СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С ПОВЫШЕННОЙ СКОРОСТЬЮ ВРАЩЕНИЯ И СБАЛАНСИРОВАННЫМ РОТОРОМ

А.Ю. Афанасьев, В.Г. Макаров, А.А. Петров, П.Е. Круглов

DOI: 10.47026/1810-1909-2021-1-19-26

Ключевые слова

синхронный двигатель, реактивный ротор, магнитодвижущая сила, векторная диаграмма, скорость вращения, магнитопровод.

Аннотация

Повышение скорости вращения электрических двигателей является актуальной задачей для турбомеханизмов – насосов, вентиляторов, компрессоров. Традиционные синхронные электродвигатели имеют скорость вращения, меньшую или равную частоте питающего напряжения. В статье предложена конструкция и рассматривается принцип действия синхронного электродвигателя с удвоенной скоростью вращения. Он имеет три реактивных ротора с одним полюсом, для статической и динамической балансировки, а на обмотку статора подаются напряжения, сдвинутые по фазе на π/6. Предлагается конструкция синхронного двигателя с восемнадцатью фазами обмотки статора и с тремя роторами, оси которых смещены относительно оси вращения выходного вала. Применение подобной конструкции позволяет увеличить скорость вращения выходного вала в два раза по сравнению с частотой питающих напряжений. Приведены принцип действия двигателя и его математическое описание с учетом особенностей строения магнитной цепи статор – ротор. Основным преимуществом предлагаемого двигателя по сравнению с двигателем с повышенной скоростью вращения является статическая и динамическая балансировка.

Литература

1. Бородин В.М., Спиридонов И.О., Файзутдинов Р.Н. Анализ динамики системы пассивной стабилизации линии визирования с четырехосным кардановым подвесом // Известия вузов. Авиационная техника. 2016. № 4. С. 480–488.
2. Вавилов В.Е., Исмагилов Ф.Р., Хайруллин И.Х., Фаррахов Д.Р., Якупов А.М., Бекузин В.И. Высокотемпературный бескорпусный стартер-генератор, интегрированный в авиационный двигатель // Известия вузов. Авиационная техника. 2016. № 1. С. 98–102.
3. Дьяконов Д.А., Завалов О.А., Купцов Д.А., Туркин И.К. Определение характеристик и выбор основных параметров рулевых сервоприводов дистанционно пилотируемого вертолета малого класса одновинтовой схемы с рулевым винтом // Известия вузов. Авиационная техника. 2014. № 4. С. 17–19.
4. Дьяконов Д.А., Завалов О.А., Туркин И.К. Понятие и определение интегральных летно-технических характеристик дистанционно пилотируемого вертолета малого класса // Известия вузов. Авиационная техника. 2018. № 1. С. 35–39.
5. Прохоров С.Г., Хуснутдинов Р.А. Электрические машины. Казань: Изд-во КГТУ, 2012. 409 с.
6. Петров А.А., Афанасьев А.Ю. Авиационные электрические машины переменного тока с повышенными энергетическими показателями // Известия вузов. Авиационная техника. 2018. № 4. С. 122–125.

Сведения об авторах

Афанасьев Анатолий Юрьевич – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры электрооборудования, Казанский национальный исследовательский технический университет имени А.Н. Туполева – КАИ, Россия, Казань (afanasiev_eo@mail.ru).

Макаров Валерий Геннадьевич – доктор технических наук, профессор кафедры электрооборудования, Казанский национальный исследовательский технический университет имени А.Н. Туполева – КАИ, Россия, Казань (vg_makarov@mail.ru).

Петров Алексей Андреевич – аспирант кафедры электрооборудования, Казанский национальный исследовательский технический университет имени А.Н. Туполева – КАИ, Россия, Казань (PetrovAlekse95@mail.ru).

Круглов Павел Евгеньевич – студент кафедры электрооборудования, Казанский национальный исследовательский технический университет имени А.Н. Туполева – КАИ, Россия, Казань (Pavel.kruglov.999@mail.ru).

Формат цитирования

Афанасьев А.Ю., Макаров В.Г., Петров А.А., Круглов П.Е. Синхронный электродвигатель с повышенной скоростью вращения и сбалансированным ротором // Вестник Чувашского университета. – 2021. – № 1. – С. 19–26. DOI: 10.47026/1810-1909-2021-1-19-26.

Загрузить полный текст статьи