Influence of the shape of the input pulses on the characteristics of hybrid electromagnetic system with magnetic flux modulation

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20998/2074-272X.2021.3.01

Ключові слова:

моделювання методом скінченних елементів, гібридна електромагнітна система, модуляція магнітного потоку, постійні магніти

Анотація

Вступ. У наш час прискорене вдосконалення існуючих і винахід нових матеріалів та обладнання є необхідною умовою вдосконалення відомих електромагнітних конструкцій, що використовуються в різних пристроях, а також для розробки нових виробів. Досліджується нова конструкція гібридної електромагнітної системи з модуляцією магнітного потоку (ГЕСМММ). Конструкція складається з: феромагнітної каркасу з повітряними зазорами, вхідних та вихідних котушок та постійних магнітів. Дві вхідні котушки, підключені до імпульсного джерела живлення, використовуються для зміни шляху постійного магнітного потоку, що створюється постійними магнітами. Вхідні імпульси різної форми подаються на вхідні котушки, а сигнали у вихідних котушках отримуються та порівнюються. Основна мета роботи – знайти форму вхідних імпульсів, що призводить до вищої вихідної потужності в порівнянні з іншими формами. Методи. Метод скінченних елементів та програмне забезпечення COMSOL використовуються для комп'ютерного моделювання запропонованої конструкції, де проводиться аналіз зв'язаних електромагнітного поля та електричного кола. Результати. Реалізовано та досліджено математичну та числову тривимірну модель нової конструкції ГЕСМММ. Модель дозволяє розрахувати та порівняти енергетичну ефективність досліджуваного пристрою, коли застосовуються вхідні імпульси різної форми. Практична цінність. Розроблена комп'ютерна модель дозволяє досліджувати ГЕСМММ та інші електромагнітні пристрої при різних режимах роботи. Вона може бути додатково вдосконалена та використана для пошуку оптимальних параметрів конкретного електромагнітного пристрою.

Біографії авторів

I. Yatchev, Technical University of Sofia, Bulgaria

Doctor of Technical Sciences, Professor

I. Balabozov, Technical University of Sofia, Bulgaria

PhD, Associate Professor

K. Hinov, Technical University of Sofia, Bulgaria

PhD, Associate Professor

I. Hadzhiev, Technical University of Sofia, Plovdiv Branch, Bulgaria

PhD, Assistant Professor

V. Gueorgiev, Technical University of Sofia, Bulgaria

PhD, Associate Professor

Посилання

Kunel H. Procedures and devices for energy production. Patent DE3024814, 1982.

Suarez J. Estatico processor electrical power. ES Patent 2265253 B1, 2008.

Matsanov R. Pulse generator. Patent WO2010094993A1, 2010.

Tatevosian A.S., Tatevosian A.A., Dorokhin V.N. Permanent magnet machine. RU Patent 2542322 C2, 2015.

Fridrich J. Electric power generation device. Patent CZ305224B6, 2015.

Gleich A. Permanent magnet-driven current generator. Patent application DE102014017612A1, 2016.

Karastoyanov D. Hybrid electromagnetic systems for energy efficiency of electrical systems. AIP Conference Proceedings, vol. 2022, 6 November 2018, art. no. 020016. doi: https://doi.org/10.1063/1.5060696.

Leonov S.V., Zhiganov A.N., Kerbel’B.M., Fedorov D.F., Makaseev Y.N., Kremlev I.A. Analysis of the influence of permanent magnet geometry on the energy efficiency of electromechanical systems. Russian Physics Journal, 2016, vol. 59, no. 2, pp. 308-313. doi: https://doi.org/10.1007/s11182-016-0772-1.

Hacker V., Sumereder Ch. 5. The magnetic field. Electrical Engineering, Berlin, Boston, De Gruyter Oldenbourg, 2020, pp. 91-108. doi: https://doi.org/10.1515/9783110521115-005.

Gunther L. Electricity, Magnetism, and Electromagnetic Waves. The Physics of Music and Color, Springer, Cham, 2019. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-19219-8_5.

Yatchev I., Balabozov I., Hinov K., Minchev M., Gueorgiev V. Electromagnetic field analysis of a hybrid electromagnetic system with magnetic flux modulation with one permanent magnet and two collecting coils. 2018 20th International Symposium on Electrical Apparatus and Technologies (SIELA), 2018, pp. 1-4. doi: https://doi.org/10.1109/siela.2018.8447108.

Balabozov I., Tomov D., Yatchev I., Hadzhiev I., Brauer H. Experimental study of the influence of some parameters on the characteristics of hybrid electromagnetic system with magnetic flux modulation. 2020 21st International Symposium on Electrical Apparatus & Technologies (SIELA), 2020, pp. 1-4. doi: https://doi.org/10.1109/siela49118.2020.9167093.

COMSOL Multiphysics 5.3 User’s Guide, COMSOL, Inc., 2018.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-23

Як цитувати

Yatchev, I., Balabozov, I., Hinov, K., Hadzhiev, I., & Gueorgiev, V. (2021). Influence of the shape of the input pulses on the characteristics of hybrid electromagnetic system with magnetic flux modulation. Електротехніка і Електромеханіка, (3), 3–7. https://doi.org/10.20998/2074-272X.2021.3.01

Номер

Розділ

Електричні машини та апарати