Оптимизация величины неравномерного воздушного зазора синхронной машины с постоянными магнитами на роторе
https://doi.org/10.25206/1813-8225-2023-186-112-118
Аннотация
В статье предложен подход к определению неравномерного воздушного зазора синхронной машины с призматическими постоянными магнитами на роторе, при котором распределение нормальной составляющей магнитной индукции вдоль внутренней окружности сердечника статора имеет форму, близкую к синусоидальной. Расчет магнитного поля модели электрической машины с заданными геометрическими размерами и свойствами материалов элементов выполнен в программе FEMM. Для решения оптимизационной задачи использован метод Хука–Дживса, ограничения учитывались методом штрафных функций. В результате моделирования магнитного поля электрической машины с рассчитанным оптимальным неравномерным воздушным зазором получена кривая распределения нормальной составляющей магнитной индукции вдоль внутренней окружности статора, среднее отклонение которой от синусоидальной кривой составило 4,8 %.
Ключевые слова
Об авторах
В. В. Харламов
Омский государственный университет путей сообщения
Россия
Россия
ХАРЛАМОВ Виктор Васильевич, доктор технических наук, профессор (Россия), заведующий кафедрой «Электрические машины и общая электротехника»
г. Омск
Ю. В. Москалев
Омский государственный университет путей сообщения
Россия
Россия
МОСКАЛЕВ Юрий Владимирович, кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент кафедры «Электрические машины и общая электротехника»
г. Омск
А. Ю. Милютин
Омский государственный университет путей сообщения
Россия
Россия
МИЛЮТИН Алексей Юрьевич, аспирант кафедры «Электрические машины и общая электротехника»
г. Омск
А. П. Попов
Омский государственный университет путей сообщения
Россия
Россия
ПОПОВ Анатолий Петрович, аспирант кафедры «Электрические машины и общая электротехника»
г. Омск
Список литературы
1. Вольдек А. И., Попов В. В. Электрические машины. Машины переменного тока. Санкт-Петербург: Питер, 2010. 350 с. ISBN 978-5-469-01381-5.
2. Бут Д. А. Бесконтактные электрические машины. Москва: Высшая школа, 1990. 416 с. ISBN 5-06-000719-7.
3. Furlani Ed. P. Permanent Magnet and Electromechanical Devices. New York: Academic press, 2001. 537 p. ISBN 0-12269951-3.
4. Магин В. В. Особенности проектирования роторов малошумных синхронных двигателей с возбуждением от постоянных магнитов // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. 2015. Т. 144, № 1. С. 3–15.
5. Татевосян А. А., Мищенко В. С. Моделирование магнитного поля синхронного генератора с постоянными магнитами // Омский научный вестник. 2016. № 4 (148). С. 90–93.
6. Кулешов Е. В., Сергеев В. Д. Быстроходный магнитоэлектрический синхронный ветрогенератор // Современные тенденции в развитии и конструировании коллекторных и других электромеханических преобразователей энергии: материалы VIII Всерос. науч.-техн. конф. Омск: Изд-во ОмГУПС, 2003. С. 338–344.
7. Синхронные тяговые двигатели с возбуждением от постоянных магнитов // Железные дороги мира. 2011. № 6. С. 38–42.
8. Вавилов В. Е. Выбор магнитной системы ротора электромеханических преобразователей энергии с высококоэрцитивными постоянными магнитами // Вестник машиностроения. 2018. № 1. С. 26–29.
9. Геча В. Я., Захаренко А. Б., Надкин А. К. Проектирование электромашины с постоянными магнитами, намагниченными по схеме Хальбаха // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. 2020. Т. 177, № 4. С. 3–10.
10. Харламов В. В., Москалев Ю. В., Серкова Л. Е. Анализ схем размещения постоянных магнитов на роторе четырехполюсной электрической машины // Динамика систем, механизмов и машин. 2019. Т. 7, № 2. С. 73–79. DOI: 10.25206/23109793-7-2-73-79.
11. Андреева Е. Г., Татевосян А. А., Семина И. А. Исследование моделей магнитных систем открытого типа в комплексах программ ELCUT и ANSYS // Омский научный вестник. 2013. № 2 (120). С. 231–235.
12. Finite Element Method Magnetics. URL: http://www.femm.info (дата обращения: 24.10.2022).
Рецензия
Для цитирования:
Харламов В.В., Москалев Ю.В., Милютин А.Ю., Попов А.П. Оптимизация величины неравномерного воздушного зазора синхронной машины с постоянными магнитами на роторе. Омский научный вестник. 2023;(2):112-118. https://doi.org/10.25206/1813-8225-2023-186-112-118
For citation:
Kharlamov V.V., Moskalev Yu.V., Milutin A.Yu., Popov A.P. Uneven air gap optimization of synchronous machine with permanent rotor magnets. Omsk Scientific Bulletin. 2023;(2):112-118. (In Russ.) https://doi.org/10.25206/1813-8225-2023-186-112-118
Просмотров:
7
JATS XML
Послать статью по эл. почте 