Развитие методов анализа цикличных электромагнитных машин на основе обобщенных моделей

Актуальность исследования обусловлена тем, что силовые электрические импульс-ные системы, созданные на основе линейных электромагнитных машин ударного и виброударного действия, являются перспективными для применения в технологиях по интенсификации процессов, связанных с поиском, добычей и переработкой георесурсов. В во-просах энергосбережения особый интерес вызывают линейные синхронные электромагнитные машины возвратно-поступательного движения ударного и виброударного действия. Достоинствам оборудования, использующего линейные синхронные электромагнитные машины ударного и виброударного действия (СЭМУД), относится снижение потребления электрической энергии при работе в резонансных режимах или близких к резонансным режимам. Исследования данных режимов связано с построением точных динамических моделей различных модификаций синхронных электромагнитных машин ударного и виброударного действия, работающих исключительно в переходных режимах. Целью исследования является разработка обобщенной математической модели двухкатушечной синхронной машины с электромагнитным приводом для технологических систем виброударного действия, упрощающей процесс математического описания известных вариантов схем машин при проведении динамических расчетов. Методы исследований: дифференциальные уравнения электрического равновесия и механического взаимодействия, поступательно движущихся масс, уравнение Лагранжа второго рода, методы конечно-элементного моделирования двухмерного магнитного поля и структурного моделирования в программе Matlab Simulink. Предложена обобщенная расчетная схема построения многомассовой двухкатушечной синхронной электромагнитной машины, включающая известные модификации вариантов схем машин ударного действия. Приведен пример реализации динамической модели СЭМУД. Приведены результаты имитационного моделирования рабочего режима в виде диаграмм тока катушек, перемещения и скорости бойка, отражающие процессы включения и выхода на квазиустановившийся режим работы. Эффективность применения предложенной обобщенной модели заключается в упрощении математического описания вариантов схем синхронных машин с электромагнитным приводом и сокращении сроков реализации моделей.