НОВЫЙ РАБОЧИЙ ЦИКЛ ДВУХКАТУШЕЧНОЙ СИНХРОННОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ МАШИНЫ С ИНЕРЦИОННЫМ РЕВЕРСОМ БОЙКА

Л.А. Нейман

doi:10.14529/power160210

Авторы

Л.А. Нейман Новосибирский государственный технический университет

DOI:

https://doi.org/10.14529/power160210

Ключевые слова:

синхронная электромагнитная машина, ударный узел, электропривод, энергия удара, рабочий цикл машины, баланс энергии электромеханической системы, инерционный реверс бой- ка, способ управления

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 импульс-
ной линейной электромагнитной машины на питающую однофазную сеть промышленной частоты. Од-
ним из перспективных направлений решения данной проблемы является разработка новых рабочих цик-
лов электромагнитных машин и реализация новых алгоритмов управления. В качестве базовой конст-
рукции машины рассматривается усовершенствованный вариант двухкатушечной синхронной электро-
магнитной машины ударного действия, предусматривающий разгон ударной массы бойка электромаг-
нитными силами в прямом и обратном направлении за время, равное длительности одного периода на-
пряжения. На примере двухкатушечной синхронной электромагнитной машины ударного действия с
инерционным реверсом бойка рассмотрен новый рабочий цикл и реализован на уровне изобретения но-
вый 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 сниже-
ние амплитуды тока, и уменьшение влияния работы импульсной электромагнитной машины на питаю-
щую сеть за счет подачи на катушки трех полуволн напряжения в течение времени рабочего цикла.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Усанов, К.М. Линейный импульсный электромагнитный привод машин с автономным питанием / К.М. Усанов, Г.Г. Угаров, В.И. Мошкин. – Курган: Изд-во Курганского госуниверситета. – 2006. – 284 с.

Ряшенцев, Н.П. Электромагнитные прессы / Н.П. Ряшенцев, Г.Г. Угаров, А.В. Львицын. – Новосибирск: Наука. – 1989. – 216 с.

Pevchev, V.P. The Superexitation and Efficiency Relation in a Short-stroke Pulsed Electromagnetic Motor of a Seismic Source / V.P. Pevchev // Journal of Mining Sсience. – 2010. – Vol. 46, no. 6. – P. 656–665. DOI: 10.1007/s10913-010-0083-9

Ивашин, В.В. Электромагнитные привода для импульсных и виброимпульсных технологий /

В.В. Ивашин, А.К. Кудинов, В.П. Певчев // Известия вузов. Электромеханика. – 2012. – No 1. – С. 72–75.

Ряшенцев, Н.П. Электромагнитный привод линейных машин / Н.П. Ряшенцев, В.Н. Ряшенцев. – Новосибирск: Наука. – 1985. – 153 с.

Угаров, Г.Г. Перспективы развития силовых электромагнитных импульсных систем / Г.Г. Угаров, В.И. Мошкин // Вестник Курганского государственного университета. Серия: Технические науки. – 2013. – No 29. – С. 88–90.

Прессовое оборудование с линейным электромагнитным приводом для механизации технологических процессов ударной сборки и штамповки мелких изделий / В.А. Аксютин, Л.А. Нейман, В.Ю. Нейман, А.А. Скотников // Актуальные проблемы в машиностроении. – 2015. – No 2. – С. 220–224.

Нейман, Л.А. Синхронный электромагнитный механизм для виброударного технологического оборудования // Справочник. Инженерный журнал с приложением. – 2014. – No 6 (207). – С. 17–19.

Нейман, Л.А. Линейные синхронные электромагнитные машины для низкочастотных ударных технологий / Л.А. Нейман, В.Ю. Нейман // Электротехника. – 2014. – No 12. – С. 45–49.

Нейман, Л.А. Новые конструктивные решения проблемы точной синхронизации возвратно-поступательного движения бойка неуправляемой электромагнитной машины ударного действия / Л.А. Нейман, В.Ю. Нейман // Актуальные проблемы в машиностроении. – 2015. – No 2. – С. 280–285.

Pevchev, V.P. The Use of Micro-CAP Software to Simulate Operating Processes of Electromechanical Impulse Devices / V.P. Pevchev // Russian Electrical Engineering. – 2010. – Vol. 81, no. 4. – P. 213–216. DOI: 10.3103/S1068371210040103

Мошкин, В.И. К расчету усилия удержания интегрированного линейного электромагнитного двигателя / В.И. Мошкин // Электротехника. – 2013. – No 8. – С. 60–64. DOI: 10.3103/S1068371213080105

Нейман, В.Ю. О методике к выбору типа электромагнита по значениям конструктивногофактора / В.Ю. Нейман, Л.А. Нейман, А.А. Петрова // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. – 2011. – No 2. – С. 310–313.

Нейман, Л.А. Применение метода проводимостей для учета силы одностороннего магнитного притяжения асимметричного электромагнита / Л.А. Нейман, В.Ю. Нейман // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2015. – No 2 (97). – С. 214–218.

Нейман, Л.А. Упрощенный расчет электромагнитного ударного привода в повторно-кратковременном режиме работы / Л.А. Нейман, В.Ю. Нейман, А.С. Шабанов // Электротехника. – 2014. – No 12. – С. 50–53. DOI: 10.3103/S1068371214120104

Нейман, Л.А. Исследование перегрузочной способности цикличного электромагнитного привода в зависимости от начального превышения температуры в переходных тепловых режимах / Л.А. Нейман // Электротехника. – 2014. – No 7. – С. 7–12. DOI: 10.3103/S1068371214070098

Нейман, Л.А. Приближенный расчет цикличного электромагнитного привода с учтенным начальным превышением температуры в переходном тепловом процессе нагрева / Л.А. Нейман // Доклады Академии наук высшей школы Российской Федерации. – 2014. – No 1 (22). – С. 113–122.

Оптимизация геометрии линейных электромагнитных двигателей с использованием конечноэлементного моделирования магнитного поля / Ю.Г. Соловейчик, В.Ю. Нейман, М.Г. Персова и др. // Известия вузов. Электромеханика. – 2005. – No 2. – С. 24–28.

Нейман, В.Ю. Расчет показателя экономичности силового электромагнита постоянного тока с помощью моделирования магнитного поля / В.Ю. Нейман, Л.А. Нейман, А.А. Петрова // Транспорт: наука, техника, управление.– 2008. – No 6. – С. 21–24.

Мошкин, В.И. Об оптимальных условиях энергопреобразования в электромагнитных приводах / В.И. Мошкин, А.А. Егоров, Г.Г. Угаров // Вестник Курганского государственного университета. Серия: Технические науки. – 2005. – No 29. – С. 239–240.

Мошкин, В.И. Энергетическая и динамическая эффективность однообмоточных линейных электромагнитных двигателей с возвратной пружиной / В.И. Мошкин, Г.Г. Угаров // Вестник Саратовского государственного технического университета. – 2012. – No 2 с (66). – С. 130–135.

Малинин, Л.И. Предельные силовые характеристики электромагнитных двигателейпостоянного тока / Л.И. Малинин, В.Ю. Нейман // Электротехника. – 2009. – No 12. – С. 61–67. DOI: 10.3103/S1068371209120128

Малинин, Л.И. Определение напряжения преобразования энергии и электромагнитных сил в электромеханических системах / Л.И. Малинин, В.Ю. Нейман // Электричество. – 2008. – No 6. – С. 57–62.

Нейман, Л.А. Анализ процессов энергопреобразования в однокатушечной синхронной электромагнитной машине с двухсторонним выбегом бойка / Л.А. Нейман // Известия Томского политехнического университета. – 2013. – Т. 323, No 4. – С. 112–116.

Нейман, Л.А. Анализ процессов энергопреобразования в двухкатушечной синхронной электромагнитной машине с инерционным реверсом бойка / Л.А. Нейман // Известия Томского политехнического университета. – 2014. – Т. 325, No 4. – С. 157–163.

Способы повышения энергетических показателей однообмоточных импульсных устройств с электромагнитным возбуждением / В.Ю. Нейман, Д.М. Евреинов, Л.А. Нейман и др. // Транспорт: наука, техника, управление: науч. информ. сб. – 2010. – No 8. – С. 29–31.

Нейман, Л.А. Рабочий цикл двухкатушечной синхронной электромагнитной машины со свободным выбегом бойка / Л.А. Нейман, В.Ю. Нейман // Известия вузов. Электромеханика. – 2013. – No 6. – С. 48–52.

Нейман, Л.А. Низкочастотные ударные электромагнитные машины и технологии / Л.А. Нейман, В.Ю. Нейман // Актуальные проблемы в машиностроении. – 2014. – No 1. – С. 256–259.

Нейман, В.Ю. К вопросу о рационализации рабочих процессов и выбора конструктивных схем электромагнитных ударных машин / В.Ю. Нейман // Автоматизированные электромеханические системы: коллектив. моногр. / под ред. В.Н. Аносова; Новосиб. гос. техн. ун-т. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. – С. 155–170.

Электропривод с линейными электромагнитными двигателями // Н.П. Ряшенцев, Г.Г. Угаров, В.Н. Федонин, А.Т. Малов. – Новосибирск: Наука, 1981. – 150 с.

Пат. 2472243 Российская Федерация. Способ управления двухкатушечным электромагнитным двигателем ударного действия / В.Ю. Нейман, А.А. Скотников, Л.А. Нейман, Ю.Б. Смирнова; заявитель и патентообладатель Новосиб. гос. техн. ун-т. – No 2011123809/07; заявл. 10.06.2011. – опубл. 10.01.2013, Бюл. No 1.