К расчету динамических характеристик быстродействующих электромагнитов тяговых автоматических выключателей

Борисовна Ирина; Александр Валентинович Павленко

doi:10.17213/0136-3360-2019-2-21-28

Авторы

Борисовна Ирина Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова
Александр Валентинович Павленко Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2019-2-21-28

Ключевые слова:

моделирование, быстродействующий электромагнит, статические и динамические характеристики, ширина магнитного шунта, короткозамкнутые гильзы, технологические зазоры

Аннотация

Рассмотрены вопросы численного моделирования электромагнитных процессов в быстродействующих электромагнитах приводов тяговых автоматических выключателей на основе применения метода пространственных интегральных уравнений. Установлено, что предлагаемые численная модель и алгоритм расчета трехмерного магнитного поля методом пространственных интегральных уравнений с последующим определением интегральных характеристик и параметров электромагнитного привода позволяют получить достаточно полную и достоверную информацию о статическом и динамическом режимах работы устройства. Показана возможность регулирования статических и динамических уставок по току автоматического выключателя изменением параметров трогания якоря и срабатывания электромагнита привода путем использования эффектов насыщения стали, вихревых токов в сплошных элементах магнитных систем и короткозамкнутых гильзах. Токи и время трогания якоря электромагнита в статическом и динамическом режимах определяются геометрическими размерами магнитной системы, наличием сплошных элементов магнитопровода, короткозамкнутых гильз, их расположением на элементах магнитной системы. Адекватность модели подтверждена экспериментальными данными.

Биографии авторов

Борисовна Ирина, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

канд. техн. наук, доцент кафедры «Электромеханика и электрические аппараты» Южно-Российского государственного политехнического университета (НПИ) имени М.И. Платова. (86352)55-1-13.

Александр Валентинович Павленко, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Электромеханика и электрические аппараты» Южно-Российского государственного политехнического университета (НПИ) имени М.И. Платова. (86352)55-1-13.

Библиографические ссылки

Голубев А.И. Быстродействующие автоматические выключатели. М.: Энергия, 1965.116 с.

Пат. 262269 SU, МПК H01F 7/13. Быстродействующий электромагнит / В.И. Пацеура. № 1180254/27-7; Заявл. 18.08.1967; Опубл. 26.01.1970, Бюл. № 6. 2 с.

Пат. 1753498 SU, МПК H01F 7/18. Быстродействующий электромагнит / В.И. Пацеура. № 4770601/07; Заявл. 18.12.1989; Опубл. 07.08.1992, Бюл. № 29. 3 с.

Пеккер И.И. О влиянии вихревых токов на время трогания и отпускания броневого электромагнита с массивным сердечником // Электричество. 1953. № 12. С. 50 - 54.

Пацеура В.И. О временных характеристиках быстродействующих выключателей с индуктивными шунтами // Электровозостроение: сб. науч. тр. ОАО ВЭлНИИ. 1974. № 15. С. 112 - 121.

Павленко А.В., Пацеура В.И. Математическое моделирование быстродействующих электромагнитов тяговых автоматических выключателей // Электровозостроение: сб. науч. тр. ОАО ВЭлНИИ. Новочеркасск, 1997. № 39. С. 188 - 194.

Павленко А.В., Никитенко А.Г., Гринченков В.П. Исследование переходных процессов в поляризованных электромагнитах быстродействующих автоматических выключателей // Изв. вузов. Электромеханика. 1983. № 7. С. 61 - 66.

Павленко А.В. Моделирование динамики срабатывания нейтрального быстродействующего электромагнита // Изв. вузов. Электромеханика. 1998. № 2-3. С. 40 - 42.

Павленко А.В., Пацеура В.И. Математическое моделирование быстродействующих электромагнитов тяговых автоматических выключателей // Электровозостроение: сб. науч. тр. ОАО ВЭлНИИ. Новочеркасск. 1997. № 39. С. 188 - 194.

Павленко А.В., Пацеура В.И. К расчету динамических режимов нейтральных быстродействующих электромагнитов // Изв. вузов. Электромеханика. 1998. № 6. С. 99 - 104.

Проектирование быстродействующих электро-магнитов с заданными динамическими параметрами / А.В. Павленко В.П. Гринченков, Н.П. Беляев, Э. Калленбах // Изв. вузов. Электромеханика. 2002. № 4. С. 76 - 80.

Пеккер И.И. Расчёт магнитных систем методом интегрирования по источникам поля // Изв. вузов. Электромеханика. 1964. № 6. С. 1047 - 1051.

Пеккер И.И. К расчету магнитных систем методом интегрирования по источникам поля // Изв. вузов. Электромеханика. 1968. № 9. С. 940 - 943.

Пеккер И.И. Расчёт магнитных систем путём интегрирования по источникам поля // Изв. вузов. Электромеханика. 1969. № 6. С. 618 - 623.

Курбатов П.А., Аринчин С.А. Численный расчёт электромагнитных полей. М.: Энергоатомиздат, 1984. 168 с.

Подберезная И.Б. Применение пространственных интегральных уравнений для расчета квазистационарных электромагнитных полей в электромеханических устройствах // Известия ЮФУ. Технические науки. 2014. № 3(152). С. 250 - 264.

Расчет электромагнитных систем в стационарном режиме / И.Б. Подберезная, Е.В. Хорошева // Свид-во о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2015611975. № 2014663713; зарег. в Реестре программ для ЭВМ 10.02. 2015.

Расчет электромагнитных систем в квазистационарном режиме/ Е.В. Хорошева, И.Б. Подберезная // Свид-во о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2015611974. № 2014663712; зарег. в Реестре программ для ЭВМ 10.02. 2015.

Подберезная И.Б., Ершов Ю.К., Павленко А.В. Метод пространственных интегральных уравнений на примере задачи расчета магнитного поля в призме прямоугольного сечения // Изв. вузов Электромеханика. 2014. № 2. С. 3 - 15.

Подберезная И.Б. Программный комплекс моделирования трехмерных электромагнитных полей методом пространственных интегральных уравнений для электротехнических задач // Изв. Вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2017. № 1. С. 19 - 23.