Исследование вопросов выбора постоянных магнитов в торцевом магнитоэлектрическом генераторе

В данной статье рассмотрено три конструкции торцевых магнитоэлектрических генераторов с целью применения различных конструкций в генераторах автономных маломощных энергетических комплексах. Рассмотрены вопросы выбора постоянных магнитов в зависимости от технического задания. Даны рекомендации по их...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2015
Hauptverfasser:	Чумак, В.В., Монахов, Е.А.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут електродинаміки НАН України 2015
Schriftenreihe:	Гідроенергетика України
Schlagworte:	Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/141616
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Исследование вопросов выбора постоянных магнитов в торцевом магнитоэлектрическом генераторе / В.В. Чумак, Е.А. Монахов // Гідроенергетика України. — 2015. — № 1-2. — С. 54-57. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-141616
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1416162018-09-10T01:23:47Z Исследование вопросов выбора постоянных магнитов в торцевом магнитоэлектрическом генераторе Чумак, В.В. Монахов, Е.А. Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці В данной статье рассмотрено три конструкции торцевых магнитоэлектрических генераторов с целью применения различных конструкций в генераторах автономных маломощных энергетических комплексах. Рассмотрены вопросы выбора постоянных магнитов в зависимости от технического задания. Даны рекомендации по их выбору и особенности применения тех или иных форм постоянных магнитов. 2015 Article Исследование вопросов выбора постоянных магнитов в торцевом магнитоэлектрическом генераторе / В.В. Чумак, Е.А. Монахов // Гідроенергетика України. — 2015. — № 1-2. — С. 54-57. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1812-9277 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/141616 621.313.8 ru Гідроенергетика України Інститут електродинаміки НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці
spellingShingle	Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Чумак, В.В. Монахов, Е.А. Исследование вопросов выбора постоянных магнитов в торцевом магнитоэлектрическом генераторе Гідроенергетика України
description	В данной статье рассмотрено три конструкции торцевых магнитоэлектрических генераторов с целью применения различных конструкций в генераторах автономных маломощных энергетических комплексах. Рассмотрены вопросы выбора постоянных магнитов в зависимости от технического задания. Даны рекомендации по их выбору и особенности применения тех или иных форм постоянных магнитов.
format	Article
author	Чумак, В.В. Монахов, Е.А.
author_facet	Чумак, В.В. Монахов, Е.А.
author_sort	Чумак, В.В.
title	Исследование вопросов выбора постоянных магнитов в торцевом магнитоэлектрическом генераторе
title_short	Исследование вопросов выбора постоянных магнитов в торцевом магнитоэлектрическом генераторе
title_full	Исследование вопросов выбора постоянных магнитов в торцевом магнитоэлектрическом генераторе
title_fullStr	Исследование вопросов выбора постоянных магнитов в торцевом магнитоэлектрическом генераторе
title_full_unstemmed	Исследование вопросов выбора постоянных магнитов в торцевом магнитоэлектрическом генераторе
title_sort	исследование вопросов выбора постоянных магнитов в торцевом магнитоэлектрическом генераторе
publisher	Інститут електродинаміки НАН України
publishDate	2015
topic_facet	Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/141616
citation_txt	Исследование вопросов выбора постоянных магнитов в торцевом магнитоэлектрическом генераторе / В.В. Чумак, Е.А. Монахов // Гідроенергетика України. — 2015. — № 1-2. — С. 54-57. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
series	Гідроенергетика України
work_keys_str_mv	AT čumakvv issledovanievoprosovvyborapostoânnyhmagnitovvtorcevommagnitoélektričeskomgeneratore AT monahovea issledovanievoprosovvyborapostoânnyhmagnitovvtorcevommagnitoélektričeskomgeneratore
first_indexed	2025-07-10T13:06:56Z
last_indexed	2025-07-10T13:06:56Z
_version_	1837265393164484608
fulltext	Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І Гідроенергетика України, 1—2/2015, ISSN 1812�92775454 ВВ ступ ле ние. При про ек ти ро ва нии и из - го тов ле нии маг ни то э ле кт ри чес ких ма - шин ис поль зу ют ред ко зе мель ные маг - ни ты ти па NdFeB и SmCo5. При этом тип, фор ма маг ни тов яв ля ют ся оп ре де ля ю щи ми в ре жи мах ра бо ты и та ких па ра мет рах ма ши ны, как ка че ст во кри вой нап ря же ния, ус той чи вость ра бо ты, пе рег - ру зоч ные спо соб нос ти и дру гое [1, 2]. Пра виль - ный ло ги чес кий вы бор то го или ино го ти па маг - ни та ва жен на ста дии сос тав ле ния тех ни чес ко го за да ния. В дан ной статье при ве де но срав не ние ос - нов ных ис поль зу е мых ти пов пос то ян ных маг ни - тов и да ны ре ко мен да ции по их ис поль зо ва нию. Сле ду ет ска зать, что при про ек ти ро ва нии и мо де ли ро ва нии той или иной конструк ции ма ши - ны с пос то ян ны ми маг ни та ми сле ду ет про вес ти пред ва ри тель ный ин же нер ный рас чет, а так же теп ло вой рас чет. Пос ле по лу че ния пред ва ри тель - ных тем пе ра тур сле ду ет учесть их и внес ти поп - рав ки в оп ре де ле нии ра бо чих зна че ний ин дук ции и ко эр ци тив ной си лы. На се год няш ний день вы де ля ют два ос нов - ных ти па ред ко зе мель ных маг ни та: NdFeB и SmCo5. Каж дый из них име ет свои пре и му ще ст ва и не дос тат ки. В Таб л. 1 при ве де но срав не ние ос - нов ных по ка за те лей ред ко зе мель ных пос то ян ных маг ни тов упо мя ну тых ти пов. Как вид но из срав не ния на и бо лее вы со ки ми энер ге ти чес ки ми ха рак те рис ти ка ми об ла да ют маг ни ты ти па NdFeB, их мак си маль ное зна че ние энер гии на 38% вы ше, не же ли у пос то ян ных маг - ни тов ти па SmCo5, по э то му с точ ки зре ния обес - пе че ния на и выс ших мас со га ба рит ных по ка за те - лей целе со об раз ней ис поль зо вать пос то ян ные маг - ни ты ти па NdFeB, од на ко они име ют бо лее низ кую тем пе ра тур ную ста биль ность, чем маг ни ты ти па SmCo5, т. е. в слу ча ях ког да тем пе ра ту ра ок ру жа ю - щей сре ды ме ня ет ся ли бо, ког да сис те ма ра бо та ет при по вы шен ной тем пе ра ту ре ок ру жа ю щей сре ды (класс изо ля ции ма ши ны дол жен со от ве т ство вать тем пе ра ту ре эксплу а та ции ма ши ны). Для од но - фаз но го од но па кет но го тор це во го маг ни то э ле кт - ри чес ко го ге не ра то ра бы ли ис поль зо ва ны пос то - ян ные маг ни ты NdFeB N38. При тем пе ра ту ре 75°С маг нит име ет сле ду ю щие па ра мет ры: Ин дук ция: 1,18 Тл. Ко эр ци тив ная си ла: 875 кА/м. Од на ко при тем пе ра ту ре 100°С пос то ян ный маг нит име ет сле ду ю щие па ра мет ры: Br = 1,12 Тл, Hс = 718 кА/м. При этом пос то ян ный маг нит ти па SmCo5 мар ки S3218 име ет сле ду ю щие па ра мет ры при 100 °С: Br = 1,13Тл, Hс = 860, при том, что про из - ве де ние BHmax сос та ви ло 32 Мг. Срав ни вая вы шеп ри ве ден ные дан ные мож но прий ти к вы во ду, что при уве ли че нии тем пе ра ту - ры в ред ко зе мель ном маг ни те ти па NdFeB умень - ши лось BHmax в боль шем по ряд ке, не же ли у пос - то ян но го маг ни та S3218. В ка че ст ве вы во да мож - но ска зать, что свой ства маг ни тов SmCo5 в зна чи - тель ной сте пе ни мень ше ме ня ют ся при воз дей - ствии тем пе ра ту ры, не же ли у пос то ян ных маг ни - тов NdFeB. Од на ко пос то ян ные маг ни ты SmCo5 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОПРОСОВ ВЫБОРА ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ В ТОРЦЕВОМ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ГЕНЕРАТОРЕ УДК 621.313.8 ЧУМАК В.В., канд. техн. наук, МОНАХОВ Е.А, инж., Национальный Технический Университет Украины "Киевский политехнический институт", г. Киев В дан ной статье рас смот ре но три конструк ции тор це вых маг ни то э ле кт ри чес ких ге не ра то ров с целью при ме не ния раз лич ных конструк ций в ге не ра то рах ав то ном ных ма ло мощ ных энер ге ти чес ких комп лек сах. Рас - смот ре ны воп ро сы вы бо ра пос то ян ных маг ни тов в за ви си мос ти от тех ни чес ко го за да ния. Да ны ре ко мен да ции по их вы бо ру и осо бен нос ти при ме не ния тех или иных форм пос то ян ных маг ни тов. К л ю ч е в ы е с л о в а: постоянные магниты, торцевой, магнитоэлектрический генератор, полевая модель. Таблица 1. Сравнение основных показателей постоянных магнитов Рис. 1. Формы постоянных магнитов Гідроенергетика України, 1—2/2015, ISSN 1812�9277 5555 Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І име ют зна чи тель но бо лее вы со кую сто и мость, по - э то му ес ли про ек ти ру е мая ма ши на об ще го ис пол - не ния, то ис поль зу ют пос то ян ные маг ни ты ти па NdFeB, вы би рая их по клас су ра бо ты при тем пе - ра ту рах 80 °С, 120 °С. Не ма ло важ ным при про ек ти ро ва нии яв ля ет - ся вы бор фор мы маг ни та. На Ри с. 1 предс тав ле ны ос нов ные фор мы пос то ян ных маг ни тов. В за ви си мос ти от ге о мет рии ро то ра и ма ши - ны в це лом, при ме ня ют ту или иную фор му маг - ни тов для обес пе че ния ко ли че ст вен ных (вы ход - ное нап ря же ние, удель ная мощ ность и т. д.) и ка - че ст вен ных ха рак те рис тик (фор ма по ля, си ну со - и даль ность кри вой и т. д.). В боль ши н стве конструк ций ис поль зу ют ли бо круг лые, ли бо приз ма ти чес кие пос то ян ные маг ни ты, ли бо же вы пол нен ные в ви де сек то ра. Бы ли ис сле до ва ны три ма ши ны раз лич ной кон фи гу ра ции и раз лич ной ге о мет рии. На Ри с. 2, 3 Рис. 2. Исследуемые конструкции магнитоэлектрических генераторов а — конструкция "А", б — конструкция "Б", в — конструкция "В" Рис. 3. Результаты моделирования в Ansys Maxwell Рис. 4. Внешние характеристики исследуемых генераторов а — конструкция "А", б — конструкция "Б", в — конструкция "В" Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І Гідроенергетика України, 1—2/2015, ISSN 1812�92775656 предс тав ле ны кон ст рук ции 3Dх маг ни то э ле кт ри чес ких ма шин. Ма ши на конструк ции "А" [5] сос то ит из ста то ра, ро то ра, 6 пос - то ян ных маг ни тов и од но фаз ной об мот ки (6 ка ту шек). В конструк - ции "Б" ко ли че ст во ка ту шек уд - во е но, а ко ли че ст во пар по лю сов — 4, об мот ка трех фаз ная. Обе вы - ше у по мя ну тые конструк ции — од нос то рон ние. В конструк ции "В" ре а ли зо ва на двухс то рон няя конструк ция, при чем об мот ка коль це - вая, трех фаз ная. В Таб л. 2 при ве де ны ос нов ные дан ные по трем ма ши нам. Бы ли про ве де ны пред ва ри - тель ные рас че ты по ме то ди ке [3, 4] и по ле вое мо де ли ро ва ние всех трех ма шин. Бы ли про ве де ны на тур ные ис пы та ния всех трех об раз цов и по лу че ны их внеш ние ха рак - те рис ти ки. На Ри с. 4 предс тав - ле ны внеш ние ха рак те рис ти ки трех ма шин. Сле ду ет ска зать, так как все три ма ши ны име - ют раз ную ге о мет рию, кон фи гу ра цию маг нит ной сис те мы, об мот ки, и рас счи таны на оп ти маль ный ре жим при раз ной час то те. Пер вич ное срав не ние пред ла га ет ся про вес ти по кри те рию удель ной энер гии (мощ ность на еди ни цу ве са). Од на ко дан ное срав не ние не яв ля ет ся кор ре - кт ным, так как во всех трех ма ши нах бы ли при ме - не ны раз ные мар ки пос то ян ных маг ни тов, раз ная ком по нов ка, ко ли че ст во фаз. Для адек ват но го срав не ния не об хо ди мо обес пе чить ра ве н ство ос - таль ных па ра мет ров. По э то му на ос но ва нии мо де - ли (Рис. 1, а) бы ло про ве де но по ле вое мо де ли ро ва - ние (опи са ние по ле вой мо де ли и осо бен нос тей мо - де ли ро ва ния при ве де но в [6]) для раз ной фор мы маг ни тов с обес пе че ни ем оди на ко во го объ е ма пос - то ян ных маг ни тов. В ка че ст ве кри те ри ев срав не - ния бы ли выб ра ны сле ду ю щие па ра мет ры: D нап ря же ние хо лос то го хо да; D ток ко рот ко го за мы ка ния; D ко эф фи ци ент по люс но го пе рек ры тия; D со от но ше ние пло ща ди маг ни та на по люс к пло ща ди по пе реч но го се че ния ста то ра на по люс: гдеDвш — внеш ний ди а метр ста то ра, Dвн — внут - рен ний ди а метр ста то ра, Sм — пло щадь маг ни тов; Ре зуль та ты срав не ние при ве де ны в Таб л. 4. Вы во ды 1. Про а на ли зи ро ва ны три ва ри ан та конструк - ций маг ни то э ле кт ри чес ких ма шин с осе вым маг - нит ным по то ком раз лич ной кон фи гу ра ции, ге о - мет рии и маг нит ных ма те ри а лов с целью вы бо ра на и бо лее вы год но го в энер ге ти чес ком от но ше нии об раз ца в за дан ном объ е ме и со от но ше нии ди а - мет ра и осе во го раз ме ра. 2. На ос но ве раз ра бо тан ных по ле вых мо де лей да ны ре ко мен да ции по оп ти ми за ции су ще ст ву ю - щей конструк ции с од нос то рон ней маг нит ной сис те мой пу тем обос но ван но го вы бо ра фор мы пос то ян ных маг ни тов. 3. Срав не ние ре зуль та тов мо де ли ро ва ния с экс - пе ри мен том по ка за ло, что чис лен ные ме то ды да ют вы со кую сте пень точ нос ти и отоб ра жа ют ре аль ные про цес сы в элект ри чес ких ма ши нах раз ных конструк ций. Отк ло не ние рас счи тан ных и из ме рен - ных нап ря же ний и то ков сос та ви ло не бо лее 10%. ЛИТЕРАТУРА 1. Па лас тин Л.М. Синх рон ные ма ши ны ав то ном ных ис - точ ни ков пи та ния. — М.: Энер гия, 1980. — 384с. 2. Jacek F. Gieras, Rong�Jie Wang, Maarten J. Kamper (2008) Axial Flux Permanent Magnet Brushless Machines, Springer, USA. 3. Шиш кин В.П. Ав то ма ти зи ро ван ное про ек ти ро ва ние тор цо вых маг ни то э ле кт ри чес ких ге не ра то ров пе ре мен но го то ка./ Ива но вс кий го су да р ствен ный энер ге ти чес кий уни - вер си тет име ни В.И. Ле ни на, — Ива но во: — 2006. — 68 с. Таблица 4. Результаты сравнения форм постоянных магнитов Таблица 2. Основные данные Таблица 3. Основные данные Гідроенергетика України, 1—2/2015, ISSN 1812�9277 5757 Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І I.I. Что про ис хо дит с аг ре га та ми Таш лы - кс кой ГА ЭС? В жур на ле "Гид ро э нер - ге ти ка Ук ра и ны" выш ла статья "Гид - ро а кус ти чес кая те о рия и проб ле мы Ну ре кс кой ГЭС" [1], в ко то рой вся ис то рия бо лее чем со ро ка - лет ней эксплу а та ции од ной из са мых вы со ко на - пор ных пло тин ных гид ро э ле кт рос тан ций ми ра опи сы ва ет ся в пре лом ле нии че рез по ло же ния гид ро а кус ти чес кой те о рии. Там, по мне нию ав то - ра как той статьи, так и дан ной, при ве де ны окон - ча тель ные до ка за тель ства пра виль нос ти ис поль - зо ва ния этой те о рии для объ яс не ния мно гих стран ных и ра нее не объ яс ни мых и час то ка та ст - ро фи чес ких ин ци ден тов, про ис хо див ших на гид - ро э ле кт рос тан ци ях в те че ние пос лед них де ся ти - ле тий. В том же но ме ре жур на ла вышла еще од на статья — "Проб лем ные воп ро сы эксплу а та ции элект ро тех ни чес - ко го обо ру до ва ния и со ору же - ний Таш лы кс кой ГА ЭС" [2], где, нас коль ко из ве ст но ав то ру, впер вые отк ры то об суж да ют ся серь ез ные проб ле мы, свя зан ные с гид ро аг ре га та ми этой стан ции. В рас смат ри ва е мом кон те кс те ин те рес предс тав ля ют две пер - вые час ти этой статьи — вве де - ние и "До пус ти мые ре жи мы ра - бо ты ГА", в ко то рых опи са на груст ная ис то рия соз да ния и эксплу а та ции Таш лы кс кой ГА - ЭС на ре ке Юж ный Буг, вхо дя - щей, вмес те с бу фер ной Алек са - нд ро вс кой ГЭС, в сос тав энер ге ти чес ко го комп - лек са вок руг Юж ноDУк ра и нс кой АЭС. Гид ро ак ку му ли ру ю щая стан ция долж на бы ла обес пе чить пок ры тие пи ко вых наг ру зок в энер го - сис те ме Ук ра и ны при ра бо те Юж ноDУк ра и нс кой АЭС в ба зо вом ре жи ме, так как не до пус ти мо час - то, быст ро и рез ко из ме нять ре жи мы ра бо ты атом ных ре ак то ров. Для это го с 1981 го да и стро - и лась Таш лы кс кая ГА ЭС. Ны неш ний ее вид по - ка зан на Рис. 1 [3]. Пер вый аг ре гат стан ции был пу щен че рез 25 лет пос ле на ча ла ее стро и тель ства — в 2006 го ду, а вто рой — еще че рез год, в 2007 го ду [4]. Пер во - на чаль но пуск треть е го аг ре га та пла ни ро вал ся на 2009 год [5], од на ко это го не про и зош ло вплоть до нас то я ще го вре ме ни — са мо го кон ца 2014 го да НЕКОТОРЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ О ПРОБЛЕМАХ ТАШЛЫКСКОЙ ГАЭС УДК: 534D143/622.22.01 ЛОБАНОВСКИЙ Ю.И., канд. фDмат. наук, ОАО "Корпорация "Иркут" В работе описываются проблемы, возникшие при эксплуатации Ташлыкской ГАЭС на основании данных, представленных ее сотрудниками. Показано, что наиболее вероятной причиной этих проблем является гидроакустическая неустойчивость ее напорной системы. Для получения окончательного диагноза и выработки рекомендаций по устранению проблем необходимо провести гидроакустические расчеты при точно известных основных размерах и геометрии напорных водоводов и отсасывающих труб. Рис. 1. Ташлыкская ГАЭС 4. Мо на хов Е.А., Чу мак В.В. Ме то ди ка рас че та маг нит - ной сис те мы тор це вых синх рон ных маг ни то э ле кт ри чес ких ге не ра то ров,//Вісник Кре мен чуць ко го національ но го універ си те ту імені Ми хай ла Ост рог радсь ко го, — 2015. — № 1 (90), Ч. 1. — С. 23—26 5. Па тент на ви нахід № 106842 — Елект рич на ма ши на з постійни ми магніта ми. Ав то ри: Бо гаєнко М.В., Мо на хов Є.А., Поп ков В.С., Чу мак В.В. Да та публікації відо мос тей про ви - да чу па тен ту та но мер бю ле те ня: 10.10.2014, Бюл. №19 6. Чу мак В.В., Мо на хов Е.А. Ис сле до ва ние мно го по люс - ной тор це вой элект ри чес кой ма ши ны для ма лой гид ро э нер ге - ти ки//Гідро е нер ге ти ка Ук раїни. — 2014. — № 4, — С. 35—37 © Чумак В.В., Монахов Е.А., 2015 �

Исследование вопросов выбора постоянных магнитов в торцевом магнитоэлектрическом генераторе

Institution

Ähnliche Einträge