ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ISSN: 1727-2769
English | Русский

Последний выпуск
№3(40) июль-сентябрь 2018

Приближенный расчет цикличного электромагнитного привода с учтенным начальным превышением температуры в переходном теп-ловом процессе нагрева

Выпуск № 1 (22) январь-март 2014
Авторы:

Нейман Людмила Андреевна
Аннотация
Разработка новых виброударных технологий и применение для этих целей линейных электромагнитных машин вызывает необходимость совершенствования инженерных методик по их расчету, позволяющих на стадии проектирования оптимизировать работу электропривода с учетом заданных динамических параметров, обусловленных рабочим процессом. На основании ранее полученного решения уравнения Ньютона в конечных разностях с помощью дискретного преобразования Лапласа для решетчатых функций получены новые расчетные соотношения нагрева  для кратковременного режима работы электропривода. Расчеты выполнены при допущении, что электропривод является однородным телом с равномерно распределенным источником теплоты и с идеальной теплопроводностью, мощность тепловыделений в процессе нагрева не меняется. Для широко распространенного в практике способа управления тепловой нагрузкой получены приближенные выражения, устанавливающие допустимое значение энергии удара в зависимости от количества произведенных рабочих циклов или ударов учитывающие начальное превышение температуры над температурой окружающей среды, а также теплофизические и геометрические параметров электропривода. Полученные зависимости для переходного режима нагрева электропривода от параметров, характеризующих режим его работы, могут быть широко использованы в инженерной практике, как при разработке новых виброударных устройств, так и для управления их тепловой нагрузкой, что позволит без применения сложного математического аппарата оптимизировать работу электропривода с учетом заданных динамических параметров, обусловленных рабочим процессом.  
Ключевые слова: электромагнитный привод, начальное превышение температуры, цикличный процесс нагрева, кратковременный режим работы.

Список литературы
  1. Ряшенцев Н.П., Ряшенцев В.Н. Электромагнитный привод линейных машин. – Новосибирск: Наука, 1985. – 153 с.
  2. Ряшенцев Н.П., Угаров Г.Г., Львицын А.В. Электромагнитные прессы. – Новосибирск: Наука, 1989. – 216 с.
  3. Мошкин В.И., Нейман В.Ю., Угаров Г.Г. Импульсные линейные электромагнитные двигатели. – Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2010. – 220 c.
  4. Нейман В.Ю. Интегрированные линейные электромагнитные двигатели для импульсных технологий // Электротехника. – 2003. – № 9. – С. 25–30.
  5. Нейман Л.А. Оценка конструктивного совершенства систем охлаждения синхронных электромагнитных машин ударного действия // Научный вестник НГТУ. – 2013. – № 4. – С. 177–183.
  6. Нейман Л.А. Рабочий цикл двухкатушечной синхронной электромагнитной машины со свободным выбегом бойка // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2013. – № 6. – С. 48–53.
  7. Симонов Б.Ф., Кадышев А.И., Нейман В.Ю. Исследование статических параметров длинноходовых электромагнитов для молотов // Транспорт: Наука, техника, управление: Научный информационный сборник. – М.: Изд-во ВИНИТИ, 2011. – № 12. – С. 30–31.
  8. Нейман Л.А. Анализ процессов энергопреобразования в однокатушечной синхронной электромагнитной машине с двухсторонним выбегом бойка // Известия Томского политехнического университета. – 2013. – Т. 323. – № 4. – С. 112–116.
  9. Угаров Г.Г., Нейман В.Ю. Тенденции развития и применения ручных ударных машин с электромеханическим преобразованием энергии // Известия вузов. Электромеханика. – 2002. – № 2. – С. 37–43.
  10. Угаров Г.Г., Нейман В.Ю. Анализ показателей электромагнитных ударных машин // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 1996. – № 2. – С. 72–80.
  11. Пат. № 2127017 РФ, МПК 6 Н02 К 33/02. Способ управления однообмоточным линейным электромагнитным двигателем ударного действия. Угаров Г.Г., Нейман В.Ю., Усанов К.М. Подано 21.11.1995. Опубликовано 27.02.1999, Бюллетень изобретений, 1999, № 6, Приоритет от 27.02.1999.
  12. Пат. 2486656 РФ, МПК H02K 33/12, H02P 25/02, H01F 7/18. Способ управления двухкатушечным электромагнитным двигателем возвратно-поступательного движения. Нейман В.Ю., Нейман Л.А., Ерыгина Е.А. Подано 20.02.2012. Опубликовано 27.06.2013, Бюллетень изобретений, 2013, № 18, Приоритет от 27.06.2013.
  13. Пат. № 2491701, МПК H02K 33/12, B25D 13/00. Синхронный электромагнитный ударный механизм. Нейман В.Ю., Нейман Л.А, Скотников А.А. Подано 02.12.2011. Опубликовано 27.08.2013, Бюллетень изобретений, 2013, № 24, Приоритет от 27.08.2013.
  14. Пат. № 2496215, МПК H02K 33/12, F16F 7/104. Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения. Нейман Л.А., Нейман В.Ю., Скотников А.А. Подано 20.02.2012. Опубликовано 20.10.2013, Бюллетень изобретений, 2013, № 29, Приоритет от 20.10.2013.
  15. Нейман В.Ю., Нейман Л.А., Петрова А.А. О методике к выбору типа электромагнита по значениям конструктивного фактора // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. – 2011. – № 2. – С. 310–313.
  16. Нейман Л.А. К решению задачи рационального выбора электромагнитного двигателя заданного габарита и веса на основе численного эксперимента // Научный вестник НГТУ. – 2013. – № 4. – С. 184–190.
  17. Neyman V. Yu., Neyman L.A., Petrova А.А. Calculation of efficiency of DC electromagnet for mechanotronbic systems // IFOST 2008: Proceedings of the 3d International Forum on Strategic Technology, June 23–29. – 2008. – Novosibirsk, Tomsk. – P.452–454.
  18. Нейман В.Ю., Нейман Л.А., Петрова А.А., Рогова О.В., Скотников А.А. К вопросу учета главных размеров при выборе типа электромагнита по значению конструктивного фактора // Электротехника. – 2011. – № 6. – С. 50–53.
  19. Нейман Л.А., Скотников А.А., Нейман В.Ю. Исследование нагрева электромагнитного двигателя в переходных режимах // Известия вузов. Электромеханика. – 2012. – № 6. – С. 50–54.
  20. Гордон А.В., Сливинская А.Г. Электромагниты постоянного тока. – М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960. – 447 с.
  21. Буткевич Г.В. Основы теории электрических аппаратов. – М.: Высшая школа, 1970. – 600 с.
  22. Угаров Г.Г., Нейман В.Ю. К оценке режимов работы электромагнитных ударных машин // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 1996. – № 4. – С. 72–80.
Просмотров: 835