МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ГЕОМЕТРИИ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ РОТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ С V-ОБРАЗНЫМ РАЗМЕЩЕНИЕМ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ
Ключевые слова:
электрические машины с возбуждением от постоянных магнитов, геометрия полюса ротора, V- образное размещение магнитов, построение модели, ключевые точки построения вырезаАннотация
Спрос на электрические машины с возбуждением от постоянных магнитов в первую очередь обусловлен их надёжностью, высокими энергетическими характеристиками, а также широкими возможностями эксплуатации в различных рабочих режимах. И, если стандартные формы роторов таких электрических машин (с поверхностной установкой магнитов, или коллекторного типа) хорошо описаны в математической форме, то уникальные магнитные системы, в частности, V-образное размещение магнитов, описания не имеют. В статье представлен вывод формул для описания геометрии поперечного сечения роторов электрических машин с возбуждением от постоянных магнитов. Полученные выражения могут использоваться для создания параметрических моделей в САПР, либо для определения размеров участков магнитных цепей для последующего оптимизационного расчёта характеристик машины. Представленное математическое описание также может использоваться для написания программных продуктов, предназначенных для проектирования электрических машин, имеющих роторы с V-образным размещением постоянных магнитов.
Библиографические ссылки
Белозоров С.А. Использование параметрического построения геометрии при оптимизации геометрии электрических машин // Энергетика XXI: проблемы, технологии, инновации: сборник трудов международной научно-технической конференции. Воронеж. 2021. С. 6-10. / Belozorov S.A. The use of parametric geometry construction in optimizing the geometry of electric machines. Power Engineering XXI: Problems, technologies, innovations: proceedings of the International scientific and technical conference. Voronezh. 2021. pp. 6-10.
Кузнецова Е.А. Оптимизация магнитной системы бесконтактного двигателя постоянного тока // Прикладные задачи электромеханики, энергетики, электроники. Инженерные идеи XXI века: Труды Всероссийской студенческой научно-технической конференции, Воронеж, 16–17 мая 2016 года. Воронеж. 2016. С. 41-44. / Kuznetsova E.A. Optimization of the magnetic system of a contactless DC motor. Applied problems of electromechanics, power engineering, electronics. Engineering Ideas of the XXI century: Proceedings of the All-Russian Student Scientific and Technical Conference, Voronezh, May 16-17, 2016. Voronezh. 2016. pp. 41-44.
Агапов А.А. Математическое моделирование и программная оптимизация электрических машин промышленных комплексов // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2021. Т.9. № 1. С. 21-22. DOI 10.26102/2310-6018/ 2021.32.1.011. / Agapov A.A. Mathematical modeling and software optimization of electric machines of industrial complexes. Modeling, optimization and information technologies. 2021. Vol.9. No. 1. pp. 21-22. DOI 10.26102/2310-6018/ /2021.32.1.011. / Agapov A.A. Mathematical modeling and software optimization of electric machines of industrial complexes. Modeling, optimization and information technologies. 2021. Vol.9. No. 1. pp. 21-22. DOI 10.26102/2310-6018/ /2021.32.1.011 .
Макарчук А.В. Роторы электрических машин с возбуждением от постоянных магнитов // Електромеханiчнi I енергозберiгаючi системи. 2011. № 1(13). С. 21-26. / Makarchuk A.V. Rotors of electric machines with excitation from permanent magnets. Elektromechanichni I energezberigayuchi sistemi. 2011. No. 1(13). pp. 21-26.
Анненков А.Н. Соотношение между полюсным и зубцовым делениями в бесконтактном двигателе с возбуждением от постоянных магнитов // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2011. Т.7. № 12-3. С. 10-11. / Annenkov A.N. Correlation between pole and tooth divisions in a contactless motor with excitation from permanent magnets. Bulletin of the Voronezh State Technical University. 2011. Vol.7. No. 12-3. pp. 10-11.
Андросов Н.Н. Математическая модель бесконтактного двигателя с постоянными магнитами, учитывающая использование конструкции магнитной системы с расщепленными полюсами на роторе // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2012. Т.8. № 9. С. 98-101. / Androsov N.N. Mathematical model of a contactless motor with permanent magnets, taking into account the use of a magnetic system design with split poles on the rotor. Bulletin of the Voronezh State Technical University. 2012. Vol.8. No. 9. pp. 98-101.
Афанасьев А.А. Формирование магнитного слоя ротора магнитоэлектрического вентильного двигателя с минимальным реактивным моментом // Электричество. 2012. № 5. С. 45-50. / Afanasyev A.A. Formation of the magnetic layer of the rotor of a magnetoelectric valve motor with a minimum reactive torque. Electricity. 2012. No. 5. pp. 45-50.
Татевосян А.А. Математическое моделирование магнитного поля синхронного генератора с постоянными магнитами / А.А. Татевосян, В.С. Мищенко, М.М. Сангов // Актуальные вопросы энергетики: материалы Международной научно-практической конференции, Омск, 17 мая 2017 года. Омск. 2017. С. 286-289. / Tatevosyan A.A. Mathematical modeling of the magnetic field of a synchronous generator with permanent magnets. A.A. Tatevosyan, V.S. Mishchenko, M.M. Sangov. Actual issues of energy: materials of the International Scientific and Practical Conference, Omsk, May 17, 2017. Omsk. 2017. pp. 286-289.
Нгуен К.Т. Влияние высоты магнитов на рабочие свойства магнитоэлектрического беспазового вентильного двигателя // Вестник Чувашского университета. 2018. № 1. С. 44-51. / Nguyen K.T. The influence of the height of magnets on the working properties of a magnetoelectric phase-free valve motor. Bulletin of the Chuvash University. 2018. No. 1. pp. 44-51.
Афанасьев А.А., Воробьев А.Н. Расчет магнитного поля вентильного двигателя с неоднородно намагниченным ротором // Электричество. 1994. № 9. С. 24-32. / Afanasyev A.A., Vorobyev A.N. Calculation of the magnetic field of a valve motor with an inhomogeneously magnetized rotor. Electricity. 1994. No. 9. pp. 24-32.
Афанасьев А.А., Нгуен К.Т. Влияние высоты магнитов на рабочие свойства магнитоэлектрического беспазового вентильного двигателя // Труды Академии электротехнических наук Чувашской Республики. 2018. № 1. С. 57-63. / Afanasyev A.A., Nguyen K.T. The effect of the height of magnets on the working properties of a magnetoelectric phase-free valve motor. Proceedings of the Academy of Electrotechnical Sciences of the Chuvash Republic. 2018. No. 1. pp. 57-63.
Вакулин А.В. Энергоэффективный синхронный двигатель с постоянными магнитами и электронным управлением // Наука. Технологии. инновации: Сборник научных трудов в 9 частях, Новосибирск, 01–05 декабря 2015 года. Новосибирск. 2015. С. 49-51. / Vakulin A.V. Energy-efficient synchronous motor with permanent magnets and electronic control. Nauka. Technologies. Innovations: Collection of scientific papers in 9 parts, Novosibirsk, December 01-05, 2015. Novosibirsk. 2015. pp. 49-51.
Голованов Д.В. Синхронные ВТСП двигатели с постоянными магнитами: специальность 05.09.01 "Электромеханика и электрические аппараты": автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Голованов Дмитрий Викторович. Москва. 2009. 23 с. / Golovanov D.V. Synchronous high-speed motors with permanent magnets: specialty 05.09.01 "Electromechanics and electrical apparatus": abstract of the dissertation for the degree of Candidate of Technical Sciences by Golovanov Dmitry Viktorovich. Moscow. 2009. 23 p.
T. Kenjo and S. Nagamori. Permanent Magnet and Brushless DC Motors. Oxford Science Publications. 1985. 178 p.
Hanselman Duane C. Brushless permanent magnet motor design. 2nd ed. 2006. 94 p.
Gieras, Jacek F. Permanent magnet motor technology: design and applications. 3rd ed. 2010. 87 p.
Wei Tong. Mechanical Design of Electric Motors. 2014. 141 p.
