В статье обосновывается методика выбора и расчета активных и пассивных параметров ЭМВ НЧК с целью максимального приближения его механической характеристики к желаемому виду и описывается алгоритм мультифизической модели объекта исследования [1]. Зададимся желаемым видом механической характеристики, в которой оптимальному режиму функционирования ЭМВ НЧК соответствует идеальная окружность как геометрическое место точек координат суммарного тягового усилия электромагнита и путем подбора и сопоставления активных и пассивных параметров осуществим мультифизическое моделирование режимов его функционирования.
Для реализации поставленной задачи проведем анализ и уточним исходные начальные данные для конструктивной схемы однотактного ЭМВ НЧК и его механической характеристики, описанных в работе [2], и уточним, и конкретизируем граничные условия по воздушному зазору, а также для минимизации влияния силы тяжести на процесс колебательного движения в электромеханической системе изменим конструктивную схему, в которой способ крепления якоря не связан механически с корпусом электромагнита.
Необходимые и достаточные условия возникновения резонанса напряжений в электрической подсистеме на входе.
Равенство модуле реактивных сопротивлений в катушке с индуктивностью и в конденсаторе, последовательно включенный с обмоткой электромагнита:
Начальный воздушный зазор определяется как сумма текущего его значения и текущего значения перемещения якоря:
исходя из этого
Под термином «начальный воздушный зазор» понимается зазор в момент начала работы (в момент подачи питания) с учетом величины перемещения якоря:
где
коэффициент модуляции, таким образом,
δ0 – определяется как величина максимального при колебаниях якоря воздушного зазора, соответствующего настроечным на резонанс напряжений параметрам колебательного контура, и является достаточным условием возникновения резонанса напряжений:
Энергетика процессов в ЭМВ НЧК достаточно адекватно обьясняется функциональной моделью ЭМВ НЧК как цепи последовательного преобразования электрической энергии питания в механическую работу якоря двигателя [3].