Оценка режимов работы электромагнитных ударных машин

Аннотация

Применение ударных машин с линейными электромагнитными двигателями (ЛЭМД) на объектах АПК, например, для погружения металлических стержневых элементов в грунт, представляется вполне эффективным ввиду относительно малого энергопотребления, непосредственного преобразования электрической энергии в механическую работу и сравнительно высоких удельных показателей. Для таких машин характерен частоударный режим работы с форсированным энергопреобразованием с повышенными значениями отношений мощности потерь к полезной механической, достигающие 1,2-5,5 из-за относительно низкого КПД. Применение интенсивных способов охлаждения для уменьшения перегрева сводит на нет главное преимущество этих машин – их конструктивную простоту и надёжность. При оценке технологических возможностей таких устройств представляется важной задача определения приближёнными методами из условия допустимого нагрева энергии и частоты ударов якоря для характерных режимов работы ударных машин с ЛЭМД. При определении расчётных соотношений исходили из одномерности температурного поля обмотки и независимости теплофизических параметров элементов двигателя от нагрева. Повторно-кратковременный режим действия ударной машины с ЛЭМД состоит из циклов «работа – пауза» с определёнными значениями относительной продолжительности включения, определяемыми отношением интервалов работы и всего цикла. Получено общее уравнение перегрева двигателя в конце цикла в повторно – кратковременном режиме. Для режима непрерывных срабатываний ЛЭМД из условия допустимого нагрева определены приближёнными методами энергия и частота ударов якоря при условии одномерности температурного поля обмотки и независимости теплофизических параметров элементов двигателя от нагрева. Полученные выражения могут быть использованы лишь для предварительной, приближённой оценки тепловых режимов электромагнитных ударных машин, например, на этапе их проектирования.