ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНОГО ИМПУЛЬСНО-ИНДУКЦИОННОГО ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СХЕМАХ ПИТАНИЯ ИНДУКТОРА

V. F. Bolyukh, A. I. Kocherga, I. S. Schukin

Анотація


На основе разработанной цепной математической модели получены рекуррентные соотношения для расчета взаимосвязанных электромагнитных, механических и тепловых параметров линейного импульсно-индукционного электромеханического преобразователя (ЛИИЭП). Показано, что электромеханические показатели ЛИИЭП со схемой питания индуктора, формирующей апериодический токовый импульс возбуждения, лучше, чем у ЛИИЭП с возбуждением индуктора однополярным токовым импульсом, но хуже, чем у ЛИИЭП с возбуждением индуктора колебательно-затухающим токовым импульсом. В данном преобразователе в процессе работы наиболее сильно нагревается индуктор и наименее нагревается якорь. Показано, что в ЛИИЭП со схемой питания индуктора, формирующей апериодический токовый импульс возбуждения с подключением добавочного емкостного накопителя энергии, все электромеханические показатели выше по сравнению с ЛИИЭП со схемой питания индуктора, формирующей колебательно-затухающий токовый импульс возбуждения. Однако в этом ЛИИЭП возрастают превышения температур активных элементов, особенно сильно – индуктора и снижается КПД

Ключові слова


линейный импульсно-индукционный электромеханический преобразователь; цепная математическая модель; рекуррентные соотношения; схемы питания индуктора; емкостной накопитель энергии; токовый импульс возбуждения индуктора

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF RUS

Посилання


1. Balikci A., Zabar Z., Birenbaum L., Czarkowski D. Improved performance of linear induction launchers. IEEE Transactions on Magnetics, 2005, vol.41, no.1, pp. 171-175. doi: 10.1109/tmag.2004.839283.

2. D.-K. Lim, D.-K. Woo, I.-W. Kim, D.-K. Shin, J.-S. Ro, T.-K. Chung, H.-K. Jung. Characteristic Analysis and Design of a Thomson Coil Actuator Using an Analytic Method and a Numerical Method. IEEE Transactions on Magnetics, 2013, vol.49, no.12, pp. 5749-5755. doi: 10.1109/tmag.2013.2272561.

3. Tomashevsky D.N., Koshkin A.N. Modeling of linear impulse electric motors. Russian Electrical Engineering, 2006, no.1, pp. 24-27. (Rus).

4. ВolyukhV.F., Oleksenko S.V., Shchukin I.S. Comparative analysis of linear pulse electromechanical converters electromagnetic and induction types. Technical Electrodynamics, 2016, no.5, pp. 46-48. (Rus).

5. 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. doi: 10.1109/tmag.2012.2198447.

6. Young-woo Jeong, Seok-won Lee, Young-geun Kim, Hyun-wook Lee. High-speed AC circuit breaker and high-speed OCD. 22nd International Conference and Exhibition on Electricity Distribution (CIRED 2013), 2013, 10-13 June, Stockholm, Paper 608. doi: 10.1049/cp.2013.0834.

7. Li W., Koh C.S. Parametric analysis of Thomson-coil actuator using adaptive equivalent circuit method. Digests of the 2010 14th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation, May 2010, pp. 1-9. doi: 10.1109/cefc.2010.5481673.

8. Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Katkov I.I. The use of fast cryogenic cooling and ferromagnetic core greatly increases efficiency of a linear induction-dynamic converter. Proceedings of the 13th cryogenics 2014 IIR int. conf. Praha, Czech Republic, 7-11 April, 2014, Paper ID: 012, pp. 268-275.

9. Bolyukh V.F., Shchukin I.S. Lineinye induktsionno-dinamicheskie preobrazovateli [Linear induction-dynamic converters]. Saarbrucken, Germany, LAP Lambert Academic Publ., 2014. 496 p. (Rus).

10. Bolyukh V.F., Markov A.M., Luchuk V.F., Shchukin I.S.. Energy processes and efficiency of a dynamic induction percussion converter. Electrical engineering and electromechanics, 2009, no.2, pp. 9-14. (Rus). doi: 10.20998/2074-272X.2009.2.02.

11. Bolyukh V.F., Markov A.M., Luchuk V.F., Shchukin I.S. Theoretical and experimental studies of an induction-dynamic motor excited from a polar capacitive reservoir. Technical electrodynamics. Thematic issue «Problems of modern electrical engineering». 2006, part 2, pp. 65-70. (Rus).

12. Ivashin V.V., Ivannikov N.A. Induktsionno-dinamicheskiy privod [Induction-dynamic drive]. Patent Russian Federation, no. 2485614, 2013. (Rus).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.     Balikci A., Zabar Z., Birenbaum L., Czarkowski D. Improved performance of linear induction launchers // IEEE Transactions on Magnetics. – 2005. – vol.41. – no.1. – pp. 171-175. doi: 10.1109/tmag.2004.839283.
2.     D.-K. Lim, D.-K. Woo, I.-W. Kim, D.-K. Shin, J.-S. Ro, T.-K. Chung, H.-K. Jung. Characteristic Analysis and Design of a Thomson Coil Actuator Using an Analytic Method and a Numerical Method // IEEE Transactions on Magnetics. – 2013. – vol.49. – no.12. – pp. 5749-5755. doi: 10.1109/tmag.2013.2272561.
3.     Томашевский Д.Н., Кошкин А.Н. Моделирование линейных электродвигателей импульсного действия // Электротехника. – 2006. – №1. – С. 24-27.
4.     Болюх В.Ф., Олексенко С.В., Щукин И.С. Сравнительный анализ линейных импульсных электромеханических преобразователей электромагнитного и индукционного типов // Технічна електродинаміка. – 2016. – №5. – С. 46-48.
5.     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. doi: 10.1109/tmag.2012.2198447.
6.     Young-woo Jeong, Seok-won Lee, Young-geun Kim, Hyun-wook Lee. High-speed AC circuit breaker and high-speed OCD // 22nd International Conference and Exhibition on Electricity Distribution (CIRED 2013). – 2013, 10-13 June, Stockholm. – Paper 608. doi: 10.1049/cp.2013.0834.
7.     Li W., Koh C.S. Parametric analysis of Thomson-coil actuator using adaptive equivalent circuit method // Digests of the 2010 14th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation. – May 2010. – pp. 1-9. doi: 10.1109/cefc.2010.5481673.
8.     Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Katkov I.I. The use of fast cryogenic cooling and ferromagnetic core greatly increases efficiency of a linear induction-dynamic converter // Proceedings of the 13th cryogenics 2014 IIR international conference. – Praha, Czech Republic. – 7-11 April, 2014. – Paper ID: 012. – pp. 268-275.
9.     Болюх В.Ф., Щукин И.С. Линейные индукционно-динамические преобразователи. Saarbrucken, Germany: LAP Lambert Academic Publishing, 2014. – 496 с.
10.  Болюх В.Ф., Марков А.М., Лучук В.Ф., Щукин И.С. Энергетические процессы и эффективность индукционно-динамического преобразователя ударного действия // Електротехніка і електромеханіка. – 2009. – №2.– С. 9-14. doi: 10.20998/2074-272X.2009.2.02.
11.  Болюх В.Ф., Марков А.М., Лучук В.Ф., Щукин И.С. Теоретические и экспериментальные исследования индукционно-динамического двигателя, возбуждаемого от полярного емкостного накопителя // Технічна електродинаміка. Тематичний випуск «Проблеми сучасної електротехніки». − 2006. – Ч.2. – С. 65-70.
12.  Патент РФ № 2485614. МПК H01F7/06, G01V1/04. Индукционно-динамический привод / Ивашин В.В., Иванников Н.А. – Заявл. 03.08.2011. – Опубл. 20.06.2013, Бюл. №17.




DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2018.1.03

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2018 V. F. Bolyukh, A. I. Kocherga, I. S. Schukin


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)