DOI: https://doi.org/10.20998/%x

Взаємозв’язок між нестаціонарними фізичними процесами в силових пристроях електромеханіки

Володимир Терентійович Чемерис, Ірина Олексіївна Бородій

Анотація


Розглянуто особливості нестаціонарних фізичних процесів, що супроводжують електромеханічне перетворення енергії, та їхній взає-
мозв’язок. Перелік цих процесів різниться в залежності від того, чи працюють пристрої переважно у стаціонарних режимах, чи для них є
типовим перехідний (імпульсний) або повторний короткочасний режим навантаження. Крім основних виявів дії електричного струму, тобто
джоулевої дисипації та пондеромоторних сил, специфіка окремих пристроїв вимагає враховувати такі явища, як нестаціонарна дифузія елек-
тромагнітного поля, дифузія тепла або дифузія речовини (як в системах індукційного переплаву металів тощо). Взаємозв’язок та перехресні
впливи цих процесів представлені у статті у вигляді розгорнутої блок-схеми, що відображає найбільш суттєві явища, що потребують першо-
чергової уваги при аналізі або моделюванні імпульсних електромеханічних пристроїв (генераторів імпульсного струму або електромагніт-
них прискорювачів масивних тіл).


Ключові слова


Електромеханічні перетворювачі; нестаціонарна дифузія поля; дифузія тепла; дифузія речовини; взаємозв’язок процесів; перехресний вплив; блок-схема.

Повний текст:

PDF

Посилання


Podoltsev A. D., Kucheryavaya I. N. Elementy teorii i rascheta electromagnitnyh processov v provodyashchih sredah. [The elements of theory and numerical simulation of electromagnetic processes in conducting media]. Kyiv Institute of Electrodynamics National Academy of Science of Ukraine. 1999. 363 p.

Glebov I. A., Kasharsky E. G., Rutberg F. G. Sinhronnyie generatory kratkovremennoho i udarnogo deistviya. [Synchronous generators of short-time and shock operation]. Leningrad: Nauka. 1985. 224 p.

Druzhinin A. S., Kuchinsky V. G., Larionov B. A. Kompressionnye generatory [Compression generators]. Physics and techniques of pulsed systems ed. Eu. P. Velihov. Moscow: Energoatomizdat, 1987, pp. 280-295.

Doyle M. R., Samuel D. J., Conway T., and Klimowski R. R. Electromagnetic Aircraft Launch System – EMALS. IEEE Trans. on Magnetics. 1995, vol. 31, no. 1, pp. 528-533.

Reck B. First design study of an electrical catapult fir unmanned air vehicles in the several hundred kilogram range. IEEE Trans. on Magnetics. 2003, vol. 39, no. 1, pp. 310-313.

Milykh V. I. Issledovaniye impul’snogo rezhima vozbuzhdeniya lineynogo elektrodvigatelya [Investigation of pulsed mode of escitation for linear electrical motor]. Elektrotekhnika [Electrical Engineering]. 1994, no. 10, pp. 3-9.

Zlatin N. A., Krasilshchikοv A. P., Mishin G. I., Popov N. N. Ballisticheskie ustanovki i ih primenenie v experimental’nyh issledovaniyah. [Ballistic installations and their application in experimental researches]. Moscow: Nauka, 1974, p. 344.

Taiev I. S. (editor). Teoriya elektricheskih apparatov [Theory of electric apparatus]. Moscow: Vysshaya shkola [High School Publ.], 1987: 352. Print.

Krishchuk N. G., Vaskovsky Υu. Ν., Bondar L. N. Matematicheskoye modelirovaniye elektromagnitnyh polej i dzhoulevyh poter’ v rel’sovom uskoritele [Mathematic simulation of electromagnetic fields and Joule’s losses in rail accelerator]. Tehnicheskaya elektrodinamika. 1994 no. 1. pp. 42-46.

Podoltsev A. D., Kucheryavaya I. N. Kompiuternoye modelirovanie elektromagnitnyh i teplovyh processov v technologicheskih ustanovkah s materialah slozhnoy struktury [Computer simulation of

electromagnetic and thermal processes in the technological installations and in materials of complex structure]. Proc. of Institute of electrodynamics, NAS of Ukraine. 2005, no. 2(11), part 2, pp. 14-17.

Young F. J. and Hughes W. F. Rail and armature current distributions in electromagnetic launchers. IEEE Trans. on Magnetics. 1982, vol. 18, no. 1, pp. 33-41.

Thiagarajan V. and Hsieh K. T. A magnetofluid mechanical model to describe rail-armature interface phenomena. IEEE Trans. On Magnetics. 2007, vol. 43, no. 1, pp. 198-203.

Chemerys V. T. Rail accelerator as continuous commutation process. IEEE Trans. on Plasma Science, 2015, vol. 43, no. 3, part II, pp. 869-877.

Pavliotis G. A., Stuart A. M. Μultiscale methods: Αveraging and Ηomogenization. Berlin, Heidelberg, 2007. p. 307.

Tartar L. The general theory of homogenization. Berlin, Heidelberg, 2009, p. 470.

Podoltsev A. D., Kucheryavay I. N. Mnogomasshtabnoye modelirovanie v elektrotechnike. [Multiscale modeling in electrical engineering]. Kyiv, Institute of Electrodynamics, National Academy of Science of Ukraine, 2011, p. 256.

Sanchez-Palencia E. Neodnorodnye sredy i teorija kolebanij [Nonhomogeneous media and vibration theory]. New York, Springer- Verlag, 1980. 472 p.

Bahvalov N. S., Panasenko G. P. Osredneniye processov v periodicheskih strukturah. Matematicheskiye zadachi mehaniki kompozitsionnyh materialov [Averaging of processes in periodic structures. Mathematic problems of mechanics of composite materials]. Moscow, Nauka Publ., PhysMatLit, 1964. 352 p.

Bardzokas D. I., Zobnin A. I. Matematicheskoye modelirovaniye fizicheskih processov v kompozitsionnyh materialah periodicheskoy struktury [Mathematic simulation of physical processes in composite materials of periodic structure]. Moscow, Editorial URSS, 2003. 376 p.

El Feddi M., Ren Z., Razek A., Bossavit A. Homogenization technique for Maxwell equations in periodic structures. IEEE Trans. On Magnetics. 1997, vol. 33, no. 2, pp. 1382-1385.

Zobnin A. I., Kudryavtsev B. A., Parton V. Z. Uravneniya Makswella dlya neodnorodnoj sredy s periodicheskoj structuroj [Equations of Maxwell for non-uniform medium of periodic structure]. Izvestiya Akademii Nauk Armyanskoj SSR [Notes of Armenian Academy of Science]. 1990, vol. 43, no. 1 (Mechanics), pp. 19-26.

Shelukhin V. V., Terentev S. A. Frequency dispersion of dielectric permittivity and electric conductivity of rocks via two-scale homogenization of the Maxwell equations. Progress In Electromagnetics Research. 2009, vol. 14, pp. 175–202.

Weinan E., Bjorn Engquist, Xiantao Li, Weiqing R., Vanden- Eijnden E. The Heterogeneous Multiscale Method: A Review. Available at: web.math.princeton.edu/multiscale/review.pdf. (accessed 01.12.2016).

Dashuk P. N., Zajenc S. L., Komel'kov V. S. Tehnika bol’shyh impulsnyh tokov i magnitnyh polej [The high currents and magnetic fields techniques]. Moscow : Atomizdat, 1970,: 470 p.

Maksymiuk J. Aparaty elektryczne. [Electric apparatus]. Warszawa : Wydavnictwa Naukowo-Technichne, 1997, 292 p.

Milykh V. I., Pavlenko T. P. Jelektricheskie kontakty dlja avtomaticheskih vykljuchatelej i jelektromagnitnyh kontaktorov [Electrical contacts for circuit breakers and electromagnetic contactors]. Elektrotehnicheskiye I kompiuternye systemy [Electrotechnical and computer systems]. 2011, vol. 3 (79), pp. 325-26.

Namitokov K. K. Elektroerozionnyie yavleniya [Electro-erosion phenomena]. Moscow : Energiya, 1978, 456 p.

Butkevitch G. V., Belkin G. S., Vedeshenkov N. A., Zhavoronkov M. A. Elektricheskaya eroziya silnotochnyh kontaknov i elektrodov [Electrical erosion of high-current contacts and electrodes]. Moscow : Energiya, 1978, 256 p.

Bolukh V. F., Dan’ko V. G. Liniy’ni electromehanichni peretvoryuvachi impulsnoyi diyi [Linear electromechanical converters of pulsed operation]. Kharkiv : National technical university “Kharkiv Politechnical Institute”, 2006, 260. p.

Raychenko A. I. Matematicheskaya teoriya diffuzii v prilozheniyah. [Mathematical theory of diffusion in applications]. Institute of material science, National Academy of Sciences of Ukraine. Kiev : Naukova Dumka Publ., 1981, 396 p.

Podoltsev O. D., Kucheriava I. M. Multifizicheskoye modelirovaniye elektrotechnicheskih ustroistv [Multiphysics modeling of electrotechnical devices]. Tehnichna Elektrodynamika [Technical electrodynamics]. 2015, vol. 2, pp. 3-15.