Publication: Цифровая модель вибропреобразователя на основе эффекта левитации
Дата
2023
Авторы
Шилин, А. Н.
Макартичян, С. В.
Барашков, И. С.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Аннотация
В настоящее время для безопасного использования АЭС необходимо внедрять системы раннего диагностирования состояния реакторных установок. Поскольку вибрации всегда были угрозой безопасного использования АЭС, решение вопросов повышения точности виброшумовой диагностики реакторных установок АЭС, особенно в области ультранизких частот, является актуальной задачей. Наиболее перспективным направлением решения проблемы гибких направляющих в электромеханических вибропреобразователях является эффект левитации, который позволяет полностью исключить механический контакт и, соответственно, уменьшить порог чувствительности преобразователя. В статье проведен анализ существующих вибропреобразователей и предложена аналоговая и цифровая математическая модели системы магнитной левитации, учитывающие тот факт, что электромагнитная сила, воздействующая на чувствительный элемент вибродатчика, изменяется в зависимости от перемещения этого элемента и тока в катушке по нелинейному закону. Изучены характеристики такой нелинейной системы с использованием метода гармонической линеаризации, позволяющего получить эквивалентную линейную систему. При этом учтены слагаемые третьего порядка разложения электромагнитной силы в ряд Тейлора, что позволило получить более точную аналоговую модель вибропреобразователя. Для разработанной цифровой модели вибропреобразователя при помощи метода z-форм получена системная функция и соответствующее разностное уравнение. Как для аналоговой, так и для цифровой модели вибропреобразователя выведены выражения и построены графики переходной, импульсной и частотных характеристик, которые позволяют сделать вывод о точности и адекватности разработанной цифровой модели. Использование полученных цифровых моделей вибропреобразователя позволит более просто моделировать его работу и обоснованно выбирать исходные параметры вибропреобразователя.
Описание
Ключевые слова
передаточная функция , частотные характеристики , импульсная и переходная характеристики , устойчивость , эффект левитации , разностное уравнение , цифровая модель , вибродигностика передаточная функция , электромагнитный подвес , гармоническая линеаризация , передаточная функция
Цитирование
Шилин А.Н., Макартичян С.В., Барашков И.С. Цифровая модель вибропреобразователя на основе эффекта левитации. Глобальная Ядерная Безопасность. 2023;48(3):37-50. https://doi.org/10.26583/gns-2023-03-04.