R = g / (m
u0
∙
m
ur
∙
CSA),
(1.1)
где
g
- толщина секции или воздушного зазор;
m
u0
- постоянная проницаемость;
m
ur
- относительная проницаемость материала;
CSA
- площадь поперечного сечения.
Первым элементом магнитного сопротивления является магнитопровод (стальной
сердечник), который имеет толщину 0,01 (м), площадь поперечного сечения 0,01 (м
2
) и
относительную магнитную проницаемость 1000. Вторым последовательным элементом
сопротивления является фиксированный воздушный зазор со следующими параметрами
толщины 0,001 (м), поперечной площади 0,01 (м
2
) и относительной магнитной
проницаемости 1.
Для преобразования магнитной энергии в механическую энергию выбран блок
Reluctance Force Actuator. При настройке данного блока были заданы первоначальная
толщина зазора 2 (мм), минимальная толщина(10
-4
), площадь поперечного сечения 0,15 м
2
,
относительная магнитная проницаемость 1, коэффициент упругости (10
6
Н/м),
коэффициент демпфирования 500 (Н/(м/с)). Благодаря данному блоку-преобразователю
образуется механический контур, в котором необходимо добавить элементы,
учитывающие возвратно-поступательный характер движения.
Учитывая принцип работы, заключающийся в преодолении силы жесткости
пружины за счет резонансного тягового усилия, создаваемого магнитным потоком,
необходимо подобрать соответствующие элементы механического контура. Для этого
выбираются блоки Spring, с коэффициентом жесткости 1000 (Н/м) и TranslationalDamper с
коэффициентом демпфирования 20 (Н/(м/с)). Эти элементы подключаются параллельно, с
целью имитации одновременного воздействия жесткости пружины и вязкого трения при
механическом возвратно-поступательном движении. Для формирования инерционности
добавлен элемент Mass с параметром веса в 1 кг.
После построения физической модели с соответствующими параметрами возникает
задача симуляции и получения адекватных результатов. Данная программа позволяет
замерить происходящие процессы при введении дополнительных измерительных
элементов в зависимости от выбранного параметра и способа подключения.
Время симуляции модели электромагнитного возбудителя низких частот составило
3 секунды. Согласно рисунку 2, при резонансе электрической цепи, благодаря
конденсатору, через 1 секунду происходит увеличение значения тока; например, во время
2-ой секунды, при котором, согласно рисунку 3, происходит увеличение тягового усилия.
Таким образом, периодичность резонансного контура определяет изменение тягового
усилия по синусоидальному закону, на основании которого можно судить о возвратно-
поступательном характере работы электромагнитного возбудителя низких частот.
Причем, изменение амплитуды напряжения не сильно заметно (рисунок 3).
396
«РОЛЬ ТРАНСПОРТНОЙ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ В РЕАЛИЗАЦИИ ПЯТИ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫХ
РЕФОРМ», ПОСВЯЩЕННОЙ ПЛАНУ НАЦИИ «100 КОНКРЕТНЫХ ШАГОВ»
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Рисунок 2 – Временная характеристика тока в электромагнитном возбудителе низких частот
Рисунок 3 – Временная характеристика напряжения электромагнитного возбудителя низких частот
Рисунок 4 – Временная характеристика магнитного потока электромагнитного
возбудителя низких частот
Рисунок 5 – Временная характеристика тягового усилия электромагнитного
возбудителя низких частот
Блок Reluctance моделирует магнитное сопротивление, которое препятствует
магнитному потоку. Отношение магнитодвижущей силы (МДС) через компонент
результирующего потока, который течет через компонент постоянно, и соотношение их
определяется магнитным сопротивлением, R.
397
«РОЛЬ ТРАНСПОРТНОЙ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ В РЕАЛИЗАЦИИ ПЯТИ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫХ
РЕФОРМ», ПОСВЯЩЕННОЙ ПЛАНУ НАЦИИ «100 КОНКРЕТНЫХ ШАГОВ»
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Клеммы магнитного сопротивления обозначаются через N и S, соответственно. В
соответствии с нормами, МДС через магнитное сопротивление определяется МДС (N) -
МДС (S), и знак потока положительный при течении через устройство с N на терминал S.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дьяконов В.П., Круглов В.В. Matlab 6.5 SP1/7/7 SP1/7 SP2 + Simulink 5/6. Инструменты
искусственного интеллекта и биоинформатики. Серия «Библиотека профессионала». – М.:
СОЛОН-ПРЕСС, 2006. – 456 с.
2. Matlab: официальный учеб. курс Кембриджского университета: (перевод с англ.) / Hunt,
BrianR. и др. / - М. : Изд-во ТРИУМФ, 2008. – 352 с. : ил. – («Серия официальный учебный курс»).
– Доп. тит. л. англ. – ISBN 978-5-89392-302-5.
3. Нитусов Ю.Е. Об одной схеме электромагнитного вибратора // электричество. 1956. № 5.
с. 81-85.
Достарыңызбен бөлісу: | 
