Ключові слова
Arkadiev-Marx scheme
series circuits
voltage resonance магнітно-імпульсна обробка металів
схема Аркадьєва-Маркса
послідовні ланцюги
резонанс напруги
Як цитувати
Анотація
Запропоновано та обґрунтовано ефективне використання схеми Аркадьєва-Маркса з резонансним зарядом ємнісних накопичувачів у магнітно-імпульсних установках як джерелах потужності у технологіях з використанням енергії електромагнітних полів. Отримано, що при заряді максимальна амплітуда напруги на ємності збільшується в число разів, що дорівнює добротності зарядного контуру на основній частоті гармонічного розкладання збуджуючого сигналу, але на ~34% нижче можливого максимуму. Розрахунки характеристик магнітно-імпульсного комплексу, призначеного для ремонту пошкоджених автомобільних кузовів, показали високу ефективність використання схеми Аркадьєва-Маркса з резонансним зарядом ємнісних накопичувачів. Так, отримано, що за час ~0.45 c батарея з 10 паралельно з'єднаних конденсаторів загальною ємністю ~100 мкФ може бути заряджена до напруги ~7500В у разі запасеної енергії ~2.8 кДж. Результати роботи дають змогу надати рекомендації щодо практичного підвищення ефективності магнітно-імпульсної обробки металів. Бібл. 16, рис. 4.
Посилання
Psyk V., Rich D., Kinsley B.I., Tekkaya A.E., Kleiner M. Electromagnetic forming. A review. Journal of Material Processing Technology. 2011. No 211. Pp. 787-829. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2010.12.012
Altenbach H., Konkin V., Lavinsky D., Morachkovsky O., Naumenko K. Deformation analysis of conduc-tive metallic components under the action of electromagnetic fields. Engineering Research. 2018. Vol. 82. No 4, Pp. 371-377. DOI: https://doi.org/10.1007/s10010-018-0285-x .
Bay F., Jeanson A.-C., Zapata J.A. Electromagnetic forming processes: material behaviour and computa-tional modelling. Procedia Engineering. 2014. Vol. 81. Pp. 793-800. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2014.10.078.
Du L., Li X., Xia L., Zhang X., Lai Z., Han X., Li L., Cao Q. Numerical and experimental verification of an iterative coupling method for analyzing the Lorentz-force-driven sheet metal stamping process. The International Jour-nal of Advanced Manufacturing Technology. 2021. Vol. 115. No. 7-8. Pp. 2161-2173. DOI: https://doi.org/10.1007/s00170-021-07268-z .
Kudasov Y.B., Surdin O.M., Platonov V.V., Kozabaranov R.V., Maslov D.A., Makarov I.V., Svetlov A.S., Popov E.Y. Metal plate deformation under magnetic field pulse of complex shape. Journal of Applied Physics. 2019. vol. 126. No 8. Pp. 084901. DOI: https://doi.org/10.1063/1.5108823 .
Batygin Yu.V., Shinderuk S.O., Chaplygin E.O., Fendrikov D.V. Double-circuit resonant electric power amplifier for magnetic-pulse processing of metals. Tekhnichna Elektrodynamika. 2022. No 3. Pp. 29–36. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2022.03.029.
Shneerson G.A, Dolotenko M.I., Krivosheev S.I. Strong and superstrong pulsed magnetic fields generation. Berlin: Walter de Gruyter, 2014. 429 p. DOI: https://doi.org/10.1515/9783110252576
Lykhovyd Yu.M. The resonant power amplifier. Patent 103215 Ukraine. 2015. (Ukr)
Batygin Yu.V., Shinderuk S.O., Chaplygin E.O. Mutual influence of currents in a flat inductor system with solenoid between two massive conductors. Electrical Engineering & Electromechanics. 2021. No 6. Pp. 25-30. DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2023.6.12
Mesyats G.A. Pulse energy and electronics. M: Nauka, 2004. 704 p. (Rus)
Gladkov V.S., Magda I.I., Melnikov P.N., Rudakov V.V. Megavolt frequency pulse generator with a half-maximum duration of 30 ns. Pribory i tekhnika eksperimenta. 2009, No 3. Pp. 53-58. (Rus). DOI: https://doi.org/10.1134/S0020441209030105
Wu Sh., Cui Sh. Pulsed alternators technologies and application. Springer International Publishing AG, part of Springer Nature, 2021. 276 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-33-4224-8
Kondo M., Lim S., Koita T., Namihira T., Tokoro Ch. Application of electrical pulsed discharge to metal layer exfoliation from glass substrate of hard-disk platter. Results in Engineering. 2021. No 12. Pp. 100306. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rineng.2021.100306
Thomson J.J. Elements of the mathematical theory of electricity and magnetism. Publisher: Wen-tworth. 2016. 510 p.
Kantorovic L. Mathematics for natural scientists. fundamentals and basics. N-Y: Springer, 2016. 526 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4939-2785-2
Bazhynov O.V., Smyrnov O.P., Sierikov S.A., Dvadnenko V.Y. Synergetic automobile. Theory and prac-tice. Kharkiv, 2011. 236 p. (Ukr)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2024 Array