Дослідження характеристик магнітоелектричного лінійного вібраційного двигуна при роботі на пружно-в'язке навантаження

Abstract

Розглянуто магнітоелектричний лінійний двигун вібраційної дії циліндричної топології. Шляхом лінеаризації рівнянь динаміки, отримано вирази для розрахунку робочих характеристик двигуна в залежності від параметрів пружно-в'язкого навантаження. Характеристики визначаються для трьох режимів роботи – для сталого значення струму двигуна та для сталих амплітуди коливань і прискорення. Проведено дослідження в лінійній постановці, де розглядається одномасова коливальна система, в якій параметри навантаження враховуються як еквівалентні коефіцієнти жорсткості та в'язкого тертя. Для побудови розрахункової схеми заміщення використовується метод електромеханічних аналогій. Проведено експериментальні дослідження робочих характеристик магнітоелектричного двигуна вібраційної дії та виконано порівняльний розрахунок характеристик за допомогою представленої лінійної моделі.Purpose. To development of mathematical model for calculation of the magnetoelectric linear vibration motor performance with elastoviscous loading and researchof machine characteristics in the different operational modes depending on loading parameters. Methodology. Experimental results by means of the developed test setup according to the specified methods are obtained. Moreover we have correlated the experimental data obtained by means of the development experimental setup with the simulated results using analytical model of the linear oscil-latory motor with elastoviscous loading. In the analytical model of the linear vibration motor a one-mass vibration system with equivalent parameters of stiffness and viscous friction is considered. Results.Calculations of performance data for three operating modes of the oscillatory motor – for constant value of current, constant amplitude and acceleration of vibrations are carried out. Results of calculation by means of analytical model are coordinated with the experimental data obtained with help of a prototype of the linear motor and the load machine. Originality. Analytical expressions for performance data of the linear vibration motor which are based on the analytical model and an equivalent circuit with the lumped parameters are obtained. It is shown that for calculation of performance data depending on parameters of loading it is possible to use analytical model which is based on an equivalent circuit with constant inertial parameters of the linear motor. Practical value.Results of the work can be used for designing new and improvements of the existing vibration devices on the basis of linear motors with the specified performance data.