Аннотация
Рассмотрены вопросы создания линейных генераторов с постоянными магнитами возвратно-поступательного движения. Применение высокоэнергетических постоянных магнитов делают перспективы их разработки вполне реальными, в частности при создании электрических амортизаторов, которые являются альтернативным вариантом амортизаторов гидравлических, широко применяемых в автомобилестроении. В электрическом амортизаторе кинетическая энергия колеблющегося элемента подвески преобразуется в электрическую. Эта энергия может быть использована для питания различных приборов автомобиля. Показано, что при выборе конструкции амортизатора предпочтительной оказалась конструкция с коротким наружным индуктором, в пазах которого расположена трехфазная обмотка генератора. Вторичный элемент имеет радиально намагниченные постоянные магниты на основе редкоземельных материалов. Вследствие относительного линейного перемещения элементов первичного с обмоткой и вторичного с постоянными магнитами, в обмотке индуцируется переменное напряжение, которое выпрямляется трехфазным выпрямителем и подается на аккумулятор. Представляет интерес оценить, какая часть энергии колебаний преобразуется в электрическую, а также электромагнитную силу, ее пиковые значения, время переходного процесса, число колебаний. Представлена математическая модель электрического амортизатора в пакете MATLAB/Simulink, позволяющая исследовать переходные процессы при различных законах изменения возмущающей силы. Приведены результаты исследования движущей силы, тока, скорости и перемещения от времени. Исследования показали, что для улучшения работы амортизатора необходимо параллельно аккумулятору подключить добавочное сопротивление, величина которого определяется для каждого конкретного случая. Предложенная математическая модель может быть использована в алгоритмах управления микропроцессоров систем подвески автомобилей и других средств передвижения.
Ключевые слова
Электрический амортизатор, линейный генератор, постоянные магниты, Simulink-модель.
1. Хитерер М.Я., Овчинников И.Е. Синхронные электрические машины возвратно-поступательного движения. СПб.: Корона-Принт, 2008. 368 с.
2. Gieras J.F., Piech Z.J. Linear Synchronous Motors. CRS, Press. 2000.
3. Zhen Longing and Wei Xiao gang, ‘Structure and Performance Analysis of Regenerative Electromagnetic Shock Absorber’, Journal of networks, vol. 5, no. 12, December 2010.
4. Мощинский Ю.А. Расчет синхронных генераторов с постоянными магнитами. М.: Изд-во МЭИ, 2002. 31 с.
5. Соколова Е.М., Мощинский Ю.А. Цилиндрические линейные асинхронные двигатели. М.: Изд-во МЭИ, 1998. 26 с.
6. Проектирование электрических машин / под общ. ред. Копылова И.П. М.: Энергия, 1980. 495 с.
7. Дербаремдикер А.Д. Гидравлические амортизаторы автомобилей. М.: Машиностроение, 1969. 236 с.
8. Черных И.В. Simulink: среда создания инженерных приложений / под общ. ред. Потемкина В.Г. М.: Диалог-МИФИ, 2003. 496 с.