Моделирование эквивалентной жесткости магнитной пружины вибровозбудителя на основе коаксиально-линейного двигателя
Представлены результаты компьютерного моделирования и экспериментального исследования статических электромеханических тяговых характеристик магнитной пружины вибровозбудителя на основе коаксиально-линейного электрического двигателя с постоянными магнитами. На основании полученных тяговых характерист...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Електротехніка і електромеханіка |
|---|---|
| Дата: | 2015 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
2015
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/149385 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Моделирование эквивалентной жесткости магнитной пружины вибровозбудителя на основе коаксиально-линейного двигателя / Г.М. Голенков, Д.И. Пархоменко // Електротехніка і електромеханіка. — 2015. — № 6. — С. 20–23. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859603073027014656 |
|---|---|
| author | Голенков, Г.М. Пархоменко, Д.И. |
| author_facet | Голенков, Г.М. Пархоменко, Д.И. |
| citation_txt | Моделирование эквивалентной жесткости магнитной пружины вибровозбудителя на основе коаксиально-линейного двигателя / Г.М. Голенков, Д.И. Пархоменко // Електротехніка і електромеханіка. — 2015. — № 6. — С. 20–23. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Електротехніка і електромеханіка |
| description | Представлены результаты компьютерного моделирования и экспериментального исследования статических электромеханических тяговых характеристик магнитной пружины вибровозбудителя на основе коаксиально-линейного электрического двигателя с постоянными магнитами. На основании полученных тяговых характеристик была определена
эквивалентная жесткость магнитной пружины в зависимости от значений тока в обмотке.
Представлено результати комп’ютерного моделювання та експериментального дослідження статичних електромеханічних тягових характеристик магнітної пружини віброзбуджувача на основі коаксіально-лінійного електричного
двигуна з постійними магнітами. На основі отриманих тягових характеристик була визначена еквівалентна жорсткість магнітної пружини в залежності від значень струму в обмотці.
Purpose. The research of the influence of value and direction of
current on the equivalent spring magnetic force based on coaxiallinear motor (CLM – MS). Methodology. We carried out investigation of the equivalent harshness of magnetic spring with determination of electromechanical propulsion performance characteristics by the methods of computer modeling and experimental
research of physical model of CLM – MS. The modeling of magnetic spring of CLM – MS is carried out by the finite-element
method. The challenge is met as an axisymmetric challenge in
cylindrical co-ordinates in magnetostatic approach. The experimental investigattion of the propulsion performance characteristics of magnetic spring is carried out on the test bench. Results.
After the computer modeling and the experimental investigation of
the electromechanical propulsion performance characteristics of
magnetic spring the expressions of equivalent stiffness coefficient
depending on the current in winding are obtained. The results of
computer modeling are confirmed experimentally. Originality.
The determination of equivalent stiffness coefficient of magnetic
spring of vibration exciter based on coaxial-linear motor. Practical value. The obtained determination of equivalent stiffness coefficient of magnetic spring may be used in process of designing of
vibration machines with devices for change of natural oscillation
frequency.
|
| first_indexed | 2025-11-28T00:03:06Z |
| format | Article |
| fulltext |
20 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. №6
© Г.М. Голенков, Д.И. Пархоменко
УДК 621.313.84
Г.М. Голенков, Д.И. Пархоменко
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ЖЕСТКОСТИ МАГНИТНОЙ ПРУЖИНЫ
ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЯ НА ОСНОВЕ КОАКСИАЛЬНО-ЛИНЕЙНОГО ДВИГАТЕЛЯ
Представлено результати комп’ютерного моделювання та експериментального дослідження статичних електроме-
ханічних тягових характеристик магнітної пружини віброзбуджувача на основі коаксіально-лінійного електричного
двигуна з постійними магнітами. На основі отриманих тягових характеристик була визначена еквівалентна жорст-
кість магнітної пружини в залежності від значень струму в обмотці. Бібл. 7, табл. 1, рис. 6.
Ключові слова: коефіцієнт пружності, магнітна пружина, віброзбуджувач, коаксіально-лінійний двигун.
Представлены результаты компьютерного моделирования и экспериментального исследования статических электро-
механических тяговых характеристик магнитной пружины вибровозбудителя на основе коаксиально-линейного элек-
трического двигателя с постоянными магнитами. На основании полученных тяговых характеристик была определена
эквивалентная жесткость магнитной пружины в зависимости от значений тока в обмотке. Библ. 7, табл. 1, рис. 6.
Ключевые слова: коэффициент жесткости, магнитная пружина, вибровозбудитель, коаксиально-линейный двигатель.
Введение. В строительном производстве суще-
ствует ряд технологических процессов, которые бази-
руются на вибрационном воздействии. Примерами
таких процессов могут быть вибропогружение (виб-
роизвлечение) строительных элементов в грунт (из
грунта), виброуплотнение бетонных смесей, вибропе-
ремещение сыпучих материалов и т.п [1].
Известно [2], что амплитуда колебаний рабочего
органа колебательной системы достигает наибольше-
го значения на резонансной частоте, т.е. при совпаде-
нии собственной частоты колебаний системы с часто-
той вынуждающей колебания силы. А возмущающее
усилие, которое создает вибровозбудитель, растет
пропорционально частоте. Таким образом, при работе
на резонансной частоте вибровозбудитель достигает
наибольшей эффективности.
Во время технологического процесса, собствен-
ная частота колебаний системы может изменяться в
связи с изменением влияющих на систему факторов.
Например, при погружении сваи, с ростом глубины
погружения возрастает лобовое сопротивление грун-
та. А во время вибротранспортировки могут переме-
щаться сыпучие материалы различных масс. В связи с
этим, для достижения наибольшей эффективности,
собственная частота колебаний вибрационной систе-
мы нуждается в корректировке во время работы.
Изменение собственной частоты колебаний суще-
ствующих дебалансных вибровозбудителей с электриче-
ским и гидравлическим приводом усложненно и требует
специальных конструктивных решений. Кроме того,
такие вибровозбудители имеют известные недостатки
[3]: низкий КПД из-за дополнительных преобразований
энергии, малый ресурс из-за воздействия эксцентрико-
вого момента на валы и подшипники и т.д.
В ряде случаев для возмущения вибрации при-
меняются электромагнитные вибровозбудители [4].
Конструктивно они значительно проще и надежнее,
чем дебалансные, но уступают им по энергетическим
характеристикам. С ростом амплитуды колебаний, в
связи с увеличением воздушного зазора, энергетиче-
ские характеристики еще более ухудшаются.
Коаксиально-линейный двигатель с магнит-
ной пружиной. Перспективным приводом для вибра-
ционных систем является электрический коаксиально-
линейный двигатель с магнитной пружиной (КЛД-
МП) (рис. 1) [5].
а б
в г
Рис. 1. Коаксиально-линейный двигатель с магнитной
пружиной: а – внешний вид КЛД-МП; б – внешний вид
бегуна КЛД-МП; в – конструкция КЛД-МП;
г – конструкция бегуна КЛД-МП
На рис. 1 обозначено: 1 – корпус двигателя; 2 –
пружины; 3 – массивные диски; 4 – шток бегуна; 5 –
концентраторы магнитного потока (полюсы) магнит-
ной пружины; 6 – постоянный магнит магнитной
пружины; 7 – концентраторы магнитного потока (по-
люсы) вибровозбудителя; 8 – постоянные магниты
вибровозбудителя; 9 – магнитопровод индуктора маг-
нитной пружины; 10 – обмотка магнитной пружины;
ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. №6 21
11 – магнитопровод индуктора вибровозбудителя;
12 – обмотка вибровозбудителя; 13 – подшипниковые
щиты; 14 – опорная плита.
Работу коаксиально-линейного двигателя с маг-
нитной пружиной можно описать следующим образом.
Обмотка индуктора вибровозбудителя (см. рис. 1) под-
ключается к источнику переменного тока. При проте-
кании переменного тока в обмотке вибровозбудителя
возникает пульсирующее знакопеременное электро-
магнитное поле, которое при взаимодействии с полем
системы постоянных магнитов на бегуне создает элек-
тромагнитную силу. Под воздействием этой силы бе-
гун смещается в определенную сторону, сжимая соот-
ветствующие пружины. При изменении направления
тока в обмотке, бегун совершает движение в противо-
положную сторону под воздействием электромагнит-
ной силы и накопленной в пружинах энергии. Таким
образом, возникает возвратно-поступательное движе-
ние бегуна с частотой питающего напряжения.
Обмотка индуктора магнитной пружины под-
ключена к источнику постоянного тока. Протекание
тока в обмотке приводит к образованию электромаг-
нитного поля в индукторе магнитной пружины. Взаи-
модействие электромагнитных полей индуктора и
бегуна с постоянными магнитами создает электро-
магнитное тяговое усилие, которое действует на бегун
так же, как и усилие, развиваемое механической пру-
жиной. Значение тягового усилия, следовательно, и
эквивалентной жесткости магнитной пружины, опре-
деляется силой и направлением тока в обмотке.
Цель и задачи исследования. Исследование
влияния значения тока и его направления на эквива-
лентную жесткость магнитной пружины коаксиально-
линейного двигателя с постоянными магнитами и
магнитной пружиной.
Материал исследования. Исследование эквива-
лентной жесткости магнитной пружины проводилось
путем определения статических электромеханических
тяговых характеристик [6] с помощью методов ком-
пьютерного моделирования и экспериментального
исследования физической модели КЛД-МП.
Для определения статических электромеханиче-
ских тяговых характеристик расчетным путем в паке-
те COMSOL Multiphysics [7] была разработана ком-
пьютерная модель магнитной пружины КЛД-МП
(рис. 2), где: 1 – шток бегуна; 2 – воздушная среда; 3 –
корпус; 4 – концентраторы магнитного потока (полю-
сы); 5 – постоянный магнит; 6 – катушки; 7 – магни-
топровод индуктора. Конструктивные и физические
параметры компьютерной модели магнитной пружи-
ны указаны в табл. 1.
Рис. 2. Компьютерная модель магнитной пружины
Таблица 1
Конструктивные и физические параметры магнитной
пружины КЛД-МП
п/п Наименование параметра Значение
1 Магнитопровод статора (Сталь 3):
- внешний диаметр магнитопровода, мм
- внутренний диаметр магнитопровода, мм
- длина спинки магнитопровода, мм
- относительная магнитная проницаемость
Зубец статора (Сталь Э2312):
- высота зубца, мм
- ширина зубца, мм
- относительная магнитная проницаемость
Dse = 120
ds = 110
lМП = 48
μr = 1000
hz = 26
bz = 6
табл. знач.
2 Катушка индуктора:
- внешний диаметр катушки, мм
- внутренний диаметр катушки, мм
- ширина катушки, мм
De = 100
de = 58
be = 18
3 Бегун (шток – бронза):
- относительная магнитная проницаемость
Концентратор магнитного потока (Сталь 3):
- внешний диаметр концентратора, мм
- внутренний диаметр концентратора, мм
- ширина концентратора, мм
- относительная магнитная проницаемость
Постоянный магнит (NdFeB):
- внешний диаметр магнита, мм
- внутренний диаметр магнита, мм
- ширина магнита, мм
- направление намагничивания – аксиальное
- остаточная индукция, Тл
- относительная магнитная проницаемость
μr = 1
Dp = 51
dp = 22
bp = 10
μr = 1000
DПМ = 50
dПМ = 22
bПМ = 14
ax
Br(ПМ) = 1,2
μr = 1,06
Моделирование статических электромеханиче-
ских тяговых характеристик магнитной пружины
КЛД-МП производилось методом конечных элемен-
тов. Задача решалась как осесимметричная, в цилинд-
рической системе координат, в плоскости roz для век-
торного потенциала А, который имеет одну
φ-компоненту – А = (0, Аφ, 0), в магнитостатическом
приближении. Расчетная область ограничивается
прямоугольником на 2lМП (см. табл. 1) большим во все
стороны чем габариты КЛД-МП (см. рис.2), на грани-
цах которой принимается условие Аφ = 0.
Моделирование проводилось в пределах положе-
ния бегуна Δxб от 0 до 12 мм, что соответствует макси-
мальному смещению бегуна в одну сторону, с шагом
изменения положения 1 мм. В начальном положении
(Δxб = 0) центр магнитной системы на бегуне равно-
удален от обоих зубцов магнитопровода индуктора.
Плотность тока в проводнике обмотки магнит-
ной пружины задавалась равной J = 0; J = 2,53 и 5,05
А/мм2. Эти значения плотности тока соответствуют
значениям тока в обмотке физической модели маг-
нитной пружины КЛД-ПМ I = 0; I = 1 и I = 2 А. Моде-
лирование проводилось для обоих направлений тока.
Моделирование проводилось в магнитостатиче-
ском приближении с использованием тензора натяже-
ния Максвелла
ΒΗnΒHnT
2
1 , (1)
где n – вектор нормали; H – вектор напряженности
магнитного поля; B – вектор магнитной индукции;
T – тензор напряженности.
Выражение электромагнитной силы имеет вид
S
dSTF , (2)
22 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. №6
где S – поверхность, охватывающая объём активной
зоны индуктора.
Таким образом, задача нахождения силы сводится
к расчету компонент электромагнитного поля, которые
для осесимметричной задачи описываются одной со-
ставляющей магнитного векторного потенциала.
В пакете COMSOL Multiphysics такая процедура
нахождения продольной силы автоматизирована.
Экспериментальное исследование физической
модели магнитной пружины КЛД-МП проводилось на
стенде (рис. 3,а), где: 1 – корпус КЛД-МП; 2 – шток
бегуна; 3 – кронштейн для крепления двигателя; 4 –
кронштейн для фиксации тяги; 5 – тяга и регулиро-
вочная гайка; 6 – динамометр; 7 – автотрансформатор;
8 – выпрямитель; 9 – измерительный прибор.
а
б
Рис. 3. Стенд для экспериментального исследования
магнитной пружины КЛД-МП:
а – внешний вид; б – принципиальная электрическая схема
Принципиальная электрическая схема стенда
изображена на рис. 3,б, где: МП – обмотка магнитной
пружины; ЛАТр – лабораторный автотрансформатор;
PA1 – амперметр; PU1 – вольтметр; VD1 – полупро-
водниковый однофазный мостовой выпрямитель; S1 –
переключатель направления тока.
Экспериментальный стенд (см. рис. 3) устроен
следующим образом. Двигатель 1 болтовыми соеди-
нениями жестко закрепляется на кронштейне стенда
3. С помощью дополнительных элементов шток бегу-
на 2 соединяется со штоком динамометра 6. Корпус
динамометра лежит на гладкой поверхности опорной
платформы. Свободное ушко динамометра сопряжено
с тягой 5, которая проходит через сквозное отверстие
кронштейна 4. С помощью регулировочной гайки
производится установка необходимого положения
бегуна КЛД-МП.
Значение тока в обмотке магнитной пружины
КЛД-МП с помощью автотрансформатора задавалось
равным I = 0; I = 1; и I = 2 А. Направление тока уста-
навливалось с помощью переключателя S1.
Перед началом экспериментального исследования
бегун устанавливался в начальное положение (Δxб = 0).
После подачи тока на обмотку магнитной пружины
бегун несколько смещался в ту или иную сторону, что
компенсировалось с помощью регулировочной гайки.
После компенсации смещения показания динамометра
фиксировались и устанавливалось новое положение
бегуна (бегун смещался на 1 мм). Действуя таким обра-
зом, было проведено экспериментальное исследование
статических электромеханических тяговых характери-
стик магнитной пружины КЛД-МП в пределах поло-
жения бегуна Δxб от 0 до 12 мм.
Результаты исследований. В результате ком-
пьютерного моделирования и экспериментального
исследования было получено семейство тяговых ха-
рактеристик Fмп = f(Δxб, I) магнитной пружины КЛД-
МП (рис. 4).
Рис. 4. Семейство тяговых характеристик Fмп = f(Δxб, I)
магнитной пружины
По виду графиков (см. рис. 4) тяговых характери-
стик Fмп = f(Δxб, I) магнитной пружины видно, что тяго-
вое усилие линейно возрастает с перемещением бегуна
вдоль индуктора и пропорционально значению тока в
обмотке. Эта зависимость при заданных значениях тока
аппроксимируется линейными выражениями:
6601,2074,1)0,1( бАIМП xF ; (3)
бАIМП xF 4,4)0,0( ; (4)
518,34196,6)0,1( бАIМП xF ; (5)
7879,6088,10)0,2( бАIМП xF . (6)
Выражения (3) – (6) позволяют получить зависи-
мость Fмп = f(I) тягового усилия от тока в обмотке
магнитной пружины при определенном положении
бегуна. Например, кривая зависимости Fмп = f(I) для
положения бегуна Δxб = 12 мм показана на рис. 5.
Рис. 5.Зависимость Fмп(Δxб=12) = f(I) для положения бегуна
Δxб = 12 мм
Показанная кривая зависимости Fмп = f(I) (см.
рис. 5) аппроксимируется линейным выражением
Н457,48153,38)12( IF
бxМП . (7)
Таким образом, выражение эквивалентного ко-
эффициента жесткости магнитной пружины КЛД-МП
можно записать следующим образом:
,Н/м583,4045416,3179
1012
547,48153,38
10 33
мп
I
I
x
F
c
б
x
МП
б
(8)
ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. №6 23
где Fмп(Δxб) – тяговое усилие магнитной пружины при
текущем положении бегуна, Н.
Воспользовавшись выражением (8) можно полу-
чить график зависимости смп = f(I) эквивалентного
коэффициента жесткости магнитной пружины КЛД-
МП от значения тока в обмотке (рис. 6.).
Рис. 6. Зависимость cмп = f(I)
По виду кривой зависимости смп = f(I) (см. рис.6)
видно, что эквивалентный коэффициент жесткости
магнитной пружины КЛД-МП принимает ненулевое
значение и при отсутствии тока в обмотке.
Учитывая это, выражение (8) эквивалентного ко-
эффициента жесткости магнитной пружины в общем
виде может быть записано следующим образом:
,0.МПМПМП cIkc (9)
где kмп – коэффициент пропорциональности, Н/А·м;
cмп.0 – эквивалентный коэффициент жесткости маг-
нитной пружины без тока в обмотке, Н/м.
Значения коэффициента пропорциональности kмп и
эквивалентного коэффициента жесткости cмп.0 магнит-
ной пружины без тока в обмотке определяются конст-
руктивными и физическими параметрами КЛД-МП.
Выводы. Разработана методика определения
статических электромеханических тяговых характе-
ристик магнитной пружины КЛД-МП путем компью-
терного моделирования и экспериментального иссле-
дования физической модели.
Получено выражение эквивалентного коэффициен-
та жесткости магнитной пружины КЛД-МП, которое
позволяет рассчитать значение коэффициента жесткости
в пределах допустимых значений тока в обмотке.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мартынов В.Д., Алешин Н.И., Морозов Б.П. Строитель-
ные машины и монтажное оборудование: Учебник для сту-
дентов вузов по специальности «Подъёмно-транспортные,
строительные, дорожные машины и оборудование». – М.:
Машиностроение, 1990. – 352 с.
2. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний: Учеб-
ник для вузов. – М.: Высш. шк., 1980. – 408 с.
3. Вибрации в технике: Справочник. В 6-ти томах. Т.4.
Вибрационные процессы и машины. Под ред. Лавендела
Э.Э. – М.: Машиностроение, 1981. – 509 с.
4. Бауман В.А., Быховский И.И., Гольдштейн Б.Г. Вибра-
ционные машины в строительстве и производстве строи-
тельных материалов. – М.: Машиностроение, 1969. – 544 с.
5. Пат. 24757 Україна, МПК E02D 7/10, E02D 7/18, E02D
7/20. Віброзбуджувач / Богаєнко М.В., Бондар Р.П., Голен-
ков Г.М., Голуб В.П., Макогон С.А., Пархоменко Д.І.,
Попков В.С. – №u200702975; заявл. 21.03.2007; опубл.
10.07.2007, Бюл. №10.
6. Голенков Г.М., Пархоменко Д.І. Електромеханічні тяго-
ві характеристики лінійного двигуна з постійними магніта-
ми та магнітним підвісом // Технічна електродинаміка. –
2014. – №6. – С. 56-59.
7. COMSOL Multiphysics®. The Platform for Physics-Based
Modeling and Simulation [Електронний ресурс]. – Режим
доступу: www.comsol.com/comsol-multiphysics.
REFERENCES
1. Martynov V.D., Aleshin N.I., Morozov B.P. Stroitel'nye
mashiny i montazhnoe oborudovanie: Uchebnik dlia studentov
vuzov po spetsial'nosti «Pod'emno-transportnye, stroitel'nye,
dorozhnye mashiny i oborudovanie» [Construction machines and
assembly equipment: Textbook for students in specialty «Lifting-
and-vehicles, building, road machines and equipment»]. Moscow,
Mashinostroenie Publ., 1990. 352 p. (Rus).
2. Biderman V.L. Teoriia mekhanicheskikh kolebanii: Uchebnik
dlia vuzov [Theory of mechanical vibrations: Textbook for univer-
sities]. Moscow, Vysshaia shkola Publ., 1980. 408 p. (Rus).
3. Vibratsii v tekhnike: Spravochnik. V 6-ti tomakh. T.4. Vi-
bratsionnye protsessy i mashiny. Pod red. Lavendela E.E. [Vi-
bration in technique: Handbook in 6 vols. Vol.4. Vibrating proc-
esses and machines. Edited by Lavendel E.E.]. Moscow, Mashi-
nostroenie Publ, 1981. 509 p. (Rus).
4. Bauman V.A., Bykhovskii I.I., Gol'dshtein B.G. Vibratsionnye
mashiny v stroitel'stve i proizvodstve stroitel'nykh materialov [Vi-
brating machines in the construction and production of construction
materials]. Moscow, Mashinostroenie Publ, 1969. 544 p. (Rus).
5. Bohayenko M.V., Bondar R.P., Golenkov G.M., Holub V.P.,
Makohon S.A., Parkhomenko D.I., Popkov V.S. Vibrozbudzhu-
vach [Vibration exciter]. Patent UA, no.24757, 2007. (Ukr).
6. Golenkov G.M., Parkhomenko D.I. The electromechanical
propulsion performance characteristics of coaxial-linear motor with
constant magnets and magnet bracket. Tekhnichna elektrodynamika
– Technical Electrodynamics, 2014, no.6, pp. 56-59. (Ukr).
7. COMSOL Multiphysics®. The Platform for Physics-Based
Modeling and Simulation. Available at: www.comsol.com/comsol-
multiphysics (accessed 13 September 2004).
Поступила (received) 02.09.2015
Голенков Геннадий Михайлович1, к.т.н., доц.,
Пархоменко Дмитрий Игоревич1, инженер,
1 Киевский национальный университет строительства
и архитектуры,
03680, Киев, Воздухофлотский проспект, 31,
тел/phone +38 044 2415580,
e-mail: gennadiymikhaylovich@mail.ua, parkhomenkodm@gmail.com
G.M. Golenkov1, D.I. Parkhomenko1
1 Kyiv National University of Construction and Architecture,
31, Povitroflotsky Avenue, Kyiv-037, 03680 Ukraine.
Modeling of equivalent stiffness of a magnetic spring
of vibration exciter based on coaxial-linear motor.
Purpose. The research of the influence of value and direction of
current on the equivalent spring magnetic force based on coaxial-
linear motor (CLM – MS). Methodology. We carried out investi-
gation of the equivalent harshness of magnetic spring with deter-
mination of electromechanical propulsion performance character-
istics by the methods of computer modeling and experimental
research of physical model of CLM – MS. The modeling of mag-
netic spring of CLM – MS is carried out by the finite-element
method. The challenge is met as an axisymmetric challenge in
cylindrical co-ordinates in magnetostatic approach. The experi-
mental investigattion of the propulsion performance characteris-
tics of magnetic spring is carried out on the test bench. Results.
After the computer modeling and the experimental investigation of
the electromechanical propulsion performance characteristics of
magnetic spring the expressions of equivalent stiffness coefficient
depending on the current in winding are obtained. The results of
computer modeling are confirmed experimentally. Originality.
The determination of equivalent stiffness coefficient of magnetic
spring of vibration exciter based on coaxial-linear motor. Practi-
cal value. The obtained determination of equivalent stiffness coef-
ficient of magnetic spring may be used in process of designing of
vibration machines with devices for change of natural oscillation
frequency. References 7, tables 1, figures 6.
Key words: stiffness coefficient, magnetic spring, vibration
exciter, coaxial-linear motor.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-149385 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2074-272X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-28T00:03:06Z |
| publishDate | 2015 |
| publisher | Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Голенков, Г.М. Пархоменко, Д.И. 2019-02-21T13:12:17Z 2019-02-21T13:12:17Z 2015 Моделирование эквивалентной жесткости магнитной пружины вибровозбудителя на основе коаксиально-линейного двигателя / Г.М. Голенков, Д.И. Пархоменко // Електротехніка і електромеханіка. — 2015. — № 6. — С. 20–23. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 2074-272X DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2015.6.03 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/149385 621.313.84 Представлены результаты компьютерного моделирования и экспериментального исследования статических электромеханических тяговых характеристик магнитной пружины вибровозбудителя на основе коаксиально-линейного электрического двигателя с постоянными магнитами. На основании полученных тяговых характеристик была определена эквивалентная жесткость магнитной пружины в зависимости от значений тока в обмотке. Представлено результати комп’ютерного моделювання та експериментального дослідження статичних електромеханічних тягових характеристик магнітної пружини віброзбуджувача на основі коаксіально-лінійного електричного двигуна з постійними магнітами. На основі отриманих тягових характеристик була визначена еквівалентна жорсткість магнітної пружини в залежності від значень струму в обмотці. Purpose. The research of the influence of value and direction of current on the equivalent spring magnetic force based on coaxiallinear motor (CLM – MS). Methodology. We carried out investigation of the equivalent harshness of magnetic spring with determination of electromechanical propulsion performance characteristics by the methods of computer modeling and experimental research of physical model of CLM – MS. The modeling of magnetic spring of CLM – MS is carried out by the finite-element method. The challenge is met as an axisymmetric challenge in cylindrical co-ordinates in magnetostatic approach. The experimental investigattion of the propulsion performance characteristics of magnetic spring is carried out on the test bench. Results. After the computer modeling and the experimental investigation of the electromechanical propulsion performance characteristics of magnetic spring the expressions of equivalent stiffness coefficient depending on the current in winding are obtained. The results of computer modeling are confirmed experimentally. Originality. The determination of equivalent stiffness coefficient of magnetic spring of vibration exciter based on coaxial-linear motor. Practical value. The obtained determination of equivalent stiffness coefficient of magnetic spring may be used in process of designing of vibration machines with devices for change of natural oscillation frequency. ru Інститут технічних проблем магнетизму НАН України Електротехніка і електромеханіка Електричні машини та апарати Моделирование эквивалентной жесткости магнитной пружины вибровозбудителя на основе коаксиально-линейного двигателя Modeling of equivalent stiffness of a magnetic spring of vibration exciter based on coaxial-linear motor Article published earlier |
| spellingShingle | Моделирование эквивалентной жесткости магнитной пружины вибровозбудителя на основе коаксиально-линейного двигателя Голенков, Г.М. Пархоменко, Д.И. Електричні машини та апарати |
| title | Моделирование эквивалентной жесткости магнитной пружины вибровозбудителя на основе коаксиально-линейного двигателя |
| title_alt | Modeling of equivalent stiffness of a magnetic spring of vibration exciter based on coaxial-linear motor |
| title_full | Моделирование эквивалентной жесткости магнитной пружины вибровозбудителя на основе коаксиально-линейного двигателя |
| title_fullStr | Моделирование эквивалентной жесткости магнитной пружины вибровозбудителя на основе коаксиально-линейного двигателя |
| title_full_unstemmed | Моделирование эквивалентной жесткости магнитной пружины вибровозбудителя на основе коаксиально-линейного двигателя |
| title_short | Моделирование эквивалентной жесткости магнитной пружины вибровозбудителя на основе коаксиально-линейного двигателя |
| title_sort | моделирование эквивалентной жесткости магнитной пружины вибровозбудителя на основе коаксиально-линейного двигателя |
| topic | Електричні машини та апарати |
| topic_facet | Електричні машини та апарати |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/149385 |
| work_keys_str_mv | AT golenkovgm modelirovanieékvivalentnoižestkostimagnitnoipružinyvibrovozbuditelânaosnovekoaksialʹnolineinogodvigatelâ AT parhomenkodi modelirovanieékvivalentnoižestkostimagnitnoipružinyvibrovozbuditelânaosnovekoaksialʹnolineinogodvigatelâ AT golenkovgm modelingofequivalentstiffnessofamagneticspringofvibrationexciterbasedoncoaxiallinearmotor AT parhomenkodi modelingofequivalentstiffnessofamagneticspringofvibrationexciterbasedoncoaxiallinearmotor |