Конкурентные преимущества
advertisement
Конкурентные преимущества В настоящее время в большинстве механизмов применяются традиционные подшипники качения сопротивлением, или скольжения. воспринимать и Они передавать позволяют нагрузку на с наименьшим другие части конструкции. Вместе с тем известно, что они обладают рядом недостатков. К ним относятся требование к смазке, недолговечность и низкий ресурс подшипника до появления признаков усталости при работе на больших оборотах, шумы подшипника и т.д. Для решения этой проблемы в наиболее наукоемких областях машиностроения инженеры стали применять электромагнитные подшипники. Эти подшипники имеют ряд преимуществ перед подшипниками других типов. Замена традиционных подшипников качения или скольжения на электромагнитные позволяет существенно увеличить ресурс работы агрегата, повысить его коэффициент полезного действия, сократить эксплуатационные расходы, улучшить экологическую обстановку. Электромагнитные подшипники обладают рядом преимуществ: отсутствие износа, высокие рабочие скорости, отсутствие смазки, управляемые жесткость и демпфирование, возможность работы в вакууме, агрессивных и чистых средах, экологическая чистота, сокращение эксплуатационных расходов. На сегодняшний день существует ряд крупных компаний, которые решают сложные задачи по конструированию и управлению механизмами с применением электромагнитных подшипников. В России наиболее крупной компанией является Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-производственное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт электромеханики с заводом имени А.Г. Иосифьяна» (ФГУП «НПП ВНИИЭМ»). Она применяет их как при решении задач по освоению космического пространства, так и для создания новых высокотехнологичных электромеханических устройств в интересах народного хозяйства, ВМФ и Газпрома (применение в роторных агрегатах для газоперекачивающих станций). Вторым предприятием в России является ОАО "ОКБМ им. И.И. Африкантова". Известно, что в настоящий момент они занимаются задачей о вывешивании ротора турбомашины атомной электростанции вращающегося в бесконтактных опорах – электромагнитных подшипниках [1,2]. На мировом рынке основной фирмой, которая занимается конструированием, наладкой и обслуживанием механизмов с применением электромагнитных подшипников является французская компания S2M. Все эти компании в основе своих исследований и разработок применяют управление, основанное на использовании ПИД-регулятора. Ниже приведены схемы работы и сам вид электромагнитных подшипников с сайтов компании ФГУП «НПП ВНИИЭМ» и французской компании S2M Такой регулятор применим для работы на “грубых” системах, т.е. в таких, для которых малое изменение параметров системы не приводит к существенной смене ее динамики или к существенному уменьшению области ее устойчивости. Это обусловлено тем, что изначально к нелинейной системе применяется линейный ПИД-регулятор. Система остается по-прежнему нелинейной и сложной для исследования. Наш подход основан на поиске и применении нелинейного закона управления. При этом замкнутая система "объект-электромагнит" становиться линейной, эта система очень хорошо теоретически изучена и для нее не возникает сложного вопроса с поиском области устойчивости. При этом требование “грубости” системы отсутствует. 1. Митенков Ф.М., Востоков B.C., Горбунов B.C., Кодочигов Н.Г., Ходыкин А.В. Расчетно-аналитические исследования процессов в электромагнитных подшипниках при вывешивании ротора турбомашинв // Проблемы машиностроения и надежности машин, "Наука" РАН, 2008, С. 87-90. 2. Митенков Ф.М., Сабаев Е.Ф., Сабаева Т.А. О стационарных движениях распределенной и дискретной моделей ротора на электромагнитном подвесе // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2007, №1, С. 130136 Возможность внедрения полученных результатов Мы планируем наладить взаимодействие с Федеральным государственным унитарным предприятием «Научно-производственное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт электромеханики с заводом имени А.Г. Иосифьяна» и ОАО "ОКБМ им. И.И. Африкантова" с целью конструирования современных механизмов с электромагнитными подшипниками, использования разрабатываемого нами программного обеспечения и применения нелинейного управления.
