Разработка электромеханических магнитно-импульсных устройств для электрофизических установок и промышленных технологий

• Автор: Тютькин, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Истра
• Количество страниц: 225 с. : ил.

1 Магнитно-импульсные устройства, методы их исследования и

расчета

1.1 Магнитно-импульсные устройства и схемы их питания

1.2 Расчет процессов в индукторных системах с использованием

теории поля

1.3 Расчет магнитно-импульсных устройств методами электрических цепей

1.4 Выводы и постановка задачи

2 Эффективность преобразования энергии в магнитно-импульсных устройствах

2.1 Зависимость КПД преобразования энергии от параметров

плоской ИС и ЕНЭ

2.2 Исследование МИУ соленоидного типа

2.3 Выводы
3 Электромеханические переходные процессы при торможении проводников импульсным магнитным полем
3.1 Исследование торможения массивных проводников ИМП
3.2 Математическая модель тормозных индукторных систем
3.3 Электромеханические переходные процессы при одновременном разряде ЕНЭ на ускоряющий и тормозной индукторы
3.4 Сравнение схем параллельного и последовательного соединения
ускоряющего и тормозного индукторов
3.5 Экспериментальное исследование торможения массивных проводников ИМП

3.6 Выводы
4 Исследование влияния конструктивного построения индуктора на эффективность электромеханического преобразования энергии емкостного накопителя
4.1 Основные соотношения между параметрами ИС с однослойным
и многослойным индуктором
4.2 Влияние числа слоев и высоты слоя обмотки индуктора на эффективность торможения проводников ИМП
4.3 Влияние числа слоев и высоты слоя обмотки индуктора на КПД преобразования энергии накопителя
4.4 Экспериментальное исследование ИС с однослойными и многослойными индукторами
4.5 Выводы
5 Анализ схем питания группы исполнительных механизмов МИУ от одного источника
5.1 Математическое исследование синхронной работы двух ИМ
5.2 Экспериментальные исследования схем питания группы ИМ
5.3 Выводы
6 Разработка методики расчета, быстродействующих приводов и технологических установок на основе магнитно-импульсных устройств
6.1 Определение оптимальных параметров МИУ
6.2 Расчет оптимальных параметров ИС и ЕНЭ при торможении ИМП
6.3 Приближенный расчет скорости проводника при торможении ИМП
6.4 Быстродействующие приводы
6.5 Приводы с торможением импульсным магнитным полем
6.6 Технологические устройства
6.7 Выводы
7 Разработка магнитно-импульсных установок для технологии разрушения сводов и очистки оборудования

7.1 Воздействие магнитно-импульсной установки на очищаемое оборудование
7.2 Разработка магнитно-импульсных установок для разрушения сводов
и очистки оборудования
7.3 Магнитно-импульсный способ зачистки вагонов от остатков смерзшихся грузов
7.4 Выводы
Заключение
Список использованных источников

хронизации основана на электроискровом принципе. Каждый канал содержит установленные между индукторами электроды, между которыми напряжение равно 10 кВ, генератор синхронизирующего импульса и генератор импульса поджига разрядника (3 кВ, 200 А). С целью достижения максимального КПД параметры ускорителя оптимизированы по результатам численных расчетов. Число витков в индукторах изменяется по длине от 18 до 6, зарядное напряжение батареи от 5 до 10 кВ, а емкость батарей от 720 до 180 мкФ. Амплитуда разрядных токов в индукторах составляла 80- 100 кА. Конденсаторные батареи скомпонованы в 5 стоек. Общая запасаемая энергия в батарее 540 кДж. Общая длина ускорительной части 5 м. Проведенные на описанном стенде эксперименты показали хорошее согласие с результатами расчетов.
2.3. Выводы
1. С помощью методов математического планирования эксперимента получена функциональная зависимость КПД преобразования энергии от совокупности параметров ЕНЭ и плоской ИС, позволяющая решать задачи синтеза и оптимального проектирования МИУ.
2. Исследованы особенности электромеханического преобразования энергии в МИУ соленоидного типа и проведен сравнительный анализ с плоскими МИУ.
3. Показано, что при одинаковых значениях основ’—ных безразмерных параметров соленоидная и плоская ИС в оптимальных режимах позволяют достигать близких значений КПД, однако в соленоидной ИС оптимальные значения относительной массы якоря в 100-200 раз меньше, чем в плоской.
4. При нулевой начальной скорости максимальный КПД ускорения проводника в ИМП соленоида достигается при оптимальных значениях длины соленоида С* = 0,8 - 1,2, длины проводника I* = (0,8 - 0,9) Е* , начального смещения центра проводника относительно центра индуктора 0< Ео < єм и значениях относительной массы а = 0,1-0,01.
£0