ВИЗНАЧЕННЯ ЕКВІВАЛЕНТНИХ ПАРАМЕТРІВ НАВАНТАЖЕННЯ ЛІНІЙНОЇ МАГНІТОЕЛЕКТРИЧНОЇ МАШИНИ ВІБРАЦІЙНОЇ ДІЇ

  • П. Р. Бондар Київський національний університет будівництва і архітектури
Ключові слова: магнітоелектрична лінійна машина, метод скінченних елементів, навантажувальна машина, параметри навантаження, рухома сітка

Анотація

Розглянуто магнітоелектричну лінійну машину циліндричної топології, що використовується як навантажувальна машина під час експериментальних досліджень електромеханічних характеристик лінійних двигунів вібраційної дії. Конструкція машини містить постійний магніт, розміщений на статорі, і намагнічений в аксіальному напрямку. Якір машини виконаний масивним, з конструкційної низьковуглецевої сталі, що спричиняє вихрові струми в осерді машини та відповідні втрати. Для їх врахування, а також для визначення параметрів навантажувальної машини, розроблено числову польову модель, яка ґрунтується на розв’язанні рівнянь електромагнітного поля в часовій області. Внаслідок осьової симетрії машини, задачу розв’язано в вісесиметричній постановці, в циліндричній системі координат. Розрахунок проведено з використанням методу скінченних елементів. Характеристику намагнічування матеріалу магнітопроводу моделі задано у вигляді основної кривої намагнічування. Значення електромагнітної сили машини визначено за формулою Максвела. Задача розв’язується за умови рухомої сітки в області якоря. Синусоїдна аналітична функція застосована до рухомої частини сітки для моделювання коливання якоря із заданою амплітудою та частотою. Для повнішого врахування ефекту вихрових струмів на зовнішніх границях області якоря застосовано спеціальний тип сітки з граничними шарами. Товщину шарів задано відповідно до частоти індукованих струмів. Силову характеристику навантажувальної машини подано сумою пружної складової, пропорційної до переміщення якоря, та сили в’язкого тертя, пропорційної до швидкості. Для розрахунку коефіцієнтів навантаження машини, використано метод динамічної петлі гістерезису. Проведено експериментальні дослідження параметрів навантаження за допомогою дослідного зразка навантажувальної машини. Експериментальні значення коефіцієнтів жорсткості та в’язкого тертя наван тажувальної машини отримані за допомогою методу згасальних коливань.

Біографія автора

П. Р. Бондар, Київський національний університет будівництва і архітектури

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедри електротехніки та електроприводу

Посилання

I. Boldea, and A. N. Syed, Linear Electric Actuators and Generators. Cambridge University Press, 2005.

Г. М. Голенков, та Д. І. Пархоменко, «Електромеханічні тягові характеристики коаксіально-лінійного двигуна з постійними магнітами та магнітним підвісом,» Технічна електродинаміка, № 6, с. 56-59, 2014.

Г. М. Голенков, и Мохсен Аббасян, «Электромеханические характеристики коаксиально-линейного двигателя с аксиальным и радиальным направлениями намагничивания постоянных магнитов,» Технічна електродинаміка, № 3, с. 64 69, 2014.

В. Ф. Болюх, А. И. Кочерга, С. В. Олексенко, и И. С. Щукин, «Методика экспериментальных исследований линейных импульсных электромеханических преобразователей,» Електротехніка і електромеханіка, № 2, с. 18-27, 2017. https://doi.org/10.20998/2074-272X.2017.2.03.

A. R. Palomera, “Passive electromagnetic damping device for motion control of building structures.” PhD thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2005.

Р. П. Бондар, «Експериментальне визначення параметрів та дослідження характеристик лінійної машини вібраційної дії,» Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини, № 91, с. 36-43, 2018. https://doi.org/10.26884/gbdmm1891.0302.

Р. П. Бондар, «Дослідження характеристик лінійної вібраційної машини в генераторному режимі,» in Proceedings of international scientific-practical conference «BUILD-MASTER-CLASS-2018, Kyiv, Ukraine, 2018, pp. 328-329.

Р. П. Бондар, «Дослідження характеристик магнітоелектричного лінійного вібраційного двигуна при роботі на пружно-в’язке навантаження,» Електротехніка і електромеханіка, № 1, с. 9-16, 2019. https://doi.org/10.20998/2074-272X.2019.1.02.

А. Д. Подольцев, и И. Н. Кучерявая, Мультифизическое моделирование в электротехнике. Киев, Украина: Ин-т электродинамики НАН Украины, 2015.

Qiang Pan, Tian He, Denghong Xiao, and Xiandong Liu, “Design and damping analysis of a new eddy current damper for aerospace applications,” Latin American Journal of Solids and Structures, no. 13, pp. 1997-2011, 2016. http://dx.doi.org/10.1590/1679-78252272 .

C. W. de Silva, Vibration and Shock Handbook, CRC Press, 2005.

Переглядів анотації: 138 Завантажень PDF: 80
Опубліковано
2019-10-31
Як цитувати
[1]
П. Бондар, ВИЗНАЧЕННЯ ЕКВІВАЛЕНТНИХ ПАРАМЕТРІВ НАВАНТАЖЕННЯ ЛІНІЙНОЇ МАГНІТОЕЛЕКТРИЧНОЇ МАШИНИ ВІБРАЦІЙНОЇ ДІЇ, Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 5, с. 21-27, Жов 2019.
Номер
Розділ
Енергетика, електротехніка та електромеханіка

Завантаження

Данные скачивания пока не доступны.