Электронный каталог НБ БНТУ

Статья

Прахт, В.А.
Оптимизация параметров вторичного элемента односторонних линейных асинхронных электродвигателей с использованием генетического алгоритма = Design Optimization of Secondary Element of Single-Sided Linear Induction Motors Using a Genetic Algorithm / В. А. Прахт, В. В. Гоман, А. С. Парамонов. – DOI 10.21122/1029-7448-2021-64-6-505-516 // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ - Энергетика / гл. ред. Федор Алексеевич Романюк; учредитель Министерство образования Республики Беларусь. – 2021. – Т.64 №6. – С. 505-516. – Режим доступа : https://rep.bntu.by/handle/data/108169. – На рус. яз.

Рассмотрено применение генетического алгоритма для проектирования линейных асинхронных электродвигателей, проведено его сравнение с классическими методами. Представлены результаты решения оптимизационной задачи для двух конструкций: лабораторного линейного асинхронного электродвигателя на базе трехфазного индуктора SL-5-100 и тягового одностороннего линейного асинхронного электродвигателя городской транспортной системы. Критерий оптимальности включал максимизацию коэффициентов мощности и полезного действия, а также жесткости механической характеристики при обеспечении пускового тягового усилия не менее заданного значения. Описаны результаты оптимизации таких параметров вторичного элемента, как ширина и толщина проводящей полосы, толщина магнитопровода. Актуальность задачи оптимизации параметров вторичного элемента при неизменных параметрах индуктора обусловлена тем, что один и тот же индуктор может использоваться для построения различных конструкций, при этом вторичный элемент создается под каждое конкретное применение и интегрируется непосредственно в рабочий орган механизма либо является приводимым в движение изделием. Для расчета тяговых и энергетических характеристик линейных асинхронных электродвигателей использовалась электромагнитная модель на основе детализированных схем замещения, учитывающая продольный и поперечный краевые эффекты и обеспечивающая время расчета для одного набора параметров около 1 с. В соответствии с данной моделью электродвигатель сводится к совокупности трех детализированных схем замещения: магнитной цепи, первичной и вторичной электрических цепей. Результатом оптимизации указанных электродвигателей стало повышение коэффициента полезного действия на 1,6 и 1,4 % соответственно, коэффициента мощности – на 0,9 и 0,2 %, увеличение жесткости тяговых характеристик и пускового тягового усилия.
The article focuses on the use of genetic algorithms for the design of linear induction motors. Comparison of genetic algorithm with classical methods in the context of electrical machines designing has been carried out. The results of solving an optimization problem for two designs are presented, viz. a laboratory linear induction electric motor based on a three-phase SL-5-100 inductor and a traction single-sided linear induction electric motor of an urban transport system. The optimality criterion included maximizing the power factor and efficiency, as well as the rigidity of the mechanical characteristic while ensuring a starting traction force of at least a set value. The results of optimization of such parameters of the secondary element as the width and thickness of the conductive strip as well as the thickness of the magnetic circuit are described. The relevance of the problem of optimizing the parameters of the secondary element with unchanged parameters of the inductor is due to the fact that the same inductor can be used to build various structures, while the secondary element is created for each specific application and integrated directly into the working body of the mechanism or is a driven product. To calculate the traction and energy characteristics of linear induction electric motors, an electromagnetic model based on detailed equivalent circuits was used, taking into account longitudinal and transverse edge effects and providing a calculation time for one set of parameters of about 1 s. In accordance with this model, the electric motor is reduced to a set of three detailed equivalent circuits: a magnetic circuit, primary and secondary electrical circuits. The result of the optimization of these electric motors was an increase in the efficiency by 1.6 and 1.4 %, respectively, an increase in the power factor by 0.9 and 0.2 %, and an increase in the rigidity of traction characteristics and starting traction force.

621.313.333

общий = БД Техника
общий = АСИНХРОННЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ
общий = ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ
общий = ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АЛГОРИТМЫ
общий = ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ (мат.)
общий = КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ
общий = КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ