СИНХРОННЫЙ СФЕРИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Ф. Р. Исмагилов, В. Е. Вавилов, Р. Р. Уразбахтин, А. М. Веселов, А. Х. Минияров

Аннотация


В настоящее время в мире актуальна проблема проектирования манипуляторов нового поколения в связи с повышением требований относительно их подвижности. Данная проблема решается, если создать электромеханическую систему, обеспечивающую управление движением манипулятора по трем степеням свободы с использованием одного привода. Сейчас в мире не существует конкретных принципов изготовления и разработки подобных систем. В качестве такой электромеханической системы может выступать сферический электродвигатель. Основное требование к конструкции сферического электродвигателя – обеспечение полностью управляемого перемещения ротора с тремя степенями свободы и достижение при этом достаточной точности позиционирования. В статье авторами описан процесс проектирования собственного сферического электродвигателя – разработка статора сферического электродвигателя, стабилизация ротора сферического электродвигателя и придание вращения ротору сферического электродвигателя. Предложено два варианта статора для синхронного сферического электродвигателя; проведено моделирование распределения магнитного поля в программе Ansys Maxwell для каждой из предлагаемых конструкций статора сферического синхронного электродвигателя. Проведен анализ предлагаемых конструкций статора сферического синхронного электродвигателя, и выявлена разница в распределении магнитного поля для каждой из предлагаемых конструкций статора сферического синхронного электродвигателя. В результате моделирования были получены численные значения магнитного потока около электромагнитов предлагаемых конструкций статоров синхронного сферического электродвигателя. Также в статье подробно описаны математические модели синхронного сферического электродвигателя в статике и в динамике. Решена проблема стабилизации ротора синхронного сферического электродвигателя. Проведен расчет усилий, которые должны быть созданы каждым из электромагнитов статора синхронного сферического электродвигателя для обеспечения стабилизации ротора синхронного сферического электродвигателя на заданной высоте. Описана динамика вращения ротора синхронного сферического электродвигателя посредством математических уравнений. В статье авторами приведена поэтапная методика расчета и проектирования для предлагаемого синхронного сферического электродвигателя.

Полный текст:

PDF

Литература


Липин А.В. Разработка и исследование

трехкоординатного электропривода для

манипуляторов [Электронный ресурс]. URL:

http://science.kuzstu.ru/wp-content/docs/OAD/

Autoreferats/LipinAV.pdf, pdf (Дата обращения: 09.04.2018)

Альтман А.Б., Верниковский Э.Е.,

Герберг А.Н. и др. Постоянные магниты.

Справочник. – М.: Энергия, 1980. – 487 с.

Ankit B., Masaaki K., Ralph H.Six-Stator

Spherical Induction Motor for Balancing Mobile

Robots // Proc. of the International Conference

on Robotics and Automation, (Seattle, May

-30 2015).

Bo L., Manabu A., Takehiro T., Hideki T.

Sandwich-type Multi-degree-of-freedom

Spherical Ultrasonic Motor [Jelektronnyjresurs].

URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/

pscjspe/2009A/0/2009A_0_855/_pdf (Data

obrashhenija: 09.04.2018).

Wang J., Mitchell K., Jewell G.W., D.

HoweMulti-Degree-of-Freedom Spherical

P e r m a n e n t M a g n e t M o t o r s

[Электронныйресурс]. URL: http://www.ent.

mrt.ac.lk/iml/paperbase/ICRA_CDs/ICRA2001/

PDFFILES/PAPERS/ICRA_PAPERS/I1050.pdf

(Дата обращения: 09.04.2018).

Кислицын А.Л. Синхронные машины.

– Ульяновск: УЛГТУ, 2000. – 108 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.