Система уравнений, описывающих электромагнитные процессы при срабатывании ИДМ, представлена САУ (1.50), (1.54), (1.55), (1.56) и явной СДУ.
(1.57) относительно потокосцеплений 4^, 4/2 первого и второго контуров, напряжения на конденсаторе мс, скорости диска v и хода диска х.
Общая схема численного моделирования ИДМ следующая.
- 1. Полный ход диска разбивается на интервалы (их количество задаётся пользователем). В начале и конце каждого интервала рассчитываются параметры схемы замещения ИДМ с учётом эквивалентной глубины проникновения поля в катушку и диск. По результатам расчёта строятся зависимости от хода диска (от расстояния между катушкой и диском) собственной и взаимной индуктивностей катушки и диска, а также их активных сопротивлений. Эти зависимости используются на каждом шаге по времени для определения текущих значений индуктивностей, активных сопротивлений и взаимной индуктивности катушки и диска.
- 2. Так как движение диска в нулевой момент времени отсутствует, то в системе
- (1.57) решаются только три первых дифференциальных уравнения. Начальные условия для этих уравнений известны, следовательно, может быть выполнен очередной временнОй шаг решения.
- 3. Результат решения на этом шаге — потокосцепления Ч^, Ч^ первого и второго контуров схемы замещения на рис. 1.30,а и напряжение на обкладках конденсатора ис. Найденные потокосцепления Ч^, Ч*2 теперь являются известными в САУ (1.50), и эти уравнения решаются относительно токов i в катушке и /2 в диске. Таким образом, найдены токи ii, /2 и напряжение ис, которые определяют правую часть первых трёх уравнений (1.57).
- 4. Так как правые части могут быть рассчитаны, то может быть сделан следующий шаг по времени для отыскания решения первых трёх уравнений СДУ
- (1.57). По сути, выполняется предыдущий пункт 2, но для нового времени, равного сумме времён предыдущих шагов и данного (текущего) шага.
При вычислении токов /j, /2 на каждом временнОм шаге рассчитывается электромагнитная сила F3(t) по (1.56). Эта сила используется для определения момента трогания диска ttr в соответствии с условием F3(t)>Fm (0) и х=0 (см. 1.53). Если сила F3(t) стала больше (в пределе равна) начального значения механической силы и при этом ход диска равен нулю, то начинается движение массы т (диска и связанной с ним массы). Количество решаемых дифференциальных уравнений изменяется на пять. Далее решается полная СДУ (1.57).
5. Решение (1.57) прекращается когда ход массы т достигнет конечного значения xkon, т. е. ИДМ сработал так как ему и положено, либо, если срабатывания ИДМ нет, то по заданному пользователем конечному времени tkon.