Особенности возбуждения линейного электромеханического преобразователя индукционного типа от источника переменного тока

Автор(и)

  • V.F. Bolyukh Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Україна https://orcid.org/0000-0001-9115-7828
  • Yu.V. Kashansky Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Україна
  • I.S. Schukin ТОВ "Фірма "ТЕТРА, LTD", Україна

DOI:

https://doi.org/10.20998/2074-272X.2021.1.01

Ключові слова:

линейный электромеханический преобразователь индукционного типа, математическая модель, скоростной и ударно-силовой режим работы, источник переменного тока, максимальная скорость, импульс электродинамической силы

Анотація

Разработана цепная математическая модель линейного электромеханического преобразователя индукционного типа при возбуждении от источника переменного тока, в которой решения уравнений, описывающие взаимосвязанные электрические, магнитные, механические и тепловые процессы, представлены в рекуррентном виде. Установлено, что при работе преобразователя в ударно-силовом режиме электродинамическая сила изменяется с удвоенной частотой, принимая как положительные, так и отрицательные значения. Положительные значения силы превышают отрицательные и величина импульса электродинамической силы с каждым периодом увеличивается. В зависимости от начальной фазы напряжения относительное изменение величины импульса силы составляет 1,5 %. При работе преобразователя в скоростном режиме максимальный ток в обмотке индуктора в первый полупериод имеет наибольшее значение, но через несколько периодов принимает постоянное значение. В зависимости от начальной фазы напряжения относительное изменение максимальной скорости обмотки якоря составляет 2,5 %.

Біографії авторів

V.F. Bolyukh, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Україна

Д.т.н., професор

Yu.V. Kashansky, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Україна

Аспірант

I.S. Schukin, ТОВ "Фірма "ТЕТРА, LTD", Україна

К.т.н., доцент

Посилання

Guangcheng F., Wang Y., Xu Q., Xinyi N., Yan Z. Design and analysis of a novel three-coil reconnection electromagnetic launcher. IEEE Transactions on Plasma Science, 2019, vol. 47, no. 1, pp. 814-820. doi: https://doi.org/10.1109/tps.2018.2874287.

Go B.-S., Le D.-V., Song M.-G., Park M., Yu I.-K. Design and electromagnetic analysis of an induction-type coilgun system with a pulse power module. IEEE Transactions on Plasma Science, 2019, vol. 47, no. 1, pp. 971-976. doi: https://doi.org/10.1109/tps.2018.2874955.

Angquist L., Baudoin A., Norrga S., Nee S., Modeer T. Low-cost ultra-fast DC circuit-breaker: Power electronics integrated with mechanical switchgear. 2018 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), 2018, Lyon, pp. 1708-1713. doi: https://doi.org/10.1109/icit.2018.8352439.

Vilchis-Rodriguez D.S., Shuttleworth R., Barnes M. Modelling thomson coils with axis-symmetric problems: practical accuracy considerations. IEEE Transactions on Energy Conversion, 2017, vol. 32, no. 2, pp. 629-639. doi: https://doi.org/10.1109/tec.2017.2651979.

Kondratiuk M., Ambroziak L. Concept of the magnetic launcher for medium class unmanned aerial vehicles designed on the basis of numerical calculations. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2016, vol. 54, iss. 1, pp. 163-177. doi: https://doi.org/10.15632/jtam-pl.54.1.163.

Liu X., Yu X., Ban R., Li Z. Analysis of the capacitor-aided meat grinder circuits for an inductive pulsed power supply. IEEE Transactions on Plasma Science, 2017, vol. 45, no. 7, pp. 1339-1346. doi: https://doi.org/10.1109/tps.2017.2705179.

Gorodzha K.A., Podoltsev O.D., Troshchinsky B.A. Electromagnetic processes in pulse electrodynamic emitter for exciting elastic oscillations in concrete structures. Technical Electrodynamics, 2019, no. 3, pp. 23-28. doi: https://doi.org/10.15407/techned2019.03.023.

Yadong Z., Ying W., Jiangjun R. Capacitor-driven coil-gun scaling relationships. IEEE Transactions on Plasma Science, 2011, vol. 39, no. 1, pp. 220-224. doi: https://doi.org/10.1109/tps.2010.2052266.

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

Driga M.D., Weldon W.F., Woodson H.H. Electromagnetic induction launchers. IEEE Transaction on Magnetics, 1986, vol. 22, no. 6, pp. 1453-1458. doi: https://doi.org/10.1109/tmag.1986.1064639.

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: https://doi.org/10.1109/tmag.2004.839283.

Bolyukh V.F., Kocherga A.I., Schukin I.S. Investigation of a linear pulse-induction electromechanical converter with different inductor power supply circuits. Electrical Engineering & Electromechanics, 2018, no.1, pp. 21-28. doi: https://doi.org/10.20998/2074-272x.2018.1.03.

Bolyukh V.F., Katkov I.I. Influence of the Form of Pulse of Excitation on the Speed and Power Parameters of the Linear Pulse Electromechanical Converter of the Induction Type. Volume 2B: Advanced Manufacturing, Nov. 2019, 8 p. doi: https://doi.org/10.1115/imece2019-10388.

Bolyukh V.F. Effect of electric conducting element on indicators of linear pulse electromechanical converter induction type. Technical Electrodynamics, 2020, no. 3, pp. 22-29. doi: https://doi.org/10.15407/techned2020.03.022.

Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Schukin I.S. Efficiency of linear pulse electromechanical converters designed to create impact loads and high speeds. Electrical Engineering & Electromechanics, 2015, no. 3, pp. 31-40. doi: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2015.3.05.

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: https://doi.org/10.3103/S1068371212100045.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-02-23

Як цитувати

Bolyukh, V. ., Kashansky, Y. ., & Schukin, I. . (2021). Особенности возбуждения линейного электромеханического преобразователя индукционного типа от источника переменного тока. Електротехніка і Електромеханіка, (1), 3–9. https://doi.org/10.20998/2074-272X.2021.1.01

Номер

Розділ

Електричні машини та апарати