М а т е р и а л ы X I I В с е р о с с и й с к о й н а у ч н о - п р а к т и ч е с к о й к о н ф е р е н ц и и
П о с в я щ а е т с я 8 5 - л е т и ю в ы с ш е г о п е д а г о г и ч е с к о г о о б р а з о в а н и я в А р з а м а с е и
8 0 - л е т и ю п р о ф е с с о р а В я ч е с л а в а П а в л о в и ч а П у ч к о в а
373
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СИЛОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
К.С. Сычѐв
студент, Арзамасский политехнический институт (филиал) НГТУ
им. Р.Е. Алексеева
Научный руководитель Гайнов С.И., старший преподаватель
Аннотация: В работе обобщен материал по электромагнитному
взаимодействию и определению теоретических зависимостей силы тяжения
электромагнитных преобразователей от различных параметров. Разработана
экспериментальная установка с проработкой еѐ конструктивного исполнения,
включая изготовление узлов и деталей. Выполнены эксперименты для проверки
теоретических предположений.
Ключевые слова: экспериментальная установка, электромагнитное
взаимодействие, силовой преобразователь, магнитные проводимости,
нелинейность электромагнитного силового преобразователя.
Большинство учебных и научно-исследовательских задач сводятся к
аналитическому изучению тех или иных процессов и явлений, либо к их
численному моделированию. Однако, важным этапом приобретения
практических навыков проведения экспериментальных работ и развития
соответствующих компетенций является выполнение натурного эксперимента с
разработкой методики его проведения и анализом полученных результатов.
Среди множества физических явлений, используемых в приборостроении
и машиностроении, важное значение имеют явления электромагнетизма и,
связанные с ними, прикладные задачи. Математические модели, описывающие
электромагнитные явления, в большинстве своѐм идеализированы и получены
при ряде допущений. Поэтому сравнительный анализ теоретических расчѐтов с
результатами физического эксперимента является актуальной задачей.
Электромагнетизм в приборостроении применяется для построения
электромагнитных преобразователей (ЭМП), обеспечивающих силовые
воздействия на чувствительные элементы в компенсационных гироскопах и
акселерометрах. К достоинствам ЭМП следует отнести простоту конструкции,
надѐжность, работоспособность, как на постоянном, так и переменном токе,
способность создавать значительные силы. К недостаткам – наличие сил,
обусловленных остаточной намагниченностью, малую протяжѐнность
линейного участка характеристики, малый диапазон рабочих зазоров.
Величина электромагнитной силы взаимодействия между статором и
подвижным якорем электромагнита равна производной от энергии магнитного
поля, запасенной в воздушном зазоре по перемещению [1]:
м
м
G
wi
G
Θ F
2
2
) (
2
1
2
1
(1)
