Оптимизационные задачи и алгоритм проектирования конструкций тихоходных синхронных машин с постоянными магнитами

Е. Г. Андреева; Н. В. Захарова; А. А. Татевосян

doi:10.34831/EP.2023.28.57.001

Оптимизационные задачи и алгоритм проектирования конструкций тихоходных синхронных машин с постоянными магнитами

Е. Г. Андреева, Н. В. Захарова, А. А. Татевосян

Аннотация

Рассмотрены особенности постановки оптимизационных задач при проектировании электрических машин. В общем виде описана задача оптимизации конструкции синхронных машин с постоянными магнитами. Предложена методологическая схема оптимального проектирования и на ее основе приведен алгоритм оптимизации параметров тихоходного синхронного двигателя с постоянными магнитами в составе привода длинноходового одноступенчатого поршневого компрессора. Рассмотрена математическая постановка задачи оптимального управления тихоходным синхронным магнитоэлектрическим двигателем возвратно-поступательного движения и приведено ее решение для синусоидального закона движения подвижной части.

Ключевые слова

проектирование, электротехнический комплекс, тихоходная синхронная электрическая машина с постоянными магнитами, синхронный двигатель с постоянными магнитами, коэффициент полезного действия, задача оптимизации, задача оптимального управления

Полный текст:

PDF

Литература

Арнольд, Р. Р. Расчет и проектирование магнитных систем с постоянными магнитами / Р. Р. Арнольд. — М.: Энергия, 1969. — 184 с.

Баль, В. Б. Линейные электрические машины возвратно-поступательного действия — типы и конструкции электрических машин / В. Б. Баль, В. Я. Геча, В. И. Гончаров [и др.]. // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. — 2015. — Т. 148. — № 5. — С. 3 – 13.

Беспалов, В. Я. Постоянная Арнольда / В. Я. Беспалов, Д. А. Бородин, В. Д. Бородин // Электричество. — 2012. — № 4. — С. 60 – 68.

Бусаров, С. С. Параметрический анализ рабочих процессов тихоходных длинноходовых бессмазочных поршневых компрессорных ступеней на базе верифицированной методики расчета / С. С. Бусаров, В. К. Васильев, И. С. Бусаров, Б. С. Сажин, Ю. Н. Панин // Омский научный вестник № 4 (154). — 2017. — С. 40 – 44.

Гасников, А. В. Современные численные методы оптимизации. Метод универсального градиентного спуска: учебное пособие. Изд. 2-е, доп. / А. В. Гасников. — М. : МФТИ, 2018. — 286 с.

Каханер, Д. Численные методы и программное обеспечение: Пер. с англ. / Д. Каханер, К. Моулер, С. Нэш – Изд. второе, стереотип. — М.: Мир, 2001. — 575 с., ил. ISBN 5 – 03 – 003392 – 0.

Недовенчаный, А. В. Верификация методики расчёта рабочих процессов бессмазочных тихоходных длинноходовых поршневых ступеней высокого давления / А. В. Недовенчаный, Д. И. Буханец, К. В. Щербань // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. — 2018. — Т. 2, № 2. — С. 19 – 25.

Никитенко, А. Г. Автоматизированное проектирование электрических аппаратов / А. Г. Никитенко. — М.: Высш. школа, 1983. — 192 с.

Ряшенцев, Н. П. Динамика электромагнитных импульсных систем / Н. П. Ряшенцев, Ю. З. Ковалев. — Новосибирск: Наука, 1974. — 186 с.

Татевосян, А. А. Разработка, моделирование и экспериментальное исследование синхронного генератора с постоянными магнитами / А. А. Татевосян, Е. Г. Андреева // Промышленная энергетика. — 2019. — № 4. — С. 20 – 28.

Татевосян, А. А. Исследование рабочих процессов энергопреобразования в магнитоэлектрическом приводе тихоходного одноступенчатого поршневого компрессора на заданный закон движения якоря при обеспечении максимума КПД / А. А. Татевосян // Омский научный вестник. — 2020. — № 3 (171). — С. 37 – 41.

Татевосян, А. А. Решение задачи оптимального управления магнитоэлектрического привода колебательного движения / А. А. Татевосян // Омский научный вестник. — 2019. — № 4 (166). — С. 48 – 51.

Татевосян, А. А. Разработка стенда для испытания синхронных генераторов с постоянными магнитами / А. А. Татевосян, А. С. Татевосян, А. А. Бельский, В. С. Добуш // Промышленная энергетика. — 2019. — № 12. — С. 57 – 62.

Юша, В. Л. Оценка взаимосвязи между законом перемещения поршня тихоходной длинноходовой ступени и характеристиками привода компрессорного агрегата [текст] / В. Л. Юша, С. С. Бусаров, А. В. Недовенчаный // Компрессорная техника и пневматика. — 2018. — № 2. — С. 11 – 15.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2023.28.57.001