Исследование магнитного поля беспазового двигателя постоянного тока с магнитоэлектрическим возбуждением при холостом ходе

Приведены результаты расчета магнитного поля в поперечном сечении беспазового двигателя постоянного тока магнитоэлектрического возбуждения с несимметричной магнитной системой при холостом ходе. Исследовано влияние несимметричности магнитной системы и различных форм и размеров постоянных магнитов на...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2005
Автори:	Осташевский, Н.А., Иваненко, В.Н., Ковган, А.Н.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України 2005
Назва видання:	Електротехніка і електромеханіка
Теми:	Електричні машини та апарати
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/142575
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Исследование магнитного поля беспазового двигателя постоянного тока с магнитоэлектрическим возбуждением при холостом ходе / Н.А. Осташевский, В.Н. Иваненко, А.Н. Ковган // Електротехніка і електромеханіка. — 2005. — № 3. — С. 33-37. — Бібліогр.: 1 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-142575
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1425752018-10-13T01:23:22Z Исследование магнитного поля беспазового двигателя постоянного тока с магнитоэлектрическим возбуждением при холостом ходе Осташевский, Н.А. Иваненко, В.Н. Ковган, А.Н. Електричні машини та апарати Приведены результаты расчета магнитного поля в поперечном сечении беспазового двигателя постоянного тока магнитоэлектрического возбуждения с несимметричной магнитной системой при холостом ходе. Исследовано влияние несимметричности магнитной системы и различных форм и размеров постоянных магнитов на распределение магнитного поля двигателя. Приведено результати розрахунку магнітного поля в поперечному перерізі безпазного двигуна постійного струму магнітоелектричного збудження з несиметричною магнітною системою при холостому ході. Досліджено вплив несиметрії магнітної системи та різних форм і розмірів постійних магнітів на розподіл магнітного поля двигуна. Results of magnetic field calculation in the cross-section of a slotless DC motor with permanent magnet excitation with asymmetric magnetic circuit at no-load are presented. Influence of the magnetic circuit asymmetry and different forms and dimensions of the permanent magnets on the magnetic field distribution is investigated. 2005 Article Исследование магнитного поля беспазового двигателя постоянного тока с магнитоэлектрическим возбуждением при холостом ходе / Н.А. Осташевский, В.Н. Иваненко, А.Н. Ковган // Електротехніка і електромеханіка. — 2005. — № 3. — С. 33-37. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. 2074-272X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/142575 621.313 ru Електротехніка і електромеханіка Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Електричні машини та апарати Електричні машини та апарати
spellingShingle	Електричні машини та апарати Електричні машини та апарати Осташевский, Н.А. Иваненко, В.Н. Ковган, А.Н. Исследование магнитного поля беспазового двигателя постоянного тока с магнитоэлектрическим возбуждением при холостом ходе Електротехніка і електромеханіка
description	Приведены результаты расчета магнитного поля в поперечном сечении беспазового двигателя постоянного тока магнитоэлектрического возбуждения с несимметричной магнитной системой при холостом ходе. Исследовано влияние несимметричности магнитной системы и различных форм и размеров постоянных магнитов на распределение магнитного поля двигателя.
format	Article
author	Осташевский, Н.А. Иваненко, В.Н. Ковган, А.Н.
author_facet	Осташевский, Н.А. Иваненко, В.Н. Ковган, А.Н.
author_sort	Осташевский, Н.А.
title	Исследование магнитного поля беспазового двигателя постоянного тока с магнитоэлектрическим возбуждением при холостом ходе
title_short	Исследование магнитного поля беспазового двигателя постоянного тока с магнитоэлектрическим возбуждением при холостом ходе
title_full	Исследование магнитного поля беспазового двигателя постоянного тока с магнитоэлектрическим возбуждением при холостом ходе
title_fullStr	Исследование магнитного поля беспазового двигателя постоянного тока с магнитоэлектрическим возбуждением при холостом ходе
title_full_unstemmed	Исследование магнитного поля беспазового двигателя постоянного тока с магнитоэлектрическим возбуждением при холостом ходе
title_sort	исследование магнитного поля беспазового двигателя постоянного тока с магнитоэлектрическим возбуждением при холостом ходе
publisher	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
publishDate	2005
topic_facet	Електричні машини та апарати
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/142575
citation_txt	Исследование магнитного поля беспазового двигателя постоянного тока с магнитоэлектрическим возбуждением при холостом ходе / Н.А. Осташевский, В.Н. Иваненко, А.Н. Ковган // Електротехніка і електромеханіка. — 2005. — № 3. — С. 33-37. — Бібліогр.: 1 назв. — рос.
series	Електротехніка і електромеханіка
work_keys_str_mv	AT ostaševskijna issledovaniemagnitnogopolâbespazovogodvigatelâpostoânnogotokasmagnitoélektričeskimvozbuždeniempriholostomhode AT ivanenkovn issledovaniemagnitnogopolâbespazovogodvigatelâpostoânnogotokasmagnitoélektričeskimvozbuždeniempriholostomhode AT kovganan issledovaniemagnitnogopolâbespazovogodvigatelâpostoânnogotokasmagnitoélektričeskimvozbuždeniempriholostomhode
first_indexed	2025-07-10T15:19:07Z
last_indexed	2025-07-10T15:19:07Z
_version_	1837273714035523584
fulltext	Електротехніка і Електромеханіка. 2005. №3 33 УДК 621.313 ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ БЕСПАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА С МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ ПРИ ХОЛОСТОМ ХОДЕ Осташевский Н.А., к.т.н., проф., Иваненко В.Н., к.т.н., проф. Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт" Украина, 61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21, НТУ "ХПИ", кафедра "Электрические машины" тел. (057) 707-65-14, E-mail: vito@kpi.kharkov.ua Ковган А.Н. Открытое Акционерное общество завод "Потенциал" Украина, 61106, Харьков, ул. Индустриальная, 17, тел. (0572) 99-81-88, E-mail: kovgan@potencial.kharkov.com Приведено результати розрахунку магнітного поля в поперечному перерізі безпазного двигуна постійного струму маг- нітоелектричного збудження з несиметричною магнітною системою при холостому ході. Досліджено вплив несиме- трії магнітної системи та різних форм і розмірів постійних магнітів на розподіл магнітного поля двигуна. Приведены результаты расчета магнитного поля в поперечном сечении беспазового двигателя постоянного тока магнитоэлектрического возбуждения с несимметричной магнитной системой при холостом ходе. Исследовано влия- ние несимметричности магнитной системы и различных форм и размеров постоянных магнитов на распределение магнитного поля двигателя. ВСТУПЛЕНИЕ Беспазовый двигатель постоянного тока с магни- тоэлектрическим возбуждением разработан примени- тельно к модулю электробура постоянного тока для бурения нефтяных и газовых скважин. Беспазовое исполнение якоря принято для уменьшения величины реактивной ЭДС коммутируе- мых секций, а также снижения размагничивающего действия реакции якоря на постоянные магниты. Маг- нитоэлектрическое возбуждение на основе высококо- эрцитивных редкоземельных магнитов типа Nd-Fe-B используется в связи с трудностью размещения об- мотки возбуждения в межполюсном окне. Отсутствие одного добавочного полюса объясняется необходи- мостью размещения элементов токоподвода внутри корпуса (рис. 1). Рис. 1. Поперечное сечение двигателя: 1 − станина; 2 − добавочный полюс; 3 − постоянный магнит; 4 − ферромагнитное основание главного полюса; 5 − обмотка якоря; 6 − беспазовый сердечник якоря Магнитная система двигателя является несим- метричной из-за отсутствия одного добавочного по- люса. Целью расчета магнитного поля машины при холостом ходе является определение степени влияния несимметрии, форм и размеров магнитов на распре- деление магнитной индукции в зазоре, основного маг- нитного потока двигателя и потоков рассеяния глав- ных полюсов. При расчете рассматривались две формы магни- тов (рис. 2): с плоским основанием (магнит №1) и с равномерной высотой (магнит №2). Далее по тексту индексы 1 или 2, стоящие при переменных, будут оп- ределять эти переменные для форм магнитов №1 или №2 соответственно. Расчетный коэффициент полюс- ного перекрытия αi, отнесенный к эквивалентному диаметру эD , согласно рекомендаций по проектиро- ванию электрических машин с постоянными магни- тами был принят αi=0,5, чему соответствует ширина магнитов bм=56 мм. Эквивалентный диаметр определяется как [1]: ( )am am DD DD D lnэ − = , где mD − диаметр расточки главных полюсов; aD − наружный диаметр сердечника якоря. Расчет магнитного поля производился методом конечных элементов. Число узлов конечно- элементной сетки в среднем составляло 32000, число треугольных элементов − 64000, что позволило доста- точно точно аппроксимировать геометрию двигателя. Точность решения составила не ниже 1⋅10-8. Среднее время расчета составило 10 мин. bм h мh м к bм h м а) магнит №1 б) магнит №2 Рис. 2 – Расчетные формы магнитов При расчетах не учитывалось наличие дополни- тельных зазоров в магнитной цепи на стыках конст- руктивных элементов (постоянного магнита с ферро- магнитным основанием, ферромагнитного основания со станиной, сердечника добавочного полюса со ста- ниной и т.п.), выпучивание магнитного потока за внешнюю границу корпуса (станины) и в вал. 34 Електротехніка і Електромеханіка. 2005. №3 Исходными данными для расчета являлись: − наружный диаметр станины 240 мм; − внутренний диаметр станины 206 мм; − наружный диаметр сердечника якоря 136 мм; − наружный диаметр якоря (с учетом не- магнитного слоя) 147,5 мм; − внутренний диаметр якоря 85 мм; − число главных полюсов 4; − высота главного полюса 28,25 мм; − ширина главного полюса 56 мм; − число добавочных полюсов 3; − высота добавочного полюса 28,25 мм; − ширина добавочного полюса 14 мм; − высота наконечника добавочного полюса 1 мм; − ширина наконечника добавочного полюса 17 мм. Варьируемыми параметрами являлись: − форма магнитов; − высота постоянного магнита hм; − высота ферромагнитного основания главного полюса hпф. Под расчетным значением высоты магнитов hм понимается значение, взятое по центру ширины маг- нита (рис.2). При расчете считалось, что магниты на- греваются до температуры 100°С. МДС магнита можно представить в виде: мм hНF с ⋅= , где Нс – коэрцитивная сила магнита, которую можно считать постоянной для данного материала магнита при заданной расчетной температуре. Учитывая большую длину немагнитного слоя дви- гателя (с учетом обмотки якоря δц = 6,75 мм) и боль- шую магнитную проницаемость стальных участков ( ∞≈μст ), пренебрегаем изменением длин магнитных силовых линий в ферромагнитных основаниях главных полюсов при изменении высоты магнитов. Это допу- щение позволило считать магнитные системы при раз- ных hм эквивалентными и получить магнитную харак- теристику двигателя ( ) ( )мм hfFfФ ==δ . Высота маг- нитов hм изменялась в пределах 2÷21 мм. ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРОВ И ФОРМ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ЗАЗОРЕ ДВИГАТЕЛЯ Картины магнитного поля машины при холостом ходе для двух форм магнитов представлены на рис. 3 и рис. 4, кривые распределения магнитной индукции в за- зоре Вδ, нормальной составляющей индукции Вn и тан- генциальной Вt показаны на рис. 5 – 7 (где кривые 1 со- ответствуют hм = 21 мм, 2 − hм = 15 мм и 3 − hм = 6 мм). Кривые распределения соответствуют середине воз- душного зазора между расточкой главных полюсов и наружным диаметром якоря (с учетом немагнитного слоя). При изучении кривых распределения магнитной индукции в зазоре машины (рис. 5) можно сделать следующие выводы: 1) в кривых распределения Вδ имеются местные всплески, возникающие под краями магнитов, причем с уменьшением hм они становятся более выраженными. Наличие этих всплесков объясняется, в первую оче- редь, пикообразным изменением тангенциальной со- ставляющей магнитной индукции Вt (рис. 6). Вt имеет место на всем полюсном делении и представляет собой два резко выраженных всплеска различного знака по краям магнита, снижающихся практически до нуля под центрами главного и добавочных полюсов. а) магниты №1, hм = 15 мм б) магниты №2, hм = 15 мм Рис. 3. Цветовая карта распределения магнитной индукции а) магниты №1, hм = 15 мм б) магниты №2, hм = 15 мм Рис. 4. Картина магнитных силовых линий Отношение амплитуды тангенциальной состав- ляющей к максимальному значению нормальной со- ставляющей магнитной индукции maxmax nt BB из- меняется в среднем от 0,8 до 0,6 с ростом высоты магнитов hм от 2 до 21 мм. Уменьшение всплесков в кривой Вδ с увеличением hм объясняется ростом удельного веса нормальной составляющей; 2) уменьшение hм для магнитов №1 приводит к появлению провалов в кривой распределения Вδ под центрами главных полюсов (рис. 5а кривая 3). Эти провалы вызываются седлообразным распределением нормальной составляющей Вn (рис. 9). Такой вид кри- вой Вn объясняется неравномерностью МДС магнитов Fм вдоль расточки главных полюсов. Так уменьшение hм приводит к росту отношения между высотой маг- нита под краем полюса hмк (рис. 2а) и по центру − hм. При этом при 2ммк >hh , провалы в кривой Вn могут достигать max5,0 nB . Это нежелательно, так как мо- жет привести к увеличению добавочных потерь в об- мотке якоря от вихревых токов. При 5,1ммк ≈hh распределение Вn под полюсом становится практиче- ски прямоугольным, а с дальнейшим уменьшением отношения ммк hh Вn практически повторяет форму распределения для магнитов №2 (рис. 7); 3) малые значения hм для магнитов №1 при 5,1ммк >hh приводят также и к возникновению пуль- саций Вt под центрами главных полюсов (рис. 6а кри- вая 3), что также может привести к увеличению доба- вочных потерь в обмотке якоря от вихревых токов. Важно заметить, что с ростом отношения ммк hh величина пульсаций значительно возрастает и может достигать max7,0 tB . Однако, с ростом hм и соответственно уменьшением ммк hh эти пульсации практически исчезают, и характер распределения Вt в зазоре мало отличается от распределения Вt для ис- полнения с магнитами №2. При равных hм величина 1maxtB незначительно больше 2maxtB , и с ростом hм Електротехніка і Електромеханіка. 2005. №3 35 это различие снижается, а при 3,1ммк <hh кривые для Вt1 и Вt2 практически совпадают. Кривые распределения Вn, Вt и Вδ на полюсном делении для двух форм магнитов при номинальном значении основного магнитного потока (Фδ1 = Фδ2 = Фδн) представлены на рис. 8. -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00x / τ В δ,Тл 12 3 A a bB -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00x / τ В δ,Тл 12 3 A a bB а) магниты №1 б) магниты №2 Рис.5. Распределение результирующей магнитной индукции -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00x / τ В t ,Тл 1 2 3 A a bB -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00x / τ В t ,Тл 1 2 3 A a bB а) магниты №1 б) магниты №2 Рис. 6. Распределение тангенциальной составляющей магнитной индукции -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00x / τ В n ,Тл 12 3 A a bB -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00x / τ В n ,Тл 12 3 A a bB а) магниты №1 б) магниты №2 Рис. 7. Распределение нормальной составляющей магнитной индукции а) ( )τ= fBn б) ( )τ= fBt в) ( )τ=δ fB 1 − магниты №1, hм = 11 мм 2 − магниты №2, hм = 12,5 мм Рис.8 36 Електротехніка і Електромеханіка. 2005. №3 Рис. 9. Нормальная составляющая магнитной индукции для магнитов №1 ВЛИЯНИЕ ФОРМ И РАЗМЕРОВ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ НА ОСНОВНОЙ МАГНИТНЫЙ ПОТОК И ПОТОКИ РАССЕЯНИЯ В структуре распределения магнитных силовых линий в поперечном сечении двигателя при холостом ходе (рис. 10) можно выделить следующие магнитные потоки: основной магнитный поток Фδ, поток рассея- ния на станину Фσст, поток рассеяния на ферромаг- нитное основание Фσгп и поток рассеяния на добавоч- ный полюс Фσдп. Часть магнитных линий, выходящих из боковых граней магнитов, замыкаются на сами магниты. Учитывая малость значений этих потоков рассеяния, они не рассматривались отдельно, а учи- тывались при расчетах как часть потоков Фσгп. Необ- ходимо отметить, что из-за большого немагнитного зазора и отсутствия одного добавочного полюса, часть магнитных силовых линий замыкается между главными полюсами A и D. Эти потоки рассеяния рассматривались при расчете коэффициентов рассея- ния главных полюсов в составе Фσдп. Фδ Фσдп Ф’σдп Фσгп Фσст Ф’σст Ф’σгп Рис. 10. Картина магнитных потоков При расчете основного потока Фδ учитывались следующие потоки, проникающие в сталь якоря: поток под полюсной дугой Фδр (радиальный поток магнита) и поток «выпучивания» линий поля за пределами полюс- ной дуги Фδб (полезный поток боковых граней магнита). Исследование магнитных полей при одинаковой высоте hм и разных формах магнитов позволило сде- лать вывод: при выполнении двигателя с магнитами №1 величина Фδ повышается по сравнению с испол- нением с магнитами №2 и составляет в среднем ( ) 21 015,113,1 δδ ≈ ФФ K при изменении hм от 6 до 21 мм. Повышенные значения Фδ1 объясняются увели- ченными поперечными сечениями магнитов №1 в сравнении с магнитами №2, что ясно из рис. 2а. С ростом hм отношение площадей поперечных сечений магнитов №1 и №2 уменьшается, что и приводит к уменьшению различия между Фδ1 и Фδ2. Величина Фδб для двух форм магнитов составляет: ( ) 11б 06,004,0 δδ ⋅= ФФ K и ( ) 22б 058,0024,0 δδ ⋅= ФФ K при изменении hм от 6 до 21 мм. При холостом ходе без учета размагничивающе- го действия реакции якоря для обеспечения номи- нального значения расчетного полезного потока Фδн = 20⋅10-3 Вб (что соответствует номинальной частоте вращения nн = 700 об/мин), hм составит: для магнитов №1 − 11 мм, для магнитов №2 − 12,5 мм. При этом объем магнитов получается практически одинаковым для обеих форм магнитов и составляет для одного магнита 386,7 см3. В целом можно отметить, что при равных hм рас- сеяние магнитов №1 больше магнитов №2, что значи- тельно выражено при малых значениях hм. Это объяс- няется увеличенным значением высоты боковых гра- ней магнитов hмк по сравнению с боковыми гранями магнитов №2. Отношение 21 σσ ∑∑ ФФ изменяется в пределах 1,7÷1,06 при изменении hм от 2 до 21 мм. Расчеты результирующих коэффициентов рас- сеяния σ главных полюсов производились согласно выражению: δ σσσδ +++ =σ Ф ФФФФ дпгпст . Расчетные значения основных потоков, потоков рассеяния и коэффициентов рассеяния для разных значений hм и форм магнитов приведены в таблице. Магнитные характеристики ( )мhfФ =δ двигате- ля при разных формах магнитов представлены на рис. 11. 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0 5 10 15 20 25h м , мм Ф δ , Вб 1 2 Рис. 11. Магнитные характеристики двигателя при разных формах магнитов 1 − магниты №1; 2 − магниты №2 На рис. 12 показаны зависимости коэффициен- тов рассеяния главных полюсов от высоты магнитов при разных формах магнитов. Как видно из рис. 12 зависимость σ = f(hм) имеет некоторый минимум. Повышенные значения σ в зоне малых hм объясняется возрастанием удельного веса потоков рассеяния Фσгп, а при повышенных значениях hм − удельного веса потоков рассеяния Фσст. Потоки рассеяния Фσдп при изменении hм изменяются в не- больших пределах (см. табл.). Електротехніка і Електромеханіка. 2005. №3 37 1,000 1,050 1,100 1,150 0 5 10 15 20 25h м , мм σ 1 2 Рис. 12. Зависимость коэффициентов рассеяния главных полюсов σгп = f(hм) при разных формах магнитов 1 − магниты №1; 2 − магниты №2 ВЛИЯНИЕ ОТСУТСТВИЯ ОДНОГО ДОБАВОЧНОГО ПОЛЮСА НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРИ ХОЛОСТОМ ХОДЕ Отсутствие одного добавочного полюса при холо- стом ходе приводит к незначительному различию ос- новных потоков полюсов, находящихся в разных маг- нитных условиях, незначительному искажению распре- деления магнитной индукции в зазоре машины (рис. 5- 7) и изменению структуры рассеяния главных полюсов. В целом можно отметить, что имеется симмет- рия в распределении магнитного поля при холостом ходе. Ось симметрии проходит через добавочный по- люс b и середину расстояния между полюсами А и D. Можно выделить две различные группы главных полюсов, качественно отличающиеся структурой рас- сеяния: первая группа − полюса находящиеся между двумя соседними добавочными полюсами (полюса В и С) и вторая группа − полюса граничащие с одним добавочным полюсом (A и D). При расчете основных потоков и коэффициентов рассеяния главных полюсов рассматривались полюса каждой группы. Ввиду симметрии распределения маг- нитного поля были рассмотрены полюса В и D. Резуль- таты расчетов для двух форм магнитов сведены в таб- лицу. Из расчета магнитного поля можно сделать выво- ды: 1) основные магнитные потоки Фδ главных по- люсов A и D, граничащих с зоной отсутствия добавоч- ного полюса, незначительно больше по сравнению с полюсами B и C и этим различием можно пренебречь. В виду пренебрежительно малого различия ос- новных потоков главных полюсов в таблице приведе- ны средние значения Фδ для обеих групп полюсов; 2) коэффициенты рассеяния главных полюсов первой группы (полюсов В и С) получаются больше коэффициентов рассеяния полюсов второй группы (A и D). Очевидно, из-за отсутствия добавочного полюса уменьшается магнитная проводимость потокам рассея- ния боковых граней магнитов полюсов A и D, грани- чащих с зоной отсутствия добавочного полюса. В свою очередь это приводит к уменьшению Ф’σдп, увеличе- нию частичного потока рассеяния Ф’σст (рис. 10) и к не- значительному увеличению Фδ для этих полюсов; 3) отсутствие одного добавочного полюса при- водит к перераспределению составляющих потоков рассеяния не только магнитов второй группы, но и пер- вой группы. Это в свою очередь − к количественному различию (Фσi и Ф’σi, см. рис. 10); где индекс i означает конкретную составляющую потока рассеяния; знак «’» введен для различия частичных потоков рассеяния бо- ковых граней магнитов. В целом, для магнитов первой группы, можно отметить ΣФσi = ΣФ’σi. Таблица Форма магнитов №1 Форма магнитов №2 δ σ Ф Ф cт δ σ Ф Ф гп δ σ Ф Ф дп δ σ Ф Ф cт δ σ Ф Ф гп δ σ Ф Ф дп % σ % σ полюса полюса полюса полюса полюса полюса полюса полюса hм, мм Фδ, Вб B D B D B D B D hм, мм Фδ, Вб B D B D B D B D 2 0,010366 1,85 2,07 9,07 9,02 1,98 1,48 1,129 1,126 2 0,006573 0,67 0,67 10,46 10,31 0,81 0,62 1,119 1,116 6 0,016300 2,54 2,91 5,80 5,53 2,20 1,66 1,105 1,101 6 0,014430 1,21 1,57 6,90 6,63 1,85 1,26 1,100 1,095 11 0,020000 3,71 4,23 4,20 4,15 2,61 1,99 1,105 1,104 12,5 0,020000 3,05 3,31 5,38 5,21 2,16 1,67 1,106 1,102 15 0,021800 5,26 5,59 3,35 3,06 2,86 2,13 1,115 1,108 15 0,021120 4,01 4,27 4,37 4,30 2,72 2,00 1,111 1,106 21 0,023350 8,11 8,67 1,43 1,34 3,16 2,42 1,127 1,124 21 0,023000 6,56 6,73 2,73 2,70 2,90 2,43 1,122 1,119 РЕКОМЕНДАЦИИ-ВЫВОДЫ Из расчета магнитного поля двигателя при холостом ходе при двух формах магнитов можно заключить сле- дующее: 1) при малых значениях высоты магнитов hм, что характерно для машин с малым воздушным зазо- ром, т.е. зубчатым якорем, применение формы магни- тов №1 не рекомендуется. Это может повлечь за со- бой появление пульсаций магнитной индукции в воз- душном зазоре, что в свою очередь может привести к увеличению добавочных потерь, снижению КПД, по- вышению нагрева, осложнению коммутации и т.п.; 2) при больших по расчету hм, когда отношение 5,1ммк ≤hh рекомендуется применение формы маг- нитов №1, так как она является более технологичной, что в свою очередь снижает стоимость изготовления машины. Для более глубокого исследования влияния фор- мы магнитов на распределение магнитного поля дви- гателя необходимы дополнительные исследования при нагрузке. ЛИТЕРАТУРА: [1] Бочаров В. И. Беспазовые тяговые электродвигатели по- стоянного тока. М., "Энергия", 1976. – 192 с.

Исследование магнитного поля беспазового двигателя постоянного тока с магнитоэлектрическим возбуждением при холостом ходе

Репозитарії

Схожі ресурси