1 Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия 2 Комсомольский-на-Амуре государственный университет, Комсомольск-на-Амуре, Россия РАЗРАБОТКА ИНЖЕНЕРНОЙ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА МАГНИТНЫХ СИСТЕМ С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ НА ОСНОВЕ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВИнтенсивное развитие систем с постоянными магнитами требует совершенствования методов их расчета. В настоящее время создать электромеханические устройства с высокими массоэнергетическими показателями невозможно без точных методов расчета полей и оптимизационных расчетов. При этом возникает следующее техническое противоречие. Точные электромагнитные расчеты требуют значительных вычислительных ресурсов и применения сложных программ, таких как Ansys, Cosmos, а методы оптимизации нуждаются в большом количестве циклов вычислений при выборе наилучших параметров. Включить тяжеловесные программы в оптимизационные циклы, несмотря на их точность, не представляется возможным из-за неприемлемого времени вычисления. Разрешить это противоречие можно только в одном случае: необходимо создать простую, но точную модель расчета магнитной системы, которую можно было бы использовать для оптимизации. В статье предлагается решение данной проблемы, а именно методика, основанная на методе конечных элементов. Но для реализации этого метода используется заранее выбранное ограниченное количество элементов, обеспечивающих требуемую точность. Это новый подход в решении подобных задач. Таким образом, получен простой с точки зрения реализации, но приемлемый по точности расчета основных электромагнитных параметров метод. Он прошел апробацию для моделей оптимизации с большим числом циклов при проектировании систем с постоянными магнитами и показал очень хорошие результаты по времени счета и точности. Метод применялся при проектировании магнитных систем генераторов ветроэнергетических установок, вентильных двигателей для запорной аппаратуры, генераторов для дизель-электрических установок источников бесперебойного питания. Этот подход можно рекомендовать для решения других подобных задач: тепловых, вентиляционных, гидравлических, динамики напряжений.Ключевые слова: магнитное поле, магнитный поток, индукция, метод конечных элементов, векторный магнитный потенциал, оптимальное проектирование. Разработка методики расчета магнитных систем с постоянными магнитами 59Intensive development of systems with permanent magnets requires improvement of their calculation methods. At present, it is impossible to create Electromechanical devices with high massenergy indicators without accurate methods of field calculation and optimization calculations. Thus there is the following technical contradiction. Accurate electromagnetic calculations require significant computational resources and the use of complex programs such as Ansys, Cosmos, and optimization methods require a large number of calculation cycles when choosing the best parameters. It is not possible to include heavy-weight programs in optimization cycles, despite their accuracy, because of the unacceptable calculation time.This contradiction can ...

Creation of comfortable housing for the population meeting the modern requirements of ecology, aesthetics, economical energy consumption and healthy lifestyle is a strategic task of any state. The world’s leading countries have achieved significant results in this direction. In the context of economic sanctions, Russia will not be able to take advantage of the scientific achievements of foreign countries. In addition, our country has its own climatic features. Therefore, this strategic direction of development should be implemented independently. The project should go through several stages of development. At the first stage, all the necessary scientific research should be carried out. In the second stage, these scientific studies should find their engineering solutions. At the third stage, an industry for the production of such settlements should be established. This article attempts to formulate the basic requirements for the house, site and the most ecological settlement. The authors of the project consider this to be a very important initial stage of the project development.

No abstract

No abstract

Одним из наиболее перспективных способов изготовления бесшовных труб являются так называемые пилигримовые станы. Это объясняется тем, что переход на разные диаметры труб можно осуществить в минимальные сроки. На данный момент концепция этого способа производства морально не устарела, но существующие станы, построенные несколько десятилетий назад, физически изношены и требуют замены. Данная статья посвящена этой актуальной проблеме. Заказчиком работы является Челябинский трубопрокатный завод, на котором пилигримовый стан работает с 1928 г. По требованию руководства предприятия необходимо заменить существующий коллекторный двигатель на современный высоконадежный привод, при этом повысить энергетические показатели. Требуется рассмотреть варианты разделения существующего привода, работающего одновременно на два цеха, на два раздельных привода, обслуживающего каждый цех. В статье проведен анализ различных вариантов электроприводов на базе асинхронных и синхронных двигателей. Для всех вариантов была использована программа точного расчета электрических машин на основе метода конечных элементов ANSYS Electronics Desktop. Проведен сравнительный анализ выбранных вариантов. В качестве показателей наилучшего варианта были выбраны минимальный расход активных материалов и энергетические показатели. Для замены существующего морально и физически устаревшего коллекторного электродвигателя постоянного тока предложен привод на базе вентильного электродвигателя с когтеобразными полюсами с постоянными магнитами, который имеет более высокую надежность за счет бесконтактного токоподвода, минимальный расход меди, лучшие энергетические показатели за счет исключения потерь на возбуждение.Ключевые слова: пильгерстан, асинхронный электродвигатель, синхронный электродвигатель, тихоходный электродвигатель, постоянные магниты, электромагнитное возбуждение, когтеобразные полюса.