The Processes of Energy Transformation in a Two-Coil Synchronous Electromagnetic Shock Machine

New operating cycle of the two-inductor synchronous impact electromagnetic machine with inertial head reverse

“…

72Введение Электромагнитные машины для импульсных и виброимпульсных технологий нашли широкое практическое применение в различных отраслях промышленности [1][2][3][4][5][6][7].Среди данного класса машин в особенности следует выделить линейные синхронные электромагнитные машины как обладающие наиболее высокими удельными энергетическими показателями, для которых механическая частота колебаний бойка (якоря), разгоняемого электромагнитными силами, равна или кратна частоте промышленной сети 50 Гц [8][9][10].Методы расчета и проектирования электромагнитных машин широко известны и, несмотря на это продолжают совершенствоваться [11][12][13][14][15][16][17][18][19].Существенная роль в решении вопросов энергосбережения электромагнитных машин и устройств, созданных на их основе, отводится изучению процессов энергопреобразования [20][21][22][23][24][25][26][27].

Актуальность и научная значимость вопросаИмпульсный характер отбора мощности при питании данных машин от источника напряжения промышленной частоты ограничивает в значениях энергии единичного удара, определяемые допустимой импульсной мощностью самого источника. В особенности эта проблема актуальна для элек-тромагнитных машин, имеющих синхронную частоту ударов 50 с -1 (3000 уд/мин) [28].Поэтому одним из перспективных направлений создания электромагнитных машин с повышенной энергией удара является создание новых рабочих циклов и способов управления, обеспечивающих снижение амплитуды тока и влияние работы электропривода на питающую сеть.Полученные в [29] результаты качественного анализа рабочих циклов этих машин показывают принципиальную возможность в реализации рабочих циклов с механической импульсной мощностью на выходе, сопоставимой или превышающей импульсную мощность источника, без дополнительного использования для этих целей внешних накопительных устройств.Постановка задачи и способ её решения В практике создания электромагнитных машин ударного действия, отличающихся повышенной энергией удара, задача снижения влияния работы электропривода на питающую его сеть решается либо за счет использования в схеме управлени...

…”

“…Существенная роль в решении вопросов энергосбережения электромагнитных машин и устройств, созданных на их основе, отводится изучению процессов энергопреобразования [20][21][22][23][24][25][26][27].…”

“…Среди многокатушечных конструкций наибольшее практическое применение получил вариант схемы двухкатушечной электромагнитной машины с инерционным реверсом бойка [25,30]. Основным отличием двухкатушечного варианта схемы является то, что в качестве реверсирующего устройства используется массивный буфер, с помощью которого осуществляется изменение направления движения бойка за счет его соударения с большей массой, движущейся ему навстречу.…”

“…Для реализации рабочего цикла в известном способе управления [25] используются две полуволны напряжения, что обеспечивает частоту ударов, равную частоте питающей сети при питании катушек по однополупериодной схеме выпрямления. Дальнейшее увеличение энергии единичного удара в известном способе управления возможно только за счет увеличения амплитуды тока, что только усилит влияние работы электропривода на питающую сеть.…”

“…Для реализации рабочего цикла используется система из двух катушек. В отличие от своего аналога [25,30] катушка обратного хода обеспечивает разгон ударной массы электромагнитными силами в двух направлениях. Конструктивным отличием является разная длина катушек, определяемая временем движения бойка при синхронизации его механических колебаний с частотой питающего источника.…”