автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Силовая электромагнитная импульсная система для возбуждения сейсмических волн в водной среде

ООЗОБВТВТ

На правах рукописи

ЯКОВЛЕВ Дмитрий Алексеевич

СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИМПУЛЬСНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН В ВОДНОЙ СРЕДЕ

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2007

003056767

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Тольяттинский государственный университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Ивашин Виктор Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Митяшин Никита Петрович

кандидат технических наук, доцент Усанов Константин Михайлович

Ведущая организация: Сибирское отделение РАН, Институт

нефтегазовой геологии и геофизики, г. Новосибирск

Защита диссертации состоится 25 апреля 2007 г. в 1400 часов, на заседании диссертационного совета Д 212.242.10 при ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» по адресу: 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77, ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет», корп. 1, ауд. 414.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет».

Автореферат разослан » марта 2007 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

А. А. Казинский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Требования создания надёжной топливно-сырьевой базы, удовлетворяющей потребности промышленности, приводят к тому, что геологоразведочные работы по открытию новых месторождений полезных ископаемых должны проводиться во всё возрастающих объёмах. Важная роль в этих работах принадлежит сейсморазведке - основному геофизическому методу изучения строения недр, базирующемуся на искусственном возбуждении и регистрации сейсмических волн. Поэтому поиски путей повышения геофизической и экономической эффективности сейсмических методов разведки имеют высокую прикладную и научную значимость.

Важной частью разведочной геофизики является водная сейсморазведка. В настоящее время наблюдается рост её значения, связанный с необходимостью расширения зон поиска запасов нефти и развитием разведочных методов. Так,. например, в программе геолого-геофизических работ на акваториях только дальневосточных и северовосточных морей РФ на 1998-2007 гг. было запланировано исследование 54335 погонных километров или 41500 км2.

В отличие от разведки на шельфах морей и океанов, разведка на мелководье (реках, озёрах, водохранилищах) имеет значительно меньшее распространение. Сдерживающими факторами при этом являются:

- необходимость частой смены технологии возбуждения сигнала при работе на местностях со множественными малыми водоёмами;

- невозможность эффективной адаптации средств возбуждения сигналов глубоководной сейсморазведки к малой глубине водоёмов.

В результате при работе на континенте (например, на равнинах Западной и Восточной Сибири, в дельтах рек (например, Волги и Кубани), на мелководной части морей (например, Каспийского моря)) сейсмичгское профилирование выполняется с пропуском водных участков, что неизбежно ведёт к потере и искажению важного сейсмического материала и снижению производительности и эффективности проводимых работ.

Таким образом, экономическая и техническая эффективность водной сейсморазведки определяются, прежде всего, характеристиками средств возбуждения сигналов. Существующие водные сейсмоисточ ники принципиально отличаются от сейсмоисточников наземных и имеют существенные ограничения по применению, связанные с невозможностью работы на малой глубине (начиная примерно с 5 м), повышенным энергопотреблением (от 7 до 100 кВт на один источник), затруднение стью регулировки параметров воздействия и др.

Представляемая работа выполнена в области силовых электромагнитных импульсных систем (СЭМИС) для возбуждения сейсмических сигналов с поверхности водоёмов. Указанный тип систем в наземной сейсморазведке используется с 1990-х годов и получил широкое применение и развитие: найдены простые и надёжные конструктивные

решения и разработаны методики проектирования таких сейсмоисточников. В связи с особенностями водной нагрузки и условий эксплуатации возникает необходимость решения прикладных и научных задач по разработке новых вопросов, характерных только для работы на воде.

Целью работы является повышение эффективности и увеличение возможностей водной сейсморазведки за счёт совершенствования средств возбуждения сигнала применением линейного электромагнитного привода и поверхностным расположением водного сейсмоисточника.

Основными задачами исследования являются:

1) формулировка базовых свойств сейсмоисточника нового типа на основе СЭМИС;

2) анализ особенностей силового электропривода и разработка конструктивной схемы сейсмоисточника;

3) определение диапазонов значений параметров СЭМИС, обеспечивающих максимальную механическую энергию и КПД электромеханического преобразования;

4) формулировка технических требований и условий к системе электропитания и её разработка;

5) разработка математической модели для анализа возможностей и ограничений режимов работы СЭМИС;

6) экспериментальное исследование опытного образца и определение перспективных направлений совершенствования водного сейсмоисточника.

Объект исследования - комплекс процессов, характеризующих преобразование потребляемой ,. электрической энергии в энергию импульсного механического воздействия на водную среду.

Предметом исследования является силовая электромагнитная импульсная система - водный сейсмоисточник, включающий мощный емкостной накопитель энергии с системой заряда, импульсный электромагнитный привод с системой управления, специальную механическую систему для согласования с нагрузкой.

Методы и средства исследования. В диссертации использованы теоретические (проводимые аналитическими и численными методами) и экспериментальные, проводимые на действующем опытном образце сейсмоисточника, методы исследования. В частности, использован метод Рунге-Кутта, метод электромеханических аналогий, метод конечных элементов (в программном комплексе Е1с1й 5.1).

Научная новизна исследования:

1. Впервые разработана и исследована силовая электромагнитная импульсная система для возбуждения сейсмического сигнала в водной среде.

2. Предложены новые режимы работы электромеханической системы, позволяющие повысить эффективность воздействия на среду. Отличие новых режимов состоит в изменении процесса энергопреобразования и излучения за счёт нелинейного отбора энергии от электромагнитного привода.

3. Предложена методика получения составляющих энергетического баланса электромеханического преобразования на осноЕе экспериментальных исследований.

4. Даны рекомендации по выбору параметров СЭМИС, обеспечивающих: максимальный КПД электромеханического преобразования и отдачу максимальной механической энергии; эффективное преобразование, накопление, передачу и использование электрической энергии системой электропитания.

5. Введено новое понятие "ключ заряда", развивающее метод электромеханических аналогий. Понятие "ключ заряда" используется для учёта состояния зазоров в электроприводе и его исполнительном органе при составлении математической модели электромеханического преобразователя.

Практическая значимость работы. Разработанный водный сейсмоисточник с импульсным электромагнитным приводом может применяться геофизическими организациями в сейсморазведке районов с различными водоёмами. Полученные результаты исследования и рекомендации, данные в работе, могут быть использованы и для наземных сейсмоисточников, а также при разработке сейсмоисточников-амфибий, способных работать на суше и воде.

В результате выполнения хоздоговорной темы НИР(ОКР) № 06204 был разработан, изготовлен и испытан в лабораторных и полевых условиях опытный образец импульсного водного сейсмоисточника "Аква" с электромагнитным приводом. Сейсмоисточник "Аква" был создан по техническому заданию, разработанному совместно с ОАО "Тюменнефте-геофизика" на параметры, приведённые в таблице.

Параметры опытного образца сейсмоисточника "Аква"

Характеристика Значение характеристик

1. Номинальное создаваемое электромагнитом усилие 25-104 Н

2. Диаметр плиты-излучателя 0,8 м

3. Зазор в электромагните (4..10)10_'м

4. Зазор между ударником и плитой-излучателем (0..8)Ю~3 м

5. Масса сейсмоисточника (без плавсредства) 2500 кг

6. Минимальный период повторения циклов работы Зс

7. Средняя потребляемая мощность • 700 Вт

8. Режимы работы: - упругий удар; - упругое давление

Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических семинарах кафедры "Промышленная электроника" и электротехнического факультета Тольяттинского государственного университета; на научно-технической конференции "Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологий" (Тольятти, 2004); на второй международной научно-технической конференции ЕЬР1Т - 2005

"Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов" (Тольятти,2005).

Некоторые результаты работы были использованы на кафедре "Промышленная электроника" Тольяттинского государственного университета в спецкурсе лекций по импульсным электромеханическим преобразователям энергии, а также в курсовом и дипломном проектировании.

Перечень положений, выносимых на защиту:

1. Предложенная в работе СЭМИС для возбуждения сейсмических волн в водной среде обладает рядом принципиальных, существенных преимуществ перед наиболее распространёнными в настоящее время типами водных сейсмоисточников. Так, например, становится возможной работа на мелководье (от 0,5 м), уменьшается энергопотребление (в десятки раз), повышается надёжность и др.

2. Короткоходовой электромагнит в качестве силового привода в составе СЭМИС способен обеспечить сочетание эффективного диапазона значений скорости и перемещения рабочего органа с высоким КПД (около 70 %) электромеханического преобразования.

3. Предусмотренная в опытной установке возможность широкого изменения режимов работы электромеханической системы (давление, удар):

- подтвердила влияние типа режима, на такие показатели, как электромеханический КПД и развиваемое на нагрузке усилие;

- позволяет задавать оптимальные параметры режима (значения зазора в электромагните, разбега ударника и др.) по указанным выше показателям;

- расширяет представления о сложном электромеханическом преобразовании (с ударами, упругими элементами).

4. Предложенная методика экспериментального исследования позволяет получить представление об энергетическом балансе в электромеханической системе, что является основой для оптимизации параметров и модернизации установки.

5. Анализ динамики импульсного сейсмоисточника для крайних состояний нагрузки (т.н. режимов "короткого замыкания" и "холостого хода") можно проводить по разработанной математической модели его электромеханической системы. Такой анализ позволяет исследовать влияние различных параметров на работу установки, а его результаты использовать при проектировании водных сейсмоисточников.

Публикации. По результатам выполненных исследований было опубликовано 9 печатных работ, из них 3 патента на изобретение.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 175 страниц, 104 рисунка, 13 таблиц. Список использованной литературы включает 91 наименование. В общее количество листов входят 5 приложений на 11 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении выполнено обоснование актуальности темы работы, сформулирована цель и поставлены задачи работы, обоснованы её научная новизна и практическая ценность.

В первой главе выполнен критический обзор водных сейсмоисточников, указана их специфика. Показано, что большинство водных сейсмоисточников основано на иных принципах действия, нежели наземные.

Сделано заключение о перспективности поиска направлений развития средств возбуждения сигнала в водной среде и, соответственно, возможности существенного увеличения их эффективности.

Показаны принципиальные ограничивающие и сдерживающие совершенствование особенности пневмопушек как водных сейсмоисточников наиболее распространённого типа. В частности, отмечено следующее:

1) недостаточная точность синхронизации работы нескольких пневмопушек между собой и с сейсмостанцией;

2) сложность системы управления, снижающая надёжность;

3) необходимость спускоподъемных работ и возможные трудности эксплуатации погружённого в воду на кабель-канате оборудования;

4) сейсмические помехи от эффекта пульсации газовой полости, существенно затрудняющие обработку и интерпретацию сейсмического материала;

5) недостатки использования пневматических систем высокого давления;

6) неэффективность использования пневматических сейсмоисточников на небольших глубинах из-за значительных потерь излучаемой энергии;

7) возможность нанесения экологического вреда.

Отмечена возможность и проблематика использования успешного опыта проведения наземной сейсморазведки импульсными электромагнитными сейсмоисточниками в применении к водной сейсморазведке.

Сформулированы основные технические характеристики, которым должен удовлетворять разрабатываемый сейсмоисточник: поверхностное расположение; применение высокоиспользуемого типа силового привода, для которого возможно обеспечить согласование с нагрузкой - водной средой; простота конструкции; малая потребляемая мощность; отсутствие создания полостей в водной среде при работе установки.

Во второй главе приводится обоснование конструктивной схемы исследуемого сейсмоисточника и типа его силового привода, а также результаты исследования особенностей схемы его электропитания, обеспечивающей необходимые режимы энергопреобразования.

Щ)

Предложенное конструктивное решение водного поверхностного нев'фывного сейсмоисточника с электромагнитным приводом позволяет работать при глубине водного слоя от 0,5 м и более, отличается пониженным энергопотреблением, меньшими эксплуатационными затратами, простотой конструкции и возможностью обеспечения нескольких режимов воздействия на водную акустическую нагрузку.

Упрощённая схема механической системы сейсмоисточника приведена на рис. 1. В днище 1 плавсредства выполнена подвижная относительно днища плита-излучатель 2. Над плитой на определённом расстоянии 3 (5г) с помощью пружин 4 вывешен ударник 5. На стойки 6 ударника опёрт якорь 7 электромагнита, индуктор 8 которого отделён от якоря зазором 9 (81) и закреплён на пригрузе 10, опёртом (на рис. 1 не покгвано) на днище плавсредства.

При пропускании но размещённой в пазах $ 12 (Ф)

индуктора обмотке возбуждения 11 импульса токе, от специальной с истемы питания якорь под действием потока 12 (Ф) магнитного поля притягивается к индуктору, передавая через стойки, ударник и излучающую плиту в водную среду усилие электромагнита и тем самым формируя импульс давления в ней. Герметизация плавсредства осуществлена за

Рис. 1. Упрощенная механическая система сейсмоисточника: 1 - днище плавсредства, 2 - плита-излучатель, 3 — зазор ¿2, 4 - пруэ/сины, 5 — ударник, 6 -стойки якоря, 7 - якорь, 8 - индуктор, 9 - зазор <5/, 10 -пригруз, 11 - обмотка возбуждения, 12 - магнитный поток Ф; 13 - диафрагма

счёт использования диафрагмы 13 из эластичного материала (резины или полиуретана).

Электромагнитный привод сейсмоисточника может иметь три различных режима работы, отличающихся величиной и длительностью создаваемого воздействия: 1) режим свободного ускорения ударника 5 на большей части рабочего зазора (зазора 9 - между якорем и индуктором на рис. 1), с ударом в конце рабочего зазора по плите-излучателю 2; в этом режиме величина зазора 52 немного меньше величины зазора 5ь 2) режим давления, при котором якорь 7 через стойки 6 давит ударником 5 на излучающую плиту 2; при этом 82 = 0; 3) промежуточный режим, когда ударник 5 источника свободно разгоняется на части рабочего зазора 9, а затем наносит удар по излучающей 'плите 2 и "додавливает" ее на оставшейся части рабочего зазора 9; при этом 0 < 82 < 5|.

Возможность существенного изменения режима воздействия на нагрузку была предусмотрена в связи с неизученностью её особенностей, отличающих от нагрузки-грунта. Предполагалось изменением режима, во-первых, подтвердить наличие его влияния на сейсмический результат и, во-вторых, определить наиболее эффективный режим возбуждения сигнала.

Новизна описанного (а также возможных вариантов) технического решения конструкции поверхностного импульсного водного сейсмоисточника с электромагнитным приводом имеет подтверждение в виде патента РФ.

Далее обоснован выбор короткоходового электромагнита в качестве силового привода водного сейсмоисточника. Основными преимуществами, обеспечившими предпочтительность привода электромагнитного типа, явились его конструктивная простота, надёжность и долговечность работы, возможность регулирования энергии, сравнительно высокие удельные показатели и КПД преобразования энергии.

Показано, что в рассматриваемом случае короткоходового электромагнита на продольном поле (с тяговым усилием вдоль силовых линий магнитного поля), применяющегося в составе импульсного линейного силового привода, наиболее эффективным режимом энергопреобразования является режим постоянства потокосцепления. Режим, близкий к постоянству потокосцепления, обеспечивается специальной схемой разряда конденсаторной батареи (рис. 2). Схема (рис. 2) работает следующим образом. После разряда ёмкости конденсатора С происходит перехват тока обмотки из контура С-У8-Ь-С в контур Ь-УГУ-Ь. Начинается переходный процесс с затуханием тока в контуре Ь-УЕ)~Ь. В сравнении с временем выбора зазора постоянная времени контура велика, что и обеспечивает постоянство потокосцепления (рис. 3).

Основное энергопреобразование происходит между моментами максимума тока // и выбора зазора в электромагните Уменьшение тока с 1Н до 1К происходит в основном за счёт ЭДС движения.

Из-за небольшого изменения зазора на интервале а также в результате потерь на индуктивности пазового рассеяния и активном сопротивлении обмотки возбуждения, теоретический участок 3 в реальности имеет вид участка 4 (рис. 3). С момента выбора зазора оставшаяся в магнитной

ь

Рис. 2. Схема разряда конденсаторной батареи

Рис. 3. Энергетическая диаграмма в режиме, близком к постоянству потокосцепления

системе энергия рассеивается за счёт затухания тока на активном сопротивлении контура.

Рассмотрены вопросы, связанные с одной из особенностей импульсного электромагнитного привода сейсмоисточников - фронтом силы короткоходового электромагнита. Исследование показало, что за время фронта зазор изменяется на некоторую небольшую величину (до 5% от величины всего зазора), что означает несущественность электромеханического преобразования за это время.

Для обеспечения ударных режимов и повышения использования электромагнита силового привода предусмотрена его работа на увеличенном (по сравнению с наземными сейсмоисточниками) с 5 до 10 мм зазоре. Выполнен анализ перераспределения магнитных потоков (рис. 4) в электромагните с увеличением зазора и начальной энергии накопителя. В результате сделаны следующие выводы:

1) наибольшее влияние в уменьшении основного потока (проходящего между якорем и полюсом в зазоре электромагнита. и обеспечивающего возникновение силы) имеют пазовые потоки. Они имеют наибольшие значения (12 -24%) и не участвуют в создании силы;

2) переход к большему Рис. 4. Картина магнитного поля в электрозазору (до 10 мм) вызывает магните

значительный рост потоков

рассеяния - на 10 % от полного потока, в итоге составляя до 33%;

3) увеличение начальной энергии накопителя незначительно сказывается на распределении магнитного потока;

4) несмотря на снижение прироста основного потока с увеличением начальной энергии накопителя (с 18 % на зазоре 4,5 мм (при Сн— 2256 Дж) до 14,6 % на зазоре 9,5 мм), квадратичная зависимость силы от потока оправдывает использование увеличенного зазора и увеличение форсировки (начального значения УУСн).

Предложена методика экспериментального исследования элекгромагнита, позволяющая определить энергетический баланс в электромеханической системе и оценить влияние на него различных факторов. Методика предполагает следующую последовательность действий:

1) снятие осциллограмм тока обмотки и потока полюса в статическом и интересующих динамических режимах;

нулевое значение магнитного потенциала

пазовый поток

поток выпучивания \

2) перевод данных в единицы, соответствующие потокосцеплению и току с учётом коэффициентов пропорциональности;

3) очищение от помех и дополнение полученных петель энергетических диаграмм (в осях потокосцепление - ток) до их замыкания в начале координат;

4) расчёт площадей энергетических диаграмм, пропорциональных соответствующим энергиям;

5) доопределение составляющих энергетического баланса и его анализ.

Приведены технические требования и условия (ТТиУ) для системы электрического питания (рис. 5) водного сейсмоисточника. Обоснован выбор схемы заряда емкостного накопителя и предложены принципы управления зарядом, обеспечивающие потребности электрического питания силового привода.

-.тжц

сейсмоисточника

Основанием к выбору схемы заряда помимо соответствия ТТиУ послужили следующие её особенности.

1. Простота схемы, следующая из небольшого количества стандартных элементов и несложной топологии.

2. Схема обеспечивает дозирование энергии в конце заряда. Это позволяет обеспечить простую и точную систему стабилизации напряжения на накопителе.

3. Схема допускает использование в качестве первичного источника питания трёхфазного генератора, а заряд от каждой из фаз происходит независимо друг от друга.

4. Схема позволяет выполнять заземление как первичной, так и вторичной обмоток трансформатора.

5. Просто реализуется регулировка заряда (ограничение по заданному напряжению и дозаряд).

6. Около двух третей процесса заряда происходит при непрерывном токе с большой постоянной составляющей. Это является достоинством схемы, заключающимся в высоком КПД зарядного контура.

Зарядная часть системы электропитания экспериментальной установки представляет собой трёхфазный удвоитель с независимой работой фаз и активным токоограничением.

На основе экспериментальных данных и результатов математического моделирования рассмотрены особенности разработанной схемы заряда емкостного накопителя энергии. Был предложен переход от активного токоограничения к реактивному, позволяющий уменьшить потери мощности при заряде и время заряда емкостного накопителя.

Показано, что отсутствие эффекта расширяющейся полости, направленность излучения и экономичность используемого типа силового привода у разработанного водного сейсмоисточника, обусловливают его экологичность и энергоэкономичность.

В третьей главе дано качественное описание режимов работы сейсмоисточника с использованием механических схем и их электрических схем-аналогов. Приведены данные оценочных расчётов, поясняющие особенности режимов. Представлена математическая модель, созданная с применением метода электромеханических аналогий (по системе "сила-напряжение"), и сделаны выводы по результатам расчётов с её использованием.

На рис. 6 приведена электрическая цепь-аналог электромеханической системы сейсмоисточника в общем виде. В реальной системе изменение силы электромагнита, моделируемое ЭДС £(/) параметрически определяется изменением индуктивности электромагнита ЦV) (рис. 2). В свою очередь, индуктивность зависит от изменения зазора во времени, для которого определяющим является влияние согласующих элементов и нагрузки. Таким образом, описанная взаимообратная связь объединяет в единый комплекс электрическую и электромеханическую подсистемы СЭМИС.

Рис. 6. Электрическая цепь-аналог в общем виде Ёмкость См обеспечивает упругое, а ключ - ударное

взаимодействие. Работа электромеханической системы описывается изменением состояния ключей, задающим схеме-аналогу соответствующую топологию.

В режиме давления якорь 7 (по рис. 1), - на рис.6)

электромагнита опёрт на стойки ударника 6, объединённого (исключением элементов 5«, С3.4, С„) с излучающей плитой 13 ((тз+т4)<-*(Ь3+Ь4)), являющейся рабочим органом установки. На плите установлен пригруз 2 (Ьг) с закреплённым на нём индуктором, который отделён от якоря зазором

Достоинством режима является простота его технической реализации. Однако из опыта эксплуатации наземных сейсмоисточников в режиме давления известно, что при жёсткой нагрузке (например, на мёрзлом грунте) КПД электромеханического преобразования такой схемы не превышает 10-20%. Возможно повысить КПД, улучшив согласованность работы привода на нагрузку с помощью изменения режима работы.

Первым и наиболее простым решением по повышению характеристик установки (предложенным, в патенте РФ) является применение в режиме давления дополнительной упругости (С3.4) между якорем (т1+-*Ы) и излучателем ((т3+т4)^(1з+14)). Из теоретических и экспериментальных исследований следует, что применение упругого взаимодействия якоря электромагнита с излучателем может позволить на 15-20% и, возможно, более увеличить скорость нагружения среды под плитой и, следовательно, механическую энергию рабочего органа.

Вторым решением задачи увеличения излучаемой энергии и сейсмических возможностей могут являться специально организованные ударные режимы нагружения излучающего элемента сейсмоисточника. Эти режимы характеризуются предварительным ускорением ударной массы до некоторой скорости с последующим ударом по плите-антенне.

Ударный режим можно осуществить следующим образом. На части х выбора зазора <5/ якорь с ударником ускоряются силой Рэт(+-*Е) без влияния нагрузки. При этом якорь получит возможность выбрать большую часть зазора <5; в сравнении с режимом давления и затем обеспечить передачу большей энергии в нагрузку.

Размыкание ключа 5« в схеме (рис. 6) обеспечивает начало ударного процесса между массой тц^Ь^Ьз) ударника-якоря и массой т^^Ы) плиты-антенны. Из рис. 6 следует, что до момента замыкания ключа движение масс т2 (<->¿2) и тц под действием силы Рэт (*-*Е) происходит независимо.

В результате анализа режима с использованием электрической схемы-аналога получены функции:

- коэффициента передачи энергии электромагнита в энергию движения якоря с ударником к моменту выбора зазора 8]

т\ ; О)

тг + т1 + т}

- коэффициента передачи энергии от движущихся со скоростью V, якоря с ударником при их взаимодействии с неподвижной излучающей плитой с массой т4

' /и, + пц + от4

- результирующего коэффициента передачи (КПД)

п=-4h---т<+т> = ---^ = кгк2. (3)

т?12 + m, + от, m, + m3 + m4 m2 + /л0 ma + m4

Из выражений (l)-(3) отмечено следующее:

- исследование г; на оптимум в зависимости от та даёт условие оптимальности

= sfm^m7 ; (4)

- общий КПД г) зависит от массы та так, что она может выбираться на (-20 +30)% отличающейся от массы тат. Несмотря на то, что масса плиты (т4 •= 78 кг) существенно меньше массы т2 пригруза (в 20 раз) и меньше в 5,4 раза массы та, коэффициент передачи К2 существенно снижает общий КПД г]. В связи с этим, вероятнее всего, будет более эффективным сейсмоисточник, у которого отсутствует излучающая плита, а ударник наносит воздействие непосредственно по акустической среде. Этот вывод был использован при разработке источника, делающего удар непосредственно по жидкости, описанном в патенте РФ;

- целесообразным может быть выполнение ударника с возможно меньшей массой т3 и за счёт этого уменьшенной массой та = mt + тъ.

В ходе анализа режимов введено новое понятие "ключ заряда". Обоснование его введения состоит в следующем. Электрические ключи (например, полупроводниковые) изменяют конфигурацию электрической цепи при определённых значениях токов или напряжений. В механической цепи появляется необходимость изменять конфигурацию при выборе з!1зора. Выбор зазора определяется соответствующим перемещением элементов. По электромеханической аналогии перемещению соответствует заряд. Поэтому в электрической схеме-аналоге логично использовать ключ с изменением состояния по заряду. Введение понятия "ключ заряда" позволяет расширить возможности применения метода электромеханических аналогий для получения электрических схем-аналогов и позволяет упростить решение задачи составления математической модели.

Предложено математическое описание динамики основных элементов электромеханической системы водного сейсмоисточника. Математическая модель (ММ) получена с помощью метода электромеханических аналогий в виде систем обыкновенных дифференциальных уравнений (СДУ). СДУ описывают участки процессов, соответствующие неизменной топологии механической цепи сейсмоисточника (интервалам линейности). Всего выделено пять интервалов, каждому из которых соответствует своя система, включающая от трёх до шести уравнений. ММ также включает усло вия перехода и принципы формирования начальных условий к расчёту каждого из интервалов. Например:

Вектор начальных условий:

А» (о)

'з(О)

'4(0)

"«-«(О)

9,2 (0)

««(О) .

Условия выхода из интервала: ?з-?4 =0

Системы уравнений:

сИ, Е, - иг

-иг,

а

£4 + ^0-4-

Л к

-4 _<3-<4.

л с3_4'

_ '« .

л с,,'

<1иСп _ 'э .

л "С/

¿Чп _

а

<*Чз _

Л 'з>

¿ч* _

. Л 1 л

Описана реализация ММ в виде рабочих таблиц системы МаЙгсас! 2001.

Проведено исследование электромеханической системы сейсмоисточника "Аква" в режимах "холостого хода." и "короткого замыкания". В результате на основе описания режимов XX и КЗ и рассмотрения влияния различных параметров на поведение установки выявлены некоторые возможности установки. Кроме того, выполнен ряд рекомендаций к проектированию (модернизации) сейсмоиоточ-ников типа "Аква". В частности, по результатам расчётов на

математической модели сеисмоисточника установлено, что

1) переход от режима давления к ударным режимам позволяет получить большую скорость движения якоря с ударником и, следовательно, увеличить мощность воздействия на среду;

2) в определённом диапазоне значений податливости упругой прокладки возможно получение фронта скорости излучателя значительно более крутого, чем фронт скорости якоря с ударником. Этот эффект возможно использовать при оптимизации характеристик импульса воздействия на нагрузку.

Сделана постановка новой задачи, проявившейся в ходе аналитического исследования водного поверхностного импульсного сейсмоисточника с электромагнитным приводом. Задача заключается в необходимости анализа систем уравнений, объединяющих сосредоточенные механические параметры установки и распределённые акустические и гидродинамические составляющие процесса взаимодействия сейсмоисточника с водной средой.

Четвёртая глава посвящена экспериментальным'исследованиям. В ней приведены результаты лабораторных и сейсмических (полевых) испытаний, выполнен их анализ. На основании выполненной работы определены перспективные направления совершенствования конструкции сейсмоисточника и его электромагнитного привода.

Определены количественные значения параметров, характеризующих работу сейсмоисточника: амплитуды тока обмотки, магнитного потока, индукции; длительность фронта (тока, силы); время выбора зазора при разных условиях и т.д.

При форсировке возбуждения поля увеличением вводимой от емкостного накопителя энергии (от 1225 до 2256 Дж) обнаружено проявление насыщения магнитной системы на виде энергетических диаграмм и кривых тока обмотки электромагнита. Установлено, что при переходе к верхней границе диапазона форсировки снижается КПД электромеханического преобразования. Это происходит за счёт роста потерь в обмотке и магнитопроводе. Однако снижение КПД сопровождается ростом абсолютных значений механической энергии и развиваемой электромагнитом силы. Поэтому сделано заключение, что в рассматриваемой установке допустимо дополнительное увеличение форсировки. При этом предел увеличения должен определяться технико-экономическими критериями.

В ходе лабораторных исследований на твёрдой нагрузке была отработана методика получения и анализа данных по энергетическому балансу. Было обнаружено, что КПД электромеханического преобразования имеет область максимальных значений (рис. 7). Она получена при значении разбега ударника 4 мм и ограничена диапазоном значений зазора в электромагните 6-8 мм. Можно отметить, что с точки зрения энергетического баланса режим давления уступает режиму удара. Важным является также то, что указанной области максимального КПД соответствует область максимальных абсолютных значений механической энергии (рис. 8), причём в отличие от КПД механическая энергия растёт на всём интервале значений вводимой энергии.

С помощью измерения отклика сейсмоприёмника при срабатываниях сейсмоисточника было подтверждено наличие разницы между режимами работы электромеханической системы в воздействии на нагрузку. Выявлены соответствующие рекомендуемые области значений соотношений зазоров (разбег ударника, мм/(диапазон зазора в электромагните, мм)): 0/(4-6), 3/(7-10), 4/(6-8), 5/(6-9).

Приведены некоторые характеристики работы сейсмоисточника в условиях полевых испытаний, позволившие:

- сделать вывод о верности выводов и рекомендаций, выполненных по результатам лабораторных испытаний;

- выявить разницу в механическом поведении установки на суше и на

воде.

Представлены результаты сейсмических испытаний, показавшие принципиальную возможность получения достаточного сейсмического сигнала при использовании водного сейсмоисточника с импульсным электромагнитным приводом.

На основе результатов сейсмических испытаний:

сделана оценка сейсмической эффективности установки. Обнаружена сравнимость сейсмических сигналов от импульсного сейсмоисточника "Аква" и от наземного вибратора (на усилие 27 тс);

- подтверждена возможность получения сейсмического эффекта при работе сейсмоисточника "Аква" на малых глубинах (от 0,5 м);

- сделана оценка амплитудно-частотных характеристик, позволившая оценить частотный диапазон принимаемого сигнала (15-75 Гц).

В результате изучения работы сейсмоисточника в различных условиях и режимах в лабораторных и полевых условиях разработаны предложения по его модернизации, в том числе предложена и запатентована упрощенная конструкция водного сейсмоисточника без излучающей плиты.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Впервые предложено и разработано применение СЭМИС для возбуждения сейсмических волн в водной среде. Такое решение позволяет работать при малой глубине водного слоя и без погружения.

2. Предложены новые режимы работы электромеханической системы, позволяющие повысить согласование с нагрузкой при учёте требования максимального КПД электромеханического преобразования.

3. Разработана и программно реализована математическая модель электромеханической системы СЭМИС, позволяющая исследовать ограничения и возможности различных режимов работы.

4. Определена область параметров СЭМИС (значений зазоров и начальной энергии емкостного накопителя), соответствующая максимальной механической энергии; также было установлено, что этой области соответствуют максимальные значения КПД электромеханического преобразования.

5. Показано соответствие разработанной схемы системы электропитания техническим требованиям и условиям. Выявлены схемотехнические возможности повышения эффективности заряда емкостного накопителя и надёжности схемы заряда.

6. Выявлены особенности разработанного водного сейсмоисточника, связанные с переходом к электротехническому типу системы, обусловившие его экологичность и энергоэкономичность.

7. В ходе описания (с помощью электрических схем-аналогов) режимов работы электромеханической системы введено новое понятие "ключ заряда", расширяющее возможности применения метода электромеханических аналогий для электромеханических систем в ударных режимах с изменяющимися связями между элементами.

8. Результаты сейсмических испытаний СЭМИС показали принципиальную возможность получения достаточного для проведения сейсмических работ сигнала.

9. В результате проведённых исследований разработан экспериментальный образец СЭМИС, работающего с поверхности воды, содержащей импульсный силовой привод на основе короткоходового электромагнита, специальную систему электропитания и электромеханическую систему, обладающую возможностью изменения режима воздействия.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Водный источник сейсмических колебаний с импульсным электромагнитным приводом [Текст] / С. В. Гурьев, Н. А. Иванников, В. В. Ивашин, В. И. Резвов, Д. А. Яковлев // Приборы и системы разведочной геофизики: Ежеквартальное издание саратовского отделения Евроазиатского геофизического общества. - 2005. - № 1. - С. 34-35.

2. Сейсмоисточник для создания сейсмических волн на акваториях [Текст] : пат. 2231087 Рос. Федерация : МПК7 0 01 V 1/155, 001 V 1/38 / Н. А. Иванников, В. В. Ивашин, Д. А. Яковлев. - № 2003124706/28 ; заявл. 07.08.03 ; опубл. 20.06.04, Бюл. №17.-571 с.

3. Яковлев, Д. А. Фронт силы электромагнитного привода сейсмоисточников [Текст] / В. В. Ивашин, Д. А. Яковлев // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии: сб. тр. Всерос. Науч.-техн. конф., 21-24 сент. 2004 г. Ч. 2. - Тольятти, 2004. - С. 74-77.

4. Яковлев, Д. А. Особенности энергопреобразования импульсного электромагнитного двигателя [Текст] / С. В. Поносов, А. Н. Трохачёв, Д. А. Яковлев // Наука - производству. - 2004. - № 4. - С. 40-43.

5. Яковлев, Д. А. Экологически чистые и энергоэкономичные источники сейсмических колебаний для сейсморазведочных работ на акваториях [Текст] / Д. А. Яковлев // Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов: сб. тр. Второй Международной науч.-техн. конф., 22-25 сент. 2005 г. - Тольятти, 2005.-С. 243-246.

6. Яковлев, Д. А. Динамика импульсного невзрывного сейсмоисточника [Текст] / В. В. Ивашин, А..Н. Трохачёв, Д. А. Яковлев // Наука - производству. - 2004. - № 4. - С. 35-37.

7. Невзрывной сейсмоисточник с электромагнитным приводом [Текст] : пат. 2242027 Рос. Федерация : МПК7 й 01 V 1/155 / Н. А. Иванников, В. В. Ивашин, А. Н. Трохачёв, Д. А. Яковлев. - № 2003130012/28 ; заявл. 09.10.03 ; опубл. 10.12.04, Бюл. № 34. - 1016 с.

8. Сейсмоисточник для создания сейсмических волн на акваториях [Текст] : пат. 2246741 Рос. Федерация : МПК7 О 01 V 1/38 / Н. А. Иванников, В. В. Ивашин, Г. В. Милорадова, Д. А. Яковлев. - № 2004107064/28 ; заявл. 09.03.04 ; опубл. 20.02.05, Бюл. № 5. - 662 с.

9. Яковлев, Д. А. Исследования импульсного электромагнитного поверхностного водного сейсмоисточника [Текст] / В. П. Певчев, А. Н. Трохачёв, Д. А. Яковлев // Наука - производству. - 2004. - № 4. - С. 38-39.

ЯКОВЛЕВ Дмитрий Алексеевич

СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИМПУЛЬСНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН В ВОДНОЙ СРЕДЕ

Автореферат Корректор Л.А. Скворцова

Подписано в печать 15.03.07 Формат 60x84 1/16

Бум. офсет. Усл. печ.л. 1,0 Уч.-изд.л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 72 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет 410054, Саратов, Политехническая ул., 77

Отпечатано в РИЦ СГТУ. 410054, г. Саратов, Политехническая ул., 77

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Сейсмоисточники для возбуждения сейсмических волн в водной среде.

1.1. Специфика водных сейсмоисточников.

1.2. Особенности сейсмоисточников-пневмопушек.

1.3. Возможности и проблемы использования опыта наземной сейсморазведки.

Выводы.

ГЛАВА 2. Водный поверхностный сейсмоисточник с электромагнитным приводом.

2.1. Конструктивная схема.

2.1.1. Импульсный электромагнитный наземный сейсмоисточник.

2.1.2. Импульсный электромагнитный водный сейсмоисточник.

2.2. Электромагнит силового привода.

2.2.1. Обоснование выбора типа силового привода.

2.2.2. Режим энергопреобразования с постоянством потокосцепления.

2.2.3. Анализ электромагнита в программном комплексе Elcut 5.1.

2.2.4. Методика экспериментального исследования электромагнита.

2.3. Схемы питания.

2.3.1. Обоснование выбора схемы заряда емкостного накопителя.

2.3.2. Особенности схемы электропитания водного сейсмоисточника с электромагнитным приводом.

2.3.3. Выбор элементов и варианты схем.

2.4. Экологический аспект водной сейсморазведки.

Выводы.

ГЛАВА 3. Режимы работы и математическая модель сейсмоисточника.

3.1. Режимы работы.

3.1.1. Режим давления на плиту-антенну.

3.1.2. Режим удара.

3.2. Математическая модель импульсного водного сейсмоисточника.

3.2.1. Применение метода электромеханических аналогий.

3.2.2. Полная механическая цепь и её электрическая цепь-аналог.

3.2.3. Электрические цепи для различных интервалов линейности.

3.2.4. Составление систем уравнений.

3.2.5. Решение систем уравнений и его результаты.

3.2.6. К вопросу о водной среде как о нагрузке для водного сейсмоисточника.

Выводы.

ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования и перспективные направления совершенствования водного сейсмоисточника ("Аква").

4.1. Лабораторные испытания.

4.1.1. Исследование в режиме заторможенного якоря.

4.1.2. Исследование режима давления.

4.1.3. Исследование ударного режима.

4.1.4. Оценка эффективности режимов.

4.1.5. Некоторые данные полевых испытаний.

4.2. Сейсмические испытания.

4.2.1. Проведённые работы.

4.2.2. Обработка полученных материалов.

4.2.3. Выводы по результатам сейсмических испытаний.

4.3. Перспективные конструктивные решения сейсмоисточника.

4.3.1. Сейсмоисточник с непосредственным взаимодействием ударника с водой.

4.3.2. Наземно-водный сейсмоисточник.

Выводы.

Актуальность темы. Требования создания надежной топливно -сырьевой базы, удовлетворяющей потребности промышленности, приводят к тому, что геологоразведочные работы по открытию новых месторождений полезных ископаемых должны проводиться во все возрастающих объемах. Важная роль в этих работах принадлежит сейсморазведке - основному геофизическому методу изучения строения недр [1, с. 404], базирующемуся на искусственном возбуждении и регистрации сейсмических волн. Материалы сейсморазведки служат основой для направления и проведения буровых поисково-разведочных работ. Поэтому поиски путей повышения геологической и экономической эффективности сейсмических методов разведки имеют высокую прикладную и научную значимость.

Важной частью разведочной геофизики является водная сейсморазведка. Причём в настоящее время наблюдается рост её значения, связанный с необходимостью расширения зон поиска запасов нефти и развитием разведочных методов. Так, например, в программе геолого-геофизических работ на акваториях только дальневосточных и северо-восточных морей РФ на 1998-2007 г.г. было запланировано исследование 54 335 погонных километров или 41 500 км2 [2].

В отличие от разведки на шельфах морей и океанов, разведка на мелководье (реках, озёрах, водохранилищах) имеет значительно меньшее распространение. Возможно, сдерживающими факторами здесь являются:

- необходимость частой смены технологии возбуждения сигнала при работе на местностях со множественными малыми водоёмами;

- невозможность эффективной адаптации средств возбуждения сигналов глубоководной сейсморазведки к малой глубине.

В результате, при работе на континенте (например, на равнинах Западной и Восточной Сибири, в дельтах рек (например, Волги и Кубани), на мелководной части морей (например, Каспийского моря)), сейсмическое профилирование выполняется с пропуском водных участков, что неизбежно ведёт к потере и искажению важного сейсмического материала и к снижению производительности и эффективности проводимых работ.

Таким образом, экономическая и техническая эффективность водной сейсморазведки определяются, прежде всего, характеристиками средств возбуждения сигналов. В развитии этих средств водная среда оказала двоякое влияние. С одной стороны, произошёл более ранний, по сравнению с наземными источниками, отказ от использования взрыва в водной среде. Эволюция средств возбуждения происходила быстрее [3, с. 304] и по иным путям, чем в наземной сейсморазведке. В результате, многообразные водные сейсмоисточники принципиально отличаются от сейсмоисточников наземных.

С другой стороны, наиболее распространённые типы водных сейсмоисточников имеют ряд недостатков, существенно ограничивающих возможности их совершенствования и применения. Например, упомянутая ранее, сложность их использование на мелкоглубинных водоёмах.

Представляемая работа выполнена в направлении силовых электромагнитных импульсных систем (СЭМИС) для возбуждения сейсмических сигналов с поверхности водоёмов. Указанный тип систем в наземной сейсморазведке используется с 90х годов и получил широкое применение и развитие: найдены простые и надёжные конструктивные решения и разработаны методики проектирования таких сейсмоисточников. Однако применение в водной сейсморазведке имеющегося опыта создания наземных электромагнитных сейсмоисточников возможно только при всестороннем учёте особенностей водной нагрузки и условий эксплуатации. В связи с этим возникает необходимость решения прикладных и научных задач по разработке новых вопросов, характерных только для работы на воде.

Цели и задачи исследования.

Целью работы является повышение эффективности и увеличение возможностей водной сейсморазведки за счёт совершенствования средств возбуждения сигнала применением линейного электромагнитного привода и поверхностным расположением водного сейсмоисточника.

Основными задачами исследования являются:

1) формулировка базовых свойств сейсмоисточника нового типа на основе СЭМИС;

2) анализ особенностей силового электропривода и разработка конструктивной схемы сейсмоисточника;

3) определение диапазонов значений параметров СЭМИС, обеспечивающих максимальную механическую энергию и КПД электромеханического преобразования;

4) формулировка технических требований и условий к системе электропитания и её разработка;

5) разработка математической модели для анализа возможностей и ограничений режимов работы СЭМИС;

6) экспериментальное исследование опытного образца и определение перспективных направлений совершенствования водного сейсмоисточника.

Объект исследования - комплекс процессов характеризующих преобразование потребляемой электрической энергии в энергию импульсного механического воздействия на водную среду.

Предметом исследования является силовая электромагнитная импульсная система - водный сейсмоисточник, включающий в себя мощный емкостной накопитель энергии с системой заряда, импульсный электромагнитный привод с системой управления, специальную механическую систему для согласования с нагрузкой.

Методологическая и теоретическая основа исследования.

Основные положения теории и практики сейсморазведки рассмотрены в трудах М.И. Балашканда, Г.А. Гамбурцева, JI. Гелдарта, И.И. Гурвича, Майорова, В.В. Федынского, И.С. Чичинина, Р. Шериффа, М.Б. Шнеерсона и др.

Вопросы акустического и сейсмического излучения, а также взаимодействия излучателя со средой освещены в работах А.Г. Горшкова, Э.И. Григолюка, J1. Кампа, Г. Пейна, Я.Г. Поновко, Г.М. Свердлина, Е. Скучика, А.А. Харкевича, и других учёных.

Система электромеханических аналогий прорабатывалась в трудах И.А. Дружинского, И.М. Тетельбаума, Ф.М. Шлыкова и др.

Вопросы теории и практики линейного электромагнитного привода, электромеханического преобразования и методики проектирования невзрывных импульсных сейсмоисточников разработаны в трудах, Ю.А. Бару, Н.П. Бахарева, А.Г. Турина, Н.А. Иванникова, В.В. Ивашина, И.А. Милорадова, Г.Г. Угарова и др.

Методы и средства исследования.

В диссертации использованы теоретические (проводимые аналитическими и численными методами) и экспериментальные, проводимые на действующем опытном образце сейсмоисточника, методы исследования. В частности, численные расчёты процессов динамики электромеханической системы сейсмоисточника проведены с использованием метода Рунге-Кутта, а уравнения составлены с использованием метода электромеханических аналогий; расчёт полей электромагнита проведён методом конечных элементов в программном комплексе Elcut 5.1.

Основой для реализации различных методов исследования являлись положения электротехники, теории линейного электропривода, электроники, механики.

Работоспособность положенных в основу работы идей и предположений подтверждена экспериментальными исследованиями.

Информационная база исследования.

В числе информационных источников диссертации использованы: а) научные источники в виде данных и сведений из книг, журнальных статей, научных докладов и отчётов, материалов научных конференций, семинаров, диссертационных работ; б) результаты собственных расчётов и проведённых экспериментов.

Научная новизна исследования.

1. Впервые разработана и исследована силовая электромагнитная импульсная система для возбуждения сейсмического сигнала в водной среде.

2. Предложены новые режимы работы электромеханической системы, позволяющие повысить эффективность воздействия на среду. Отличие новых режимов состоит в изменении процесса энергопреобразования и излучения за счёт нелинейного отбора энергии от электромагнитного привода.

3. Предложена методика получения составляющих энергетического баланса электромеханического преобразования на основе экспериментальных исследований.

4. Даны рекомендации по выбору параметров СЭМИС, обеспечивающих:

- максимальный КПД электромеханического преобразования и отдачу максимальной механической энергии;

- эффективное преобразование, накопление, передачу и использование электрической энергии системой электропитания.

5. Введено новое понятие "ключ заряда", развивающее метод электромеханических аналогий. Понятие "ключ заряда" используется для учёта состояния зазоров в электроприводе и его исполнительном органе при составлении математической модели электромеханического преобразователя.

Практическая значимость работы.

Полученные результаты по разработке водного сейсмоисточника с импульсным электромагнитным приводом могут применяться в сейсморазведке в районах с различными водоёмами. Полученные результаты исследования и рекомендации, высказанные в работе, могут быть использованы и для наземных сейсмоисточников, а также для перспективных сейсмоисточников-амфибий.

В результате выполнения работы был разработан, изготовлен и испытан в лабораторных и полевых условиях опытный образец импульсного водного сейсмоисточника "Аква" с электромагнитным приводом (Приложение 1). Сейсмоисточник "Аква" был создан по техническому заданию, разработанному совместно с ОАО "Тюменнефтегеофизика" на параметры, приведённые в таблице В. 1.

Таблица В. 1.

Параметры опытного образца сейсмоисточника "Аква"

Характеристика Значение характеристик

1. Номинальное создаваемое электромагнитом усилие 25-104 Н

2. Масса пригруза 1300 кг

3. Диаметр плиты-излучателя 0,8 м

4. Зазор в электромагните (4. 10)-10"3 м

5. Зазор между ударником и плитой-излучателем (0.8)-10'3 м

6. Масса сейсмоисточника (без плавсредства) 2500 кг

7. Минимальный период повторения циклов работы Зс

8. Средняя потребляемая мощность 700 Вт

9. Режимы работы: а - упругий удар; б - упругое давление

Апробация результатов исследования.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических семинарах кафедры

Промышленная электроника" и электротехнического факультета Тольяттинского государственного университета; на научно-технической конференции "Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологий" (г. Тольятти, 2004 г.); на второй международной научно-технической конференции ELPIT - 2005 "Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов" (22-25 сентября 2005 г. ТолГУ).

Некоторые результаты работы были использованы на кафедре "Промышленная электроника" Тольяттинского государственного университета в спецкурсе лекций по импульсным электромеханическим преобразователям энергии, а также в курсовом и дипломном проектировании (Приложение 2).

Публикации. По результатам выполненных исследований было опубликовано 9 печатных работ из них 3 патента на изобретение.

Перечень положений, выносимых па защиту.

1. Предложенная в работе СЭМИС для возбуждения сейсмических волн в водной среде обладает рядом принципиальных, существенных преимуществ перед наиболее распространёнными в настоящее время типами водных сейсмоисточников. Так, например, становится возможной работа на мелководье (от 0,5 м), уменьшается энергопотребление (в десятки раз), повышается надёжность и др.

2. Короткоходовой электромагнит в качестве силового привода в составе СЭМИС способен обеспечить сочетание эффективного диапазона значений скорости и перемещения рабочего органа с высоким КПД (около 70 %) электромеханического преобразования.

3. Предусмотренная в опытной установке возможность широкого изменения режимов работы электромеханической системы (давление, удар):

- подтвердила влияние типа режима, на такие показатели, как электромеханический КПД и развиваемое на нагрузке усилие;

- позволяет задавать оптимальные параметры режима (значения зазора в электромагните, разбега ударника и др.) по указанным выше показателям;

- расширяет представления о сложном электромеханическом преобразовании (с ударами, упругими элементами).

4. Предложенная методика экспериментального исследования позволяет получить представление об энергетическом балансе в электромеханической системе, что является основой для оптимизации параметров и модернизации установки.

5. Анализ динамики импульсного сейсмоисточника для крайних состояний нагрузки (т. н. режимов "короткого замыкания" и "холостого хода") можно проводить по разработанной математической модели его электромеханической системы. Такой анализ позволяет исследовать влияние различных параметров на работу установки, а его результаты использовать при проектировании водных сейсмоисточников.

Структура и объём работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 175 страниц, 104 рисунка,

Выводы

1. Экспериментальным путём подтверждена адекватность результатов расчёта электромагнита выполненного в п.п. 2.2.3.

2. Определены количественные значения параметров, характеризующих работу сейсмоисточника, такие как:

- амплитуды тока обмотки, магнитного потока, индукции;

- длительность фронта (тока, силы);

- время выбора зазора при разных условиях и т.д.

3. В ходе форсировки (увеличения значения вводимой от емкостного накопителя энергии от 1225 до 2256 Дж) обнаружено проявление насыщения магнитной системы на виде ЭД и кривых тока обмотки электромагнита.

Установлено, что при переходе к верхней границе диапазона форсировки, снижается КПД электромеханического преобразования. Это происходит за счёт роста потерь в обмотке и магнитопроводе. Однако снижение КПД сопровождается ростом абсолютных значений механической энергии и развиваемой электромагнитом силы. Поэтому, можно заключить, что в рассматриваемой установке допустимо дополнительное увеличение форсировки. При этом предел увеличения должен определяться технико-экономическими критериями.

4. В ходе лабораторных исследований на твёрдой нагрузке была отработана методика получения и анализа данных по энергетическому балансу. Было обнаружено, что на указанной нагрузке КПД электромеханического преобразования имеет область максимальных значений. Она получена при значении разбега ударника 4 мм и ограничена диапазоном значений зазора в электромагните 6-8 мм. Здесь можно отметить, что с точки зрения энергетического баланса, режим давления уступает режиму удара в упомянутой области значений параметров последнего. Важным является также то, что указанной области максимального КПД соответствует область максимальных абсолютных значений механической энергии. Причём, в отличие от КПД, механическая энергия растёт на всём интервале значений вводимой энергии накопителя.

5. С помощью измерения отклика сейсмоприёмника на воздействия сейсмоисточника было подтверждено наличие разницы между режимами работы электромеханической системы в воздействии на нагрузку. Выявлены соответствующие рекомендуемые области значений соотношений зазоров (разбег ударника, мм/(диапазон зазора в электромагните, мм)): 0/(4-6), 3/(7-10), 4/(6-8), 5/(6-9).

6. Приведены некоторые характеристики работы сейсмоисточника в условиях полевых испытаний, позволившие:

- сделать вывод о верности выводов и рекомендаций, выполненных по результатам лабораторных испытаний;

- выявить разницу в механическом поведении установки на суше и на воде.

7. Представлены результаты сейсмических испытаний, показавшие принципиальную возможность получения достаточного сейсмического сигнала при использовании водного сейсмоисточника с импульсным электромагнитным приводом.

Следует обратить внимание, что наземные импульсные электромагнитные сейсмоисточники, имеющие аналогичный рассматриваемому водному сейсмоисточнику тип привода, эксплуатируют с использованием группирования. Так, например [27], сейсмоисточники "Геотон" в результате группирования образуют группу эквивалентную (по развиваемой силе двигателя) шести (!) исследовавшимся водным источникам. Этот факт позволяет обоснованно предполагать существенное увеличение (уже присутствующей!) сейсмической эффективности водных сейсмоисточников нового типа при их группировании.

8. На основе результатов сейсмических испытаний:

- сделана оценка сейсмической эффективности установки. Обнаружена сравнимость сейсмических сигналов от импульсного сейсмоисточника "Аква" и от наземного вибратора (на усилие 27 тс);

- подтверждена возможность работы сейсмоисточника "Аква" на малых глубинах. Что является актуальным для сейсморазведки транзитных зон;

- сделана оценка амплитудно-частотных характеристик, позволившая оценить частотный диапазон принимаемого сигнала (15-75 Гц);

- отмечена необходимость дальнейших исследований, уже с проходом участка профиля.

9. В результате изучения работы сейсмоисточника в различных условиях и режимах, в лабораторных и полевых условиях разработаны предложения по его модернизации. В том числе, предложена упрощенная конструкция водного сейсмоисточника без излучающей плиты, что направлено на повышение простоты и надёжности. На новую конструкцию и её варианты получен патент РФ на изобретение [91].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В результате проведённых исследований разработан экспериментальный образец поверхностного водного сейсмоисточника, содержащего импульсный силовой привод на основе короткоходового электромагнита, специальную систему электропитания и механическую систему, обладающую возможностью изменения режима формирования механического воздействия.

2. Анализ известных решений существующих водных сейсмоисточников позволил сформулировать базовые свойства, которые были приданы спроектированной установке:

- поверхностное расположение;

- применение высокоиспользуемого типа силового привода, для которого возможно обеспечить согласование с нагрузкой - водной средой;

- простота конструкции;

- отсутствие создания макронеоднородностей (полостей) в водной среде при работе установки.

3. Предложенное конструктивное решение водного поверхностного невзрывного сейсмоисточника с электромагнитным приводом позволяет работать при глубине водного слоя от 0,5 м, что исключает необходимость погружения сейсмоисточника. Предусмотренная возможность изменения режима работы электромеханической системы (от давления до удара по излучающей плите) обеспечивает повышение согласования с нагрузкой при учёте требования максимального КПД электромеханического преобразования.

4. Была установлена приемлемость работы электромагнита в предусмотренных режимах; экспериментально исследована силовая характеристика электромагнита; определена область параметров (значений зазоров и начальной энергии накопителя) СЭМИС, в которой от силового привода получается максимальная (и близкая к ней) механическая энергия; также было установлено, что этой области соответствуют максимальные (и близкие к ним) значения КПД электромеханического преобразования.

5. Показано соответствие выбранной схемы системы электропитания техническим требованиям и условиям. Выявлены схемотехнические возможности повышения эффективности заряда емкостного накопителя и надёжности схемы заряда.

6. Обоснованы особенности разработанного водного сейсмоисточника, обусловившие его экологичность и энергоэкономичность.

7. В ходе описания (с помощью механических схем и их электрических схем-аналогов) режимов работы электромеханической системы введено новое понятие "ключ заряда", расширяющее возможности применения метода электромеханических аналогий для механических систем в ударных режимах с изменяющимися связями между элементами.

8. С помощью аналитического анализа и математического моделирования представлено описание динамики различных режимов работы, позволившее сделать рекомендации по выбору некоторых параметров и определить возможности установки. В частности:

- исследование режима неупругого удара (п.п. 3.1.2) позволило определить, что оптимальным является соотношение масс (якоря, ударника, индуктора с пригрузом, излучающей плиты) при котором выполняется равенство ml+mi= yjm2 • m4 .

Рекомендовано исключение из конструкции излучающей плиты и снижение массы ударника;

- по результатам расчётов на математической модели сейсмоисточника установлено, что,

1) переход от режима давления к ударным режимам позволяет г получить большую скорость движения якоря с ударником и, следовательно, увеличить мощность воздействия на среду;

2) в определённом диапазоне значений податливости упругой прокладки возможно получение фронта скорости излучателя, значительно более крутого, чем фронт скорости якоря с ударником. Это может быть использовано при оптимизации характеристик импульса воздействия на нагрузку.

9. Результаты сейсмических испытаний показали принципиальную возможность получения достаточного сейсмического сигнала при использовании водного сейсмоисточника с импульсным электромагнитным приводом.

Таким образом, проведёнными в ходе синтеза и анализа исследованиями, были достигнуты и изучены характеристики разработанной установки, потенциально повышающие эффективность и увеличивающие возможности водной сейсморазведки при использовании водного поверхностного сейсмоисточника с импульсным электромагнитным приводом.

Новизна предложенных решений предопределяет появление некоторых новых задач исследования (излучаемого сейсмического сигнала и его прохождения через различные среды; получение адекватной модели водной среды как нагрузки для сейсмоисточника и др.) и уже очевидных перспектив совершенствования сейсмоисточника (оптимизации конструктивной схемы; разработки наземно-водного варианта и др.).

Некоторые результаты данной работы могут быть использованы при проектировании наземных импульсных сейсмоисточников и других систем с электромагнитным линейным приводом.

1. Федынский, В. В. Разведочная геофизика Текст. / В. В. Федынский. - М.: Недра, 1967.-672 с.

2. Боганик, Г. Н. Сейсмическая разведка Текст. : учебник для вузов / Г. Н. Боганик, И. И. Гурвич. 3-е изд., перераб. - М.: Недра, 1980. - 551 с.

3. Пневматический источник сейсмических сигналов Текст. : пат. 2087925 Рос. Федерация / И. В. Паличев, В. А. Цапович. № 93015422/25 ; заявл. 24.03.93 ; опубл. 20.08.97, Бюл. № 23. - 374 с.

4. Морской сейсмический источник Текст. : а. с. 936708 СССР / В. А. Ежов, И. В. Паличев, В. И. Тюхалов, Н. И. Фодорчуков. № 2877331/25 ; заявл. 29.12.79 ; опубл. 15.02.91, Бюл. №6.-205 с.

5. Источник сейсмических сигналов Текст.: а. с. 817631 СССР / В. А. Ежов, В. И. Тюхалов. -№ 2768693/18-25 ; заявл. 18.05.79 ; опубл. 30.01.81, Бюл. № 12. -188 с.

6. Источник сейсмических сигналов для акваторий Текст. : а. с. 586726 СССР / опубл. 15.02.91, Бюл. № 6. 205 с.

7. Устройство для возбуждения упругих колебаний в воде Текст. : а. с. 811169 СССР / опубл. 07.03.81, Бюл. № 9.-160 с.

8. Кордик, В. Н. Технические средства для возбуждения сейсмических сигналов в морской сейсморазведке Текст. : Региональная и морская геофизика: Обзор/ / В. Н. Кныш. М. : ВНИИ экон. минер, сырья и геол.-развед. работ. ВИЭМС, 1990.-55 с.

9. Электромагнитный способ генерации и приёма звуковых колебаний Текст. : а. с. 414000 СССР / Ю. И. Сазонов. № 1748521/18-10; заявл. 14.11.72 ; опубл. 05.11.74, Бюл. № 5. - 25 с.

10. Импульсный электродинамический излучатель Текст. : а. с. 355990 СССР / К. JI. Валиков, Р. А. Волченкова, В. И. Немченко, Н. А. Рой. № 1489766/18-10 ; заявл. 05.11.70 ; опубл. 23.10.72, Бюл. № 32.- 17 с.

11. Источник возбуждения упругих волн Текст. : а. с. 744399 СССР / В. А. Борисевич. -№ 2487612/18-25 ; заявл. 23.05.77 ; опубл. 30.06.80, Бюл. № 24. 177 с.

12. Устройство для возбуждения сейсмических сигналов Текст. : а. с. 551582 СССР / С. И. Клипачев, Н. П. Лукьянов и В. Б. Сафронов. -№ 2050162/25 ; заявл. 07.08.74 ; опубл. 22.04.77, Бюл. № 11. 138 с.

13. Генератор ударных волн Текст. : пат. 2027528 Рос. Федерация / Ю. В. Андриянов, О. Н. Андриянова, П. А. Беляев, А. И. Беляева, А. А. Ли. № 5032136/10 ; заявл. 13.03.92 ; опубл. 27.01.95, Бюл. № 3. - 116 с.

14. Возбудитель акустических импульсов в жидкой среде Текст. : а. с. 514257 СССР / С. И. Клипачёв, Н. П. Лукьянов. -№ 2048962/10 ; заявл. 24.07.74 ; опубл. 15.05.76, Бюл. № 18.-131 с.

15. Излучатель сейсмических сигналов для сейсморазведки на акваториях Текст.: а. с. 921331 СССР / В. В. Ивашин, И. А. Милорадов, А. Д. Немцев и В. Г. Пупышев. № 2991506/18-25 ; заявл. 08.10.80 ; не подлежащий опубликованию в открытой печати.

16. Источник упругих колебаний Текст. : а. с. 1311444 СССР / В. В. Ефросинин, В. В. Ивашин. № 3911653/31-25 ; заявл. 17.06.85 ; не подлежащий опубликованию в открытой печати.

17. Источник упругих колебаний Текст. : а. с. 1182896 СССР / В. В. Ефросинин, В. В. Ивашин, Н. П. Лукьянов, И. А. Милорадов, Н. М. Яковлев. № 3697745/23-25 ; заявл. 08.02.84 ; не подлежащий опубликованию в открытой печати.

18. Marine vibration transducer Текст. : Pat. 3329930 USA / Cole et al. Filed May 20, 1965, Appl. 457285.

19. Electrohydrosonic transducer Текст. : Pat. 3349367 USA / Wisotsky. Filed Oct. 23, 1965, Appl. No. 505311.

20. Marine vibrator device: Pat. 3384868 USA / Brown et al. Filed Jan. 5, 1967, Appl. No. 607551.

21. Apparatus for the generation of acoustic signals in marine environments Текст.: Pat. 4153135 USA / Bouyoucos. Filed Sep. 30, 1977, Appl. No. 838415.

22. Acoustic energy source Текст. : Pat. 4974216 USA / Elliot. Filed Apr. 5, 1971, Appl. No. 131517.

23. Marine seismic source Текст. : Pat. 5978316 USA / Ambs et al. Filed Sep. 29, 1997, Appl. No. 08/940088.

24. Гелдарт, Л. Сейсморазведка Текст.: [пер. с англ]: в 2 т. / Л. Гелдарт, Р. Шерифф. М.: Мир, 1987.-Т. 1.-448 е.: ил.

25. Приборы и системы разведочной геофизики Текст. : (спецвыпуск об электромагнитных источниках "Енисей"). / Ежеквартальное издание саратовского отделения Евро-азиатского геофизического общества. 2005. -№ 02.

26. Импульсный невзрывной сейсмоисточник с электромагнитным приводом Текст.: пат. 2171478 Рос. Федерация / В. А. Детков, В. В. Ивашин, В. П. Певчев. -№ 2000104235/28 ; заявл. 23.02.00 ; опубл. 27.07.01, Бюл. №21.-332 с.

27. Электромагнитный источник сейсмических волн Текст. : пат. 2216753 Рос. Федерация / Н. А. Иванников, В. И. Резвов. № 2001135421/28 ; заявл. 28.12.01 ; опубл. 20.11.03, Бюл. № 32. - 569 с.

28. Угаров, Г. Г. Импульсные линейные электромагнитные двигатели с повышенными силовыми и энергетическими показателями Текст. : дис. . докт. техн. наук : 05.09.01 / Угаров Геннадий Григорьевич. СО РАН Институт горного дела. - Новосибирск, 1992. - 492 с.

29. Блудов, А. И. Быстродействующий возвратно-поступательный механизм с электромагнитным ускорением и торможением якоря: Текст. / А. И. Блудов, А. М. Еленкин, В. В.Ивашин // П.Т.Э. 1973. - № 4.

30. Электрический двигатель возвратно-поступательного движения Текст. : а. с. 686126 СССР / В. В. Ивашин. № 2082382/24-07 ; заявл. 12.12.74 ; опубл. 15.08.79, Бюл. №34.-227 с.

31. Электрический двигатель возвратно-поступательного движения Текст. : а. с. 799085 СССР / В. В. Ивашин, Л. И. Карковский. № 2507989/24-07 ; заявл. 13.07.77 ; опубл. 23.01.81, Бюл. № 3. - 255 с.

32. Электрический двигатель возвратно-поступательного движения Текст. : а. с. 877728 СССР / В. В. Ивашин, И. А. Милорадов, Ю. П. Петунин. № 2880346/24-07 ; заял. 11.02.80 ; опубл. 30.10.81, Бюл. № 40. - 277 с.

33. Источник сейсмических сигналов Текст. : а. с. 721789 СССР / В. В. Ивашин, И. М. Чуркин. № 2068543/18-25 ; заявл. 22.10.74 ; опубл. 15.03.80, Бюл. № 10.-181 с.

34. Источник сейсмических сигналов (его варианты) Текст. : а. с. 1163290 СССР / Б. Г. Ваншельбойм, В. В. Ивашин, В. В. Кушнарёв, И. А. Милорадов, М. Б. Шнеерсон. -№ 3636817/24-25 ; заявл. 25.08.83 ; опубл. 23.06.85, Бюл. № 23. 184 с.

35. Источник сейсмических сигналов Текст. : а. с. 798663 СССР / В. В. Ивашин, И. М. Чуркин. -№ 2716606/18-25 ; заявл. 25.01.79 ; опубл. 23.01.81, Бюл. №3.-165 с.

36. Быстродействующий индукционно-динамический пневматический клапан Текст. : а. с. 769168 СССР / В. А. Ашихмин, В. В. Ивашин, С. Б. Плотников. -№ 2697267/25-08 ; заявл. 14.12.78 ; опубл. 07.10.80, Бюл. № 37. 163 с.

37. Импульсно-вибрационный возбудитель сейсмических колебаний Текст. : отчёт о НИР / ВИНИТИ ; рук. Ивашин В. В.; исполн.: Чуркин И. М. [и др.]. М. -№ ГР 72000080.

38. Разработка импульсного и вибрационного источников на базе индукционно-динамических двигателей Текст. : отчёт о НИР / Фонды НПО "Южморгео"; Ивашин В. В., Кострыгин Ю. П., Молоканов Г. И., Чуркин И. М. [и др.]. Краснодар, 1974.

39. Ивашин, В.В. Влияние форсировки магнитного поля короткоходового электромагнита на его быстродействие и к.п.д. преобразования энергии Текст. / В. В. Ивашин // Изв. вузов "Электромеханика". 1986. -№ 2. - С. 103-108.

40. Электромагнит Текст.: а. с. 1580443 СССР / В. В. Ивашин, В. П. Певчев. -№4345033/24-07 ; заявл. 17.12.87 ; опубл. 23.07.90, Бюл. №27.-244 с.

41. Электромагнит Текст.: а. с. 1390647 СССР / В. В. Ивашин, В. П. Певчев. -№ 3991931/24-07 ; заявл. 10.11.85 ; опубл. 23.04.88, Бюл. № 15.-215 с.

42. Импульсный электромагнитный привод невзрывного сейсмоисточника Текст. : пат. 2172496 Рос. Федерация / В. В. Ивашин, В. П. Певчев. № 2000104236/28 ; заявл. 23.02.00 ; опубл. 20.08.01, Бюл. №23.-415 с.

43. Силовой электромагнит импульсного невзрывного сейсмоисточника Текст. : пат. 2172497 Рос. Федерация / В. В. Ивашин, В. П. Певчев. № 2000104237/28 ; заявл. 23.02.00 ; опубл. 20.08.01, Бюл. № 23.-415 с.

44. Ивашин, В. В. Уменьшение механической энергии импульсного броневого электромагнита с притягивающимся якорем из-за неравномерности рабочего зазора Текст. / В. В. Ивашин, В. П. Певчев ; Информэлектро. М., 1988. -№ 2. - Деп. в Информэлектро № 958-ЭТ.

45. Поносов, С. В. Особенности энергопреобразования импульсного электромагнитного двигателя Текст. / С. В. Поносов, А. Н. Трохачёв, Д. А. Яковлев // Наука производству. - 2004. - № 4. - С. 40-43. - 500 экз.

46. Бердинский, Г. С. Зарядные устройства емкостных накопителей энергии Текст. / Г. С. Бердинский, И. М. Чиженко. Киев : Наук, думка, 1980. - 150 с.

47. Кныш, В. А. Полупроводниковые преобразователи в системах заряда накопительных конденсаторов Текст. / В. А. Кныш. JI. : Энергоиздат, 1981. -160 с.

48. Пентегов, И. В. Основы теории зарядных цепей емкостных накопителей энергии Текст. / И. В. Пентегов. Киев : Наук, думка, 1982. - 424 с.

49. Булатов, О. Г. Полупроводниковые зарядные устройства емкостных накопителей энергии Текст. / О. Г. Булатов, В. С. Иванов, Д. И. Панфилов. М. : Радио и связь, 1986. - 160 с.

50. Иванников, Н. А. Совершенствование индукционно-динамических двигателей для кодоимпульсных сейсмоисточников Текст. : дис. .канд. техн. наук : 05.09.01 / Иванников Николай Александрович. -ТолПИ. Тольятти, 1984. -225 с.

51. Пентегов, И. В. Исследование переходных процессов при зарядке батареи конденсаторов с помощью выпрямителя, собранного по схеме Латура Текст. / И. В. Пентегов, Е. П. Стемковский // Проблемы технической электродинамики. 1970. - вып. 24. - С. 107 - 111.

52. Шнеерсон, М. Б. Теория и практика наземной сейсморазведки Текст. / под ред. М. Б. Шнеерсона. М.: ОАО "Издательство "Недра", 1998. - 527 с.

53. ООО Фирма "Геосейс": Сейсмоисточник ГЕОТОН Электронный ресурс. VAVW.geoton.ru (Лицензии http://www.geoton.ru/l/license.php)

54. Максимова, М. П. Оценка влияния пневмоисточников при морской геофизической разведке на морскую фауну Текст. / М. П. Максимова, М. В. Цыганова, А. А. Шамшин // Экологические системы и приборы. 2001. - № 5. - С. 48-57.

55. Максимова, М. П. Охрана морей при проведении геофизических работ на шельфе Текст. / М. П. Максимова, М. В. Цыганова, А. А. Шамшин // Экологические системы и приборы.-2001.-№ 5.-С. 41-47.

56. Пейн, Г. Физика колебаний и волн Текст. / Г. Пейн ; перевод с англ. А. JI. Колоколова. М.: Мир, 1979. - 389 с.

57. Свердлин, Г. М. Прикладная гидроакустика Текст. / Г. М. Свердлин. -Л.: Изд-во ЛГУ, 1984.-277 с.

58. Лайтхилл, Д. Волны в жидкостях Текст. / Джеймс Лайтхилл ; пер с англ. под ред. П.П. Корявова, П. И. Чушкина. М.: Мир, 1981. - 598 с.

59. Скучик, Е. Основы акустики Текст. : в 2 т. / Е. Скучик ; пер. с англ. -М.: Мир,- 1976.

60. Камп, Л. Подводная акустика Текст. / Л. Камп ; пер. с англ. М. М. Кригер, под ред. С. Н. Ржевкина. М.: Мир, 1972. - 328 с.

61. Харкевич, А. А. Избранные труды Текст. В 3 т. Т. 1. Теория электроакустических преобразователей. Волновые процессы. / А. А. Харкевич. — М.: Наука, 1973.-399 с.

62. Горшков, А. Г. Взаимодействие упругих конструкций с жидкостью (удар и погружение) Текст. / А. Г. Горшков, Э. И. Григолюк. Л.: Судостроение, 1976.-199 с.

63. Гамбурцев, Г. А. О составлении электромеханических аналогий Текст. / Г. А. Гамбурцев // Доклады академии наук. 1935. - № 8-9. - С. 303-306.

64. Харкевич А. А. Электромеханические аналогии Текст. / А. А. Харкевич //Журнал технической физики. 1931. - т. 1,вып. 1-1.

65. Тетельбаум, И. М. Электрическое моделирование динамики электропривода механизмов Текст. /И. М. Тетельбаум, Ф. М. Шлыков. М. : Энергия, 1970.- 191 с.

66. Дружинский, И. А. Механические цепи Текст. / И. А. Шлыков. Л. : Машиностроение, 1977.-238 с.

67. Ивашин, В. В. Электромеханические аналогии Текст. / В. В. Ивашин. -Куйбышев.: КуАИ, 1983. 70 с.

68. Ленк, А. Электромеханические системы Текст. / А. Ленк ; перевод под ред. Н. В. Петькина. М.: Мир, 1978. - 283 с.

69. Ивашин, В. В. Динамика импульсного невзрывного сейсмоисточника Текст. / В. В. Ивашин, А. Н. Трохачёв, Д. А. Яковлев // Наука производству. -2004. - № 4. - С. 35-37. - 500 экз.

70. Певчев, В. П. Исследования импульсного электромагнитного поверхностного водного сейсмоисточника Текст. / В. П. Певчев, А. Н. Трохачёв, Д. А. Яковлев // Наука производству. - 2004. - № 4. - С. 38-39. - 500 экз.

71. Демирчан, К. С. Теоретические основы электротехники Текст. : в 2 т. Т.1 ; учебник для вузов / К. С. Демирчан, J1. Р. Нейман. JI.: Энергоиздат. Ленигр. отд-ние, 1981.-536 с.

72. Аленицын, А. Г. Краткий физико-математический справочник Текст. / А. Г. Аленицын, Е. И. Бутиков, А. С. Кондратьев. М. : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990.-368 с.