует останову в конечной точке заданного перемещения при безаварийном режиме работы - линия 2. При допустимости некоторого перебе-ia относительно заданной точки останова торможение привода в аварийном режиме может осуществляться с меньшим ускорением - линия 3.

Уравнение связи тормозной силы со временем срабатывания при торможении без перебега, полученное на базе уравнений движения и основных положений главы 2, имеет вид

=__М' 2 ,

М' v,(i-0.5/v„ -г, -2rc) + 2r>t / j '

I де - v0(l - za ! r„), v2 = vt - 2tc/jc / j, t0~ tjtp - относительное время останова в безаварийном режиме, та = tjtp - относительное время момента возникновения аварийной ситуации, хс - (ta - ¡cpVtp - относительное время срабатывания тормозного устройства. Уравнение позволяет при заданных параметрах воспроизводимого движения, нагрузки и исполнительного двигателя определить требуемую тормозную силу, при которой исключается возможность перебега относительно заданной точки останова при аварийном торможении.

При допустимости перебега относительно точек позиционирования требуемая величина тормозной силы при аварийном торможении определяется выражением

U tc t„ t

Рис. 28. Временные диаграммы работы в аварийном режиме

МТ -0.5/-та-2тс) + 2г^с/у + 5»,' где = / 2Л - относительное значение величины заданного перебега.

При малых значениях времени срабатывания аварийного устройства характеристики практически линейны, а зависимость силы торможения от величины допустимого перебега относительно слабая. При значительной инерционности аварийного устройства зависимость силы торможения от величины перебега существенно возрастает, что иллюстрирует рис. 29. А

Иг

11"

Рис. 29. Зависимости тормозных сил от величины 1 перебега при т,- : 0 125 - 1;0 15 -2

Так при относительном значении времени срабатывания, равном тс = 0.15, и относительной величине допустимого перебега, равной 0.02, значение тормозной силы уменьшается в 1.8 раза.

Для анализа полученных расчетных соотношений и динамических процессов при торможении разработаны соответствующие структурные модели, приведенные в диссертации. Все параметры, полученные путем моделирования, полностью соответствуют аналитическим расчетам.

В пятой главе посредством разработанных детализированных структурных схем исполнительных двигателей и циклических безредукторных электроприводов на их основе проведена экспериментально-аналитическая проверка адекватности разработанных моделей и полученных теоретических результатов. Рассмотрены общие и частные вопросы синтезирования динамических структурных схем исполнительных двигателей различного типа. На основе структурных схем как разомкнутых, так и замкнутых систем циклических электроприводов проведено комплексное исследование достоверности базовых принципов, положенных в основу моделей для расчета номинальных параметров, сформулированы выводы.

Метод детализированных структурных схем является перспективным аппаратом анализа автоматизированных электроприводов и находит в последнее время все более широкое применение. Поскольку работа посвящена исследованию циклических электроприводов со специальными исполнительными двигателями, в первом разделе рассматриваются их конструктивные схемы и детализированные структурные модели.

В агрессивных, взрывоопасных и вакуумночистых средах перспективно применение бесконтактных двигателей постоянного тока (БДПТ) линейного исполнения (ЛБД) и вращающихся (ВБД), которые позволяют обеспечить глубокий диапазон регулирования скорости и высокую точность отработки заданных перемещений с максимальным быстродействием. По величине развиваемой электромагнитной силы и уровню ее пульсаций по положению, связанных с дискретной коммутацией секций якорной обмотки, наиболее предпочтительна трехсекционная лучевая схема обмотки якоря с двухполярным питанием и 120-градусным законом коммутации. В главе приведена электрическая схема бесконтактного двигателя, реализующая данный закон коммутации, реверс направления движения, динамическое торможение в аварийных ситуациях и регулирование скорости путем широтно-импульсной модуляции. Схема реализована в соответствии со следующими логическими уравнениями

У,

(а * с *и„, ■-<в*с*иш

(а*в*и ^

Л* 0.2.

Г4 =а*с*ал =в*с*а„, Г6 =а*в*а ,

где У, - Уб - сигналы управления силовых ключей коммутатора а, в и с - информационные сигналы трехфазной последовательности, и^щ, - сигнал управления скоростью, а, \ и а,г -выходные сигналы блока режима динамического торможения в аварийных ситуациях.

Структурная схема динамической модели ЛБД в системе однодвигательного реверсивного электропривода при прямом пуске и торможении за счет сил статического сопротивления движению формируется на основании следующих уравнений

Л Д Я ) т{ Я ) е = е0+К11е0 со^бях,), е„ = С, V,

/ = /о + *./, соз(6/гх.), /0 = Ск7, (15)

Ш т X £

Наиболее широкое применение в практической реализации в приводах с относительно небольшим диапазоном регулирования координат получили линейные асинхронные двигатели. Спектр конструктивного исполнения ЛАД, способов их регулирования скорости и функциональных возможностей на много шире соответствующего класса вращающихся электрических машин. В главе приведены различные конструктивные схемы ЛАД, в том числе оригинального исполнения на уровне изобретений, реализующие режимы динамического торможения, противовключения, регулирования скорости в относительно небольших пределах, различные способы фиксации в точках позиционирования.

При реализации динамического торможения и формирования участка пониженной скорости за счет включения в конструкцию двигателя отдельной тормозной обмотки, питаемой постоянным током, структурную схему привода можно описать следующими уравнениями, где Кг-режимный коэффициент, равный 1 в двигательном режиме и 0 в при динамического торможении, /•> - сила динамического торможения, создаваемая тормозной обмоткой, Кд - коэффициент пропорциональности скорости данной силы.

У(р)^(р)±Рс-Ет]/тр, Е, = К0У(р\ Пр) = 2/=; (1 + ^ )!ЩрУ + + ],

В{Р) = [КТУс-У(р)УУс.

Структурная схема ЭП, реализованная на основе данных уравнений, приведена в главе.

при одностороннем расположении индуктора

При одностороннем расположении индуктора структуру динамической модели ЛАД с катящимся ротором в системе однодвигательного реверсивного электропривода при прямом пуске и торможении за счет сил статического сопротивления движению можно охарактеризовать следующими уравнениями

У(р) = №(р)1±К]'С'прР.С = (1-1? +7, ] = т/тр,

Соответствующая данным уравнениям структурная схема представлена на рис. 30.

В разделе приведена также структурная схема ЛАД с катящимся ротором при двухстороннем расположении индукторов.

Во 2 разделе главы дается описание экспериментального оборудования для снятия статических и динамических характеристик ЛД. Экспериментальные исследования подтвердили адекватность разработанных структурных моделей двигателей.

Рис. 31. Осциллограммы скорости V, тока секции I, и источника /

Рис. 32. Осциллограммы тока и скорости ЛБД при прямом пуске и торможении в режиме проти-вовключения

В качестве примера на рис. 31 приведены осциллограммы прямого пуска и торможения линейного бесконтактного двигателя в режиме противовключения, снятые на экспериментальном оборудовании. На рис. 32 показаны осциллограммы тока источника и скорости двигателя с теми же параметрами, полученные на динамической модели. Сравнение осциллограмм показывает их достаточно точное совпадение.

Реализация рассмотренных тахограмм движения достаточно просто осуществима на базе электроприводов, построенных по принципу подчиненного регулирования параметров. Структурная схема привода с исполнительным бесконтактным двигателем постоянного тока, построенная на базе системы подчиненного регулирования, представлена на рис.33. Двигатель в структуре привода моделируется на основании системы уравнений (15).

На основе данной структурной схемы осуществлена проверка достоверности математических моделей циклических электроприводов и результатов расчета взаимосвязей основных параметров. На рис. 34 приведены осциллограммы работы привода по диаграмме с постоянным максимумом тока на участках пуска и торможения. Относительные параметры, определяющие взаимосвязь двигателя и нагрузки для данного примера, цс = 0.25, ] = 1.178. Расчетные значения оптимальной скорости для воспроизведения заданного движения 0.742 м/с, пускового тока 1.845 А. Осциллограммы, приведенные на рис. 35, характеризуют работу привода с теми же параметрами при равных ускорениях на участках пуска и торможения при расчетных значениях оптимальной скорости 0.75 м/с и пускового тока 2.1 А. Осциллограммы показывают, что время отработки требуемой величины перемещения (0.4 м ) с достаточно большой степенью точности соответствует заданному ( 0.8 с ). Таким образом, аналитиче-

ский эксперимент подтверждает адекватность разработанных математических моделей электромеханических процессов в циклических безредукторных электроприводах и достоверность полученных теоретических результатов.

311иШ|«111 51»п2

Рис. 33. Структурная схема привода

Рис. 34 Осциллограммы работы привода с Рис. 35. Осциллограммы работы привода

постоянным максимумом тока на участках с равным ускорением на участках

пука и торможения пуска и торможения

В разделе синтезирована также структурная схема циклического электропривода, реализующая участок пониженной скорости в конце заданных перемещений. Осциллограммы, снятые посредством данной схемы, с достаточно большой степенью точности соответствуют полученным теоретическим результатам.

и{р)-Е(р)*11(\ + рТ)1{р},

Пр) = С„/(р){1 + Кп ссф^х.(р)]},

Е(р) = СкУ(р){] + К„со46лх.(р)]), (16)

У(р)=,Щр)1±Р]/Стгр

Для проверки достоверности основных результатов, полученных в главе 3, на основании уравнений (16) построена двухконтурная схема привода с катящимся ротором на основе бесконтактного двигателя постоянного тока. Структурная схема привода приведена на рис. 36.

Рис. 36. Структурная схема привода с катящимся ротором на базе бесконтактного двигателя постоянного,тока Осциллограммы работы привода, полученные на структурной модели, приведены на рис. 37. Для полной убедительности в результатах теоретических выводов осциллограммы сняты для трех значений коэффициента редукции скорости. Оптимальное значение коэффициента редукции скорости соответствует трем.

1-3 1 = 2 5 ¡-3.5

Рис. 37. Осциллограммы работы привода с катящимся ротором

Анализ приведенных осциллограмм подтверждает достоверность разработалной математической модели привода с катящимся ротором, а также справедливость основных теоретические результатов, полученных в главе 3.

В главе проведены исследования циклического ЭП с катящимся ротором на базе ЛАД, которые также подтвердили достоверность основных теоретических положений. Механическая характеристика ЛАД с катящимся ротором вводилась в структурную схему на основании моделирования характеристик, снятых на экспериментальном стенде разработанных на кафедре ОЭ конструктивных образцов двигателей. В главе приведены примеры экспериментальных механических характеристик.

Таким образом, проведенные экспериментально-аналитические исследования подтверждают адекватность разработанных математических моделей и полученные на их базе

основные теоретические положения расчета параметров циклических приводов, исполнительные двигатели которых выполнены с катящимся ротором.

Шестая глава посвящена исследованию двухфазного управляемого ЛАД с немагнитным вторичным элементом.

Режимы торможения циклических приводов, исполнительные двигатели которых управляются трехфазными мостовыми тиристорными регуляторами, достаточно часто реализуются за счет несимметричного питания фазных обмоток. А для увеличения эффективности торможения дополнительно подключаются конденсаторы. При этом получаются схемы двухфазного питания с параллельным соединением обмоток. Кроме того, такие же схемы соединений характерны для приводов с двухфазными двигателями. Поэтому в главе проведен

расчет токов для вентильного регулятора как с однофазной нагрузкой ветвей с последовательным соединением элементов Я-Ь, Я-С и Я-Ь-С, так и параллельной Я-Ъ-С нагрузкой.

Схема подключения двигателя, предназначенного для работы от однофазной сети, к тири-сторному регулятору представлена на рис. 38. Работа от однофазной сети обеспечивается за счет включения в одну из обмоток статора фазосдви-гающего конденсатора С.

В основу расчета токов положен операторный метод с привлечением теории функций комплексных переменных и аппарата единичных функций, моделирующих коммутацию тиристоров. Как известно, при операторном методе анализа переходных процессов наиболее сложным является определение оригиналов полученных операторных изображений искомых величин. В значительной степени облегчить данный процесс позволило введение специальных операторных Ф-функций с определенным обратным преобразованием во временную область.

В случае действия на интервалах проводимости ЭДС синусоидальной формы, расчет значительно упрощается, если оперировать с функцией мгновенной комплексной ЭДС «(') = гДе 1/|.= (/('-'!„) и и2п = 1/(1 -12„) единичные ступенчатые

функции, с помощью которых моделируются интервалы непрерывности работы вентильного преобразователя. При этом не только упрощается операторное изображение коммутируемой ЭДС, но и облегчается обратный переход искомых величин во временную область. В главе произведен анализ регулятора, работающего на последовательную Я-Ь и Я-Ь-С нагрузку и параллельную индуктивно-емкостную нагрузку, определяемую схемой рис. 38

Рис. 38. Схема регулятора

Рис. 39. Диаграммы напряжения конденсатора и токов ветвей при я = л/4

Пример результатов расчетов включения цепи с нулевыми начальными условиями на основе полученных формул с использованием метода приПасовывания представлен на рис. 39. На рисунке представлены диаграммы при а = л/4 напряжения конденсатора Ис и токов ветвей с последовательным соединением индуктивной катушки и конденсатора параллельно соединенной с ними индуктивной катушки и результирующего тока неразветвлен-ной части цепи I. Экспериментально-аналитическая проверка полученных соотношений осуществлена на модели тиристорного преобразователя, схема которого приведена в диссертации. Осциллограммы напряжения конденсатора и токов ветвей с принятыми в примере параметрами нагрузки при а = я/4 представлены на рис. 40. Сравнение расчетных кривых с осциллограммами показывает их достаточно точное совпадение, что подтверждает справедливость полученных аналитических выражений.

С помощью реализованной модели тиристорного регулятора напряжения можно анализировать электромагнитные процессы с однофазной нагрузкой любого типа, с последовательным и параллельным соединением элементов, получать внешние характеристики при изменении параметров нагрузки и регулировочные характеристики при изменении угла отпирания тиристоров.

На примере разработанного на кафедре Общей электротехники НГТУ двухфазного линейного двигателя для перемещения металлизированных кредитных карточек проведен анализ его работы. Двигатель реверсивный и предназначен для работы от однофазной сети. Направление движения вторичного элемента определяется включением соответствующей пары тиристоров КЯ, Р51 или К53, К54. Относительно большой воздушный зазор позволяет пренебречь реакцией магнитного поля немагнитного вторичного элемента на основной магнитный поток и считать индуктивности обмоток статора постоянными.

Двигатель спроектирован с условием возможности обеспечения бегущего магнитного поля без искажений при питании от однофазной сети = где 7\ - полное комплексное сопротивление одной из обмоток статора, - полное комплексно-сопряженное сопротивление другой обмотки с учетом фазосдвигающего конденсатора.

В разделе получено уравнение для определения мгновенного значения электромагнитной силы двигателя, действующей на вторичный элемент

/ = (17)

где ер\ = Мр сЬ\/Л, ерг = Мр йУйг - ЭДС, наводимые во вторичном элементе обмотками статора при заторможенном роторе, Мр - коэффициент взаимной индукции обмоток статора с контуром вторичного элемента.

Структурная модель привода с двухфазным двигателем в разомкнутой системе, построенная на основании уравнения (17) и уравнений движения

представлена на рис. 41.

Рис. 41. Структурная модель разомкнутого привода с двухфазным двигателем

Тиристорный регулятор напряжения представлен в биде блока Subsystem, угол регулирования ключей задается блоком alfa_deg, направление движения боком В/Н. Двухфазный двигатель смоделирован двумя индуктивно-связанными катушками L1 и L2. Выходное напряжение вторичных обмоток катушек моделирует ЭДС, наводимую в роторе в режиме короткого замыкания, т.е. при s = 1. Данные напряжения являются входными сигналами второй чао и структурной схемы, где вычисляется мгновенное значение электромагнитной силы и моделируется динамика движения. Дополнительно в схему введен узел формирования динамической тормозной силы, создаваемой отдельной обмоткой, питаемой постоянным током. Величина этой силы пропорциональна скорости движения вторичного элемента Ft-KjV.

Рис.12, осциллограммы силы и скорости при Рнс 43 осциллофаммы силы „ „ороста

симметричном бегущем магнитном поле при нарушении симметрии бегущего поля

На рис. 42 приведены осциллограммы силы и скорости при параметрах обмогки индуктора и фазосдвигающего конденсатора, обеспечивающие симметричное бегущее магнитное поле. Незначительное нарушение условий симметрии бегущего магнитного поля приводит к заметному уровню пульсаций электромагнитной силы в установившемся режиме и, как следствие, к колебаниям скорости вторичного элемента, что иллюстрирует рис. 43. Это в первую очередь обусловлено слабыми фильтрующими свойствами силового канала привода.

Для получения низких устойчивых скоростей в таких двигателях перспективно наложение режимов динамического торможения и двигательного за счет введения в конструкцию двигателя дополнительной обмотки, питаемой от источника постоянного тока. За счет изменения тока тормозной обмотки можно эффективно управлять скоростью двигателя. Обмотка динамического торможения не только позволяет регулировать скорость вниз от номинальной, но и за счет внутренней обратной связи способствует уменьшению амплитуды пульсаций скорости.

На рис. 44 приведены осциллограммы силы и скорости при величинах силы статического сопротивления движению 0.2 Н и значениях коэффициента динамического торможения, равных 0.5 и 1.

Рис. 44. Осциллограммы силы и скорости при 0 2 }\ и К(/ = 0.5 и 1 Приведенные графики подтверждают эффективность применения метода наложения двигательных и тормозных режимов для регулирования скорости двигателей с полым немагнитным ротором.

Испытания разработанного экспериментального образца линейного двухфазного двигателя с немагнитным ротором, в индукторе которого совмещены статорные обмотки и дополнительная тормозная обмотка, подтвердили полученные в разделе результаты исследований. В разомкнутой системе привода получено стабильное значение скорости подвижного элемента 0.12 м/с, обеспечивающее надежное считывание информации, нанесенной на алюминиевую кредитную карточку.

Заключение. Основные результаты по теоретической и практической разработке проблемы, связанной с выбором исполнительных двигателей и расчетом их номинальных параметров с целью повышения эффективности процесса преобразования энергии в ЦБЭП в составе управляемых электромеханических систем, состоят в следующем:

1. Разработан метод классификации научно-технической информации по принципу «модель-объект». На его базе сформулированы основные технические требования к линейным двигателям в составе циклических приводов и практические рекомендации к их применению, разработаны новые конструкции как двигателей, так и электроприводов.

2. Предложены и развиты концептуальные основы и методы теории расчета номинальных параметров исполнительных двигателей ЦБЭП, базирующиеся на методах оптимизации и основных уравнениях теории электропривода. В рамках этой концепции получена математическая модель электромеханических процессов в циклических безредукториых электроприводах с учетом ограничений потерь в двигателе.

3. Аналитически и численными методами выполнен анализ электромеханической системы для тахограмм привода с равными максимумами токов и равными ускорениями на участках пуска и торможения, позволяющий обеспечить оптимальный выбор номинальных параметров исполнительных двигателей. Получено упрощенное расчетное выражение для определения номинальной силы или момента двигателя, справедливое в достаточно большом диапазоне изменения обобщенных координат. Осуществлен сравнительный анализ тахограмм и выработаны рекомендации по их применению.

4. Произведен анализ влияния участка пониженной скорости в зоне позиционирования на номинальные параметры двигателей. Введено понятие обобщенной характеристики участка пониженной скорости и выработаны рекомендации по выбору ее параметров.

5. Произведен анализ циклических электроприводов с различными динамическими нагрузками при движениях в прямом и обратном направлениях. Введен коэффициент, позволяющий легко учитывать несимметрию динамических нагрузок привода на номинальные параметры исполнительных двигателей.

6. Разработана математическая модель ЦБЭП, содержащего ЛАД с катящимся ротором. Выполнен комплекс расчетов, позволяющий обеспечить оптимальный выбор параметров таких двигателей, как при одностороннем, так и при двухстороннем расположении индукторов. Произведен учет технологического фактора при работе таких двигателей в условиях замкнутого объема сверхвысоковакуумных установок.

7. Развит операторный метод анализа переходных процессов в вентильно-регулируемых цепях. Аналитически и путем моделирования произведен анализ управляемого двухфазного ЛАД с немагнитным вторичным элементом.

8. Разработан ряд структурных динамических моделей линейных двигателей различных модификаций и циклических безредукторных приводов с такими двигателями. На их базе проведен комплекс экспериментально-аналитических исследований, подтверждающий адекватность разработанных математических моделей электромеханических процессов и достоверность полученных теоретических результатов.

9. Разработан метод согласования двигателя и нагрузки с учетом параметров воспроизводимого движения, обеспечивающий на этапе комплексного проектирования оптимальный выбор габарита и номинальных параметров исполнительных двигателей.

Ю.Разработаны на уровне изобретений ряд конструкций линейных электродвигателей и конструктивных схем циклических безредукторных электроприводов, обладающих повышенной надежностью и эффективностью. Материалы диссертации внедрены на предприятиях радиопромышленности, Забайкальской железной дороге и других областях.

Основные работы, опубликованные по теме диссертации:

1. Веселовский О.Н., Зибарев А.Ю., Сапсалев А. В. Модульный цикловой линейный электропривод для транспортных средств ГПС: Автоматизированный электропривод / Под ред. Н. Ф. Ильинского, М.Г. Юнькова. М.: Энергоатомиздат. - 1990. - С. 396-401.

2. Сапсалев A.B., Егиазарян A.B., Малюнин А.Н. Линейный двигатель на звеносборочной линии // Путь и путевое хозяйство. - 1989. - № 4. - С. 24-25.

3. Электропривод с линейным бесконтактным двигателем постоянного тока / Веселовский О.Н., Зибарев А.Ю., Левин Б.Х., Сапсатев A.B. // Электротехника,-1979,- №11.- С. 18-21.

4. Зибарев А.Ю., Давыдов В.В., Сапсалев A.B. Оценка массогабаритных соотношений поворотного двигателя для сборочного робота. // Электронная техника. Серия 7. Технология, организация производства и оборудование. - 1993. - Вып. 2 - 3. - С. 26-28.

5. Сапсалев A.B. Циклический безредукторный электропривод. // Электротехника. - 2000. -№11. -С. 29-34.

6. Сапсалев A.B., Савин Н.П. Расчет номинальной силы линейного двигателя постоянного тока по параметрам воспроизводимого движения // Изв. вузов. Электромеханика - 1989. -№2. - С. 87-93.

7. Сапсалев A.B., Савин Н.П. К развитию операторного метода анализа регуляторов переменного тока//Изв. вузов. Электромеханика.-2001. - W»2. - С. 60-63.

8. Сапсалев A.B. Модульный цикловой линейный электропривод для транспортных средств // Проблемы электротехники. Электромеханика: Труды научн.-техн. конф. с международным участием. - Россия, Новосибирск, 1993. - С. 106-110.

9. Веселовский О.Н., Никоненко A.B., Сапсалев A.B. Цикловые'электроприводы транспортных средств роботизированных линий // Электротехнические системы транспортных средств и их роботизированных производств. Секция "Электротехнические системы роботизированных производств: Труды научн.-техн. конф. с международным участием. -М.:МАМИ, 1995.-С. 40-^1.

10. Линейный бесконтактный двигатель постоянного тока для промышленного робота/ Давыдов В.В., Зибарев А.Ю. Левин Б.Х., Сапсалев A.B. // Материалы семинара "Промышленные роботы и их применение" - Л.: ЛДНТП, 1976. - С.

11. Левин Б.Х., Сапсалев A.B. Транзисторный коммутатор линейного бесконтактного двигателя постоянного тока // Электрические машины вращательного и поступательного движения: Сб. научн. тр. - Новосибирск: НЭТИ, 1975. - С. 111-118.

12. Сапсалев A.B., Богданов В.В , Савин Н.П., Никоненко A.B. Линейный электродвигатель для перемещения носителя информации // Автоматизированные электромеханические системы: Сб. научн. трудов. - Новосибирск: НГТУ, 1997. - С.122-127.

13. Сапсалев A.B., Афанасьев В.В. Расчетные соотношения для двухфазного линейного индуктора // Тез. докл. на 2 русско-корейском симпозиуме "Наука-технология'7 Россия, Томск, 1998,-С.39.

14. Сапсалев A.B. Тепловая нагрузка якоря линейного бесконтактного двигателя постоянного тока. // Беспазовые электрические машины и системы их управления: Сб. научн. тр. - Новосибирск: НЭТИ, 1989. - С. 84-89.

15. Сапсалев A.B. Применение функции Харрингтона в оптимизационных расчетах электрических машин. // Электродвигатели с разомкнутым магнитопроводом: Сб. научн. тр. -Новосибирск: НЭТИ, 1976.-С. 130-138.

16. A.c. Г640805 СССР, МКИ Н02Р 6/02, Н02К 29/06. Устройство для управления вентильным двигателем / Сапсалев A.B., Левин Б.Х., Савин Н.П.- №4623105/07; Заявл. 20.12.88; 0публ.07.04.91, Бюл. № 13. - 6с.

17. A.c. 547038 СССР, МКИ Н03К 7/56, Н02К 29/02. Коммутатор бесконтактного двигателя постоянного тока / Левин Б.Х., Сапсалев A.B. - №211222/07; Заявл. 10.03.75; Опубл.15.02.77, Бюл. № 6. - Зс.

18. A.c. 1658349 СССР. МКИ Н02Р 3/24. Электропривод переменного тока / Сапсалев А.В.-№4718418/07; Заявл. 13.07.89; Опубл. 23.06.91, Бюл. № 23. - Зс.

19. A.c. 1334336 СССР. МКИ Н02Р 3/24. Электропривод переменного тока / Сапсалев A.B., Савин Н.П., Зибарев А.Ю. и др. - №4049870/24-07; Заявл. 04.04.86; Опубл. 30.08.87, Бюл. № 32. - 2с.

20. A.c. 1337980 СССР. МКИ Н02Р 3/24. Электропривод переменного тока / Сапсалев A.B., Савин Н.П., Зибарев А.Ю. и др. - №4049888/24-07; Заявл. 04.04.86; 0публ.15.09.87, Бюл. № 34. - Зс.

21. A.c. 1432681 СССР. МКИ Н02К 41/025. Линейный асинхронный двигатель / Давыдов В.В., Зибарев А.Ю., Ниязов В.И., Сапсалев A.B. - №4094886/24-07; Заявл. 22.07.86; Опубл.23.10.88, Бюл. № 39. - Зс.

22. А с. 1159121 СССР. МКИ Н02К 41/02. Линейный электродвигатель /Давыдов В. В., Зибарев А.Ю., Сапсалев A.B. - №3689670/24-07; Заявл. 11.01.84; Опубл. 30.05.85, Бюл. № 20. -4с.

23. A.c. 803086 СССР. МКИ Н02К 41/02. Линейный электродвигатель переменного тока / Веселовский О.Н., Зибарев А.Ю., Левин Б.Х., Сапсалев A.B. - №2631340/24-07; Заявл. 12.06.78; Опубл. 07.02.81, Бюл. № 5. - 2с.

24. A.c. 1436214 СССР. МКИ Н02К 41/025. Электропривод'/ Зибарев А.Ю., Журавлев Ю.И., Ниязов В.А., Сапсалев А В. и Шадрин Л.А. - №4139392/24-07; Заявл. 27.10.86; 0публ.07.11.88, Бюл. № 41 - Зс.

75. Пат № 2074500, Россия. МКИ Н02Р 3/24. Электропривод переменного тока / Салсапев

A.B., Богданов В.В, Воронов Ю.,П. и др.- №94014596/07; Заявл. 19.04.94; Опубл.О?.02.97, Бюл. № 6; Приоритет 19.04.94. - 4с.

26. Линейные электроприводы вспомогательных механизмов робототехнологических комплексов / Левин Б.Х., Сапсалев A.B., Савин Н.П. и др.// Инф. листок № 128-80. - Новосибирск: ЦНТИ,-1980 - 3 с.

27. Модульный линейный электропривод приемо-передающего устройства роботизированных систем / Веселовский О.Н., Давыдов В.В., Зибарев А.Ю., Малюнин А.Н., Ниязов

B.А., Савин Н.П., Сапсалев A.B., Седов П.А.// Инф. листок №. 449-87. - Новосибирск: ЦНТИ. 1987,-2 с.

28. Электропривод с линейным двигателем для гибкого автоматизированного гальванопроизводства / Давыдов В.В., Зибарев А.Ю., Савин Н.П., Сапсалев A.B., и др. // Инф. листок № 483-87. - Новосибирск: ЦНТИ. 1987.- 2 с.

29. Веселовский О.Н., Сапсалев A.B. О некоторых оптимальных соотношениях линейного двигателя для робота малой грузоподъемности// Электромеханическое обеспечение автомагических комплексов: Межвуз. сб. научи, тр. - Новосибирск: НЭТИ, 1978. - С. 135-145.

30. Весечовский О.Н., Полевский В.И., Сапсалев A.B. Оптимизация параметров электропривода линейного двигателя с катящимся ротором // Электротехника 2002. - №8. - С. 9-14.

31. Сапсалев A.B., Афанасьев В ,В., Богданов В.В., Савин Н.П. Оптимизация параметров электропривода, работающего по тахограмме с участком пониженной скорости // Совершенствование технических средств электрического транспорта: Сб. научн. тр. - Новосибирск: HI ТУ, 2002. - Вып. 3. - С. 129-135.

32. Сапсалев A.B. Оптимизация взаимосвязей электропривода транспортного модулятора для сверхвысокоракуумных систем. И Совершенствование технических средств электрического транспорта: Сб. научн. тр. - Новосибирск: НГТУ, 2002. - Вып. 3. - С. 81-89.

33. Сапсалев А.В , Савин Н.П. Расчег параметров линейного двигателя циклового электропривода с участком пониженной скорости // Тез. докл. на 3 русско-корейском симпозиуме "Наука-технология"/ Россия, НГТУ: Новосибирск. 1999.-Т.8. - С.805.

34. Малюнин А.Н., Савин Н.П., Сапсалев A.B. Некоторые вопросы динамики линейного электропривода разгонного устройства // Электродвигатели с разомкнутым магнитопро-водом: Межвуз. сб. научн. тр. - Новосибирск: НЭТИ, 1989.-С. 106-111.

35. Давыдов В.В., Малюнин А.,Н., Сапсалев A.B. Транспортная система на базе линейного электропривода // Проблемы создания и внедрения гибких производственных и робото-технических комплексов на предприятиях машиностроения: Тез. докл. Всесоюзной научн. - практ. конф. - Одесса, 1989. - С. 128-129.

36. Sapsalyov A.V. Optimization of parameters of the transport manipulator drive on the a linear motor with rolling rotor //The 6 Russian-Korean symposium on science and technologi: Proceedings KORUS'2002.- Russia, Novosibirsk, 2002. - V.l. - P. 439-442.

37. Sapsalyov A.V. Analysis of transient processes in a gate control circuits by an operator method //The 6 Russian-Korean symposium on science and technologi: Proceedings KORUS'2002.-Russia, Novosibirsk, 2002. - V.l. - P. 355-358.

38. Сапсалев A.B., Савин Н.П. К выбору номинальных параметров линейного двигателя постоянного тока по параметрам воспроизводимого движения // Теория и практика разработки и внедрения средств автоматизации и роботизации технологических и производственных процессов: Тез. докл. 4 Республ. научн.-техн. конф. -Уфа: Башкирский обл. совет НТО,УАИ, 1987.-С. 11-13.

39. Левин Б.Х., Сапсалев A.B. Транзисторный коммутатор линейного БДШ7/ Бесконтактные машины постоянного тока: Тез. докл. 2 Всесоюзной' научн.-техн. конф. - М.: МА-МИ.1975.-С. 75-76.

40. Веселовский О.Н., Сапсалев A.B. О некоторых оптимальных соотношениях линейного двигателя для робота малой грузоподъемности// Электромеханическое обеспечение автоматических комплексов: Межвуз. сб. научн. тр.- Новосибирск: НЭТИ, 1978. - С. 135-145

41. Веселовский О.Н., Зибарев А.Ю., Левин Б.Х., Сапсалев A.B. Линейный бесконтактный двигатель для привода узлов поступательного перемещения автоматических манипуляторов малой грузоподъемности // Электромеханическое обеспечение автоматических комплексов: Межвуз. сб. научн. тр. - Новосибирск: НЭТИ, 1977. - С. 79-90.

42. Зибарев А.Ю., Сапсалев A.B. Бесконтактный линейный двигатель постоянного тока для робототехнологических комплексов // Изобретательская и научная деятельность академических, отраслевых НИИ и ВУЗов: Тез. докл. Всесоюзной школы передового опыта на ВДНХ СССР. - Новосибирск: Новосибирский обл. совет ВОИР, НЭТИ, 1984. - С 9-11.

43. Линейный электромеханический преобразователь (ЛЭМПТ) для прецизионных автоматических систем Давыдов В.В., Зибарев А.Ю., Левин Б.Х., Сапсалев A.B. //.Всесоюзный НТС по электромеханотронике: Тез. докл. - Л.,1989. - С. 9-11.

44. Линейный транспортный электропривод для роботизированной линии манипулятора: Отчет о НИР/ Рук. Сапсалев A.B. ГР №01890079995, инв. № 02900049118, - Новосибирск: НЭТИ, 1990. - 35 с.

45. Полевский В.И., Сапсалев A.B. Экспериментальное исследование статических и динамических свойств линейных асинхронных двигателей // Электродвигатели с разомкнутым магнитопроводом: Сб. научн. тр. - Новосибирск: НЭТИ, 1973. - С. 40-44.

46. Сапсалев A.B., Богданов В.В., Сапсалев И.А. Моделирование управляемого двухфазного ЛАД с полым ротором // Электромеханические и электромагнитные преобразователи энергии и управляемые электромеханические системы: Вестник Уральского гос. техн. унта. - Екатеринбург: УГТУ - УПИ. 2003. №5 (25). 4.2 - С. 44-48.

Подписано в печать^ .0^.2003. Формат 83x60x1/16 Бумаг офсетная. Тираж 100 экз. Печ.л. 2 Заказ №

Отпечатано в типографии Новосибирского государственного технического университета 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20

ВВЕДЕНИЕ.

1. МЕТОДОЛОГИЯ ПОСТРОЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ЦИКЛИЧЕСКИХ БЕЗРЕДУКТОРНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ.

1.1. Циклические движения в технике и технические требования, предъявляемые к циклическим приводам.

1.2. Систематизация информации по принципу "модель — объект".

1.3. Типовые функциональные схемы ЦБЭП.

1.4 Электромеханические преобразователи ЦБЭП.

1.5. Цель и задачи исследования.

2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ВЗАИМОСВЯЗИ ПАРАМЕТРОВ В ЦИКЛИЧЕСКИХ БЕЗРЕДУКТОРНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДАХ.

2.1. Вводные замечания.

0 2.2. Обобщенное уравнение движения позиционного циклического электропривода.

2.3. Уравнение движения с учетом ограничения потерь в двигателе. Функция цели.

2.4. Исследование взаимосвязей параметров ЦБЭП.

2.5. Взаимосвязи параметров циклического электропривода с равными ускорениями на участках пуска и торможения.

2.5.1. Обобщенное уравнение движения с учетом ограничения потерь в двигателе. Функция цели.

2.5.2. Исследование взаимосвязей параметров привода.

2.6. Согласование двигателя и нагрузки с учетом параметров воспроизводимого движения.

О 2.7. Выводы.

3. ВЗАИМОСВЯЗИ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА, СОДЕРЖАЩЕГО СПЕЦИАЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С КАТЯЩИМЯ КОТОРОМ

3.1. Вводные замечания.

3.2. Обобщенное уравнение движения циклического электропривода с катящимся ротором.

3.3. Уравнение движения с учетом ограничения потерь в двигателе. Функция цели.

3.4. Исследование взаимосвязей параметров циклического привода линейного асинхронного двигателя с катящимся ротором.

3.5. Взаимосвязи электропривода с катящимся ротором при двустороннем расположении индукторов.1.

3.6. Влияние технологических условий СВВ систем на параметры электропривода.

3.7. Выводы.

4. ВЗАИМОСВЯЗИ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ С НЕСИММЕТРИЧНЫМИ ЦИКЛАМИ.

4.1. Вводные замечания.

4.2. Взаимосвязи параметров циклического электропривода с участком пониженной скорости.

4.2.1. Обобщенное уравнение движения электропривода.

4.2.2. Уравнение движения с учетом ограничения потерь в двигателе. Функция цели.

4.2.3. Исследование взаимосвязей циклического электропривода с участком пониженной скорости.

4.3. Взаимосвязи параметров электропривода с переменной массой нагрузки в цикле.

4.3.1. Обобщенное уравнение движения электропривода.

4.3.2. Уравнение движения с учетом ограничения потерь в двигателе. Функция цели.

4.3.3. Исследование взаимосвязей циклического электропривода с переменной массой нагрузки.

4.4. Расчет параметров устройств аварийного торможения.

4.5. Выводы.

5. СТРУКТУРНЫЕ ДЕТАЛИЗИРОВАННЫЕ СХЕМЫ ЦИКЛИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ И ИХ АНАЛИЗ.

5.1. Детализированные структурные модели исполнительных электромеханизмов - двигателей.

5.1.1. Бесконтактные двигатели постоянного тока.

5.1.2. Линейные асинхронные двигатели

5.1.3. Линейные асинхронные двигатели с катящимся ротором.

5.2. Описание экспериментального оборудования.

5.3. Структурные схемы циклических безредукторных электроприводов и их анализ.,.

5.4. Выводы.

6. ДВУХФАЗНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЛАД С НЕМАГНИТНЫМ ВТОРИЧНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ.

6.1. Вводные замечания.

6.2. Анализ работы однофазного вентильного регулятора с последовательной R-L-C нагрузкой.

6.3. Анализ работы вентильного регулятора с параллельной R-L-C нагрузкой.i.

6.4. Анализ работы двухфазного двигателя, управляемого вентильным регулятором.;.

6.5. Выводы.'.

Эффективность большинства современных промышленных произг водств находится в прямой зависимости от их энерговооруженности, где немаловажная роль принадлежит автоматизированному электроприводу. В настоящее время без электропривода немыслимы производство и эксплуатация самых разнообразных промышленных и транспортных механизмов, робототехники и гибких производственных систем, измерительных, регистрирующих и бытовых приборов, медицинской аппаратуры, устройств регулирования тепло-, водо- и газоснабжения. Энергоемкость электрических приводов составляет до 60 процентов вырабатываемой в стране электроэнергии

1,2,3]. Доля электроэнергии, потребляемой электроприводами, в общей структуре энергоснабжения различных производств может служить качественной оценкой их эффективности. Проблемы с энергоснабжением, особенно остро вставшие в последнее время в связи с неуклонным ростом стоимости электроэнергии, непосредственно относятся и к электроприводу, как одному из основных ее потребителей. А энергосберегающие мероприятия здесь особенно важны и эффективны.

Из всего многообразия электроприводов, обслуживающих различные технологические объекты, можно выделить две типичные технические ситуации [2]. Первая: высокоточные прецизионные, электроприводы для обслуживания объектов с высоким быстродействием и сложным пространственным движением. Вторая: электроприводы для обслуживания объектов с простым видом движения и ограниченным требованием к диапазонам регулирования координат и качеству управления движением.

Сочетание высокой сложности движения с высокими требованиями к точности и быстродействию, характерные для первой ситуации, приводит к необходимости создания специализированных приводов, интегрированных с исполнительным механизмом - рабочей машиной.

Вторая техническая ситуация относится к обычному массовому электроприводу, для которого желательны высокая надежность, простота обслуживания, дискретное или в небольших пределах регулирование скорости (D = 2-5) при ограниченной точности, умеренная стоимость и энергетическая эффективность. Такие комплектные приводы серийно практически не выпускаются, и научное содержание данной проблемы состоит в строгом и всестороннем обосновании набора технических решений комплектного общепромышленного привода, соответствующего совокупности современных технических требований. Набор решений должен быть широким — от простейших и надежных массовых приводов, до прецизионных приводов с развитым микропроцессорным управлением [2].

В практическом плане требуется поиск правильных сочетаний универсальных узлов и блоков комплектного электропривода с широким спектром технических решений, реализация модульного принципа построения при высоком уровне стандартизации [3].

Объектами научного исследования в области электропривода, как системы управляемого электромеханического преобразования энергии, являются два взаимодействующих канала - силовой, состоящий из 'участка электрической сети, электрического, электромеханического и механического преобразователей и технологического рабочего органа, и информационный или управляющий, состоящий из устройств выработки, преобразования и передачи сигналов управления силовым элементам [3,4].

При внимательном рассмотрении объектов силового канала, с учетом тенденции все более тесной интеграции электропривода с исполнительным механизмом, становится ясным, что кардинальным решением данной проблемы является устранение из этого канала механического преобразователя. Электроприводы прямого действия (безредукторный электропривод, непосредственный электропривод) являются главной альтернативой редукторного электропривода при получении низких частот вращения или скоростей перемещения [5].

Наиболее удачное решение задачи создания электропривода прямого действия получается при сохранении принципа "движение приводящего и приводимого элемента в одной и той же координате". Это использование: многополюсных машин с питанием от промышленной сети или источника пониженной частоты, двигателей с электромагнитной редукцией скорости, машин с катящимся ротором и других специальных двигателей [5].

Из серийно выпускаемых электродвигателей около 50 % используются в приводе производственных механизмов с поступательным или возвратно-поступательным движением рабочего органа. Для преобразования вращательного движения в поступательное используются в большинстве случаев разнообразные механические устройства: кривошипно-шатунный механизм, шарико-винтовая передача, винт и гайка, шестерня и рейка, гибкие передачи с системой блоков и тросов [6]. Альтернативным вариантом здесь при создании электроприводов прямого действия будет использование специальных исполнительных электромеханизмов - линейных электродвигателей [5,6,7,8]. Линейные электродвигатели, непосредственно обеспечивающие прямолинейное движение, естественным образом позволяют исключить передаточный механизм преобразования движения. Тем самым в'приводе решается задача максимальной интеграции - сращивания источника механической энергии -электродвигателя и исполнительного механизма.

Немаловажным фактором, требующим учета при разработке электроприводов, особенно малой мощности, является то обстоятельство, что с распадом Советского Союза в России осталось только 20 процентов производства электрических машин малой мощности. Вопросы производства микроэлектродвигателей и электроприводов малой мощности оказались вне зоны интересов и государства и заводов изготовителей. Резкое падение производства регулируемых и нерегулируемых электроприводов показывает практическое отсутствие серьезного перевооружения действующих производств основных отраслей промышленности [9]. Трудно ожидать кардинального изменения ситуации в этом направлении в ближаЩ)ее время. Естественно, что научно-технические мысли в области создания и разработки новых систем электропривода сохранят, несмотря ни на что, свое развитие. Однако, мало вероятно промышленное производство не только уникальных прецизионных, но и простых массовых электроприводов. Следует предполагать единичные разработки и внедрение новых приводов по индивидуальным заказам конкретных предприятий.

С этой точки зрения требуется и переосмысление подходов по выбору конструкций и типов исполнительных электромеханизмов привода - электрических двигателей. Если учесть рост дефицита и стоимости электродвигателей, то при единичном производстве электромеханизмов для конкретных электроприводов естественным образом встает вопрос об их разработке и создании на базе собственных производств предприятий, как правило, не электротехнического профиля. И в этом плане при реализации исполнительным механизмом привода возвратно-поступательных перемещений следует обратить пристальное внимание на использование линейных электродвигателей, имеющих наиболее простую технологию производства [6].

Линейные электродвигатели во многих случаях наилучшим способом удовлетворяют задаче максимального сочленения, сращивания электромеханического преобразователя энергии и исполнительного механизма. Порою становится трудным сделать разграничения между собственно электроi двигателем и исполнительным механизмом, источником питания и электрическим преобразователем. Примером может служить линейный бесконтактный двигатель постоянного тока, разрабатываемый для электроприводов робототехнологических комплексов [10]. Двигатель представляет собой синхронный магнитоэлектрический механизм, воздействующий непосредственно на "руку" робота, которая является одновременно и механической конструкцией двигателя. Питание электромеханизма осуществляется от полупроводникового транзисторного коммутатора, управляемого по сигналам датчика положения секций обмотки якоря в магнитном поле индуктора и соi четающего в себе функции регулируемого усилителя мощности.

Органическое соединение исполнительного электромеханизма и исполнительного элемента привода по-новому расставляет акценты по оценке эффективности электрических машин, вопросам их конструирования и расчета. Представляется рациональным проводить поиск оптимальных решений, учитывая их эффективность для электропривода в целом. В связи с этим в [3] i подчеркивается, что "необходимо продолжать разрабатывать методы и алгоритмы рационального выбора электродвигателей для конкретных применений, емкие и компактные модели, позволяющие обосновано и строго, с учетом всех главных влияющих факторов и требуемого ресурса выбрать двигатель для любого конкретного применения".

Для электроприводов прямого действия с ограниченным требованием к диапазонам регулирования координат и качеству управления движением, особенно реализующих линейные возваратно-поступательные движения, желательна оптимизация с учетом энергетических критериев при максимальной простоте и экономичности силовой части привода и развитом до необходимого уровня информационно-управляющем канале.

Таким образом, развитие электропривода характеризуется двумя противоположными направлениями: с одной стороны стремлением к универсальности, а с другой стороны — к специализации, связанной с приспособлением привода к конкретному механизму. Именно на последнем направлении возник интерес к безредукторным электроприводам и специальным линейным двигателям при реализации поступательных перемещений конечных кинематических звеньев привода.

Необходимость широкого развертывания и продолжения научно-исследовательских конструкторских работ в области безредукторных электроприводов, в том числе с линейными двигателями, неоднократно подчеркивалась на Всесоюзных конференциях по проблемам автоматизированного электропривода [2,3,11 - 13], на Всемирном электротехническом конгрессе [14] и в других публикациях [15,16].

Проведенный анализ состояния безредукторных электроприводов и их исполнительных электродвигателей приводит к следующим заключениям:

1.Отсутствие целенаправленных методов расчета параметров ЦБЭП по характеристикам воспроизводимого движения сдерживает их развитие.

2. Применение традиционных конструкций электродвигателей неизбежно приводит к усложнению конструкции привода, снижению его технических и эксплуатационных характеристик.

3. Специальные схемные решения структуры силовых цепей питания позволяют в некоторых случаях реализовать требуемые характеристики циклических движений при упрощении управляющих устройств привода и увеличении его надежности.

Цель работы и задачи исследования. Цель работы - развитие теории циклических электроприводов с линейными двигателями в направлении разработки принципов их построения и инженерных методов расчета номинальных параметров с учетом согласования диаграммы движения, параметров исполнительного двигателя, характеристик воспроизводимых перемещений и нагрузки. <

Использование таких приводов кардинально решает задачи, связанные с одной из основных тенденций в развитии современного электропривода — тесной интеграции его исполнительного двигателя с производственным механизмом.

На основе обобщения материала, изложенного в первой главе работы, сформулирован ряд отправных положений, облегчающих постановку основных задач работы и программы исследований:

1. В ЦБЭП неперспективно применение исполнительных электродвигателей традиционных конструкций. В зависимости от характера движения (поворотное или поступательное) здесь предпочтительно использование вращающихся низкоскоростных моментных двигателей, либо специальных исполнительных электромеханизмов - линейных двигателей.

2. Отсутствие достоверных инженерных методов расчета номинальных параметров сдерживает развитие безредукторных электроприводов.

3. Нетрадиционность конструкций исполнительных электромеханизмов, многообразие циклограмм движений ставят задачу более тщательного анализа силовых устройств электропривода с точки зрения упрощения конструкций и более тесной интеграции привода с производственными механизмами.

4. Работа ЦБЭП, особенно при малых величинах перемещений, происходит практически в непрерывных переходных процессах, которые являются нормальным рабочим режимом таких приводов. Поэтому именно в переходных режимах работы требуется более тщательный анализ электромагнитных и электромеханических процессов.

5. В ЦБЭП, как правило, требуется ограничение скорости в конце перемещений для безударной (при механической фиксации, например, по упорам) и точной остановки в точках позиционирования. Наличие участка пониженной скорости сказывается на эксплуатационных характеристиках и параметрах исполнительных двигателей. Поэтому их расчетные номинальные параметры должны определяться с учетом согласования с нагрузкой и диаграммой движения привода.

6. Несимметрия циклов диаграммы движения может быть обусловлена не только наличием участков пониженной скорости, но и разницей перемещаемых масс при прямом и обратном перемещениях. Следовательно, потребуется методика расчета номинальных параметров двигателей с учетом этого фактора.

7. Конструктивные особенности двигателей и силовых цепей оказывают влияние на информационный канал привода и законы управления. Поэтому необходимы разработка структурных схем циклического безредукторного привода с различными исполнительными двигателями и их последующий анализ.

Таким образом, циклические безредукторные электроприводы можно отнести к отдельному классу приводов, для успешной разработки и внедрения которых и достижения поставленной цели необходимо решение следующих вопросов и задач:

1. Провести систематизацию информации по типовым функциональным схемам ЦБЭП и их электромеханических преобразователей, сформулировать основные технические требования и практические рекомендации к их применению.

2. Разработать математическую модель базового алгоритма расчета номинальных параметров электромеханических преобразователей для ЦБЭП. Определить диапазоны изменения обобщенных координат модели.

3. На основе базового алгоритма исследовать аналитически и численными методами рациональные соотношения параметров циклических безре-дукторных электроприводов. Проанализировать несимметричные циклы с переходом на участок пониженной скорости и различными массами нагрузки при перемещениях в прямом и обратном направлениях.

4. Разработать метод согласования двигателя и нагрузки с учетом параметров воспроизводимого движения, обеспечивающий на этапе проектирования оптимальный выбор номинальных параметров исполнительных электромеханизмов — двигателей.

5. Разработать математическую модель циклического привода, содержащего линейный двигатель с катящимся ротором, в том числе и при двухстороннем расположении индукторов, и провести расчеты, обеспечивающие рациональный выбор двигателя;

6. Провести сравнение тахограмм движения привода с равными максимумами токов и равными ускорениями на участках пуска и торможения. Найти соотношение обобщенных координат модели, при которых предпочтительна реализация данных тахограмм движения.

7. Разработать метод расчета основных параметров устройств аварийного самоторможения.

8. Разработать аналитический метод расчета переходных процессов в вентильно-регулируемых цепях, позволяющий проводить анализ процессов во всей временной области.

9. Разработать структурные динамические модели циклических приводов с линейными бесконтактными двигателями постоянного тока и асинхронными с катящимся ротором, позволяющие проверить адекватность полученных результатов.

10. Выполнить экспериментально-аналитическое исследование линейных двигателей различных модификаций и циклических приводов на их основе. Разработать практичные принципиальные схемы циклических приводов с ограниченными требованиями к диапазонам регулируемых координат, реализуемые простыми аппаратными средствами, с двигателями различных модификаций, в том числе новых конструкций.

Для успешного решения указанных задач необходимо выполнить следующую программу исследований:

1. Обзор и анализ известных схем силовых цепей безредукторных ЭП, i выбор перспективных и разработка новых схем для реализации ЦБЭП.

2. Обзор и анализ известных конструкций исполнительных двигателей с формированием рекомендаций по их применению и разработка новых конструкций электромеханизмов в качестве исполнительных для ЦБЭП.

3. Разработка теоретических вопросов выбора номинальных параметров исполнительных электродвигателей ЦБЭП с различными тахограммами движения, в том числе и несимметричными.

4. Анализ и разработка теоретических вопросов расчета переходных процессов в управляемом двухфазном двигателе с немагнитным вторичным i элементом.

5. Разработка структурных схем ЦБЭП и последующее исследование с целлью проверки основных принятых допущений и подтверждения теоретически разработанных рекомендаций по выбору основных параметров тахограмм движения и исполнительных двигателей привода.

6. Разработка опытных стендов и проведение экспериментальных исследований макетных образцов ЦБЭП с целью подтверждения адекватности основных теоретически полученных результатов.

Методы исследования. Основные результаты диссертационной работы получены на основе фундаментальных положений теории электропривода и методов теории оптимального управления. Использованы численные методы поиска экстремума функций в системе Mathcad. При анализе переходных процессов применен операторный метод с привлечением теории функций комплексных переменных и переключающих функций. Достоверность результатов исследований проверялась экспериментальными и аналитическими методами, сравнением некоторых полученных результатов с решениями других авторов, а также методами структурного моделирования электромеханических систем с привлечением одного из основных пакетов расширения программной системы МАТЛАБ 6 - Simulink 4.

Главные положения, выносимые на защиту:

1. Метод классификации научно-технической информации по принципу «модель-объект», открывающий системный подход к анализу известных научно-технических решений и проектированию новых линейных электромеханических преобразователей и приводов на их основе.

2. Базовую математическую модель электромеханических процессов в ЦБЭП с учетом ограничений потерь в двигателе, обеспечивающую согласование диаграммы движения, параметров двигателя, характеристик нагрузки и воспроизводимых перемещений.

3. Математическую модель циклического привода, содержащего линейный двигатель с катящимся ротором, в том числе при двухстороннем расположении индукторов и с учетом технологического фактора СВВ систем.

4. Результаты многофункционального анализа параметров циклических безредукторных электроприводов, определяющие границы существования оптимальных значений обобщенных координат электромеханической системы и их взаимосвязи, позволяющие перейти к инженерным методам расчета номинальных параметров при различных тахограммах воспроизведения заданных перемещений.

5. Концепцию и метод расчета параметров устройств аварийного торможения для различных траекторий движения в процессе самоторможения. i

6. Метод расчета электромагнитных процессов и структурно-детализированную динамическую модель электропривода двухфазного линейного двигателя с немагнитным вторичным элементом.

Научная значимость и новизна работы состоят в том, что на базе основных положений электропривода, методов оптимизации и современных инструментальных средств анализа разработаны концептуальные основы построения и развита теория циклических электроприводов с линейными двигателями. На основе данной теории разработаны инженерные методы расчета номинальных параметров, позволяющие осуществлять согласование двигателя, нагрузки и характеристик воспроизводимого движения для различного вида циклов перемещений:

1. Разработана концепция классификационного анализа научно-технической информации по принципу «модель-объект», на основе которой сформулированы основные технические требования и практические рекомендации к функциональным схемам и электромеханическим преобразователям циклических приводов. Создан ряд конструкций приводов с линейными двигателями для автоматизированных комплексов, обеспечивающих при развитом до необходимого уровня информационно-управляющем канале надежi ность и простоту силовых цепей;

2. Развиты теоретические основы и разработана математическая модель электромеханических процессов в циклических линейных электроприводах, работающих на статическую и инерционную нагрузку с учетом ограничений потерь в двигателе. Для модели введены новые базовые величины и определены диапазоны изменения обобщенных координат;

3. На основе базовой математической модели аналитическими и численными методами выполнен анализ электромеханической системы при рав ных максимумах тока на участках пуска и торможения, позволяющий на инженерном уровне обеспечить рациональный выбор параметров исполнительных двигателей. Получено упрощенное расчетное выражение для определения номинальной силы двигателя, справедливое в достаточно большом диапазоне изменения обобщенных координат;

4. Произведен анализ влияния характеристик участка пониженной скорости в зоне позиционирования на номинальные параметры исполнительных двигателей. Введено понятие обобщенной характеристики участка пониженной скорости, существенно упрощающей анализ системы, и выработаны рекомендации по выбору ее параметров;

5. Впервые произведен анализ циклических приводов с различными массами нагрузки в цикле при перемещениях в прямом и обратном направлениях. Введен коэффициент, позволяющий легко учитывать несимметрию динамических нагрузок привода при расчете номинальных параметров исполнительных двигателей;

6. Произведен сравнительный анализ тахограмм движения привода с равным максимумом токов и равным ускорением на участках пуска и торможения. Найдено соотношение между обобщенными координатами системы, определяющими статическую и динамическую нагрузки привода, позволяющее обеспечить рациональный выбор тахограммы движения привода;

7. Впервые разработана математическая модель циклического привода, содержащего линейный двигатель с катящимся ротором. Выполнен комплекс расчетов, позволяющий обеспечить рациональный выбор параметров таких двигателей как при одностороннем, так и при двустороннем расположении индукторов. Произведен учет технологического фактора при работе в условиi ях замкнутого объема сверхвысоковакуумных установок;

8. Обоснован и разработан метод расчета параметров устройств аварийного самоторможения для различных траекторий движения в процессе самоторможения;

9. Разработан метод расчета электромагнитных процессов и структурно-детализированная динамическая модель электропривода двухфазного линейного двигателя с немагнитным вторичным элементом;

10. Разработан метод согласования двигателя и нагрузки с учетом параметров воспроизводимого движения, обеспечивающий на этапе комплексного проектирования оптимальный выбор габарита и номинальных параметров исполнительных электромеханизмов — двигателей.

Практическая ценность работы состоит в том, что:

1. Предложенная концепция и разработанные на ее основе методы и алгоритмы оптимизационных расчетов позволяют на начальной стадии проектирования циклических безредукторных электроприводов принимать рациональные технические решения, обеспечивающие требуемые технические показатели электромеханической системы при минимальных материальных и энергетических затратах.

2. Линейные асинхронные двигатели с катящимся ротором, параметры которых рассчитаны по разработанным в диссертации методам, позволили повысить эффективность работы сверхвысоковакуумных установок и повысить качество выпускаемой продукции.

3. Разработаны на уровне изобретений ряд конструкций линейных электродвигателей и конструктивных схем циклических безредукторных электроприводов, обладающих повышенной надежностью и эффективностью.

Реализация результатов работы. Основные результаты диссертации использованы при выполнении хоздоговорных и госбюджетных НИР, проводимых в HI ТУ в различные годы. Материалы диссертации внедрены на Са-рапульском радиозаводе им. Орджоникидзе в составе привода оператора автоматизированной линии гальванопокрытий и роботизированного участка механической обработки конструктивных деталей радиоустройств, в составе автоматизированного технологического комплекса В ЯМ 1.400.006, на Забайкальской железной дороге для цикловой подачи рельсов в сборочный пресс-агрегат звеносборочной линии 3JIX-800, при разработке модификаций специальных асинхронных двигателей для приводов магистральных автоматических манипуляторов сверхвысоковакуумных установок, а также в учебном процессе.

Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на Всесоюзной школе передового опыта на ВДНХ СССР "Изобретательская и научная деятельность академических, отраслевых НИИ и Вузов" (1984 г.), республиканской научно-технической конференции "Теория и практика разработки и внедрения средств автоматизации и роботизации технологических и производственных процессов" (Уфа, 1987), X Всесоюзной НТК по проблемам автоматизированного электропривода (Воронеж, 1987), Всесоюзной Научно-практической конференции "Проблемы создания и внедрения гибких производственных и робототехнологических комплексов на предприятиях машиностроения" (Одесса, 1989), Всесоюзном научно-техническом совещании по электромеханотронике (Ленинград, 1989), НТК с международным участием "Проблемы электротехники. Электромеханика" (Новосибирск, 1993), республиканской НТК с международным участием "Электротехнические системы транспортных средств и автоматизированных производств" (Суздаль, 1995), международных российско-корейских симпозиумах по науке и технологиям (Томск, 1998; Новосибирск, 1999, 2002), а также ряде научных семинаров НГТУ.

Публикации. Основные результаты теоретических исследований опубликованы в 36 печатных работах, получено 12 авторских свидетельств и 1 патент. Результаты научно-исследовательских разработок изложены в 8 отчетах по НИР.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы и имеет общий объем 357 страниц, включая 140 рисунков, 18 таблиц, список литературных источников из 211 наименований и приложения.

Основные результаты по теоретической и практической разработке проблемы, связанной с выбором исполнительных двигателей и расчетом их номинальных параметров и, как следствие, повышением эффективности процесса преобразования энергии в ЦБЭП в составе управляемых электромеханических систем состоят в следующем:

1. Проведенная систематизация научно-технической информации на основе разработанного метода классификации по принципу «модель-объект» позволила сформулировать технические требования к электромеханическим преобразователям ЦБЭП и практические рекомендации к их применению и разработать новые конструкции как электромеханизмов, так и электроприводов.

2. Разработан ряд оригинальных схемных решений структуры силовых цепей питания, позволяющих при относительно небольших диапазонах регулирования координат системы реализовать требуемые характеристики воспроизведения циклических движений при упрощении конструкции привода и увеличении его надежности.

3. Разработана базовая математическая модель электромеханических процессов в циклических безредукторных электроприводах с учетом ограничений потерь в двигателе. При формировании модели введены новые обобщенные координаты и определены диапазоны их изменения.

4. Аналитически и численными методами произведен многофункциональный анализ модели электромеханической системы для тахограмм привода с равными максимумами токов и равными ускорениями на участках пуска и торможения, позволяющий обеспечить рациональный выбор номинальных параметров исполнительных двигателей. Осуществлен сравнительный анализ тахограмм и выработаны рекомендации по их применению.

Произведен анализ влияния участка пониженной скорости в зоне позиционирования на номинальные параметры двигателей. Введено понятие обобщенной характеристики участка пониженной скорости и выработаны рекомендации по выбору ее параметров. Произведен анализ циклических электроприводов с различными динамическими нагрузками при движениях в прямом и обратном направлениях. Показано, что расчет по максимальной динамической нагрузке может привести к значительному: завышению мощности исполнительных двигателей. Введен коэффициент, позволяющий легко учитывать несимметрию динамических нагрузок привода на номинальные параметры электромеханических преобразователей.-Разработаны метод расчета основных параметров устройств аварийного самоторможения и структурные модели, позволяющие анализировать режимы аварийного торможения.

Разработана математическая модель циклического привода, в котором в качестве исполнительного применяется ЛАД с катящимся ротором. Выполнен комплекс расчетов, позволяющий обеспечить оптимальный выбор параметров таких двигателей, как при одностороннем, так и при двустороннем расположении индукторов. Произведен учет технологического фактора при работе таких двигателей в условиях замкнутого объема сверхвысоковакуумных установок. Развит операторный метод анализа переходных процессов в вентиль-но-регулируемых цепях. Аналитически и путем моделирования произведен анализ управляемого двухфазного ЛАД с немагнитным вто-Ф ричным элементом.

Ю.Разработан ряд конструктивных схем опытных стендов для проведения экспериментальных исследований электромеханических преобразователей и циклических безредукторных электроприводов на их основе.

11.Разработан ряд структурных динамических моделей линейных исt полнительных двигателей различных модификаций и циклических безредукторных приводов с такими двигателями. На базе структурных динамических моделей проведен комплекс экспериментально-аналитических исследований, подтверждающий адекватность разработанных математических моделей электромеханических процессов и достоверность полученных теоретических результатов.

12.Разработан на уровне изобретений ряд конструкций линейных электродвигателей и конструктивных схем циклических безредукторных

Р» электроприводов, обладающих повышенной надежностью и эффекX тивностью. Материалы диссертации внедрены на предприятиях радиопромышленности, Забайкальской железной дороге и других областях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненного комплекса аналитических и экспериментальных исследований разработаны основы теории расчета номинальных параметров циклических безредукторных электроприводов с линейными исполнительными двигателями различных модификаций.

1. Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 416 с. .

2. Ильинский Н.Ф., Юньков М.Г. Проблемы теории и практики автоматизированного электропривода: Автоматизированный электропривод / Под ред. Н.Ф. Ильинского, М.Г. Юнькова. М.: Энергоатомиздат, 1986. - С. 5-11.

3. Ильинский Н. Ф., Юньков М. Г. Итоги развития и проблемы электропривода: Автоматизированный электропривод / Под ред. Н.Ф. Ильинского, М.Г. Юнькова. М.: Энергоатомиздат, 1990. - С. 4-14.

4. Терехов В.М. Элементы автоматизированного электропривода: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 224 с.

5. Свечарник Д. В. Электрические машины , непосредственного привода: Безредукторный электропривод. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 208 с.

6. Веселовский О. Н., Коняев А. Ю., Сарапулов Ф.Н. Линейные асинхронные двигатели. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 256 с.

7. Свечарник Д.В. Линейный электропривод. -М.: Энергия, 1979. -153 с.

8. Соколов М. М. , Сорокин Л. К. Электропривод с линейными асинхронными двигателями М.: Энергия, 1974. - 136 с.

9. Демирчян К. С., Бортник И.М., Подаруев А.И. Состояние научно-технического, технологического и производственного потенциала электротехники России / Доклад на общем собрании АЭН России, 1994. 16 с.

10. Сапсалев А.В. Разработка и исследование силовых элементов электропривода поступательного перемещения роботов: Дис. . канд. техн. наук. -Новосибирск, 1979. 218 с.

11. Веселовский О.Н., Зибарев А.Ю., Сапсалев А. В. Модульный цикловой линейный электропривод для транспортных средств ГПС: Автоматизированный электропривод / Под ред. Н. Ф. Ильинского, М.Г. Юнькова. М.: Энергоатомиздат, 1990. - С. 396-401.

12. Проблемы автоматизированного электропривода / М.Г. Чиликин, И.И. Петров, М.М. Соколов, М.Г. Юньков // Электричество. 1973. - №3. - С. 1-6.

13. Глебов И.А. Настоящее и будущее электротехники в докладах и дискуссиях на Всемирном электротехническом конгрессе 1977 г. // Электротехника. 1977.-№12. - С. 1-6.

14. Юньков М.Г. Пути повышения разработок автоматизированного электропривода // Электротехника. — 1978. №12. - С. 1-3.

15. Козырев С.К., Юньков М.Г. Направление, развития электроприводов // Электромеханика и электротехнологии (МКЭЭ): Тез. докл. 3 междунар. на-уч.-техн. конф. Россия, Клязьма, 1998. - С. 119.

16. Ижеля Г.И., Ребров С.А., Шаповаленко А.Г. Линейные асинхронные двигатели. Киев: Техника, 1975. - 136 с.

17. Луковников В.И. Электропривод колебательного движения. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 152 с.

18. Спивакове кий А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины: Учебное пособие для машиностроительных вузов. 3-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1983. - 487 с. (

19. Дьячков В.К. Перспективы применения линейных электродвигателей в приводах конвейеров // Электропривод с линейными электродвигателями: Сб. трудов. Киев. - 1976. - ч.З. - С. 4-8.

20. Роботизированные производственные комплексы / Ю. Г Козырев, А. А. Кудинов, В. Э. Булатов и др. // Под ред. Ю. Г. Козырева, А.А. Кудинова. -М.: Машиностроение, 1987. 272 с.

21. Архипенко Н.А., Безруков A.JL, Мельников А.В. Применение промышленных роботов модульной конструкции серии РФ // Электронная промышленность. 1981.- № 10. - С. 62-65.

22. Линейные электроприводы вспомогательных механизмов робототехнологических комплексов / Б.Х. Левин, А.В. Сапсалев, Н.П. Савин и др. Новосибирск: ЦНИТИ. 1980. 3 с.

23. Сапсалев А.В. Модульный цикловой линейный электропривод для транспортных средств // Труды науч. конф. с международным участием "Проблемы электротехники" / Новосибирск. 1993. - секция 2 "Электромеханика" -С. 106-110.

24. Веселовский О.Н. Низкоскоростные линейные электродвигатели: Дис. докт. техн. наук. Новосибирск, 1979. 366 с.

25. Вилнитис А.Я., Дриц М.С. Концевой эффект в линейных асинхронных двигателях. Задачи и методы решения. Рига: Зинатне, 1981. - 258 с.

26. Безредукторный электропривод линейного перемещения для автоматизированных высокоточных приборов / В.В. Богданов, В.Г. Воинов, А.И. Кушулун и др. // Приборы и техника эксперимента. 1982. - № 2. - С 220.

27. О возможности применения линейных двигателей в узлах про-смотрово-измерительных устройств / В.В. Богданов, В.Г. Воинов, B.C. Евла-нов и др. Алма-Ата: ИфВ 7, 1978. - 17 с.

28. Сапсалев А.В., Егиазарян А.В., Малюнин А.Н. Линейный двигатель на звеносборочной линии // Путь и путевое хозяйство. 1989. - № 4. - С. 24-25.

29. Разработка электропривода подачи рельсов линии сборки рельсо-шпальной решетки: Отчет о НИР, № ГР 01840047333, инв. № 02840052471, рук. А.В. Егиазарян -Чита: Читинский филиал Хаб. ин-та ж.д. тр-та, 1983.-64 с.

30. Гибкие производственные системы. Создание автоматизированной системы научных исследований; методические рекомендации. М.: ВНИИ-ТЭМР, 1988.- 120 с.

31. Левицкий В.Л. Математическое моделирование и оптимизация магнитоэлектрических линейных индукторных двигателей постоянного тока: Дис. канд. техн. наук. Одесса, 1990. - 161 с.

32. Рапопорт О.Л., Муравлев О.П., Драган Б.Е. Информационная модельiанализа и прогнозирования конструкции асинхронного двигателя // Электротехническая промышленность. Сер. Эл. машины. 1974. Вып. 2(36). С. 25-27.

33. Косенков В.Д. Теоретическое и экспериментальное исследование линейного двигателя постоянного тока для привода шлифовальных станков: Автореф. дис. канд. техн. наук. Одесса. 1975. - 20 с.

34. Ивлев А.Д. Разработка и исследование линейных двигателей постоянного тока с большой длиной хода: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Ереван. 1981.- 19 с.

35. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. М.: Московский рабоiчий, 1973.-296 с.

36. Мейстель A.M., Наумычева К.И. Электропривод с вентильными двигателями // Итоги науки и техники. Сер. Электропривод и автомдтизация промышленных установок. М.: ВИНИТИ, 1974, том 4. - 217 с.

37. Электроприводы постоянного тока для станков, роботов и других промышленных механизмов / Н.В. Донской, А.Г. Иванов, В.М. Никитин и др. // Электротехника. 1988. - №2. - С. 5-10.

38. Состояние и перспективы развития электроприводов для станков и промышленных роботов / А.Д. Поздеев, B.C. Макурин, А.И. Кондриков и др. // Электротехника. 1988. - №2. С. 2-4.

39. Шпиглер JI.A., Гудзенко А.Б., Смотров Е.А. Электроприводы механизмов промышленных роботов // Электротехника. 1988. - №2. - С. 21-24.

40. Беленький Ю.М., Зеленков Г.С., Микеров А.Г. Проектирование исполнительных электродвигателей для многофункциональных систем автоматического управления // Электротехника. 1988. - №8. - С. 16-18.

41. Унифицированная серия вентильных двигателей с постоянными магнитами ДВУ для станкостроения и робототехники / Н.П. Адволоткин, А.Г. Вдовиков, Ю.И. Выплавин и др. // Электротехника. 1988. - №2.- С. 37-40.

42. Овчинников И.Е., Лебедев Н.И. Бесконтактные двигатели постоянного тока. Л.: Наука, 1979. - 220 с.

43. Управляемые бесконтактные двигатели постоянного тока / Н.П. Адволоткин, В.Т. Гращенков, Н.И. Лебедев и др. Л.: Энергоатомиздат, 1984. -160 с.

44. Электропривод с линейным бесконтактным двигателем постоянного тока / О.Н. Веселовский, А.Ю. Зибарев, Б.Х. Левин, А.В. Сапсалев // Электротехника. 1979. -№11. -С. 18-21.

45. Масандилов Л.Б. Динамические свойства и возможности регулирования скорости цилиндрического линейного асинхронного двигателя: Автоматизированный электропривод / Под ред. Н. Ф. Ильинского, М.Г. Юнькова. -М.: Энергоатомиздат, 1990. С. 384-389.

46. Браславский И.Я., Зюзев A.M. Опыт разработки и внедрения тири-сторных позиционных асинхронных электроприводов с фазным управлением:

47. Автоматизированный электропривод / Под ред. Н.Ф. Ильинского, М.Г. Юнь-кова. М.: Энергоатомиздат. 1986. - С. 373-377.

48. Асинхронный электропривод с тиристорными коммутаторами / Л.П. Петров, В.А. Ладензон, М.П. Обуховский, Р.Г. Подзолов М.: Энергия, 1970. -127 с.

49. А.с. 803086 СССР. Линейный электродвигатель переменного тока / О.Н. Веселовский, А.Ю. Зибарев, Б.Х. Левин, А.В. Сапсалев (СССР) // БИ. 1981, №5.

50. Марголин Ш.М. Точная остановка электроприводов. 2-е изд., пе-рераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984 . - 104 с.

51. Петров И.И., Мейстель A.M. Специальные режимы работы асинхронного электропривода. М.: Энергия, 1968. - 264 с.

52. Петров Л.П. Управление пуском и торможением асинхронных двиiгателей. М.: Энергоатомиздат, 1981. - 184 с.

53. Разработка модульно-линейного электропривода средств транспорта гибких автоматизированных систем: Отчет о НИР, № ГР 01860028968, рук. О.Н. Веселовский Новосибирск: НЭТИ,1986. - 75 с.

54. Емельянов А.А., Карочкин А.В., Тобис А.Г. Конденсаторное торможение линейных асинхронных двигателей // Исследование параметров и характеристик машин с разомкнутым магнитопроводом: Межвуз. сб. / Уральск, политехи, ин-т, 1977. — С. 30-34.

55. А.с. 901099 СССР. Устройство для торможения транспортного средiства / В.А. Винокуров, Е.В. Козаченко, М.А. Козорезов и др. // БИ. 1982, № 4.

56. А.с. 1436214 СССР. Электропривод / А.Ю. Зибарев, Ю.И. Журавлев, В.А Ниязов, А.В. Сапсалев, Л.А. Шадрин // БИ. 1988, № 41.

57. Патент № 2074500 Россия. Электропривод переменного тока / А.В. Сапсалев, В.В. Богданов, Ю.П. Воронов и др. // БИ. 1997, № 6.

58. Барыкин К.К., Абоймов Ю.В. Применение линейных асинхронных двигателей в электроприводе с рекуперацией энергии // Электрические машины и электромашинные системы: Межвуз. сб. науч. трудов. Пермский политехи. ин-т. - Пермь. - 1987. - С. 105-108.

59. Аипов Р.С. Линейный электропривод колебательного движения // Уч. пособие. Уфа: Уфимский государственный авиационный технический университет, 1994. - 77 с.

60. ГОСТ 12.2.072-82ССБТ. Роботы промышленные, роботизированные технологические комплексы и участки. Общие требования безопасности.

61. А.с. 863328 СССР. Манипулятор / O.K. Белов, А.Н. Гринин, Ю.Г. Мещеряков и др. // БИ. 1981, № 34.

62. А.с. 955403 СССР. Линейный электродвигатель / О.Н. Веселовский, В.В. Давыдов, А.Ю. Зибарев // БИ. 1982, № 32.

63. А.с. 875549 СССР. Устройство фиксации вторичного элемента линейного электродвигателя / А.А. Камрат, B.C. Попков, Н.В. Багаенко, В.И. Григоренко // БИ. 1981, №39.

64. А.с. 1023570 СССР. Устройство фиксации линейного электродвигателя, приводящего в движение рабочий орган / Н.В. Багаенко, В.И. Григоренко, B.C. Попков // БИ. 1983, № 22.

65. А.с. 165248 ЧССР. Zarizeni profixqci krajni polahy reakcni casti plocheho jednostamiho i oboustranneho asynchraniho elektromotoru / O.Roubicek, M.Majek // Кл. НО 2K 41 / 02. Опубл. 15. 10. 76.

66. Давыдов B.B., Левин Б.Х. Линейный электродвигатель автоматизированных транспортных систем // Проблемы машиностроения и автоматизации. 1985. - № 5. - С. 138-140.

67. Уайт Д.С., Вудсон Г.Х. Электромеханическое преобразование энергии. М.: - Л.: Энергия, 1964. - 528 с. (Пер. с англ.)

68. Сили С. Электромеханическое преобразование энергии.- М.: Энергия, 1968. 376 с. (Пер. с англ.).

69. Копылов И.П. Электромеханические преобразователи энергии. — М.: Энергия, 1973.-392 с.

70. Пат. 1207232 Великобритания. An Improvement in or relating to liner electric motors / Warnett Keneth // Кл. H2A (H02K 41/02). Опубл. 30.09.70.

71. Жиличев Ю.Н. Поле возбуждения линейного синхронного двигателя с ферромагнитными полюсами. В кн.: Бесконтактные электрические машины. - Рига: Зинатне, 1979, вып. 18. - С. 47-61.

72. Оно Е., Ивамото М., Ямада Т. Характеристики системы магнитного подвешивания и тяги с использованием сверхпроводящих магнитов для высокоскоростных поездов. В кн.: Наземный транспорт 80-х годов. - М.: Мир, 1974.-С. 89-97.

73. Никитин М.М., Ниязов В.А. Транспортно-накопительная система на основе комбинированных линейных электродвигателей // Вестник машиностроения. 1985. №4. - С. 51-53.

74. Пат. 41124 Япония. Линейный двигатель постоянного тока / Мацуи Итидзо, Умэмори Сусуми // Кл. 55А423. Опубл. 18.10.72.

75. Разработка и исследование линейных электроприводов для модулей гибкого автоматизированного производства: Отчет о НИР, № ГР 01830014412, инв. № 0285006318, рук. О.Н. Веселовский Новосибирск: НЭТИ,1984. - 148 с.

76. New form of linear motor by-passes induction principle / lec. Export Rev. 1973. №4.-C. 82.

77. Веселовский O.H., Годкин M.H. Индукционные электродвигатели с разомкнутым магнитопроводом / Обзорная информация // М.: Информэлек-тро, 1974.-48 с.

78. Архипенко Н.А., Безруков А.Л., Мельников А.В. Применение промышленных роботов модульной конструкции серии РФ // Электронная промышленность. 1981. - №10. - С. 62-65.

79. Модульный линейный электропривод приемо-передающего устройства роботизированных систем / О.Н. Веселовский, В.В. Давыдов, А.Ю. Зиба-рев, А.Н. Малюнин, В.А. Ниязов, Н.П. Савин, А.В. Сапсалев, П.А. Седов Новосибирск: ЦНТИ, 1987. - 2 с.

80. Линейные электроприводы вспомогательных механизмов робототехнологических комплексов: Отчет о НИР, № ГР 78008952, инв. № Б 794848, рук. О.Н. Веселовский Новосибирск: НЭТИ, 1979. - 108 с.

81. Разработка и исследование линейного транспортного электропривода для робототехнологических комплексов штамповки: Отчет о НИР, № ГР 01830014410, рук. О.Н. Веселовский, Б.Х. Левин Новосибирск: НЭТИ,1983. -45 с.

82. Давыдов В.В. Самотормозящийся линейный асинхронный двигатель: Дис. канд. техн. наук. Новосибирск, 1984. - 314 с.

83. А.с. 1159121 СССР. Линейный электродвигатель / В. В. Давыдов, А.Ю. Зибарев, А.В. Сапсалев (СССР) // БИ. 1985, № 20.

84. Петленко Б.И. Линейный электропривод и тенденции его развития. // Электричество. 1981. - №9. - С. 43-47.

85. Пат. 54-23402 Япония. Блок питания линейного двигателя / Накамура Киеси, Цубан Такаси. // Кл. 55С2(Н02Р 3/06). Опубл. 14. 08.79.

86. Никитин М.М. Динамика самотормозящегося линейного электродвигателя постоянного тока // Механизация и автоматизация производства. 1983. -№11.-С. 24-26.

87. Никитин М.М. Электропривод промышленного робота с линейными бесконтактными двигателями постоянного тока: Автореф. дис. канд. техн наук. Новосибирск. 1986. - 18 с.

88. Никитин М.М., Левин Б.Х., Архипенко Н.А. Применение линейных электродвигателей в робототехнологических комплексах // Механизация и автоматизация производства. 1984. - №7. - С. 20-24.

89. Соколов М.М., Рубцов В.П. Дискретный электропривод механизмов электротермических установок. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 120 с.

90. Пат. 1465681 Англия. Control system for. elektrik motjrs/ Litheraland Dobid, Gregory Leslie Tohn.//Кл. H2T (H02P 7/52), опубл. 23.02.77.

91. Davey A.W. Varieble speeds for industry by versatile linnear motor. -Eltc. Times. 1974. №4268. C. 7 - 8.

92. Дьяков В.И. Расчет электроприводов с линейными асинхронными двигателями. Иваново: ИЭИ, 1973. - 141 с.

93. Пат. 592381 Швейцария. Регулируемый линейный асинхронный дви-гатель/Tufer М., Connu Ch., Wavre №. // Кл. Н02К 41/02. Опубл. 31.10.77.

94. Timmel Н. Geschwindigkeitsellmoglichkeiten bei Wanderfeldlinear-motoren. Elektrik.- 1972. - №8. - C. 228-231.

95. A.c. 917271 СССР. Линейный асинхронный двигатель. / Б.И. Петлен-ко (СССР) // БИ. 1982, № 12.

96. Зибарев А.Ю., Давыдов В.В., Сапсалев А.В. Оценка массогабарит-ных соотношений поворотного двигателя для сборочного робота. // Электронная техника. Серия 7. Технология, организация производства и оборудование. 1993.-Вып. 2-3.-С. 26-28.

97. Разработка поворотных электродвигателей для роботизированных комплексов: Отчет о НИР, № ГР 01870012126, инв. № 02880042862, рук. А.Ю. Зибарев Новосибирск: НЭТИД987. - 48 с.

98. Калужский Д.Л. Электрические машины с дискретно-распределенными обмотками. // Электротехника. 1997. - №9. - С. 10-13.

99. Шевченко А.Ф. Новые многополюсные синхронные двигатели исполнительных электромеханизмов: Автоматизированный электропривод. // Под ред. Н.Ф. Ильинского, М.Г. Юнькова. М.: Энергоатомиздат, 1990. - С. 376-380.

100. Жуловян В.В. Основные соотношения и сравнительная оценка синхронных двигателей с электромагнитной редукцией скорости линии // Электричество. 1975. - № 4. - С. 25 - 29.

101. А.с. 1817198 СССР. Асинхронный многополюсный двигатель / Д.Л. Калужский, В.В. Пастухов (СССР) // БИ. 1991, №19.

102. Постников И.М., Вишникин А.И., Быков К.А. Некоторые вопросы проектирования линейных асинхронных двигателей. // Труды Всесоюзной научн. конф. по электроприводам с линейными двигателями. Киев, 1975, ч.1-С. 105-110.

103. Шевченко В.И., Попков B.C. Особенности расчета линейных асинхронных двигателей. // Труды Всесоюзной научной конференции по электроприводам с линейными двигателями. Киев, 1975, ч.1 — С. 125-128.

104. Сапсалев А.В., Савин Н.П. Расчет номинальной силы линейного двигателя постоянного тока по параметрам воспроизводимого движения // Электромеханика. 1989. - №2. - С. 87-93.

105. Характеристики и пути совершенствования линейных асинхронных двигателей / В.А. Винокуров, Е.В. Козаченко, В.А. Власов, Н.З. Серебрянская //Электромеханика.- 1979. №11.-С. 114-117.

106. Созонов В.Г. Взаимосвязи и оптимизация основных параметров позиционного электропривода: Дисс. . док. техн. наук. Свердловск, УПИ. 1973.-377 с.

107. Петров Ю.П. Оптимальное управление электроприводом. JL: Энергия, 1971.-144 с.

108. Петров Ю.П. Вариационные методы теории оптимального управления. Л.: Энергия, 1977. - 280 с.

109. Бор-Раменский А.К., Ворнецкий Б.Б., Святославский В.А. Быстродействующий электропривод. М.: Энергия. 1969. — 168 с.

110. Чистов В.П., Бондаренко В.И., Святославский В.А. Оптимальное управление электрическими приводами. М.: Энергия, 1968. - 232 с.

111. Розенман Е.А. О предельном быстродействии следящих систем с ограничением по мощности, скорости и моменту исполнительных механизмов // Автоматика и телемеханика. — 1958. №7. - С. 633-653.

112. Хамитов Ш.Ш. Исследование двигателя постоянного тока как объекта оптимальной системы регулирования // Электричество. — 1958. №5. - С. 55-59.

113. Линейный бесконтактный двигатель постоянного тока для промышленного робота / В.В. Давыдов, А.Ю. Зибарев, Б.Х. Левин, А.В. Сапсалев // Материалы семинара "Промышленные роботы и их применение" 1-Я.: ЛДНТП, 1976.-С. 52-56.

114. Левин Б.Х., Сапсалев А.В. Транзисторный коммутатор линейного бесконтактного двигателя постоянного тока // Электрические машины вращательного и поступательного движения: Сб. науч. тр.- Новосибирск: НЭТИ, 1975.-С. 111-118.

115. Горайко А.Ф. Расчет электропривода с повторно кратковременным режимом работы по критерию минимальной установленной мощности // Электричество. 1963. - №9. - С. 70-73.

116. Слежановский О.В. Реверсивный электропривод постоянного тока. М.: Металлургия, 1967. — 423 с.

117. Мысливец H.JL, Сабинин Ю.А. Унификация электромеханических исполнительных устройств роботов // Электротехническая промышленность. Сер. Электропривод. 1979. - Вып. 2 (73). - С. 4-6.

118. Поздняков О.И., Глейзер Л.Я., Слепцов В.В. Электропривод универсальных промышленных роботов // Межвуз. сб. науч. тр. Новосибирск: НЭТИ, 1978.-С. 44-53.

119. Сафонов Ю.М. Электроприводы промышленных роботов. — М.: Энергоатомиздат, 1990. 176 с.

120. Особенности реализации автоматизированного программного линейного электропривода / Б.И. Петленко, В.Л. Топильский, Л.Е. Круковский и др.// Электротехническая промышленность. Сер. Электропривод. — 1982. -Вып. №1(99). .

121. Сергеев В.Д., Богатырев А.И. Проблемы оптимального проектирования конструкций // Изд-во литературы по строительству. Л.: 1971.

122. Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). М.: Наука, 1973. - 832 с.

123. Уэстон Дж. Техника сверхвысокого вакуума. Пер. с англ. — М.: Мир, 1988.-364 с.

124. Ашинов С.А., Деулин Е.А. и др. Анализ путей развития оборудования для нанесения тонких пленок в вакууме. Производительность и структура установок вакуумного нанесения тонких пленок. — М.: ЦНИИ Электроника , 1977.-С. 12-43.

125. Данилин Б.С. Вакуумная технология в производстве интегральных схем. М.: Энергия, 1972. - 256 с.

126. Ганзбург Л.Б., Глуханов Н.П. и др. Механизмы с магнитной связью. Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1973. - 272 с.

127. Полевский В.И. Электромеханизмы для технологических сверхвы-соковакуумных систем на основе специальных линейных асинхронных двигателей: Дис. . докт. техн. наук. Новосибирск, 1994. 465 с.

128. Бансявичюс Р.Ю., Иванов А.А. и др. Промышленные роботы для миниатюрных изделий. — М.: Машиностроение, 1985. 264 с.

129. Блинов И.Г., Никольская Т.Г., Шаньгин В.Ф. // Автоматизация производственных процессов в микроэлектронике: Сб. тр. М.: МИЭТ, 1982. -С. 24-30.

130. Вакуумная техника: Справочник / Е.С. Фролов, В.Е. Минайчев, А.Г. Александрова и др. Под ред. Е.С. Фролова, В.Е. Минайчева. М.: Машиностроение, 1989. - 480 с.

131. Веселовский О.Н., Полевский В.И., Сапсалев А.В. Оптимизация параметров электропривода линейного двигателя с катящимся ротором // Электротехника. 2002. - №8. С. 9-14. <

132. Полевский В.И. Электромагнитный момент специального линейного асинхронного двигателя с катящимся ротором // Электротехника. — 1990. -№7. С. 27-32.

133. Полевский В.И. Электромагнитный момент сверхвысоковакуумно-го линейного асинхронного двигателя с полым катящимся ротором // Техническая электродинамика. 1990. - №6. Киев. - С. 55 - 60.

134. Сидельников Б.В., Беляев М.А., Филимонов В.И. Параметрическая оптимизация асинхронизированного синхронного генератора. // Нетрадиционные электромеханические и электрические системы: Труды 4-й междунар. конф. Санкт Петербург, 1999, том 2. - С. 467-472.

135. Технология тонких пленок: Справочник / Под ред. JI. Майселла, Р. Глэнга. Перевод с англ. М.: Сов. радио, 1977. т.1. г 664 с.

136. Розанов JI.H. Вакуумные машины установки. — JL: Машиностроение, 1975. -336 с.

137. А.с. 1494163 СССР. Линейный электрический двигатель с катящимся ротором / Полевский В.И. (СССР) // БИ. 1989, № 26.

138. Сапсалев А.В. Оптимизация взаимосвязей электропривода транспортного модулятора для сверхвысоковакуумных систем // Совершенствование технических средств электрического транспорта: Сб. науч. тр. Новосибирск: НГТУ, 2002. - С. 81-89.

139. Трение и износ в вакууме / И.В. Крагельский, И.М. Любарский, А.А. Гусляковидр. — М.: Машиностроение, 1973. 272 с.

140. Sapsalyov A.V. Optimization of parameters of the transport manipulator drive on the a linear motor with rolling rotor //The 6 Russian-Korean symposium on science and technologi: Proceedings KORUS'2002.- Russia, Novosibirsk, 2002. -V.l.-P. 439-442.

141. Созонов В.Г., Метельков В.П. Оптимизация параметров электроприводов, работающих по тахограмме с участками пониженной скорости // Электромеханика. 1984. - № 8. - С. 109-113.

142. Сапсалев А.В. Циклический безредукторный электропривод. // Электротехника. 2000. - №11. - С. 29-34.

143. Сапсалев А.В., Савин Н.П. Расчет параметров линейного двигателя циклового электропривода с участком пониженной скорости // Тез. докл. на 3 русско-корейском симпозиуме "Наука-технологйя'7 НГТУ: Новосибирск. 1999.-Т.8.-С.805.

144. Пат. 2116871 Франция. Moteur lineaire auto-freinant / A. Wiart. -Опубл. 22.03.78.

145. Сабинин Ю.А., Мысливец H.JT. Требования к электроприводам пространственного перемещения элементов роббта // Электротехническая промышленность. Сер. Электропривод, 1975. Вып. 6 (41). - С. 12-13.

146. Иванушкин В.А., Сарапулов Ф.Н., Шымчак П. Структурное моделирование электромеханических систем и их элементов. Щецин: ЩТУ, 2000. -310с.

147. Сарапулов Ф.Н., Сарапулов С.Ф., Шымчак П. Математические модели линейных индукционных машин на основе схем замещения: Учебное пособие / Екатеринбург: Изд-во УГТУ-УПИ, 2001.-236 с.

148. Баранов Г.Л., Макаров А.В. Структурное моделирование сложных электромеханических систем. Киев: Наук. Думка, 1986. - 272 с.

149. Лукас В.А. Теория автоматического управления: Учеб. для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1990. - 416 с.

150. Овчинников И.Е. Теория вентильных электрических двигателей -Л.: Наука, 1985.- 164 с.

151. Овчинников И.Е., Лебедев Н.И. Бесконтактные двигатели постоянного тока автоматических устройств. Л.: Наука. 1966, - 187 с.

152. Левин Б.Х., Сапсалев А.В. Транзисторный коммутатор линейного БДПТ// Бесконтактные машины постоянного тока: Тез. докл. 2 Всесоюзной науч.-техн. конф. М.: МАМИ,1975. - С. 75-76.

153. А.с. 1640805 СССР. Устройство для управления вентильным двигателем. / А.В. Сапсалев, Б.Х. Левин, Н.П. Савин (СССР) // БИ. 1991, № 13.

154. Вентильные электродвигатели малой мощности для промышленных роботов / В.Д. Косулин, Г.Б. Михайлов, В.В. Омельченко, В.В. Путников Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1988. - 184 с.

155. А.с. 744861 СССР. Реверсивный вентильный электродвигатель./ В.Ф. Шепелин // БИ . 1980, №24.

156. А.с. 547038 СССР. Коммутатор бесконтактного двигателя постоянного тока. / Б.Х. Левин, А.В. Сапсалев // БИ. 1977, № 6.

157. Зибарев А.Ю. Разработка и исследование линейного бесконтактного двигателя, питаемого от полупроводникового коммутатора.: Дис. . канд. техн. наук. Новосибирск, 1977. - 198 с.

158. Сапсалев А.В. Тепловая нагрузка якоря линейного бесконтактного двигателя постоянного тока // Беспазовые электрические машины и системы их управления. Новосибирск: НЭТИ, 1976. - С. 130-138.

159. Сапсалев А.В. Применение функции Харрингтона в оптимизационных расчетах электрических машин. // Электродвигатели с разомкнутым маг-нитопроводом. Новосибирск: НЭТИ. 1989. - С. 84-89.

160. Веселовский О.Н., Сапсалев А.В. О некоторых оптимальных соотношениях линейного двигателя для робота малой грузоподъемности // Электромеханическое обеспечение автоматических комплексов. Новосибирск: НЭТИ, 1978.-С. 135-145.

161. Линейный электромеханический преобразователь (ЛЭМПТ) дляпрецизионных автоматических систем / В.В. Давыдов, А.Ю. Зибарев, Б.Х. Левин, А.В. Сапсалев // Всесоюзный НТС по элекетромеханотронике: Тез. докл. -Л.,1989.-С. 9-11.

162. Разработка и исследование линейного электропривода автоматического манипулятора для просмотра фотоинформации: Отчет о НИР, № ГР 018700301114, инв. № 022900007462, рук. О.Н. Веселовский Новосибирск: НЭТИ, 1989.-88 с.

163. Теоретические и экспериментальные исследования электродвигателей с разомкнутым магнитопроводом // Часть 1 / Отчет о НИР, № ГР74018229, инв. № Б593888, рук. О.Н. Веселовский Новосибирск: НЭТИ, 1977.- 108 с.

164. Теоретические и экспериментальные исследования электродвигателей с разомкнутым магнитопроводом // Часть 2 / Отчет о НИР, № ГР 77011761, инв. № Б778163, рук. О.Н. Веселовский Новосибирск: НЭТИ,1978. -35 с.

165. Вентильные двигатели и их применение на электроподвижном составе / Б.Н. Тихменев, Н.Н. Горин, В.А. Кучумов, В.А. Сенаторов М.: Транспорт, 1976. - 280 е.1

166. Новые промышленные образцы мощных вентильных двигателей / Н.И. Лебедев, О.Р. Герр, В.М. Гандшу и др. // Бесколлекторные регулируемые электрические двигатели. Л.: ВНИИЭМ, 1983. - С. 98-112.

167. Зиннер Л.Я., Скороспешкин А.И. Вентильные двигатели постоянного и переменного тока. М.: Энергоиздат, 1981. - 136 с.

168. Столов Л.И., Афанасьев А.Ю. Моментные двигатели постоянного тока. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 224 с.

169. Афанасьев В.Н., Букреев В.Г. Оптимизация систем управления электроприводами промышленных роботов // Электротехника. 1988. - №2. -С. 34-37.

170. Афанасьев В.В. Электромагнитные процессы в низкоскоростных линейных асинхронных двигателях при несинусоидальном питании: Дис. . канд. техн. наук. Новосибирск, 1988. - 198 с.

171. Малюнин А.Н. Электропривод с линейными асинхронными двигаiтелями для транспортных средств автоматизированных комплексов: Дис. . канд. техн. наук. Новосибирск, 1990. - 239 с.

172. Исследование электрических машин и автоматизированных электроприводов линейного и поворотного перемещений: Отчет о НИР, № ГР 0183001387, инв. № 02860034050, рук. О.Н. Веселовский Новосибирск: НЭ-ТИ, 1985.-69 с.

173. Исследование электродвигателей и автоматизированных электроприводов линейного и поворотного перемещений: Отчет о НИР, № ГР 01860052512, инв. № 02880036532, рук. О.Н. Веселовский Новосибирск: НЭТИД988. — 64 с.

174. Калда Х.Х. Анализ конструкций линейных асинхронных двигателей, управляемых подмагничиванием // Сб. науч. тр.- Таллин: ТЛИ, №518. — С. 3-12.

175. А.с. 1051662 СССР. Линейный электродвигатель / Ю.В. Смирнов // БИ. 1983, №40.

176. А.с. 503340 СССР. Индуктор линейного асинхронного двигателя / В.И. Полевский, О.Н. Веселовский // БИ. 1976, №39.

177. Разработка линейного электропривода сборочного манипулятора / Отчет о НИР, № ГР 01830001387, инв. № 02860034050, рук. А.Ю. Зибарев -Новосибирск: НЭТИ,1985. 69 с.

178. Электропривод с линейным двигателем для гибкого автоматизированного гальванопроизводства /В.В. Давыдов, А.Ю. Зибарев, Н.П. Савин, А.В.i

179. Сапсалев, П.А. Седов, А.А. Тарасюк Новосибирск: ЦНТИ. 1987,- 2 с.

180. Разработка модульно-линейного электропривода средств транспорта гибких автоматизированных систем: Отчет о НИР, № ГР 01860028968, инв. № 02870054550, рук. О.Н. Веселовский Новосибирск: НЭТИ,1987. - 64 с.

181. А.с. 1432681 СССР. Линейный асинхронный двигатель / В.В. Давыдов, А.Ю. Зибарев, В.А. Ниязов, А.В. Сапсалев // БИ. 1988, №39.

182. Линейный транспортный электропривод для роботизированной линии манипулятора: Отчет о НИР, № ГР 01890079995, инв. № 02900049118, рук. А.В. Сапсалев Новосибирск: НЭТИ, 1990. — 35 с.V

183. Ключев В.И. Теория электропривода: Учеб. для вузов. — М.: Энер-гоатомиздат, 1990. 560 с.

184. Полевский В.И., Сапсалев А.В. Экспериментальное исследование статических и динамических свойств линейных асинхронных двигателей // Электродвигатели с разомкнутым магнитопроводом: Сб. науч. тр. — Новосибирск: НЭТИ, 1973. С. 40-44.

185. Петленко Б.И. Определение механических характеристик линейных асинхронных двигателей // Электротехника. 1979. - №11. - С. 22-26.

186. Малюнин А.Н., Савин Н.П., Сапсалев А.В. Некоторые вопросы динамики линейного электропривода разгонного устройства // Электродвигатели с разомкнутым магнитопроводом: Межвуз. сб. науч. тр. — Новосибирск: НЭТИ, 1989.-С. 106-111.

187. Т. Такеути. Теория и применение вентильных цепей для регулирования двигателей. JL: Энергия, 1973. - 248 с.

188. Загорский А.Е. Регулируемые электрические машины переменного тока. М.: Энегоатомиздат, 1992. — 288 с.

189. Автоматизированное проектирование силовых электронных схем / В.Я. Жуйков, В.Е. Сучик, П.Д. Андриенко, М.А. Еременко К.: Тэхника, 1988. -184 с.

190. А.с. 1658349 СССР. Электропривод переменного тока / А.В. Сапсалев//БИ. 1991, №23.

191. А.с. 1334336 СССР. Электропривод переменного тока / А.В. Сапсалев, Н.П. Савин, А.Ю. Зибарев и др. // БИ. 1987, №32.

192. А.с. 1337980 СССР. Электропривод переменного тока / А.В. Сапсалев, Н.П. Савин, А.Ю. Зибарев и др. // БИ. 1987, №34.

193. Сапсалев А.В., Савин Н.П. К Развитию операторного метода анализа регуляторов переменного тока // Электромеханика. 2001.- №2. - С. 6063.

194. Sapsalyov A.V. Analysis of transient processes in a gate control circuits by an operator method //The 6 Russian-Korean symposium on science and technology Proceedings KORUS'2002.- Russia, Novosibirsk, 2002. V.l. - P. 355-358.

195. Линейный электродвигатель для перемещения носителя информации / А.В. Сапсалев, В.В. Богданов, Н.П. Савин, А.В. Никоненко // Автоматизированные электромеханические системы Новосибирск: НГТУ, 1997. - С. 122-127.

196. Сапсалев А.В., Афанасьев В.В. Расчетное соотношения для двухфазного линейного индуктора // Тез. докл. на 2 русско-коррейском симпозиуме "Наука-технология" ТПИ: Томск. 1998. - С.39.

197. Автоматизация технологического оборудования микроэлектроники: Учеб. Пособие для вузов / А.А. Сазонов, Р.В. Корнилов, Н.П. Кохан и др.; под ред. Сазонова А.А. М.: Высш. шк., 1991. - 334 с.

198. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами: Учеб. пособие для вузов. — Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1982.-392 с.

199. Евланов B.C. Исследование линейных индукционных микродвигателей с немагнитным вторичным элементом: Дис. . канд. техн. наук. Новосибирск, 1975. - 145 с.

200. Лопухина Е.М., Сомихина Г.С. Асинхронные микромашины с полым ротором. М.: Энергия. 1967. — 488 с.