МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВЕНТИЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ С ЗУБЦОВЫМИ МАЛОПОЛЮСНЫМИ ОБМОТКАМИ НА БАЗЕ 6ДВМ 300

DOI: 10.47026/1810-1909-2022-3-21-34

УДК 621.313

ББК 31.261

А.А. АФАНАСЬЕВ

Ключевые слова

зубцовые катушки, ряды Фурье, магнитодвижущие силы обмоток и магнитов, удельная магнитная проводимость, магнитные индукции, электродвижущая сила обмотки, электромагнитный момент

Аннотация

Рассматриваются вентильные двигатели с зубцовыми обмотками с числами полюсов 2, 4, 6, 8, главные размеры которых соответствуют вентильному двигателю 6ДВМ 300 производства АО «Чебоксарский электроаппаратный завод». Такой подход позволяет оценить влияние числа зубцов статора на электромагнитный момент и его гармонический состав. Три соседние катушки рассматриваемых зубцовых обмоток принадлежат трём различным фазам. Анализируются магнитодвижущие силы обмоток и магнитов ротора, на основе метода удельной магнитной проводимости зазора находятся распределение магнитной индукции в зазоре, электродвижущая сила обмотки статора и электромагнитный момент. Показано, что кривая магнитодвижущей силы обмотки статора по форме состоит из двух разнополюсных прямоугольников неодинаковой высоты и ширины, из-за несинусоидальности распределения источников магнитного поля и зубчатой неоднородности воздушного зазора кривые фазных электродвижущих сил обмотки статора также существенно несинусоидальны. Найдено, что с ростом числа полюсов (с 2 до 8 полюсов) обмотки статора максимум индукции в воздушном зазоре снижается с уровня 1 до 0,75 Тл, среднее значение электромагнитного момента растёт от 120 до 160 Нм, амплитуда фазной электродвижущей силы остаётся неизменной, а максимум (высота прямоугольника) магнитодвижущей силы обмотки статора снижается с 2000 до 500 А.

Литература

1. Алексеева М.М. Машинные генераторы повышенной частоты. Л.: Энергия, 1967. 344 с.
2. Афанасьев А.А. Метод сопряжения конформных отображений в задачах электромеханики. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2011.390 с.
3. Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1974. 840 с.
4. Калужский Д.Л. Электрические машины с дискретно-распределёнными обмотками: автореф. дис. … д-ра техн. наук. Екатеринбург, 1999. 40 с.
5. Сан Ю., Сеньков А.П. Сравнение массогабаритных показателей вентильных двигателей с распределённой и зубцовой обмотками статора // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. 2016. Вып. 3(87). С. 174–180.
6. Сеньков А.П., Лавренов С.Н., Макин П.В., Сан Ю. Особенности магнитного поля вентильных электродвигателей с зубцовым шагом обмотки статора // Вестник Астраханского государственного технического университета. Сер. Морская техника и технология. 2016. № 4. С. 79–88.
7. Шевченко А.Ф. Многополюсные синхронные машины с дробными q< 1 зубцовыми обмотками с возбуждением от постоянных магнитов // Электротехника. 2007. № 9. С. 3–8.
8. Islam R., Husain I. Permanent-magnet synchronous motor magnet designs with skewing for torque ripple and cogging torque reduction. IEEE Transactions on industry application, 2009, vol. 15, no. 1, pp. 152–160.
9. Jabbari A., Shakeri M. Pole shape optimization of permanent magnet synchronous motors using the reduced basis technique. Iranian Journal & Electronic Engineering, 2010, vol. 6, no. 1, pp. 48–55.

Сведения об авторе

Афанасьев Александр Александрович – доктор технических наук, профессор кафедры автоматики и управления в технических системах, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (afan39@mail.ru).

Формат цитирования

Афанасьев А.А. Магнитоэлектрические вентильные двигатели с зубцовыми малополюсными обмотками на базе 6ДВМ 300 // Вестник Чувашского университета. – 2022. – № 3. – С. 21–34. DOI: 10.47026/1810-1909-2022-3-21-34.

Загрузить полный текст статьи