Т. 325, № 4 : Техника и технологии в энергетике

Уравнения электромеханических связей в индуктивно-емкостных электроприводах с учетом влияния магнитоэлектрического эффекта в сегнетомагнетике

Актуальность работы обусловлена необходимостью развития электромеханических преобразователей энергии и электроприводов с использованием новых активных материалов. Цель работы: вывод уравнений системы электропривода индуктивно-ёмкостного типа с учетом взаимного магнитоэлектрического эффекта в активном сегнетомагнетике электромеханического преобразователя для анализа его электромеханических характеристик. Методы исследования: математический анализ процесса управления на основе классической математической модели обобщенного электромеханического преобразователя энергии. Результаты. Получены уравнения статических электромеханической и механической характеристик электропривода с индуктивно-ёмкостными компонентами, сегнетомагнетиком в качестве активного материала, и определен вид их характеристик. Показано, что в таких устройствах с сегнетомагнетиком в качестве активного материала возникает магнитоэлектрический эффект, влияние которого проявляется в усилении или ослаблении магнитных полей электрическими полями, и наоборот. Поскольку его влияние может быть весьма существенным - до 30 %, оно должно быть учтено в расчётах. Предложено учитывать влияние магнито-электрического эффекта с помощью введения дополнительных ЭДС, возникающих в обмотках индуктивной части и обкладках ёмкостей ёмкостной части ротора машины. Математическая модель такого двигателя в приводе индуктивно-ёмкостного двигателя постоянного тока с конвекционной ёмкостной частью проводящего типа будет содержать классические уравнения индуктивной и емкостной части, но с дополнительными ЭДС в обеих частях, возникающих из-за наличия магнито-электрического эффекта. Для получения уравнений механических характеристик такого двигателя предложно воспользоваться известными уравнениями обобщенной машины с добавлением в них вышеуказанной составляющей. Применяя к ним также преобразования на основе дуально-инверсной электродинамики, когда ёмкости заменяются на индуктивности, а индуктивности на ёмкости, и учтя добавочные члены взаимного влияния, получим уравнения для расчета соответствующих механических характеристик индуктивно-ёмкостного двигателя постоянного тока с конвекционной ёмкостной частью проводящего типа. Показано также, что преимуществом индуктивно-ёмкостного двигателя является универсальность регулирования, которое возможно как индуктивной, так и его ёмкостной составляющей.

Ключевые слова:

электронный ресурс, сегнетомагнетики, индуктивно-ёмкостная компонента, математические модели, емкостные электродвигатели, взаимная индуктивность, взаимная емкость, диэлектрики,

Авторы:

Скачать PDF