Эффективность линейных импульсных электромеханических преобразователей, предназначенных для создания ударных нагрузок и высоких скоростей

• Published in: Електротехніка і електромеханіка
• Date: 2015
• Main Authors: Болюх, В.Ф., Олексенко, С.В., Щукин, И.С.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут технічних проблем магнетизму НАН України 2015
• Subjects: Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148886
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Эффективность линейных импульсных электромеханических преобразователей, предназначенных для создания ударных нагрузок и высоких скоростей / В.Ф. Болюх, С.В. Олексенко, И.С. Щукин // Електротехніка і електромеханіка. — 2015. — № 3. — С. 31–40. — Бібліогр.: 26 назв. — рос.

Разработаны компьютерные модели линейных импульсных электромеханических преобразователей коаксиальной
 конфигурации с ферромагнитным сердечником. Проведен выбор параметров индукционно-динамического, электродинамического и электромагнитного преобразователей, обеспечивающих максимальные ударные нагрузки и скорости.
 Проведен сравнительный анализ эффективности данных преобразователей с помощью интегрального показателя.
 Показано, что индукционно-динамический преобразователь не является лучшим ни по одной из стратегий выбора.
 Электромагнитный преобразователь является наиболее эффективным для силового воздействия, а электродинамический преобразователь – для обеспечения наибольшей скорости. Розроблені комп’ютерні моделі лінійних імпульсних електромеханічних перетворювачів коаксіальної конфігурації з
 феромагнітним осердям. Виконано вибір параметрів індукційно-динамічного, електродинамічного та електромеханічного перетворювачів, що забезпечують максимальні ударні навантаження та швидкості. Проведений порівняльний
 аналіз ефективності зазначених перетворювачів за допомогою інтегрального показника. Показано, що індукційнодинамічний перетворювач не є найкращим ні за якою стратегією вибору. Електромагнітний перетворювач є найбільш ефективнішим для силової дії, а електродинамічний перетворювач – для забезпечення найбільшої швидкості. Considered linear impulse electromechanical converters (LIEC)
 are used to create a significant impact and high-acceleration
 actuators on a short active site. The most effective types of LIEC
 are induction-dynamic (IDC), electro-dynamic (EDC) and electro-magnetic (EMC) converters. In all these types of short-term
 excitement LIEC carried briefly of the inductor from a pulsed
 source. This occurs when the magnetic field of the inductor causes
 the electro-dynamic or electromagnetic forces, leading to a linear
 movement of the armature. However, the issue at evaluating the
 effects of IDC, EDC and EMC, for creating a shock simultaneously with high speed to the specified criteria in the presence of
 ferromagnetic core virtually unexplored. The paper presents the
 simulated computer-WIDE 2D model of LIEC of coaxial configuration with ferromagnetic core by using software package
 COMSOL Multiphysics 4.4, taking into account the related electro-magnetic, thermal, and magnetic fields. In addition a synthesis
 of high-performance IDC, EDC and EMC to ensure maximum
 impact and speed of the operating element, whereby the comparative analysis of the effectiveness of the IDC, EDC and EMC via an
 integral index, taking into account the maximum value and momentum of electro-dynamic or electromagnetic force acting on the
 armature, maximum and average speed armature, efficiency, mass
 and dimensions performance transducer stray field, the maximum
 current density in the inductor is carried out. On the basis of the
 eight selection policies set the most efficient types of power and
 speed LIEC. It is shown that any one of the strategies IDC selection is not the best. To ensure maximum impact force is the most
 effective EMC and to ensure the greatest speed – EDC.