Параметричне визначення оптимальної геометрії вальниці важкої  електричної машини

Олександр  Мінко

doi:10.25140/2411-5363-2026-1(43)-323-331

Автор(и)

Олександр Мінко Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут» , Україна https://orcid.org/0000-0003-3206-0131

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2026-1(43)-323-331

Ключові слова:

електромеханічний перетворювач енергії; вальниці; параметричне проєктування; багазофізичні процеси; оптимізація

Анотація

Стаття присвячена процесу параметричного проєктування та перехід до мультипараметричного проєктування при визначенні оптимальної геометрії вальниці важкої електричної машини, на прикладі турбогенератора. Побудовано параметричну математичну модель розрахунку елементів вальниці яка враховує багатофізичні процеси її роботи: механічні, електродинамічні, та теплові. Запропоновано геометричне співвідношення довжини вкладки підшипника до його діаметра використовувати як критеріальний параметр для визначення мінімальної втрати електричної енергії в підшипниковій опорі. Встановлено діапазон значень оптимальної геометрії вищезгаданого співвідношення вкладки вальниці, який може бути використано для виконання інженерних розробок.

Посилання

Zhao, X., Mu, Z., Zhao, H., Wang, P., Song, W., & Yang, G. (2023). Influence of Inner Roller Geometric Parameters on Counter-Roller Spinning with 6061 Aluminum Alloy Tube. Metals, 13(10), 1720. https://doi.org/10.3390/met13101720.

Maksimenko, O., Nikulin, A., & Pryimak, A. (2023). Engineering methodology for calculation the roll pass dimensions in continuous rolling of bars and sections. International Science Journal of Engineering & Agriculture, 2(2), 82–90. https://doi.org/10.46299/j.isjea.20230202.08.

Questa, H., Mohammadpour, M., Theodossiades, S., Garner, C. P., Bewsher, S. R., & Offner, G. (2023). Tribodynamic Modelling of High-Speed Rolling Element Bearings in Flexible Multi-Body Environments. Machines, 11(1), 93. https://doi.org/10.3390/machines11010093.

Darisuren, S., Park, J.-H., Pyun, Y.-S., & Amanov, A. (2019). A Study on the Improvement of the Fatigue Life of Bearings by Ultrasonic Nanocrystal Surface Modification Technology. Metals, 9(10), 1114. https://doi.org/10.3390/met9101114.

Poltschak, F., & Thalhammer, R. (2024). Extending the service life of plain bearings for linear permanent magnet machines. In 2024 International Conference on Electrical Machines (ICEM) (pp. 1–7). https://doi.org/10.1109/ICEM60801.2024.10700293.

Kong, H., Gu, C., Zhang, D., & Wu, L. (2025). Topology Optimization of Textured Journal Bearings. Lubricants, 13(6), 251. https://doi.org/10.3390/lubricants13060251.

Ramirez, I., Muñoz, C., Marquez, F. (2017). A Condition Monitoring System for Blades of Wind Turbine Maintenance Management. Proceedings of the Tenth International Conference on Management Science and Engineering Management. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol. 502. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-10-1837-4_1.

Wrat, G., Bhola, M., Chamorro, D., Liniger, J. & Pedersen, H. C. (2025). Review of Fault Detection and Diagnosis Methods Including Failure Root Causes of Major Components of Hydraulic Pitch System for Wind Turbines-Part-I. International Journal of Fluid Power, 26(04), 471–538. https://doi.org/10.13052/ijfp1439-9776.2641.

Pospelov, K. N., Burlutskaya, Z. V., Gintciak, A. M., & Troshchenko, K. D. (2023). Multiparametric optimization of complex system management scenarios based on simulation models. International Journal of Technology, 14(8), 1748–1758. https://doi.org/10.14716/ijtech.v14i8.6832

Teles, J., Castro, P. & Matos, H. (2013) Multi-parametric disaggregation technique for global optimization of polynomial programming problems. J Glob Optim 55, 227–251. https://doi.org/10.1007/s10898-011-9809-8.

Rodriguez-Fortun, J.-M., Alvarez, J., Monzon, L., Salillas, R., Noriega, S., Escuin, D., Abadia, D., Barrutia, A., Gaspar, V., Romeo, J. A., Cebrian, F., & Alonso, R. (2024). Digitalization of an Industrial Process for Bearing Production. Sensors, 24(23), 7783. https://doi.org/10.3390/s24237783.

Breidenstein, B., Denkena, B., Krödel, A., Prasanthan, V., Poll, G., Pape, F., & Coors, T. (2020). Production-Related Surface and Subsurface Properties and Fatigue Life of Hybrid Roller Bearing Components. Metals, 10(10), 1339. https://doi.org/10.3390/met10101339.

Мінко, О. М., Кобзар, К. О., Пенськой, В. Ф., & Гордієнко, В. Ю. (2012). Підшипниковий вузол потужної електричної машини (Патент України № 72432). Державна служба інтелектуальної власності України.

Мінко О. М., Кобзар К. О., Гордієнко В. Ю. (2013) Підшипниковий щит по-тужних електричних машин (Патент України, № 78119). Державна служба інтелектуальної власності України.