ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Актуальность исследования обусловлена перспективностью практического использования силовых цилиндрических электромагнитов в конструкциях мощных ударных машин и устройств возвратно-поступательного действия. На основе принятых критериев оценки приводятся результаты сравнительного анализа силовых электромагнитов постоянного тока одного веса и объема с разными профилями магнитной цепи, выполненные методами компьютерного моделирования. Основным критерием оценки принимается предельная работоспособность, характеризующая предельные энергетические параметры силового электромагнита и целесообразность его выбора. В качестве исходных данных рассматриваются варианты конструкций электромагнитов с соотношениями размеров магнитного профиля, соответствующих размерам ранее проведенных экспериментальных исследований с использованием физических моделей. Основные результаты получены методом конечно-элементного моделирования магнитного поля с использование программы FEMM. На основе единого подхода и единых критериев оценки сравниваемых электромагнитов установлены некоторые различия в абсолютных значениях показателей полученных методами компьютерного моделирования и с помощью созданных физических моделей. Сравнение конструктивных типов силовых электромагнитов указывает на несомненные преимущества электромагнитов с плоским и коническим стопом, а также электромагнитов с плоским якорем без стопа, которые по абсолютным значениям показателя предельной работоспособности имеют примерно одинаковые значения.

1. Угаров Г.Г., Мошкин В.И. Перспективы развития силовых электромагнитных импульсных систем // Вестник Курганского государственного университета. Серия: Технические науки. – 2013. – № 2. – С. 88–90.
2. Нейман В.Ю., Скотников А.А., Нейман Л.А. Тенденции в развитии конструкций синхронных двухобмоточных электромагнитных машин для импульсных технологий // Актуальные проблемы энергетики АПК: материалы II Международной научно-практической конференции. – Саратов, 2011. – С. 271–277.
3. Нейман В.Ю., Нейман Л.А., Скотников А.А. Структурный анализ синхронных электромагнитных машин ударного действия // Автоматизированные электромеханические системы. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011. – С. 106–120.
4. Ивашин В.В., Кудинов А.К., Певчев В.П. Электромагнитные приводы для импульсных и виброимпульсных технологий // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2012. – № 1. – С. 72–75.
5. Ивашин В.В., Певчев В.П. Анализ влияния неравномерности зазора мощного электромагнитного двигателя на развиваемую механическую силу и энергию // Электротехника. – 2010. – № 9. – С. 9–12.
6. Ряшенцев Н.П., Ряшенцев В.Н. Электромагнитный привод линейных машин. – Новосибирск: Наука, 1985. – 153 с.
7. Способы повышения энергетических показателей однообмоточных импульсных устройств с электромагнитным возбуждением / В.Ю. Нейман, Д.М. Евреинов, Л.А. Нейман, А.А. Скотников, Ю.Б. Смирнова // Транспорт: наука, техника, управление. – 2010. – № 8. – С. 29–31.
8. Геча В.Я., Мильшин А.Ю. Определение тягового усилия и динамических характеристик цилиндрического электромагнита с различной формой штока // Электротехнические комплексы и системы управления. – 2013. – № 1. – С. 2–7.
9. Оганесян А.Т. Расчет тягового электромагнитного усилия длинноходового электромагнита // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2014. – № 6. – С. 28–31. – DOI: 10.17213/0136-3360-2014-6-28-31.
10. Нейман Л.А. К решению задачи рационального выбора электромагнитного двигателя заданного габарита и веса на основе численного эксперимента // Научный вестник НГТУ. – 2013. – № 4 (53). – С. 184–190.
11. Певчев В.П., Ивашин В.В. Проектирование мощных короткоходовых импульсных электромагнитных двигателей. – Тольяти: Изд-во ТГУ, 2012. – 142 c.
12. Усанов К.М., Угаров Г.Г., Мошкин В.И. Линейный импульсный электромагнитный привод машин с автономным питанием. – Курган: Изд-во Курган. гос. ун-та, 2006. – 284 с.
13. Нейман Л.А., Нейман В.Ю. Линейные синхронные электромагнитные машины ударного действия. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2021. – 480 с.
14. Нейман В.Ю., Нейман Л.А., Петрова А.А. Влияние соотношений главных размеров электромагнитов на значения конструктивного фактора и показателя экономичности // Автоматизированные электромеханические системы. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011. – С. 177–187.
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. Лобов Б.Н. Cравнение параметров оптимальных электромагнитов переменного тока // Горное оборудование и электромеханика. – 2016. – № 2 (120). – С. 12–15.
17. Ряшенцев Н.П., Угаров Г.Г., Львицин А.В. Электромагнитные прессы. – Новосибирск: Наука, 1989. – 216 с.
18. Электромагнитные молоты / А.Т. Малов, Н.П. Ряшенцев, А.В. Носовец, Г.Г. Угаров, В.Н. Федонин, А.П. Малахов, А.Н. Антонов. – Новосибирск: Наука, 1979. – 269 с.
19. Татевосян А.А., Татевосян А.С. Расчет оптимальных параметров электромагнитного привода колебательного движения // Известия Томского политехнического университета. – 2014. – Т. 325, № 4. – С. 121–132.
20. К вопросу учета главных размеров при выборе типа электромагнита по значению конструктивного фактора / В.Ю. Нейман, Л.А. Нейман, А.А. Петрова, А.А. Скотников, О.В. Рогова // Электротехника. – 2011. – № 6. – С. 50–53.
21. Оптимизация геометрии линейных электромагнитных двигателей с использованием конечноэлементного моделирования магнитного поля / Ю.Г. Соловейчик, В.Ю. Нейман, М.Г. Персова, М.Э. Рояк, Ю.Б. Смирнова, Р.В. Петров // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2005. – № 2. – С. 24–28.
22. Буль О.Б. Методы расчета магнитных систем электрических аппаратов: магнитные цепи, поля и программа FEMM: учебное пособие. – М.: Академия, 2005. – 336 с.
23. Нейман В.Ю., Петрова А.А. Моделирование в FEMM магнитного поля для расчета тяговых характеристик электромагнитных двигателей постоянного тока // Сборник научных трудов НГТУ. – 2008. – № 2 (52). – С. 101–108.
24. Нейман В.Ю., Нейман Л.А., Петрова А.А. Расчет показателя экономичности силового электромагнита постоянного тока с помощью моделирования магнитного поля // Транспорт: наука, техника, управление. – 2008. – № 6. – С. 21–24.
25. Милых В.И., Полякова Н.В. Определение электромагнитных параметров и фазовых соотношений в турбогенераторах автоматизированным расчетом магнитного поля в программной среде FEMM // Электротехника и электромеханика. – 2016. – № 1. – С. 26–32. – DOI: 10.20998/2074-272X.2016.1.05.
26. Нейман Л.А., Петрова А.А., Нейман В.Ю. К оценке выбора типа электромагнита по значению конструктивного фактора // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2012. – № 6. – С. 62–64.
27. Ракитин В.И. Руководство по методам вычислений и приложения MATHCAD. – М.: Физматлит, 2005. – 264 с.
28. Дьяконов В.П. Mathcad 8-12 для студентов. – М.: Солон-Пресс, 2005. – 632 с.
29. Нейман Л.А., Нейман В.Ю. Повышение точности аналитического расчета радиальных сил одностороннего магнитного притяжения некоаксиальных элементов магнитопровода // Научный вестник НГТУ. – 2015. – № 1 (58). – С. 246–256. – DOI: 10.17212/1814-1196-2015-1-246-256.