Роман Бондар / Roman Bondar

КУТОВІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛІНІЙНОГО ДВИГУНА З ЯВНОПОЛЮСНИМ ЯКОРЕМ ПРИВОДУ ВІБРАТОРА / THRUST-ANGLE CHARACTERISTICS OF A SALIENT-POLE LINEAR MOTOR DRIVE OF VIBRATOR

ЗАВАНТАЖИТИ / DOWNLOAD

АНОТАЦІЯ. Розглянуто вібратор з приводом від лінійного двигуна зворотно-поступального руху з явнополюсним якорем та наведено його математичну модель. На підставі рівняння для реактивної складової електромагнітної сили визначено механічну роботу та показано її залежність від фазового кута коливань. За допомогою імітаційної Simulink-моделі отримано основні характеристики вібратора з приводом від лінійного двигуна в залежності від фазового кута коливань та виявлено тенденції, що підтверджують результати проведеного математичного аналізу.

АННОТАЦИЯ. Рассмотрен вибратор с приводом от линейного двигателя возвратно-поступательного движения с явнополюсным якорем и приведена его математическая модель. На основании уравнения для реактивной составляющей электромагнитной силы определена механическая работа и показана ее зависимость от фазового угла колебаний. С помощью имитационной Simulink-модели получены основные характеристики вибратора в зависимости от фазового угла колебаний и выявлены тенденции, которые подтверждают результаты проведенного математического анализа.

ABSTRACT. Purpose. Justification of effective modes operation of the vibrator with the salient-pole linear motor drive. Methodology/approach. The results of theoretical researches are grounded on common provisions one-mass systems vibration theory. Numerical calculation of the linear motor parameters is gained by means of a finite element method. The imitative Matlab/Simulink-model was applied to deriving of thrust-angle characteristics of the linear motor. Findings. On the basis of reluctance component electromagnetic force equation, mechanical work is defined and its dependence on a phase angle of oscillations is displayed. By means of imitative Simulink-model the basic characteristics of the vibrator with the linear motor drive depending on a phase angle of oscillations are gained and the trends confirming results of mathematical analysis are determined. Research limitations/implications. It is find out that the reluctance component of electromagnetic force performs the useful work on frequencies above undamped natural frequency of the system. There is an optimal value of a phase angle which depends on load parameters and amplitude of oscillation. Originality/value. For maintenance of an optimum mode operation of the vibrator with the salient-pole linear motor drive it is necessary to keeping up an optimum phase angle taking into account loading change.

ЛІТЕРАТУРА

1. Черняев В.И. Вибромолоты и вибропогружатели с виброударостойкими электродвигателями // Исследование вибрационного и виброударного погружения свай. Сб. статей. Под ред. Головачева А.С. – М.: Транспорт, 1968. – С. 5-15.
2. Голенков Г.М., Бондар Р.П., Макогон С.А., Богаєнко М.В., Попков В.С. Моделювання роботи електричного вібратора з коаксіально-лінійним індукційним двигуном при різних законах регулювання // Технічна електродинаміка. – Київ, – 2007. – №2. – С.54-59.
3. Canova A., Gruosso G., Repetto M. Synthesis of a tubular linear IPM motor, COMPEL-Int. J. Comput. Math. Elect. Electron. Eng., vol. 20, no. 3, pp. 777-795, 2001.
4. Bianchi N., Bolognani S., Corte D., Tonel F. Tubular Linear Permanent Magnet Motors: An Overall Comparison. IEEE Trans. on Ind. Applicat., vol. 39, no. 2, March/April 2003, pp. 466-475.
5. Бондар Р.П. Електромеханічні характеристики коаксіально-лінійного синхронного вібратора установки для безтраншейної проходки горизонтальних свердловин // Технічна електродинаміка. – Київ, – 2008. – №2. – С.31-35.
6. Бондар Р.П., Голенков Г.М., Подольцев О.Д. Моделювання робочих характеристик віброзанурювача з лінійним електроприводом в пакеті Matlab/Simulink // Електротехніка і електромеханіка. – Харків, – 2010. – №6. – С. 13-17.
7. Бондар Р.П., Голенков Г.М., Литвин О.Ю., Подольцев О. Д. Моделювання енергетичних характеристик вібратора з лінійним електричним приводом // Електромеханічні і енергозберігаючі системи. – Кременчук, – 2013. – №2. – С. 66-74.
8. Бондар Р.П., Голенков Г.М., Подольцев О.Д. Розрахунок робочих характеристик лінійного двигуна зворотно-поступального руху в пакеті Matlab/Simulink // Електротехніка і електромеханіка. – Харків, – 2010. – №4. – С. 13-17.

REFERENCES

1. Cherniaev V.I., 1968. Vibromoloty i vibropogruzhately s vibroudarostoikimi electrodvigateliami [Vibratory hammers and vibratory drivers with vibration-proof electric motors]. Issledovanie vibratsionnogo i vibroudarnogo pogruzhenia svai, 5-15.
2. Golenkov G.M., Bondar R.P., Makogon S.A., Bogaenko M.V., Popkov V.S., 2007. Modeluvannia roboty elektrychnogo vibratora z koaksialno-liniynym inductsiynym dvygunom pry riznyh zakonah reguluvania [Modelling of work of the electric vibrator with tubular linear induction motor at various laws of regulation]. Tekhnichna elektrodynamika, No. 2, 54–59.
3. Canova A., Gruosso G. and Repetto M., 2001. Synthesis of a tubular linear IPM motor. COMPEL-Int. J. Comput. Math. Elect. Electron. Eng., vol. 20, No. 3, 777-795.
4. Bianchi N., Bolognani S., Corte D., Tonel F., 2003. Tubular Linear Permanent Magnet Motors: An Overall Comparison. IEEE Trans. on Ind. Applicat., vol. 39, No. 2, 466-475.
5. Bondar R.P., 2008. Elektromehanichni harakterystyky koaksialno-liniynogo synhronnogo vibratora ustanovky dlia beztransheinoyi prohodky goryzontalnyh sverdlovyn [Electromechanical characteristics of tubular linear synchronous vibrator of trenchless pipelayer]. Tekhnichna elektrodynamika, No. 2, 31-35.
6. Bondar R.P., Golenkov G.M., Podoltsev A.D., 2010. Modeluvania robochyh harakterystyk vibrozanuruvacha z liniynym elektropryvodom v paketi Matlab/Simulink [Modeling of working characteristics of vibratory driver with the linear electric drive in Matlab/Simulink software]. Elektrotehnika i electromehanika, No. 6, 13-17.
7. Bondar R.P., Golenkov G.M., Lytvun A.Yu., Podoltsev A.D., 2013. Modeluvania energetychnyh harakterustyk vibratora z liniynym elektrychnym pryvodom [Modelling of power characteristics of the vibrator with a linear electric drive]. Electromechanichni i energozberigayuchi systemy, No. 2(22), 66-74.
8. Bondar R.P., Golenkov G.M., Podoltsev A.D., 2010. Rozrahunok robochyh harakterystyk liniynogo dvyguna zvorotno-postupalnogo ruhu v paketi Matlab/Simulink [Calculftion of working characteristics of linear oscillation motor in Matlab/Simulink software]. Elektrotehnika i electromehanika, No. 4, 13-17.