Новый рабочий цикл двухкатушечной синхронной электромаг-нитной машины с инерционным реверсом бойка

Людмила Андреевна Нейман

Аннотация


При разработке новых виброударных технологий в промышленности широкое практическое приме-нение получили импульсные электромагнитные машины ударного действия, для которых синхронная частота механических колебаний бойка равна или кратна частоте питающей сети. Актуальность иссле-дований обусловлена необходимостью повышения энергии удара и снижения влияния работы импульсной линейной электромагнитной машины на питающую однофазную сеть промышленной частоты. Одним из перспективных направлений решения данной проблемы является разработка новых рабочих циклов электромагнитных машин и реализация новых алгоритмов управления. В качестве базовой конструкции машины рассматривается усовершенствованный вариант двухкатушечной синхронной электромагнитной машины ударного действия, предусматривающий разгон ударной массы бойка электромагнитными силами в прямом и обратном направлении за время, равное длительности одного периода напряжения. На примере двухкатушечной синхронной электромагнитной машины ударного действия с инерционным реверсом бойка рассмотрен новый рабочий цикл и реализован на уровне изобретения новый способ управления, позволяющий уменьшить влияние работы электропривода на питающую сеть. На основе баланса энергий электромеханической системы рассмотрен процесс энергопреобразования за полный рабочий цикл, учитывающий взаимодействие между всеми элементами конструкции ударного узла. Реализация нового способа управления, в сравнении с известным способом, обеспечивает снижение амплитуды тока, и уменьшение влияния работы импульсной электромагнитной машины на питающую сеть за счет подачи на катушки трех полуволн напряжения в течение времени рабочего цикла.

Ключевые слова


синхронная электромагнитная машина; ударный узел; электропривод; энергия удара; рабочий цикл машины; баланс энергии электромеханической системы; инерционный реверс бойка; способ управления

Полный текст:

PDF

Литература


Usanov K.M., Ugarov G.G., Moshkin V.I. Lineynyy impul'snyy elektromagnitnyy privod mashin s avtonomnym pitaniem [Linear Pulse Electromagnetic Drive Machine with Battery]. Kurgan, Kurgan University Publ., 2006. 284 p.

Ryashentsev N.P., Ugarov G.G., L'vitsyn A.V. Elektromagnitnye pressy [Electromagnetic Press]. Novosi-birsk, Nauka Publ., 1989. 216 p.

Pevchev V.P. The Superexitation and Efficiency Relation in a Short-stroke Pulsed Electromagnetic Motor of

a Seismic Source. Journal of Mining Science, 2010, vol. 46, no. 6, pp. 656–665. DOI: 10.1007/s10913-010-0083-9

Ivashin V.V., Kudinov A.K., Pevchev V.P. [Electromagnetic Drives for Pulse and Pulse Vibration Technology]. Izvestiya VUZ. Elektromekhanika [Higher School Proceedings. Electromechanics], 2012, no. 1, pp. 72–75. (in Russ.)

Ryashentsev N.P., Ryashentsev V.N. Elektromagnitnyy privod lineynykh mashin [The Electromagnetic

Linear Actuator Machines]. Novosibirsk, Nauka Publ., 1985. 153 p.

Ugarov G.G., Moshkin V.I. [Prospects for the Development of Power Electromagnetic Pulse System]. Bul-letin of the Kurgan State University. Series: Engineering Technical Science, 2013, no. 29, pp. 88–90. (in Russ.)

Aksyutin V.A., Neyman V.Yu., Skotnikov A.A. [Press Equipment with a Linear Electromagnetic Drive for Mechanization of Technological Processes Shock Assembly and Stamping Small Parts]. Actual Problems in Me-chanical Engineering, 2015, no. 2, pp. 220–224. (in Russ.)

Neyman L.A. [Simultaneous Electromagnetic Mechanism for Vibro-impact Process Equipment]. Spravochnik. Inzhenernyy zhurnal s prilozheniem [Directory. Engineers with the Application Log], 2014, no. 6 (207), pp. 17–19. (in Russ.)

Neyman L.A., Neyman V.Yu. [Linear Synchronous Electromagnetic Machine for Low-frequency Percus-sion Technology]. Russian Electrical Engineering, 2014, no. 12, pp. 45–49. (in Russ.)

Neyman L.A., Neyman V.Yu. [The New Design to Solve the Problem Precise Timing of the Reciprocating Movement of the Striker Unguided Electromagnetic Machines Impact]. Aktual'nye problemy v mashinostroenii [Actual Problems in Engineering], 2015, no. 2, pp. 280–285. (in Russ.)

Pevchev V.P. [The Use of Micro-CAP Software to Simulate Operating Processes of Electro¬mechanical Impulse Devices]. Russian Electrical Engineering, 2010, vol. 81, no. 4, pp. 213–216. DOI: 10.3103/S1068371210040103

Moshkin V.I. [The Calculation of Holding Force of the Integrated Linear Electromagnetic Motor]. Rus-sian Electrical Engineering, 2013, no. 8, pp. 60–64. (in Russ.) DOI: 10.3103/S1068371213080105

Neyman V.Yu., Neyman L.A., Petrova A.A. [On the Method to the Choice of Solenoid for the Construc-tive Factor]. Nauchnye problemy transporta Sibiri i Dal'nego Vostoka [Transport Scientific Problems in Siberia and Far East], 2011, no. 2, pp. 310–313. (in Russ.)

Neyman L.A., Neyman V.Yu. [Application of the Method to Account for the Strength of the Conduc-tivities Unilateral Asymmetric Magnetic Attraction of the Electromagnet]. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta [Bulletin of Irkutsk State Technical University], 2015, no. 2 (97), pp. 214–218.

(in Russ.)

Neyman L.A, Neyman V.Yu., Shabanov A.S. [Simplified Calculation of the Electromagnetic Shock Drive Intermittent Operation]. Russian Electrical Engineering, 2014, no. 12, pp. 50–53. (in Russ.) DOI: 10.3103/S1068371214120104

Neyman L.A. [The Study of Cyclic Overload Capacity Electromagnetic Drive Depending on the Initial Temperature Rise in the Transient Thermal Conditions]. Russian Electrical Engineering, 2014, no. 7, pp. 7–12.

(in Russ.) DOI: 10.3103/S1068371214070098

Neyman L.A. [An Approximate Calculation of the Cyclic Magnetic Drive with Discounted Initial Tem-perature Rise in the Transient Thermal Heating Process]. Doklady Akademii nauk vysshey shkoly Rossiyskoy Federatsii [Reports of the Sciences Academy of Higher School of the Russian Federation], 2014, no. 1 (22),

pp. 113–122. (in Russ.)

Soloveychik Yu.G., Neyman V.Yu., Persova M.G., Royak M.E., Smirnova Yu.B., Petrov R.V. [Opti-mization of the Geometry of Linear Electromagnetic Motors Using Finite Element Modeling of the Magnetic Field]. Izvestiya vuzov. Elektromekhanika [Proceedings of the Universities. Electromechanics], 2005, no. 2,

pp. 24–28. (in Russ.)

Neyman V.Yu., Neyman L.A., Petrova A.A. [The Indicator of the Power Efficiency of an Electromagnet DC through Simulation of the Magnetic Field]. Transport: nauka, tekhnika, upravlenie [Transport: Science, Tech-nology, Management], 2008, no. 6, pp. 21–24. (in Russ.)

Moshkin V.I., Egorov A.A., Ugarov G.G. [Optimal Conditions of Energy Conversion in Electromagnetic Actuators]. Vestnik Kurganskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Tekhnicheskie nauki [Bulletin of the Kurgan State University. Series: Technical Science], 2005, no. 29, pp. 239–240. (in Russ.)

Moshkin V.I., Ugarov G.G. [Energy Efficiency and Dynamic Two-winding Linear Electromagnetic Motors with Spring Return]. Vestnik Saratovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta [Bulletin of Saratov State Technical University], 2012, no. 2 s (66), pp. 130–135. (in Russ.)

Malinin L.I., Neyman V.Yu. [Limit the Power of the Electromagnetic Characteristics of DC Motors]. Rus-sian Electrical Engineering, 2009, no. 12, pp. 61–67. (in Russ.) DOI: 10.3103/S1068371209120128

Malinin L.I., Neyman V.Ju. [Definition of Energy Conversion and Voltage Electromagnetic Forces in Electromechanical Systems]. Electricity, 2008, no. 6, pp. 57–62. (in Russ.)

Neyman L.A. [Analysis of the Processes of Energy Conversion in the Single Coil of an Electromagnetic Synchronous Machine with Double Coast Striker]. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta [News of The Tomsk Polytechnic University], 2013, no. 4, T323, pp. 112–116. (in Russ.)

Neyman L.A. [Analysis of the Processes of Energy Conversion in Two-winding Synchronous Electro-magnetic Machine Inertial Reverse Striker]. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta [News of

the Tomsk Polytechnic University], 2014, vol. 325, no. 4, pp. 157–163. (in Russ.)

Neyman V.Yu., Evreinov D.M., Neyman L.A., Skotnikov A.A., Smirnova Yu.B. [Ways to Improve

the Energy Performance of One-winding Pulse Devices with Electromagnetic Excitation]. Transport: nauka, tekhnika, upravlenie: Nauchnyy informatsionnyy sbornik [Transport: Science, Technology, Management: Scien-tific Information Proceedings], 2010, no. 8, pp. 29–31. (in Russ.)

Neyman L.A., Neyman V.Yu. [Duty Cycle of Two-winding synchronous Electromagnetic Machine with Coasting Striker]. Izvestiya vuzov. Elektromekhanika [Proceedings of the Universities. Electromechanics], 2013, no. 6, pp. 48–52. (in Russ.)

Neyman L.A., Neyman V.Yu. [Low-frequency Electromagnetic Drum Machines and Technologies].

Aktual'nye problemy v mashino-stroenii [Actual Problems in Mechanical Engineering], 2014, no. 1. pp. 256–259. (in Russ.)

Neyman V.Yu. [On the Question of the Rationalization of Business Processes and the Selection of Design Schemes Electromagnetic Drum Machines]. Avtomatizirovannye elektromekhanicheskie sistemy: kollektivnaya monografiya [Automated Electromechanical Systems: Collective Monograph], Novosibirsk State Technical Uni-versity, Anosova V.N. (Ed). Novosibirsk, NGTU Publ., 2004, pp. 155–170. (in Russ.)

Ryashentsev N.P., Ugarov G.G., Fedonin V.N., Malov A.T. Elektroprivod s lineynymi elektromagnitnymi dvigatelyami [Electrodrive with Linear Electromagnetic Motor]. Novosibirsk, Nauka Publ., 1981. 150 p.

Neyman V.Yu., Skotnikov A.A., Neyman L.A., Smirnova Yu.B. Sposob upravleniya dvukhkatushechnym elektromagnitnym dvigatelem udarnogo deystviya [A Method of Controlling an Electromagnetic Motor Two-winding Percussion]. Patent RF 2472243 RF, no. 2011123809/07; decl. 10.06.2011; publ. 10.01.2013, Bul. no. 1.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power160210

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.