CC BY
12
исключающее разрушение уплотненного слоя [5]. На основе модели был разработан новый способ предотвращения выноса песка, учитывающий разуплотненное состояние породы ПЗП и геометрические параметры разуплотненной зоны [6]. Промышленное применение разработанного способа позволило добиться уменьшения количества выносимых твердых частиц в среднем в восемь раз.
Список литературы
1. Васильев. В.А. Модель переноса песка в пористой среде. Строительство газовых и газоконденсатных скважин. В.А. Васильев, В.Е. Дубенко // Сб.научн. трудов ВНИИгаза. - М.: ВНИИгаз,, 1996, с.84-99.;
2. Жихор П.С., Вартумян Г.Т., Кошелев А.Т., Пустовой П.А.: Эволюция методов крепления призабойной зоны скважин IV горизонта Анастасиевско-Троицкого месторождения // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2010. - №6, с. 47-49;
3. Николаевский В.Н. Геомеханика и флюидодинамика. - М.: Недра, 1996. - 447 с.: ил;
4. Патент РФ № 2393339. Способ создания гравийного фильтра в скважине / В.Н. Климовец, Ю.К.Федоров, А.Д. Четверик. - М. кл. Е21В 43/04, заявл. 06.04.2009, опубл. 27.06.2010 Б.И. №1;
5. Патент РФ № 2548629. Способ определения параметров разуплотненной зоны продуктивного пласта / С.В. Долгов, П.С. Жихор. - М. кл. Е21В 43/04, заявл. 28.01.2014, опубл. 20.04.2015 Бюл. № 11.
6. Патент РФ № 2558080. Способ крепления слабосцементированного пласта /С.В. Долгов, П.С. Жихор. - М. кл. Е21В 43/04, заявл. 05.06.2014, опубл. 27.07.2015 Бюл. № 21;
7. Рабинович Н.Р. Инженерные задачи механики сплошной среды в бурении, - М.: Недра, 1989. - 270 с.;
Жураева Н.А.
ОПТИМАЛЬНЫЕ СООТНОШЕНИЕ ПАРАМЕТРЫ ГЕРКОНА КОРОТКОЗАМКНУТЫМ ВИТКОМ
Ташкентский государственный технический университет
Ключевые слова: геркон, реле переменного тока, вибрация, короткозамкнутый виток, коэффициент возврата.
Аннотация: Приведены оптимальные соотношения между параметрами короткозамкнутого витка и геометрическими размерами экранированной и неэкранированной частей контактных сердечников геркона. Показана низкая эффективность применения короткозамкнутых витков для устранения вибрации геркона, а также якоря малоинерционных электромагнитных реле переменного тока.
Key words: reed switch, alternating current relay, vibration, short-circuited coil, return coefficiency.
Abstract: The optimum relationship between the characteristics of short-circuited loop and geometrical measures of shielded and unshielded parts of contact core of reed-switch are given. The low efficiency of the application of short-circuited loops for the reed-switch vibration elimination and also the armature of fast- response electromagnetic AC is shown.
Для получения высокого коэффициента возврата герконового реле необходимо обеспечить определенный уровень пульсации магнитного потока или электромагнитного усилия между контактными сердечниками геркона [1]. При протекании по обмотке управления переменного тока пульсация электромагнитной силы выше допустимой и геркон вибрирует с удвоенной частотой тока управления. В обычных электромагнитах переменного тока для устранения вибрации якоря путем снижения пульсации силы широко применяются короткозамкнутые витки из хорошо проводящего электрический ток материала. Короткозамкнутый виток (КЗВ) или, как его еще называют, электромагнитный экран, эффективен в достаточно массивных (инерционных) электромагнитах. Представляет определенный интерес исследование возможности применения КЗВ в малоинерционных электромагнитах. Здесь этот вопрос рассматривается применительно к реле на герметизированном магни-тоуправляемом контакте - герконе. В последние годы расчеты магнитных систем электрических аппаратов все больше выполняются методами теории поля ввиду их универсальности [2]. Однако математический аппарат этих методов достаточно сложен, а получающиеся зависимости менее наглядны. В данной работе исследования проводились методами теории цепей, а эксперименты -на увеличенной физической модели.
На рис. 1, а показана картина распределения магнитного потока в зоне рабочего зазора геркона с КЗВ. КЗВ располагаются на обоих контактных сердечниках. Здесь обозначены: 1, 2 - контактные
сердечники; Wэ1, Wэ2 - КЗВ; Фо, Фэ, Фн - магнитные потоки в нерасщепленной, экранированной и неэкранированной частях
контактных сердечников; Ф1s, Фь, Фь и Ф2s, Ф2s, Ф2s - магнитные
потоки рассеяния первого и второго Wэ1 КЗВ; Фэ1 и Фэ2 -
рабочие потоки КЗВ. На основе общей теории магнитных цепей с КЗВ, а также схемы замещения герконовых реле [3] составлена схема замещения магнитной цепи реле на герконе с КЗВ (рис. 1, б). В данной схеме F - магнитодвижущая сила (МДС) обмотки управления герконом; Z = R + jX - магнитное сопротивление потоку
рассеяния; ZBIII = RBIII + jXBIII - магнитное сопротивление внешней (по отношению к рабочему зазору) магнитной цепи; Z э, Z в -магнитные сопротивления стали экранированной и неэкранированной частей контактных сердечников; R , R - магнитные сопротивления экранированной и неэкранированной частей рабочего зазора геркона; Z3l, Za2 - магнитные сопротивления КЗВ и Wэ2 .
Согласно [4]
ZЛэ = R,э + jX„,Z= RMHн + jX„;
Х J r
Zэ1 = Rэ1 + jX Э1 = С 2 Э 2 + jC 2 Э1 2 ;
Гэ1 + xs, э1 Гэ1 + xs, э1
xr
Zэ2 = Rэ2 + jX э2 = С 2 ^ э 2 + jC 2 э2 2 ;
Гэ2 + Х а',э2 гэ2 + Х а',э2
Х1 = C0LS3V LsM = Лs! = +Л",! +Л"^1;
Хэ2 = Ls,э2 = Л2 = Л*2 + Л2 + ^
В этих формулах R,, и X , R „ и X , R, и X , и
М,э М,н э1 э2
X - активные и реактивные магнитные сопротивления,
э2
соответственно, стали экранированной и неэкранированной частей контактных сердечников и КЗВ; с - круговая частота МДС; r , r и
э1 э 2
x¿ 3i, xs э2 активные и реактивные (индуктивные) электрические сопротивления КЗВ; LS3l, LS3l индуктивности рассеяния КЗВ; Лж1,
Л 2 суммарные магнитные проводимости рассеяния КЗВ. Здесь учтено, что числа витков каждого экрана равны 1.
Рисунок 1 - Геркон с короткозамкнутым витком: а - распределение
магнитного потока в зоне рабочего зазора; б - схема замещения магнитной цепи герконового реле; в - упрощенная схема замещения участка магнитной цепи
Схема замещения участка магнитной цепи геркона с КЗВ в зоне рабочего зазора при этих условиях представлена на рис. 1, в. Здесь
обозначены: ,э, н -магнитные сопротивления экранированной
и неэкранированной частей рабочего зазора геркона; Х -
эквивалентное реактивное (индуктивное) магнитное сопротивление КЗВ. При указанных выше допущениях
Р - Зэ Р - Зн У
К8,э —-— , К8,н —-—, Хэ — ~ , (1)
М0 Ь э М0 Ь н Гэ
где ип — 4я"10 7 Г / м магнитная постоянная; 8, 8 и $ , ^ -
^ о у э у н э у н
рабочие зазоры геркона и площади перекрытия контактных
сердечников в экранированной и неэкранированной частях;
гэ = гэ1Гэ2 /(Гэ1 ^ гэ2 } - эквивалентное электрическое сопротивление КЗВ. Тангенс угла сдвига фаз между магнитными
„ Ф „ Ф
потоками в экранированной э и неэкранированной н частях контактных сердечников
gY = Х- • (2)
Магнитные напряжения и потоки в схеме замещения по рис. 1, в синусоидальны, поскольку магнитная система не насыщена.
Магнитное напряжение UаЪ между точками а и b схемы
Uab = Um sin út , где Um - амплитуда магнитного напряжения.
Магнитные потоки в неэкранированной и экранированной частях с учетом (1) имеют вид:
Ф =Ф sintút = sin út = U U0Shsinút, (3)
Н Н ,т ry m q 5 (3)
К3,Н дН
Фэ = Ф э,т Sin(út-Y) = TU= sin(út-Y) = ^ sin(út-Y), (4)
где амплитудные значения магнитных потоков
Ф = U UoSh . Ф = Um UoSэ (5)
Н,т ^ m c 5 ^э,т /-;- c (5)
sh V1 + tg Y 5э
Амплитудные значения электромагнитных усилий в неэкранированной и экранированной частях для замкнутого состояния геркона согласно формуле Максвелла [5-6]
ф2 Ф 2
р _ Н ,т р _ э,т
Н,т = 0 о , э,т = 0 0 . (6)
2Uo S н 2UoS
Соответствующие мгновенные значения силы равны:
Р
1 Н,т
Рн = (1 - 008 ) = РнсР (1 - С08 2М), (7)
Р 2
Р = Рср - Рт 008 2(й* -ТД (9)
где
Рэ = ^ [1 -0082ш] = Рэ ср [1 - 0082Ш]
э,ср 1Л — _]• (8)
Рср = Рн,ср + Рэ,ср ; Рт = ^/Ря,(р + Рэ>ср + 2Рн,срРэ,ср 008 2Т Коэффициент пульсации силы
к
Р л/р2 + Р2 + 2РнсрРэср с0в2Т
Рт \/ н,ср э,ср н,ср Э,ср
П,Р Р Р + Р • Р =
ср н,ср э,ср"> т
С учетом (1), (5)-(9) данное выражение после соответствующих преобразований принимает следующий вид:
к2Г + (1 + tg2Т)2 + 2кг(/1 -tg2Т) кпР = Рср = кг + (1 + ® 2Т) (10)
где коэффициент геометрии экранированной и неэкранированной частей
, ^э^Н к г (11)
г 8
Экспериментальные исследования геркона с КЗВ проводились как на увеличенной физической модели, так и на образцах в натуральную величину, изготовленных на основе геркона типа КЭМ-1.
Размеры физической модели геркона по сравнению с размерами геркона КЭМ-1 увеличены в 5 раз. Контактные сердечники были изготовлены из электротехнической стали с последующим отжигом, а КЗВ - из меди. Коэффициент возврата модели геркона на постоянном
токе равнялся кв г = 0,31 отношение /^^ = 2 . Величина коэффициента геометрии к в опытах регулировалась изменением зазора 8Я в неэкранированной части зоны перекрытия контактных сердечников.
Список литературы
1. Жалмагамбетова У.К., Жантлесова А.Б., Клецель М.Я., Майшев П.Н. Геркон как фильтр тока нулевой последовательности // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2011. № 1. С. 300-303.
2. Пономарев А.В., Луцкий В.А., Хромов А.А. Геркон как источник упругих волн в лабораторном эксперименте // Сейсмические приборы. 2012. Т. 48. № 2. С. 58-66.
3. Новожилов Т.А. Датчик тока на герконе для релейной защиты // Омский научный вестник. 2017. № 156. С. 83-87.
4. Оганесян А.Т. Расчет гармонических затухающих колебаний в системе геркона // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2016. № 1-2. С. 125-128.
5. Косарева И.А. Оптимизация режимов работы ТЭЦ при прохождении пиков и провалов электрической нагрузки // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Москва, 1984.
6. Нечаев Ю.Б., Зотов С.А., Макаров Е.С. Коррекция амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля в задаче радиопеленгации // Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника. 2009. Т. 52. № 4. С. 60-72.
Керимбеков А., Таирова О.К.
О РАЗРЕШИМОСТИ ЗАДАЧИ СИНТЕЗА ПРИ ОПТИМИЗАЦИИ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
Кыргызско-Российский Славянский университет
Ключевые слова: колебательные процессы, синтез, оптимизация.
Аннотация. В статье исследована разрешимость задачи Коши-Беллмана-Егорова. Найдено решениебесконечномерной системы обыкновенных линейных дифференциальных уравнений первого порядка, для нахождения функции, определяющей интервалы, на которых полученное управление является оптимальным.
Keywords: oscillatory processes, synthesis, optimization.
Abstract. In this paper, the solvability of the Cauchy-Bellman-Egorov problem was investigated. It was found the solution of an infinite-dimensional system of ordinary linear differential equations of the first order, to find a function that determines the intervals at which the control obtained is optimal.
