Электронный каталог НБ БНТУ

Статья

Менжинский, А.Б.
Разработка уточненных электромагнитных моделей электрических генераторов возвратно-поступательного движения с постоянными магнитами = Development of Refined Electromagnetic Models of Reciprocating Electric Generators with Permanent Magnets / А. Б. Менжинский, А. Н. Малашин, П. Б. Менжинский. – DOI 10.21122/1029-7448-2021-64-4-291-302 // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ - Энергетика / гл. ред. Федор Алексеевич Романюк; учредитель Министерство образования Республики Беларусь. – 2021. – Т.64 №4. – С. 291-302. – Режим доступа : https://rep.bntu.by/handle/data/97722. – На рус. яз.

Анализ научных работ, посвященных математическому описанию электрических генераторов возвратно-поступательного движения с постоянными магнитами, показал, что предлагаемые математические модели такого типа генераторов основываются на теории магнитных цепей (упрощенном представлении о магнитной системе и магнитном поле в виде магнитной цепи с соответствующими проводимостями). Однако в отличие от традиционных электрических машин вращательного типа электрические генераторы возвратно-поступательного движения обладают рядом особенностей, опущение которых при моделировании увеличивает затраты на их создание за счет продолжительности проектирования и экспериментальной доработки. Поэтому на начальных этапах электромагнитного расчета и решения задач оптимизации требуется применение адекватных математических моделей. С этой целью может использоваться моделирование на основе теории поля, однако основным его недостатком является сложность применения для решения задач оптимизации. Для повышения точности расчетов параметров электрических генераторов возвратно-поступательного движения с постоянными магнитами предлагается использовать в математических моделях на основе теории магнитных цепей уточняющие коэффициенты рассеяния и выпучивания магнитного потока. Авторами разработаны уточненные электромагнитные модели указанных генераторов, позволяющие вычислить основные параметры на начальных этапах электромагнитного расчета и решения задач оптимизации с высокой степенью соответствия. Отличительной особенностью уточненных электромагнитных моделей генераторов является учет зависимости коэффициентов рассеяния и выпучивания магнитного потока от координаты подвижной части и площади поперечного сечения магнитопровода.
The analysis of scientific papers devoted to the mathematical description of electric generators of reciprocating motion with permanent magnets demonstrated that the proposed mathematical models of this type of generators are based on the theory of magnetic circuits. Such mathematical models are based on a simplified representation of the magnetic system and the magnetic field in the form of a magnetic circuit with corresponding magnetic conductivities. However, unlike traditional rotary type electric machines, electric generators of reciprocating motion have a number of features, the omission of which in mathematical modeling causes the increase of the cost of their creation (due to the duration of the design and experimental refinement of the generators). Therefore, at the initial stages of electromagnetic calculation and solving optimization problems, it is necessary to use adequate mathematical models to improve the accuracy of calculations of the parameters of these generators. For this purpose, a mathematical model based on field theory can be used; however, its main drawback is the complexity of its application for solving optimization problems. In this regard, to improve the accuracy of calculations of the parameters of electric generators of reciprocating motion with permanent magnets, it is proposed to use refining coefficients (coefficients of scattering and buckling of the magnetic flux) in mathematical models based on the theory of magnetic circuits. The authors have developed refined electromagnetic models of electric generators of reciprocating motion with permanent magnets, which make it possible to obtain the main parameters of generators at the initial stages of electromagnetic calculation and when solving optimization problems with acceptable accuracy. A distinctive feature of the refined electromagnetic models of generators is the consideration of the scattering and buckling coefficients of the magnetic flux in the magnetic system that change during the simulation.

621.313.2

общий = БД Техника
общий = ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
общий = ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ГЕНЕРАТОРЫ
общий = ПОСТОЯННЫЕ МАГНИТЫ
общий = МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
общий = ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ
общий = МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ
общий = ЕДИНАЯ ТЕОРИЯ ПОЛЯ
общий = КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТОД