Microsoft Word - Rezumeta_Adrian_Ivanov.doc

Препис

1 РЕЗЮМЕТА НА НАУЧНИТЕ ТРУДОВЕ на гл. ас. д-р инж. Адриан Петров Иванов, представени за участие в конкурс за заемане на академична длъжност доцент по професионално направление 5.2 Електротехника, електроника и автоматика, научна специалност Електрически машини към катедра Електрически машини, обявен в Държавен вестник бр.04/ г. Представените научни трудове са в областта на електрическите машини и микромашини. Трудовете могат да се обобщят в следните три направления: Колекторни електродвигатели; Асинхронни и синхронни микромашини; Изследвания свързани с други видове електрически машини и съоръжения. 1 РЕЗЮМЕТА НА ПУБЛИКАЦИИ, РАВНОСТОЙНИ НА МОНОГРАФИЧЕН ТРУД 1. Божилов, Г. Й., Е. Р. Рац, М. П. Михов, А. П. Иванов, Симулационен модел на еднофазен колекторен двигател с отчитане на нелинейната магнитна характеристика на магнитипровода, Год. на ТУ - Варна, 2004, , стр , ISSN X. Резюме: Създаването на числен динамичен модел на електромеханично устройство е съвременен подход при изследване на режимите на преходните му процеси, които в недалечното минало се изследваха основно експериментално, а отделни техни страни аналитично, доколкото диференциалните уравнения, които ги описват, позволяват това. Поради тежестта на математическия апарат аналитичното изследване на инженерни въпроси, е трудно осъществимо и не така обхватно, каквито възможности предлага съвременният потребителски пакет на MATLAB SIMULIMK, който с готовите си алгоритмизирани числени методи поема върху себе си технологията на решението и оставя за специалиста възможността за по-подробно и адекватно описание на физическите условия на провеждане на числовия експеримент. Това в крайна сметка икономисва и материални и трудови ресурси по изработване на реалните физически модели, като ускорява изследователския и проектантски процеси. Посочените преимущества на численото моделиране позволяват в разработения симулационен (динамичен) модел да бъдат отчетени характерни особености и зависимости при работата на реален еднофазен колекторен двигател и те са: а) отчитане на нелинейната магнитна характеристика на магнитопровода на машината, което прави диференциалните уравнения нелинейни и практически нерешими аналитично; б) отчитане на индиректното влияние на загубите в стоманата и електрическите загуби в комутиращите секции при създаване на въртящия електромагнитен момент моментните му стойности. 2. Bojilov, G. J., A. P. Ivanov, N. I. Ivanova, Experimental determination of non-linear parameters of a single-phase commutator motor, 11th Int. conf. of el. mach. ELMA 2005, Sofia, vol. 2, p.p Резюме: Предлага се подход за определяне на нелинейни параметри на еднофазен колекторен двигател чрез експериментален начин, което е необходимо за изследване на преходните процеси и безсензорно управление

2 на мотори. Поради нелинейният характер на магнитната верига, индуктивността на намотките не е константа, а е функция на тока на двигателя. За тяхното определяне чрез подходящ експеримент се измерват някои електрически стойности на котвената верига. Използвани са някои уравнения за изчисляване на индуктивността, които следват от векторната диаграма на двигателя, съставена чрез подходящо разположени вектори. 3. Божилов, Г., А. Иванов, Аналитично отчитане на реакцията на тока на котвата при постояннотокови двигатели с постоянни магнити, Годишник на ТУ София, т. 58, 2008, стр , ISSN Резюме: В работата е предложен метод за аналитично отчитане на реакцията на котвата и намиране на работната точка на постоянните магнити при постояннотокови двигатели с възбуждане от феритни или редкоземни магнити, което е свързано с оптималното и рационално използване на техния обем. Предложената аналитична методика с достатъчна точност и прегледност позволява намирането на тази работна точка с отчитане на влиянието на надлъжната и напречната реакция на тока на котвата върху характеристиките на двигателя при всяка стойност на този ток, т.е. при всякакво натоварване и при всякакъв ъгъл на изместване на четките от неутралната линия в двете посоки на въртене. 4. Божилов, Г., А. Иванов, Аналитично определяне на ъгъла на изместване на четките от неутралната линия при колекторните електрически машини, Год. на ТУ София, т. 60, 2010, книга 3, стр , ISSN Резюме: В работата е предложен метод за аналитично определяне на ъгъла на изместване на четките от неутралната линия при колекторни електрически машини, необходим за постигане на благоприятна комутация. Предложени са формули за определяне на ъглите за компенсиране на реактивното електродвижещо напрежение в комутиращата секция и това от напречната реакция на котвата, както и оптималният ъгъл за получаване на линейна комутация. Дадени са и формули за определяне на елекродвижещите напрежения при неизместени и изместени четки. 5. Иванов, А. И., Електромеханични характеристики на постояннотокови двигатели за електроинструменти Част 1 Определяне механичните загуби чрез самоспиране, Машиностроене и електротехника, 2014, брой X, стр. XX- XX, ISSN X (приета за печат). Резюме: Изследването разглежда възможността за определяне механичните загуби на постояннотоков двигател с постоянни магнити. За целта е използван методът на самоспиране след развъртане ротора на двигателя до максимално допустима скорост и последваща математическа обработка на данните Установено е, че загубите от триене в лагерите и четките в колектора са пропорционални на първата степен на ъгловата скорост на ротора, а тези от триене на въздуха във въртящите се части на машината и в елементите на вентилационната верига, както и за задвижване на самия вентилатор, са пропорционални на втората степен на скоростта. 6. Иванов, А. И., Електромеханични характеристики на постояннотокови двигатели за електроинструменти Част 2 Изчислително и експериментално определяне на електромеханичните характеристики, Машиностроене и електротехника, 2014, брой 2, стр , ISSN X. Резюме: В работата са представени експериментални резултати и сравнителен анализ на изчисления по различни методи на механичните 2

3 характеристики на постояннотокови колекторни двигатели с постоянни магнити за ръчни електроинструменти. Изчисленията са проведени чрез метода на електрическите вериги и метода на крайните елементи. Сравнението е направено с резултати от лабораторни измервания. Установено е, че предложената изчислителна методика дава достоверни резултати с минимален ресурс. 7. Пoпaдиин, Cт., A. Гичкoв, Ж. Бaнaнoв, Koндeнзaтopни eлeктpoдвигaтeли зa вoдни пoмпи, Eлeктpoпpoмишлeнocт и пpибopocтpoeнe 1987 :3, стр , ISSN Резюме: В статията е разгледана разработката на серия еднофазни електродвигатели за водни помпи. Предложени са решения на схемата на статорната намотка, позволяващи повишаване на пусковия момент и намаляване на третия хармоник. При двигателите за две напрежения е предложена проста схема на клемното табло с минимален брой изводи. 8. Пoпaдиин, Cт., A. Гичкoв, Изcлeдвaнe нa зaвиcимocтитe мeжду пуcкoвия мoмeнт, кoeфициeнтa нa тpaнcфopмaция и кaпaцитивния peaктaнc пpи кoндeнзaтopни eлeктpoдвигaтeли, Eлeктpoпpoмишлeнocт и пpибopocтpoeнe, 1987 :11, стр , ISSN Резюме: В статията е направен анализ на зависимостта на капацитета на работния кондензатор от коефициента на трансформация на статорните намотки. Определени са подходящи съотношения на анализираните величини с цел запазване на кръгово въртящото се поле при номинално натоварване и намаляване цената на електродвигателя. 9. Hикoлaйчeв, H., Г. Бoжилoв, Д. Бpaйкoвa, A. Гичкoв, Hoви кoнcтpукции микpoдвигaтeли, - EЛMA'87, том 1 Bapнa, Резюме: В разработката е предложена нова конструкция на микродвигатели на базата на използване на пластмаса, при която отпадат такива традиционни детайли като тяло, лагерни щитове, скрепителни елементи, зегерови и пружинни шайби. Предложеното конструктивно решение е използвано при разработката на два различни типа микродвигатели: а) стъпкови двигатели за периферни устройства на персонални компютри и б) безконтактни постояннотокови микродвигатели. 10. Hикoлaйчeв, H., A. Гичкoв, Texнoлoгични пpoблeми пpи изpaбoткa нa фaзни мaгнитoпpoвoди зa cтьпкoви двигaтeли c нeзaвиcими фaзи, - EЛMA'87, том 4, Bapнa, Резюме: В работата се предлагат решения чрез технология удобна за едросерийно производство за следните технологични проблеми: а) магнитната система на всяка фаза представлява самостоятелен конструктивен възел; б) изолирането на магнитопровода чрез полифол, хостафан или друга канална изолация е изключително трудно поради относително сложната му конфигурация; в) навиването на фазната намотка става около ярема на магнитопровода. 11. Пеев, М., И. Монева, А. Иванов, Влияние върху електрическите параметри на асинхронен двигател натоварен с променлив инерционен момент, ТУ-Варна, Механика на машините, 1999, стр , ISSN Резюме: В работата е направено динамично изследване на системата асинхронен двигател - бутален компресор, позволяващо прецизна оценка за работата на системата електродвигател - работен механизъм и оптимален 3

4 избор на задвижващия двигател. Разработена е компютърна програма и са извършени числени експерименти с данни от конкретен компресор. 12. Михов, М., Г. Божилов, А. Иванов, Електромагнитен момент на еднофазен синхронен двигател с постоянни магнити в ротора, Годишник на Т У София, т. 63, книга 6, 2013, стр , ISSN Резюме: В разработката са направени изследвания с функционална насоченост на електродвигател за битов уред - за задвижване на помпата за отработилата вода на домашна перална машина. Изделието е добило популярност поради безспорните си предимства - несложна и здрава конструкция и определената от нея лека технология по изработването. Други предимства на синхронните двигатели и в частност на тези с постоянни магнити твърда механическа характеристика, по-малка консумация и подобър фактор на мощността в сравнение с другите използвани досега електродвигатели със същото предназначение - например асинхронни двигатели с екранирани полюси или пък еднофазни с дефазиращ елемент. Именно формалното отсъствие на такъв традиционен елемент поставя основния въпрос за пускането на тези двигатели и отговорът му е в патентната литература и конкретната реализация - въвеждане на неравномерна въздушна междина с два диаметъра, така че в състояние на покой магнитната ос на роторната полюсна система да бъде отместена от тази на възбудената статорна система. Процесът на пускане е наложил и някои конструктивни особености на работния орган колелото на водната турбина е с радиални лопатки, така че да е безразлично към посоката на въртене. От което следва основният извод, че машината тръгва на празен ход, което се използва понататък. За определяне на въртящия момент и е.д.н. в една несиметрична, нелинейна в магнитно отношение и без силно изразени краеви ефекти е целесъобразно да бъде използвана средата FEMM. Предложен е подход за определяне на пусковия момент, като е определен момента създаден от магнитното поле на постоянните магнити на ротора при отсъствие на ток в статорната намотка и е определено устойчивото положение на ротора в покой, при което този момент M*=0. С помощта на пасивен ротор е определено положението на магнитната ос на статорните полюси при захранване на статорната намотка (сега магнитното поле създадено от ротора-индуктор отсъства). Констатирано е осезаемо отклонение между тази ос и устойчивото положение на покой, което е основание за възникване на въртящ пусков момент, чиято стойност е определена. Построени са статичните ъглови характеристики на машината, което позволява определянето на границите на стойностите на външния товар. Определена е средната стойност на електромагнитния момент в зависимост от фазата на тока в момента на включването. Определено е е.д.н. E 0 индуктирано в статорната намотка от полето на индуктора. РЕЗЮМЕТА НА НАУЧНИ ПУБЛИКАЦИИ, ИЗВЪН ГОРНИТЕ 1. Соколов, Е., A. Гичков, Сили в челните съединения на асинхронните двигатели за в.н. при пускане и реверсиране. Юбилейна научна сесия на ИЕП, февруари 1985, Доклади том 1, стр Резюме: В работата са показани някои резултати от прилагането на разработените метод и програма за изследване на силите в челни съединения на асинхронни двигатели за високо напрежение. Изчислението на тези сили е 4

5 необходимо за оценка на механическото натоварване на челните съединения. Затрудненията при решаването на задачата произтичат от сложната пространствена форма на челните съединения, преплитането на секции от фази с различни по големина и посока токове, влиянието на накъсъединяващият пръстен на ротора и на стоманата на роторния пакет. 2. Sokolov, E., P. Risov, A. Ivanov, Finite element quasi-stationary analysis of induction motor. Seventh International Conference on Electrical Machines and Drives, ELMA 93 Varna, 1993, p.p Резюме: В статията е представено нелинейно комплексно решение на трифазен асинхронен двигател с кафезен ротор чрез метода на крайните елементи. Разработеният метод се основава на едновременното решение на двумерен проблем за електромагнитното поле и уравненията на електрическите вериги. Показани са резултатите от изчисленията за асинхронен двигател при работа с различни скорости на въртене на ротора. 3. Stoyanova, S., A. Ivanov, Investigation of the electromagnetic force of a DC contactor in dynamic mode, ELMA 2002, Sofia September 2002, p.p Резюме: Този документ представя изследване на електромагнитната сила на постояннотоков контактор в динамичен режим. Динамичните характеристики на контактора са изследвани с помощта на математически модел. Обект на изследване е соленоид на постояннотоков електромагнит с транслационно движение на котвата. Големината на електромагнитна сила се изчислява с помощта на математически модел и чрез изчисляване на магнитното поле по метода на крайните елементи. Комбинирани са аналитичен метод и цифров метод на изследване. 4. Todorov, G., K. Kamberov, A. Ivanov, L. Dimitrov, Magnetic Field Flux Density Study of MEMS Component Actuator, First International Conference on Multi-Material Micro Manufacture, Karlsruhe, 2005, p.p Резюме: В статията се моделира, симулира и изучава магнитното поле в Лоренцов актуатор чрез използването на крайноелементни анализи. Изграден е крайноелементен модел на цялата конструкция. Целта на изследването е да се подобри разпределението на магнитната индукция в ядрото за да се постигне максимално ефективно използван обем при запазване изискването на ограниченото пространство. Подобрена е изходната механична характеристика на задвижването и се достига най-висока стойност на силата на задвижващия механизъм. В резултат от анализите са предложени промени на геометричната форма, които са съобразени със спецификата на технологията. Геометрия и електромагнитен енергиен баланс между сърцевината и намотката се осъществява в съответствие с максималната им електромагнитна ефективност и техните миниатюрни размери. 5. Rizov, P., V. Georgiev, A. Ivanov, Overview of the systems for On-line partial discharge monitoring for large generators and motors, Е+Е 2012, 11-12, стр , ISSN Резюме: Он-лайн мониторинг на частичните разряди (PD) в изолацията на въртящи се машини за високо напрежение се извършва с предварително инсталирани датчици. Те се монтират в клемната кутия на двигателите и генераторите или в разпределителната уредба. В практиката се използват основно два вида датчици за измерване на частичните разряди - високочестотни токови трансформатори (HFCT) и високоволтови куплиращи 5

6 кондензатори (HVCC). Те осигуряват висок импеданс за нискочестотните сигнали (<10MHz) и ниско съпротивление на висока честота на PD импулси (>10MHz). Използването на датчици от посочения по-горе тип позволява PD измерванията на изолацията на статорната намотката на въртящите се машини да се направят без да се налага прекъсване на работа им. От гледна точка на получаване на добра чуствителност най-добре е датчиците да се монтират в изводната кутия на двигателите и генераторите. Но когато това е невъзможно, те се монтират върху края на силовия кабел в разпределителната уредба. 6. Тодоров, Г, К. Камберов, А. Иванов, Възможности за инженерен анализ на електромагнитно поведение чрез тримерни модели, Машиностроене и електротехника, 2013, брой 9, стр , ISSN X. Резюме: Изследването разглежда възможностите за моделиране на електромагнитни физични процеси при използване на тримерен виртуален прототип. Той позволява да се оптимизират конструктивните параметри на етапа на проектиране на изделието, дори и при решаване на тримерни физични задачи. Възможностите на инженерните анализи в тази посока са демонстрирани чрез примерна конструкция на стъпков електродвигател с постоянен магнит. 7. Иванов, А. И., Микродвигател с ноктообразен магнитопровод, Годишник на ТУ София, т. 63, книга 5, 2013, стр , ISSN Резюме: В този доклад се прави анализ на двуфазен стъпков електродвигател с 12 двойки ноктообразни полюси на статорите и постоянни магнити в ротора. Електродвигателят се използва като актуатор чрез винтов (червячен) ротор. Актуаторът намира приложение при задвижване на клапани и други устройства с възвратно-постъпателно движение. 8. Ризов, П. М., А. П. Иванов, Изследване на магнитното поле в синхронен турбогенератор при накъсосъединение навивки във възбудителната намотка, Годишник на ТУ София, т. 63, книга 6, 2013, стр , ISSN Резюме: В доклада е описано изследването на не симетрията в синхронен тур-богенератор, дължаща се на накъсо съединени навивки в секциите на възбудителната намотка, проведено чрез числено моделиране на магнитното поле посредством метода на крайните елементи. Получени са пространствените функции на изменение на магнитната индукция във въздушната междина и е определено изменението на хармоничния й състав. Получените резултати са приложими при определяне на настройките на защитата от накъсо съединени навивки във възбудителната намотка на турбогенератора. 9. Ризов, П. М., А. П. Иванов, Изследване степента на влиянието на скосяването на статорните канали върху хармоничния състав на индукцията във въздушната междина в синхронен хидрогенератор, Годишник на ТУ София, т. 63, книга 6, 2013, стр , ISSN Резюме: Настоящият доклад е посветен на изследване на хармоничния състав на магнитната индукция във въздушната междина при необходимост от скосяване на статорните канали на синхронни хидрогенератори различно от това което се препоръчва в класическите методи за проектиране. За целта се използват 2D моделиране не магнитното поле на генератора, чрез метода на крайните модели. 6

7 10. Иванов, А. И., Вграден електродвигател в колелото на автомобил БулТранс- 2013, ТУ София, стр Резюме: Предмет на този доклад е възможността да се използва свободното вътрешно пространство на колелото на лек автомобил за вграждане на задвижващ безчетков постояннотоков електродвигател. За ротор на този двигател се ползва модифицирана джанта. Статорът на електродвигателя е изпълнен като ¾ цилиндър поради наличието на спирачен апарат. Дата: г. г. 7