DOI: https://doi.org/10.20998/2409-9295.2020.3.02

Вплив форми імпульсу збудження на силові та швидкісні показники лінійних ударних електромеханічних перетворювачів індукційного та електродинамічного типів

Володимир Федорович Болюх, Ігор Сергійович Щукін

Анотація


На основі математичної моделі, що враховує взаємозалежні електричні, магнітні, механічні та теплові процеси, досліджено вплив коливально-загасаючого, однонапівперіодного і аперіодичного імпульсів збудження на показники лінійних ударних електромеханічних перетворювачів (ЛУЕП) індукційного і електродинамічного типів в режимах неробочого ходу, навантаження і гальмування. Показано, що найбільш високі швидкісні показники виникають в режимі неробочого ходу, коли обмотка якоря розганяється без виконавчого елемента, а найбільш високі силові показники - в режимі гальмування, при якому якір нерухомий. Встановлено, що найбільшу швидкість (18,95 м/с) забезпечує ЛУЕП електродинамічного типу при збудженні однонапівперіодним і коливально-загасаючим імпульсами в режимі неробочого ходу. Найбільший ККД (29,2%) має ЛУЕП електродинамічного типу при збудженні однонапівперіодним імпульсом в режимі неробочого ходу. Найбільшу величину імпульсу електродинамічних зусиль (19,2 Н∙с) розвиває ЛУЕП індукційного типу в режимі гальмування. Найбільше перевищення температури обмотки індуктора (1,7 К) відбувається в ЛУЕП індукційного типу в режимі неробочого ходу, а найбільше перевищення температури обмотки якоря (0,7 К) – в ЛУЕП електродинамічного типу в режимі гальмування

Ключові слова


Лінійний ударний електромеханічний перетворювач; електричні; магнітні; механічні та теплові процеси; силові і швидкісні показники; режим неробочого ходу; навантаження і гальмування.

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


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

Chemerys V.T., Bolyukh V.F. Prospectives of new coilgun design development. Artilleriyskoye i strelkovoye vooruzheniye – Artillery and small arms, 2008, no 3, pp. 44-52.

Bokov A.A.,.Boltachev G.Sh, Volkov N.B. Odnoosnoye kompaktirovaniye nanoporoshkov na magnitno-impul'snom presse [Uniaxial compaction of nanopowders on a magnetic pulse press]. Journal of Technical Physics, 2013, Vol. 83, no. 10, pp. 68-77.

Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Shchukin I.S. Sravnitel'nyy analiz lineynykh impul'snykh elektromekhanicheskikh preobrazovateley elektromagnitnogo i induktsionnogo tipov [Comparative analysis of linear pulsed electromechanical converters of electromagnetic and induction types]. Technical Electrodynamics, 2016, no. 5, pp. 46-48. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2016.05.046.

Bissal A., Magnusson J., Engdahl G. Comparison of two ultra-fast actuator concept. IEEE Transactions on Magnetics, 2012, vol. 48, no.11, pp. 3315–3318.

Bolyukh V.F., Kashanskyi Yu.V., Schukin I.S. Sravnitel'nyy analiz silovykh i skorostnykh pokazateley lineynykh impul's-nykh elektromekhanicheskikh preobrazovateley elektrodinami-cheskogo i

induktsionnogo tipov [Comparative analysis of power and speed indicators of linear pulse electromechanical converters of electrodynamic and induction types]. Technical Electrodynamics, 2019, no. 6, pp. 35-42. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2019.06.035

Akarachkin S.A., Annenkov Yu.M., Ivashutenko A.S., Sivkov A.A. Radial'nyy magnitnooimpul'snyy press sovmeshchennoy elektrodinamicheskoy i induktsionnoy sistemy [Radial magnetic pulse press combined electrodynamic and induction systems]. Electricity, 2012, no. 6, pp. 65-69.

Bolyukh V.F., Kocherga A.I., Shchukin I.S. Issledovaniye lineynogo impul'sno-induktsionnogo elektromekhanicheskogo preobrazovatelya pri razlichnykh skhemakh pitaniya induktora [Investigation of a linear pulse-induction electromechanical converter with various inductor power supply circuits]. Electrotekhnika i Electromekhanika – Electrical engineering & electromehanics, 2018, no. 1, pp. 21-28. DOI: https://doi.org/10/20998/2074-272X.2018.1.03.

Gorodzha A.D., Gorodzha K.A, Troshchinsky B.O., Pogrebny O.A. Raschet parametrov impul'snogo elektrodinamicheskogo izluchatelya uprugikh voln [Calculation of the parameters of a pulsed electrodynamic emitter of elastic waves]. Pracі ІED NASU, 2018, issue 51, pp. 125-131.

Li W., Koh C.S. Parametric analysis of Thomson-coil actuator using adaptive equivalent circuit method, 14th biennial IEEE conference on electromagnetic field computation, digital object identifier, 2010, pp. 1–9.

Bolyukh V.F., Shchukin I.S. The thermal state of an electromechanical induction converter with impact action in the cyclic operation mode // Russian Electrical Engineering, 2012, Vol. 83, no 10. - pp. 571 – 576. doi: 10.3103/s1068371212100045.

Bolyukh V.F. Kashanskyi Yu.V., Shchukin I.S. Vliyaniye geometricheskikh parametrov induktora i yakorya na pokazateli lineynogo impul'snogo elektromekhanicheskogo preobrazovatelya elektrodinamicheskogo tipa [The influence of the geometrical parameters of the inductor and the armature on the performance of a linear pulse electromechanical converter of electrodynamic type]. Electrotekhnika i Electromekhanika – Electrical engineering & electromehanics, 2019, no. 3, pp. 11-17. DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2019.3.02.