Компьютерное моделирование внешнего магнитного поля индукционных магнитогидродинамических машин с целью диагностики

Пашали Д.Ю.; Родыгин А.А.; Денисенко А.В.; Пашали В.М.

автоматизированных средств и технологий позволят сделать возведение фундаментов на винтовых сваях еще более востребованным в условиях Крайнего Севера.

Список использованной литературы

1. Каптерев П. Н. Вечная мерзлота и борьба с ней//Наука и жизнь. 1936. №11.

2. СП 25.13330.2012 ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ Актуализированная редакция СНиП 2.02.04-88. - М.: Минрегион РФ, 2012

3. Турдагина Ю.П. Винтовые сваи в вечномёрзлых грунтах// Молодежь и наука: сборник материалов Х Юбилейной Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием, посвященной 80-летию образования Красноярского края. 2014. URL: conf.sfu-kras.ru/sites/mn2014/pdf/d03/s48/s48_012.pdf (дата обращения: 215.05.201808).

УДК 621.313

Пашали Д.Ю.,

факультет авионики, энергетики и инфокоммуникаций, Уфимский государственный авиационный технический университет,

г. Уфа, Россия, dipashali@mail. ги Родыгин А.А.,

факультет авионики, энергетики и инфокоммуникаций, Уфимский государственный авиационный технический университет,

г. Уфа, Россия, art.rodigin@yandex.ru Денисенко А.В., факультет информатики и робототехники, Уфимский государственный авиационный технический университет,

г. Уфа, Россия, denisenko. аЛет@таП. ги Пашали В.М.,

факультет авионики, энергетики и инфокоммуникаций, Уфимский государственный авиационный технический университет,

г. Уфа, Россия, pashalivera@mail. ги

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВНЕШНЕГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ИНДУКЦИОННЫХ МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ МАШИН С ЦЕЛЬЮ ДИАГНОСТИКИ

Аннотация

В статье проведено компьютерное моделирование внешнего магнитного поля индукционной магнитогидродинамической машины с целью диагностики статического эксцентриситета.

Ключевые слова:

компьютерное моделирование, внешнее магнитное поле, индукционная магнитогидродинамическая машина, диагностика

Pashali Diana Yurievna,

The faculty of avionics, power engineering and infocommunications,

Ufa state technical university of aviation,

Ufa, Russia

COMPUTER SIMULATION OF EXTERNAL MAGNETIC FIELD OF INDUCTION MAGNETODRODYNAMIC MACHINES FOR DIAGNOSTICS

Аnnotation

In the article a computer simulation of the external magnetic field of an induction magnetohydrodynamic machine for the purpose of diagnosing static eccentricity

Keywords:

computer simulation, external magnetic field, induction magnetohydrodynamic machine, diagnostics

Наиболее приемлемым методом диагностирования, не требующим вмешательства в конструкцию основных узлов индукционной магнитогидродинамической машины (ИМГДМ), является метод анализа внешнего магнитного поля. Метод может быть использован в технологическом процессе на завершающей стадии изготовления, а также в процессе эксплуатации, как при функциональной диагностике, так и при непрерывном мониторинге технического состояния ИМГДМ. Кроме области диагностирования оценка внешнего магнитного поля (ВМП) актуальна в задачах обеспечения магнитной совместимости ИМГДМ, применяемых в современных сложных системах, выполненных в замкнутых ограниченных объемах [1].

Объект исследования это ИМГДМ серии НЭМ-200, представляющая собой насос (герметичного или открытого исполнения) многоразового действия, для перекачивания расплавов цинка, олова, свинца, алюминия, щелочных металлов и их сплавов в диапазоне температур до +8000°С. ИМГДМ совмещает функции перекачивания и перемешивания, а также работает при наличии внешнего источника давления в генераторном режиме.

Основной задачей проведенного исследования является определение и оценка параметров ВМП ИМГДМ при статическом эксцентриситете методами компьютерного моделирования.

Необходимыми данными для моделирования являются: первичное поле в зазоре, заданное в виде функции распределения индукции магнитного поля вдоль расточки статора; формализованные диагностические признаки статического эксцентриситета; физические свойства сред и характеристики использованных в конструкции материалов.

Исследования по определению параметров ВМП проводились на ИМГД с компьютерным моделированием статического эксцентриситета в программном комплексе Ansoft Maxwell v.16.0. Технические характеристики ИМГДМ представлены в таблице 1.

Таблица 1

Технические характеристики ИМГДМ

Наименование параметра Значение

Мощность ИМГД, кВт 75

Внешний диаметр статора, мм 600

Внутренний диаметр статора, мм 314

Активная длина, мм 240

Воздушный зазор, мм 1,5

Число пазов статора, мм 48

Схема соединения обмоток фаз статора Y (звезда)

Напряжение фазы А статора UA = 380sin(2/

Напряжение фазы В статора UB = 380sin(2^/t - 2п/3)

Напряжение фазы С статора Uc = 380sin(2^/t - 4п /3)

Частота питающей сети, Гц 50

В основу специализированной математической программы расчета двухмерного магнитного поля положен метод конечных элементов (МКЭ), реализованный с помощью графического интерфейса

~ 35 ~

пользователя. Расчет плоскопараллельных полей в поперечном сечении ИМГДМ проведен в цилиндрических координатах. При расчете приняты допущения [1] и пренебрегаем влиянием вихревых токов в сердечнике на распределение поля в активной зоне ИМГДМ. Компьютерное моделирование статического эксцентриситета в исследуемой ИМГДМ проводилось путем изменения смещения оси канала, по которому протекает раскаленный металл (свинец) относительно оси статора на величину 0,2, 0,35, где 5 - величина воздушного зазора ИМГДМ.

Компьютерная модель ИМГДМ при отсутствии эксцентриситета представлена на рис. 1. На рис. 2 и

. е = 0,25 е = 0,35

рис. 3 приведены данные компьютерного моделирования при 'и ' , где е - статический

эксцентриситет.

Рисунок 1 - Компьютерная модель ИМГДМ при отсутствии эксцентриситета

Рисунок 2 - Компьютерная модель ИМГДМ (статический эксцентриситет 0,2 5)

~ 36 ~

Рисунок 3 - Компьютерная модель ИМГДМ (статический эксцентриситет 0,35)

Рисунок 4 - Зависимости изменения магнитной индукции внешнего магнитного поля по длине внешней поверхности статора ИМГДМ: черный цвет - при отсутствии эксцентриситета, красный цвет - со

статическим эксцентриситетом

e = 0,25

, синий цвет -

e = 0,35

Анализ зависимостей показал, что при возникновении и увеличении статического эксцентриситета магнитная индукция ИМГДМ увеличивается от 50 до 85%, что является свидетельством того, что этот параметр внешнего магнитного поля ИМГДМ можно использовать как диагностический признак технического состояния машины.

Список использованной литературы: 1. Пашали Д.Ю. Исследование внешнего магнитного поля электротехнических комплексов// Датчики и

системы - № 6-2013. С. 56-59.

2. Исмагилов Ф.Р., Вавилов В.Е., Пашали Д.Ю., Саяхов И.Ф., Айгузина В.В. Компьютерное моделирование внешнего магнитного поля электротехнических комплексов с целью диагностики их технического состояния // Вестник машиностроения №3 - 2017. С.9-12

3. Вавилов В.Е., Пашали Д.Ю., Саяхов И.Ф. Айгузина В.В. Исследование внешнего магнитного поля асинхронного электродвигателя // Вестник УГАТУ - Т.20. № 1 (71). 2016. С.122-127.

УДК 621.314.2

A. Н. Симаков

Академия ФСО России, сотрудник

г. Орёл, РФ А.И. Жданов Академия ФСО России, сотрудник

г. Орёл, РФ

B. О. Сотников Академия ФСО России, сотрудник

г. Орёл, РФ

E-mail: egpet.petrov2010@yandex.ru А.Н. Головачев Академия ФСО России, сотрудник

г. Орёл, РФ E-mail: rtmcekin@gmail.com

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА МОДУЛЬНЫХ СИСТЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ ПРИБОРНОЙ АППАРАТУРЫ СИСТЕМЫ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ МОБИЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Аннотация

Рассмотрена возможность расчета вторичных преобразователей энергии приборной аппаратуры системы автономного электроснабжения мобильных комплексов посредством методики оценки качества модульных систем вторичного электропитания.

Ключевые слова Мобильные комплексы, системы автономного электроснабжения, источники электроэнергии, приборная аппаратура комплекса.

Тактико-технические характеристики современных мобильных комплексов постоянно совершенствуются, расширяется круг решаемых ими задач, происходит интеграция функций за счет снижения количества объектов, составляющих комплекс. Эти тенденции развития мобильных комплексов приводят к неуклонному увеличению располагаемой мощности системы автономного электроснабжения (САЭС) вместе с необходимостью снижения удельных массогабаритных показателей, увеличения кпд (снижения мощности собственных потерь), повышению живучести и надежности САЭС.

Выполнение требований, предъявляемых к САЭС современных мобильных комплексов, при сохранении традиционных подходов к проектированию практически невозможно.

При всем разнообразии задач, решаемых мобильными комплексами, представляется возможным

Текст научной работы на тему «Компьютерное моделирование внешнего магнитного поля индукционных магнитогидродинамических машин с целью диагностики»