Исследование линейного импульсно-индукционного электромеханического преобразователя при различных схемах питания индуктора

• Published in: Електротехніка і електромеханіка
• Date: 2018
• Main Authors: Болюх, В.Ф., Кочерга, А.И., Щукин, И.С.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут технічних проблем магнетизму НАН України 2018
• Subjects: Електричні машини та апарати
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147632
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Исследование линейного импульсно-индукционного электромеханического преобразователя при различных схемах питания индуктора / В.Ф. Болюх, А.И. Кочерга, И.С. Щукин // Електротехніка і електромеханіка. — 2018. — № 1. — С. 21-28. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.

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 колебательнозатухающим 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 колебательнозатухающий токовый импульс возбуждения. Однако в этом ЛИИЭП возрастают превышения температур активных
 элементов, особенно сильно – индуктора и снижается КПД На основі розробленої ланцюгової математичної моделі отримані рекурентні співвідношення для розрахунку взаємопов’язаних електромагнітних, механічних та теплових параметрів лінійного імпульсно-індукційного електромеханічного перетворювача (ЛІІЕП). Показано, що електромеханічні показники ЛІІЕП зі схемою живлення індуктора, яка
 формує аперіодичний струмовий імпульс збудження, краще, ніж у ЛІІЕП зі збудженням індуктора однополярним
 струмовим імпульсом, але гірше, ніж у ЛІІЕП зі збудженням індуктора коливально-загасаючим струмовим імпульсом.
 В цьому перетворювачі у процесі роботи найбільш сильно нагрівається індуктор та найменше нагрівається якір.
 Показано, що у ЛІІЕП зі схемою живлення індуктора, яка формує аперіодичний струмовий імпульс збудження із підключенням додаткового ємнісного накопичувача, всі електромеханічні показники вище у порівнянні з ЛІІЕП зі схемою
 живлення індуктора, яка формує коливально-загасаючий струмовий імпульс збудження. Однак в цьому ЛІІЕП збільшуються перевищення температур активних елементів, особливо сильно індуктора та відбувається зниження ККД Purpose. The goal of the paper is to investigate the influence of the
 power circuits of the linear pulse-induction electromechanical
 converters (LPIEC), which form the current pulse of excitation of
 the inductor from the capacitive energy storage (CES), to its electromechanical parameters. Methodology. A circuit mathematical
 model of LPIEC was developed, on the basis of which recurrence
 relations were obtained for calculating the interrelated electromagnetic, mechanical, and thermal parameters of the LPIEC. This
 model makes it possible to calculate the LPIEC parameters for
 various power circuits, the inductor of which is excited by the CES.
 Results. It is established that electromechanical LPEC parameters
 with power circuit forming an aperiodic current excitation pulse of
 an inductor are better than in LPIEC with excitation of an inductor
 by an unipolar current pulse, but worse than in LPIEC with excitation of an inductor by a vibrationally damped current pulse. In this
 converter, during operation, the inductor is heated most, and the
 armature is heated least. It is established that in LPIEC with power
 circuit that forms an aperiodic current pulse of excitation of an
 inductor with the connection of an additional CES, all electromechanical parameters are higher in comparison with the LPIEC with
 a power circuit that forms a vibrationally damped current excitation
 pulse of the inductor. However, in this LPIEC the excess of the
 temperatures of the active elements increases, especially strongly in
 the inductor, and the efficiency of the converter decreases. Originality. For the first time, the LPIEC has been investigated using the
 power circuit that forms an aperiodic current pulse of excitation of
 an inductor with the connection of an additional CES. It is established that in this LPIEC all electromechanical parameters are
 higher than for LPIEC with power circuits forming an unipolar or
 oscillating-damped current excitation pulse of the inductor. Practical value. In the LPIEC with power circuit that forms an aperiodic
 current pulse of excitation of the inductor with the connection of an
 additional CES, the electromechanical LPIEC parameters increase.
 This increases the temperature rise of the inductor, and the temperature rise of the armature decreases. The effectiveness of this
 LPIEC is also reduced.