Введение
1 Анализ конструкций мд и требований к ним .18
1.1 Конструктивные типы моментных двигателей и требования к ним в зависимости от области применения 18
1.2 МД с ограниченным углом поворота ротора 22
1.2.1. Двигатели с подвижной обмоткой 22
1.2.2.Двигатели с магнитами на роторе 25
1.3 Обоснование выбора конструкции 27
1.3.1. Выбор типа обмотки 27
1.3.2. Выбор типа возбуждения .34
1.4 Выводы .38
2 Магнитное поле и параметры моментного двигателя 39
2.1 Математическое описание электромагнитного поля МД .40
2.2 Расчет и анализ магнитного поля МД .45
2.2.1. Геометрическая модель и ее физические свойства 46
2.2.2. Магнитное поле возбуждения и реакции якоря .49
2.3 Расчет моментных характеристик 52
2.4 Способы повышения стабильности моментной характеристики 57
2.5 Расчет параметров МД 62
2.6 Выводы 66
3 Математическая модель МД 69
3.1 Особенности проектирования МД с гладким якорем и ограниченным углом поворота ротора 69
3.2 Критерий оптимальности 73
3.3 Структура математической модели .77
3.3.1. Функциональные связи параметров .80
3.3.2. Расчет коэффициента рассеяния 83
3.3.2.1. Аналитический расчет 83
3.3.2.2. Моделирование потоков рассеяния МКЭ 88 3.3.3 Алгоритм расчетной математической модели 90
3.4 Поверхность отклика целевой функции 93
3.4.1. Штрафные функции .96
3.4.2. Рельеф поверхностей отклика с учетом штрафных функций 99
3.5 Выводы 105
4. Анализ результатов оптимизационого проектирования и экспериментальных исследований ..107
4.1. Постановка задачи и выбор метода оптимизации 107
4.2. Оптимизация МД методом Бокса-Уилсона 113
4.2.1. Построение матрицы факторного эксперимента и оценки градиента 113
4.2.2. Движение по линии кратчайшего спуска 117
4.3. Результаты оптимизационного проектирования двигателей МД-100-1 и МД-6 120
4.4. Экспериментальные исследования статических и динамических характеристики двигателей МД .127
4.5. Выводы 131
Заключение 133
Библиографический список
