Проектирование магнитоэлектрических машин с кольцевой обмоткой якоря
Аннотация
Предложена методика проектирования синхронных машин с кольцевой обмоткой якоря и постоянными магнитами на роторе. Эти машины могут иметь преимущество перед обычными машинами с барабанной обмоткой в магнитных системах двухполюсных машин с развитым внешним диаметром. Использованы уравнения связи между объёмом расточки статора, моментом и электромагнитными нагрузками через машинную постоянную (Арнольда), а также уравнения для линейной нагрузки, для магнитной проводимости постоянных магнитов в функции паспортных параметров магнитотвёрдого материала, для ЭДС фазы. Учитывается заполнение пазов проводами прямоугольного сечения, катушечной и корпусной изоляцией. Численная проверка, выполненная путём расчёта угловых (статических) характеристик методом конечных элементов, показала, что спроектированные двигатели с приемлемой кратностью максимального момента удовлетворяют исходным техническим требованиям, что подтверждает достоверность методики. При проведении численной проверки оценено влияние зубцовых гармоник, обусловленных зубчатостью статора, и даны рекомендации по уменьшению этого влияния. Результаты по моменту и мощности сопоставленные с традиционной машиной с барабанной обмоткой якоря, подтвердили возможность достижения указанных преимуществ.
Литература
1. Рихтер Р. Электрические машины. Т. 1. Расчётные элементы общего назначения. Машины постоянного тока/Пер. с нем. под ред. Ю.С. Чечет. М.; Л.: Объединённое научно-техническое изд-во НТКП СССР. Главная редакция энергетической литературы, 1935, 598 с.
2. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. Ч.1. М.: Энергия, 1972, 815 с.
3. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины: Учебник для вузов. М.: Энергия, 1980, 928 с.
4. Копылов И.П., Горяинов Ф.А., Клоков Б.К. и др. Проектирование электрических машин: Учебное. пос. для вузов/Под ред. И.П.Копылова. М.: Энергия, 1980, 496 с.
5. Смирнов, А.Ю. Индукторные машины. Проектирование и вычислительный анализ (специальный курс): Учебное пос. для вузов. М.: Форум, 2015, 192 с.
6. Епифанов О.К., Оськин А.Б., Хрущёв В.В. Особенности проектирования униполярного индукторного моментного двигателя с осевым магнитным потоком постоянных магнитов.— Электротехника, 2007, № 7, с. 43—51.
7. Смирнов А.Ю. Проектирование высокооборотных генераторов большой мощности с постоянными магнитами на роторе. — Электричество, 2017, № 11, с. 40—45.
#
1. Rikhter R. Elektricheskiye mashiny. T. 1. Raschotnyye elementy obshchego naznacheniya. Mashiny postoyannogo toka/Per. s nem. pod red. Yu.S. Chechet (Electric machines. T. 1. Design elements of general purpose. DC machines / Per. with him. ed. Yu.S. Chechet). M.; L.: Ob"yedinonnoye nauchno-tekhnicheskoye izd-vo NTKP SSSR. Glavnaya redaktsiya energeticheskoy literatury, 1935, 598 p.
2. Kostenko M.P., Piotrovskiy L.M. Elektricheskiye mashiny. CH.1 (Electric cars. Part 1). M.: Energiya, 1972, 815 p.
3. Ivanov-Smolenskiy A.V. Elektricheskiye mashiny: Uchebnik dlya vuzov (Electric machines: Textbook for universities). M.: Energiya, 1980, 928 p.
4. Kopylov I.P., Goryainov F.A., Klokov B.K. et al. Proyektirovaniye elektricheskikh mashin: Uchebnoye. pos. dlya vuzov/Pod red. I.P.Kopylova (Design of electrical machines: training. pos. for universities/Ed. I.P. Kopylov). M.: Energiya, 1980, 496 p.
5. Smirnov A.Yu. Induktornyye mashiny. Proyektirovaniye i vychislitel’nyy analiz (spetsial’nyy kurs): Uchebnoye pos. dlya vuzov (Induction machines. Design and computational analysis (special course): Educational settlement. for universities). M.: Forum, 2015, 192 p.
6. Yepifanov O.K., Os’kin A.B., Khrushchov V.V. Elektrotekhnika — in Russ. (Electrical Engineering), 2007, No. 7, pp. 43—51.
7. Smirnov, A.Yu. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 2017, No. 11, pp. 40-45.
