По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.313:536.2.24:539.2

Анализ эффективности линейный импульсных электромеханических преобразователей различных типов

Болюх В. Ф. д-р техн. наук, профессор,
Кочерга А. И. аспирант,
г. Харьков, Украина

Проведен анализ областей применения и типов линейных импульсных электромеханических преобразователей (ЛИЭП). С использованием интегрального показателя эффективности, который учитывает силовые, скоростные, энергетические, электрические и магнитные показатели, установлено, что при всех стратегиях оценки наиболее эффективным является ЛИЭП электродинамического типа, а наименее эффективным – ЛИЭП электромагнитного типа.

Литература:

1. Balikci A., Zabar Z., Birenbaum L. Improved performance of linear induction launchers // IEEE Transactions on Magnetics. – 2005. – vol. 41. – No 1. – pp. 171–175.

2. Болюх В. Ф., Щукин И. С. Линейные индукционно-динамические преобразователи. – Saarbrucken, Germany: LAP Lambert Academic Publishing. – 2014. – 496 с.

3. Young-woo J., Hyun-wook L., Seok-won L. High-speed AC circuit breaker and high-speed OCD // Proceeding of the conf. "22-th in-ternational conference on electricity distribution". – Stockholm, 2013, 10–13 June. – 608 р.

4. Bolyukh V. F., Oleksenko S. V. The influence of the parameters of a ferromagnetic shield on the efficiency of a linear induction-dynamic converter // Russian Electrical Engineering. – 2015. – vol. 86. – No 7. – pp. 425–431.

5. Bissal A., Magnusson J., Engdahl G. Compa-rison of two ultra-fast actuator concept // IEEE Transactions on Magnetics. – 2012. – vol. 48. – No 11. – pp. 3315–3318.

6. Болюх В. Ф., Олексенко С. В., Щукин И. С. Сравнительный анализ линейных импульсных электромеханических преобразователей электромагнитного и индукционного типов // Техническая электродинамика. – 2016. – № 5. – с. 46–48.

7. Bolyukh V. F., Luchuk V. F., Rassokha M. A., et al. High-efficiency impact electromechanical converter // Russian Electrical Engineering. – 2011. – vol. 82. – No 2. – pp. 104–110.

8. Comsol Multiphysics modeling and simulation software. http://www.comsol.com

Линейные импульсные электромеханические преобразователи (ЛИЭП) позволяют обеспечить высокую скорость исполнительного элемента (ИЭ) на коротком активном участке, и/или мощные силовые импульсы при незначительном его перемещении. ЛИЭП используются во многих отраслях науки и техники в качестве электромеханических ускорителей и ударно-силовых устройств [1–3]. В строительстве применяются электромагнитные молоты и перфораторы, устройства для забивания свай и анкеров; в горной промышленности – бутобои, разделители пород, вибраторы; в геологоразведке – вибросейсмоисточники; в машиностроении – приводы станов холодной прокатки труб, прессы, молоты с большим диапазоном энергии удара; в химической и медико-биологической промышленности – вибросмесители и дозаторы. ЛИЭП применяются в магнитно-импульсных устройствах для прессования порошков керамики, очистки емкостей от налипания сыпучих материалов, уничтожения информации на цифровых носителях и др. Такие преобразователи используются в быстродействующей клапанной и коммутационной аппаратуре, в испытательных комплексах для проверки ответственных изделий на ударные нагрузки, в авиационной и космической технике, в исследовательских установках, например, для исследования микрометеоритных ударов на космические или ответственные наземные объекты.

ЛИЭП работают с коротким рабочим циклом и ударной нагрузкой, которая многократно превышает нагрузку традиционных линейных электродвигателей продолжительного действия. Наиболее широко применяются ЛИЭП индукционного (ЛИЭП-И), электродинамического (ЛИЭП-Э) и электромагнитного (ЛИЭП-М) типов [2]. В этих преобразователях происходит электромагнитное взаимодействие подвижного якоря с неподвижным индуктором, возбуждаемым от емкостного накопителя энергии (ЕНЭ). В указанных типах ЛИЭП основное отличие состоит в конструкции подвижного якоря, который обеспечивает разгон ИЭ.

В ЛИЭП-И якорь представляет собой относительно тонкий медный диск, в котором индуцируются вихревые токи от индуктора, вследствие чего между ними возникает электродинамическая сила отталкивания. В ЛИЭП-Э якорь представляет собой подвижную катушку, которая электрически связана с индуктором, вследствие чего между ними также возникает электродинамическая сила отталкивания. В ЛИЭП-М якорь представляет собой относительно толстостенный ферромагнитный диск, на который действует электромагнитная сила притяжения со стороны индуктора.

Для Цитирования:
Болюх В. Ф., Кочерга А. И., , Анализ эффективности линейный импульсных электромеханических преобразователей различных типов. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2018;1-2.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: