Моделювання електромеханічних процесів лінійного магнітоелектричного двигуна привода одномасової віброударної системи
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-3944.2019.2.06Ключові слова:
віброударна система, електромеханічні характеристики, лінійний магнітоелектричний двигун, метод скінченних елементів, схема заміщення, формула ГерцаАнотація
Розглянуто лінійний магнітоелектричний двигун вібраційної дії циліндричної топології у віброударному режимі роботи. Запропоновано модель для дослідження електромеханічних процесів в одномасовій віброударній системі з приводом від лінійного двигуна, що ґрунтується на схемі заміщення із зосередженими параметрами. Електричні параметри моделі є залежними від робочої частоти та враховують магнітні втрати в осерді двигуна. Визначення параметрів розрахункової схеми проводилось на підставі польового розрахунку за допомогою методу скінченних елементів. Внаслідок осьової симетрії машини, задача розглядалась в осесиметричній постановці, за допомогою рівнянь квазістаціонарного магнітного поля в часовій області, що дозволило врахувати ефект протікання вихрових струмів в масивних полюсах якоря двигуна. Визначення магнітних втрат проводилось експериментальним шляхом, за допомогою дослідного зразка магнітоелектричного лінійного двигуна вібраційної дії. Параметри механічної схеми заміщення визначались експериментально, із застосуванням методу згасаючих коливань та безпосереднім зважуванням елементів конструкції. Для моделювання сили удару приймається сила контактної взаємодії, що описується формулою Герца. Вирішення рівнянь динаміки системи проводилось засобами структурного моделювання в середовищі Simulink/Matlab. Виконано розрахунок характеристик електромеханічної системи в залежності від параметрів ударного навантаження та робочої частоти. З метою перевірки розрахункової моделі, проведено експериментальні дослідження електромеханічних характеристик системи за допомогою дослідного зразка магнітоелектричного двигуна, що працює у віброударному режимі роботи, та виконано порівняльний розрахунок на підставі розробленої моделі.Посилання
Oprea R. A., Mihailescu M., Chirila A. I., Deaconu I. D. Design and efficiency of linear electromagnetic shock absorbers. 13th International Conference on Optimization of Electrical and Electronic Equipment (OPTIM). Brasov, 2012, pp. 630-634. doi: 10.1109/OPTIM.2012.6231813.
Wang J., Wang W., Atallah K., Howe D. Design of a linear permanent magnet motor for active vehicle suspension. 2009 IEEE International Electric Machines and Drives Conference, Miami, FL. 2009, pp. 585-591. doi: 10.1109/IEMDC.2009.5075265.
Бондар Р. П., Голенков Г. М., Литвин О. Ю., Подольцев О. Д. Моделювання енергетичних характеристик вібратора з лінійним електричним приводом // Електромеханічні і енергозберігаючі системи. 2013, № 2. С. 66-74.
Yatchev I., Gueorgiev V., Ivanov, R., Hinov K. Simulation of the Dynamic Behaviour of a Permanent Magnet Linear Actuator. Facta universitatis - series: Electronics and Energetics. 2010. doi: 23.10.2298/FUEE1001037Y.
Бондар Р. П. Дослідження характеристик магнітоелектричного лінійного вібраційного двигуна при роботі на пружно-в’язке навантаження // Електротехніка і Електромеханіка. 2019, № 1. С. 9-16. doi:10.20998/2074-272X.2019.1.02.
Бондар Р. П., Подольцев О. Д. Комплексна модель з частотно-залежними параметрами для розрахунку робочих характеристик магнітоелектричного вібратора // Технічна електродинаміка. 2017, № 1. С. 44-51. doi: 10.15407/techned2017.01.044.
Булгаков В. М., Черниш О. М., Березовий М. Г., Яременко В. В. Проектування машин вібраційної дії: підручник. Київ: Центр учбової літератури, 2017. 607 с.
Баженов В. А., Погорелова О. С., Постникова Т. Г., Гончаренко С. Н. Сравнительный анализ способов моделирования контактного взаимодействия в виброударных системах // Проблемы прочности. 2009, № 4. С. 69-77.
Гольдсмит В. Удар. Теория и физические свойства соударяемых тел. Москва: Стройиздат, 1965. 448 с.
Подольцев А. Д., Кучерявая И. Н. Мультифизическое моделирование в электротехнике. Монография. Киев: Ин-т электродинамики НАН Украины, 2015. 305 с.
Clarence W. de Silva. Vibration and Shock Handbook. CRC Press, 2005. 1872 р.
www.mathworks.com.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
