Разработка и исследование вибрационного электромагнитного двигателя

• Автор: Прохоренко, Евгений Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 133 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ОБЗОР ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ И МЕТОДОВ РАСЧЕТА ВИБРАЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МЕХАНИЗМОВ

1.1.Обзор технических решений вибрационных электрических механизмов.

1.2.0бзор методов расчета динамических процессов вибрационных электрических механизмов ВЭМ

ГЛАВА 2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВИБРАЦИОННОГО

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО МЕХАНИЗМА

2.1. Постановка задачи расчета ВЭМ.

2.2. Построение модели ВЭМ.

ГЛАВА 3 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В

УСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ

3.1 Метод расчета параметров электромагнитного поля
3.2. Расчет параметров магнитного поля в рабочей зоне
3.3 Исследование статических тяговых характеристик.
3.4. Исследование динамических характеристик ВЭМ.
3.4.1. Анализ зависимости электромагнитной силы ВЭМ от
времени
3.4.2. Анализ зависимости ускорения, скорости и перемещения подвижных частей ВЭМ от времени
3.4.3. Формирование требований к статическим параметрам устройства в
соответствии с требованиями динамических характеристик ВЭМ
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЭМ
4.1. Измерение магнитного поля ВЭМ
4.2. Экспериментальное исследование статических и динамических характеристик ВЭМ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Применительно к вибрационному электромагнитному механизму целесообразно рассматривать существующие классификации электромагнитов и электромагнитных реле. Некоторые исследователи выделяют следующие три группы: 1) электромагниты постоянного тока нейтральные, 2) электромагниты постоянного тока поляризованные, 3) электромагниты переменного тока. Кроме перечисленных групп отмечены электромагниты с выпрямлением тока, которые по питанию могут быть отнесены к электромагнитам переменного тока. А по своим характеристикам приближаются к электромагнитам постоянного тока. В литературе также приводится классификация по способу включения, характеру работы обмотки и скорости действия. Ф.А. ВЭМ - применительно к бытовым устройствам (компрессоры, электробритвы, миксеры и т. ВЭМ - применительно к устройствам промышленного назначения (промышленные компрессоры, грохоты, сита, вибраторы, отбойные молотки). Некоторые исследователи [6,7] приводят классификацию электромагнитов по конструктивному признаку, в которой наиболее часто встречаются одно - и двухобмоточные устройства из-за относительной простоты их серийного изготовления в промышленности. Вибрационные электромагнитные механизмы могут классифицироваться тем же образом и выгодно отличаться от громоздких многообмоточных электромеханических систем с точки зрения технологичности и себестоимости, если включают в себя не более двух катушек. Применительно к рассматриваемому классу устройств можно выделить два основных типа ВЭМ. Первый тип - магнитодинамический (у некоторых авторов - поляризованный, например у авторов М. И. Белого, М. П. Туля, А. Г. Сливинской и т. Его использование оправдано возможностью создания миниатюрных устройств с помощью относительно несложных технологий и низкой себестоимости полученных конструкций [3, 7]. Механизмы, построенные по этому принципу, обладают высоким быстродействием, высокой чувствительностью и способностью реагировать на направление управляющего сигнала. Существует большое разнообразие поляризованных электромагнитных механизмов, которые классифицируются по конструктивной схеме магнитной цепи, количеству устойчивых положений якоря, характеру движения якоря относительно полюсов [2-6]. Характерно что М. И. Белый и М. П. Туль выделяют три схемы магнитной цепи поляризованного электромагнита. Первая схема с последовательной магнитной цепью представлена на Рисунок 1. Рисунок 1. Параллельное построение магнитной цепи (рис. Я, а также уменьшить время срабатывания, но в отличие от предыдущей схемы характер движения якоря - вращательный. Рисунок 1. Устройства, построенные по мостовой схеме включения (рис. Катушка в такой компоновке подвижна, что несколько снижает надежность системы и вынуждает использовать стойкие к вибрации токовые выводы катушки возбуждения. Рисунок 1. Кроме того, в настоящее время ведутся работы по усовершенствованию конструкций и расчетов магнитодинамических устройств. Например, новую методику построения такого рода механизмов предлагают М. Вегкоик, V. Ье-шагяиапс! О Ьетагциапс! Авторы делают акцент на создание определенного рода структуры магнитопровода из постоянных магнитов, применение которой в некоторой степени усложняет технологию изготовления устройства, но обеспечивает более выгодное распределение магнитного потока. В качестве примера приводится иллюстрация поля в структуре из девяти треугольных магнитов (рис. Отличие заключается в более выгодном распределении напряженности магнитного поля в рабочем зазоре рассматриваемой структуры. Используя это конструктивное решение можно добиться заданной картины распределения магнитного поля при помощи “мозаичных” состыковок постоянных магнитов и, таким образом, корректировать статическую характеристику. Рисунок 1. Рисунок 1. Второй тип ВЭМ построен на известных вариантах так называемых нейтральных электромагнитов. Известно множество компоновок электромагнитов такого рода [6]. Например, в соответствии с известной классификацией по расположению якоря на рис. ВЭМ. Другие авторы [7] приводят пять схем электромагнитов, с замкнутой магнитной цепью (рис.