Polowo-obwodowy model aktuatura magnetostrykcyjnego
[ 1 ] Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, Wydział Elektryczny, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik
2015
artykuł naukowy
polski
- aktuatory elektromagnetyczne
- magnetostrykcja
- nieustalone pole elektromagnetyczne
- actuators
- magnetostriction
- transient electromagnetic field
PL W artykule przedstawiono model matematyczny zjawisk elektromagnetycznych w szybkoreagującym aktuatorze magnetostrykcyjnym. Aktuator jest przeznaczony do napędu zaworu doprowadzającego medium (najczęściej gaz) do komory roboczej impulsowego działa plazmowego, służącego do badań w zakresie fizyki ciała stałego, fizyki plazmy oraz inżynierii materiałowej [1]. Urządzenie charakteryzuje się stosukowo małym krokiem roboczym (poniżej 0,1 mm), ale bardzo krótkim czasem reakcji – rzędu kilkudziesięciu mikrosekund. Zaproponowano aktuator o strukturze osiowosymetrycznej. Walcowy magnetostrykcyjny rdzeń jest umieszczony wewnątrz cylindrycznej cewki zasilanej impulsami prądowymi z baterii kondensatorów. Opracowano polowo-obwodowy model nieustalonych zjawisk elektromagnetycznych w układzie. Model obejmuje równania opisujące nieustalone pole magnetyczne w nieliniowym środowisku ferromagnetycznym oraz równanie obwodu elektrycznego z uwzględnieniem pojemności. Wykorzystując środowisko Borland Delphi opracowano program komputerowy umożliwiający symulację zjawisk nieustalonych. Zaprezentowano wybrane wyniki symulacji.
EN The paper deals with a magnetostrictive fast-acting actuator applied as a driving device for plasma valve. The actuator is characterized by a relatively small displacement (of the order of tens of microns), but with a very short response time – below 100 microseconds. System is designed for so called “plasma gun” which is applied in the area of plasma physics and material engineering. A structure with an axisymmetrical actuator energised by discharged pulses of a capacitor has been proposed. The field-circuit mathematical model of the dynamic operation of the actuator has been proposed. The model includes: the equation of transient electromagnetic field in a non-linear ferromagnetic material and equation of electric circuit. Using the Borland Delphi environment, the computer software has been elaborated. Results of simulation are presented.
63 - 68
7