RT - article
SR - Electronic
T1 - Согласование сил механической и электрической подсистем энергоустановки со свободнопоршневым двигателем и электрическим генератором возвратно-поступательного типа
JF - Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук
SP - 2019-10-05
DO - 10.29235/1561-8358-2019-64-3-304-320
A1 - Менжинский А. Б., 
YR - 2019
UL - https://www.academjournals.by/publication/13465
AB - Автономная система энергоснабжения современных мобильных средств специального назначения требует разработки электромеханических преобразователей энергии с высокими энергетическими и минимальными массогабаритными показателями. В промышленно развитых странах в качестве перспективной энергоустановки рассматривается система «свободнопоршневой двигатель – возвратно-поступательный электрический генератор поперечного типа». Главной особенностью такой энергоустановки является отсутствие кривошипно-шатунного механизма в конструкции двигателя. Это позволяет: увеличить коэффициент полезного действия двигателя до 50–60 % и габаритную мощность в 2,5–3 раза с одновременным уменьшением удельной массы и металлоемкости по сравнению с традиционными двигателями; снизить удельный расход топлива двигателя до 30 %; увеличить ресурс до капитального ремонта на 30–50 тыс. ч; реализовать модульную структуру. Основными недостатками такой энергоустановки являются большая вероятность поломки при пропуске зажигания рабочей смеси и неустойчивость работы при значительных колебаниях нагрузки. Отмеченные недостатки обусловлены несогласованностью сил электрической и механической подсистем энергоустановки на всем рабочем цикле. Особую сложность вызывает решение задачи согласования сил электрической и механической подсистем энергоустановки в крайних положениях поршневой группы свободнопоршневого двигателя. В связи с этим был разработан способ решения задачи согласования сил механической и электрической подсистем энергоустановки со свободнопоршневым двигателем на всем рабочем цикле, отличающийся использованием в электрической подсистеме энергоустановки электромеханического преобразователя энергии возвратно-поступательного типа с поперечным и продольным нелинейным изменением магнитного потока. Согласование сил механической и электрической подсистем энергоустановки на всем рабочем цикле позволяет обеспечить выполнение условия непрерывного электромеханического преобразования энергии на всем рабочем цикле и уменьшить удельную массу электрической подсистемы энергоустановки при одновременном повышении коэффициента полезного действия.