Сравнительный анализ силовых и скоростных показателей линейных импульсных электромеханических преобразователей электродинамического и индукционного типов

Abstract

Целью статьи является определение влияния геометрических параметров обмоток индуктора и якоря на силовые и скоростные показатели линейных импульсных электромеханических преобразователей (ЛИЭП) индукционного и электродинамического типов. Разработана цепная математическая модель ЛИЭП, описывающая взаимосвязанные электрические, магнитные, механические и тепловые процессы. Установлены геометрические соотношения обмоток индуктора и якоря (аксиальная высота, количество слоев и витков медной шины), при которых обеспечиваются максимальные силовые и скоростные показатели указанных преобразователей. Силовые и скоростные показатели преобразователя электродинамического типа выше, чем у преобразователя индукционного типа, однако конструктивно он является более сложным. В наиболее эффективном преобразователе индукционного типа возникают значительные потери в обмотке индуктора, а потери в обмотке якоря незначительны, что обусловливает относительно низкий КПД - 10,9 %. В наиболее эффективном преобразователе электродинамического типа потери в обмотке индуктора уменьшаются, а в обмотке якоря возрастают, что приводит к повышенному КПД - 20,0 %. Библ. 10, рис. 4.The purpose of the article is to determine the influence of the geometrical parameters of the windings of the inductor and armature on the power and speed characteristics of linear pulsed electromechanical converters (LPEC) of induction and electrodynamic types. A chain mathematical model of LPEC, describing interconnected electrical, magnetic, mechanical and thermal processes, has been developed. The geometrical ratios of the windings of the inductor and the armature (axial height, the number of layers and turns of the copper bus) are established, at which the maximum power and speed characteristics of the specified converters are provided. The power and speed characteristics of an electrodynamic type converter are higher than those of an induction type converter, but structurally it is more complex. In the most efficient induction type converter, significant losses occur in the inductor winding, and the losses in the armature winding are insignificant, which causes a relatively low efficiency of 10.9%. In the most efficient electrodynamic type converter, the losses in the inductor winding are reduced, and in the armature winding they increase, which causes an increased efficiency of 20.0%. References 10, figures 4.