Анализ современных конструкций намагничивающих установок и.Х. Хайруллин, р.Д. Каримов, в.Е. Вавилов, а.С. Горбунов, д.В. Гусаков

(Уфимский государственный авиационный технический университет, г.Уфа)

В последнее время широкое применение в науке и технике получили высокоэнергетические постоянные магниты (ВПМ). В нефтяной и газовой промышленности применение ВПМ необходимо для синхронных двигателей (СД) газоперекачивающих агрегатов. Ввиду того что мощность СД, прямо пропорционально зависит от характеристик применяемых в нем магнитов, актуальной задачей является улучшение их свойств.

Устройством обеспечивающее изготовление постоянных магнитов, является намагничивающая установка. Ввиду актуальности обозначенной выше задачи, необходимо произвести сравнительный анализ современных намагничивающих установок.

Рассмотрим конструкции современных намагничивающих установок:

1. Устройство для импульсного намагничивания путем формирования разового импульса намагничивания [авторское свидетельство №612291, Н01F 13/00, 25.06.78, Бюл. №23], содержащее блок коммутации, включаю­щий в себя электромагнит, зашунтированный анодом и резистором, тиристор, последователь­но соединенный с электромагнитом, блок син­хронизации и блок формирования запускаю­щих импульсов, состоящий из последовательно включенных ключа и делителя напряжения на резисторах, причем ключ срабатывает от сиг­нала с блока синхронизации, а на управляю­щий электрод тиристора сигнал поступает с делителя напряжения на резисторах.

2. Устройство для намагничивания[патент РФ №2328788С1, H01F13/00, 10.07.2008], которое включает в себя электромагнит, блок управления, параллельно соединенные реле времени и пускатель. Параллельно к блоку управления длительностью и скважностью подключена электрическая цепь из последовательно соединенных электромагнитов, амперметра, нагревательного элемента с параллельно подключенным вольтметром.

3. Устройство [патент РФ № 2222843 С2, H01F13/00, 20.07.2003], содержащее два индуктора для двухполюсного и для многополюсного намагничивания и источник импульсного тока. Площадь поперечного сечения соседних полюсов многополюсного индуктора имеет соотношение 1:1,2. Рабочие зазоры индукторов соединены между собой прямым каналом с поперечным сечением, соответствующим размерам намагничиваемых магнитов. Намагничивающие обмотки индукторов соединены последовательно и подключены к общему источнику импульсного тока.

Проанализировав существующие устройства, был обнаружен их общий недостаток, в том что у данных устройствограниченны функциональные возможности, вызванные тем, что намагничиваемый элемент промагничивается неоднородно.

В связи с этим была поставлена задача, создать устройство, лишенное данного недостатка.

Оригинальное техническое решение, предложенное авторами, рис. 1, содержит электромагнит, выполненный в виде n–полюсного сердечника 1 с катушками 2, соединенными электрически с источником импульсного тока 3, намагничиваемый элемент 4, установленный на сердечнике 5, на котором намотаны дополнительные катушки 6, соединенные электрически с источником импульсного тока 3, и отличается от известных [3–5] введением дополнительных обмоток, задачей которых является усиление магнитного потока электромагнита.

Рисунок 1 – Предлагаемое техническое решение намагничивающей установки

С целью подтверждения перспективности предлагаемой конструкции авторами было произведено компьютерное моделирование двух НУ: с дополнительными обмотками и традиционного исполнения.Анализ данных моделирования показал, что при применении дополнительных полюсов намагничиваемый элемент промагничивается полностью, в отличии от традиционных установок [3-5].

Применение предлагаемого технического решения позволяет повысить энергетические характеристики постоянных магнитов.

СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ

1. Moore M. J. «Micro-turbine generators» – Professional Engineering. PrintedintheUSA. 2002 – 113с.

2. Балагуров В. А. Электрические генераторы с постоянными магнитами – Москва: Энергоатомиздат, 1988. – 279 с.

3. Патент РФ №2328788С1, H01F13/00, 10.07.2008

4. Преображенский А.А., Биширд Е.Г., Магнитные материалы и элементы, 3 изд., М., 1986

5. Патент РФ № 2222843 С2, H01F13/00, 20.07.2003

УДК 621.311.61