Исследование нетрадиционного возбудителя зубчатого статора с помощью программного обеспечения методом конечных элементов

  • И.Л. Титов Керченский государственный морской технологический университет, г. Керчь, Россия https://orcid.org/0000-0003-3406-0813

Аннотация

В данной статье мы исследуем нетрадиционную конструкцию возбудителя, имеющего зубчатый статор. Основная цель состоит в том, чтобы проверить, может ли предлагаемая машина соответствовать рабочим параметрам, заданным спецификацией. Данная статья начинается с описания возбудителя тока с выступающими полюсами и описания конструкции с зубцами.[1] Статор с зубцами также отличается тем, что изготовлен из недорогого ферромагнитного материала, такого как чугун. При выборе чугуна руководствуются тем фактом, что он уже используется в промышленности в других компонентах генераторов переменного тока, таких как подшипники и некоторые соединительные втулки. Использование чугуна также позволяет снизить потери на вихревые токи по сравнению с твердыми стальными деталями. Поскольку путь магнитного потока в статоре является трехмерным, исследование проводится с помощью программного обеспечения для 3D-расчета методом конечных элементов. Модель машины сравнивается с экспериментальными результатами, полученными на макете. Затем мы вносим изменения в геометрию машины, чтобы улучшить ее характеристики. В заключение балансируем конструкцию с зубчатой передачей. Полученные результаты позволяют установить хорошую согласованность готовой элементной модели с результатами испытаний.

Ключевые слова: нетрадиционная конструкция возбудителя, зубчатый статор, экспериментальные результаты, 3D-расчета методом конечных элементов, испытание с диодным мостом

Литература

Ю. Ван И З. Дэн, "Гибридные топологии возбуждения и стратегии управления статорными машинами с постоянными магнитами для систем питания постоянного тока". Труды IEEE по промышленной электронике том 59, № 12, стр. 4601-4616, декабрь 2012.

А. Тессароло, "Моделирование и анализ синхронных реактивных машин с круговыми барьерами потока посредством конформного отображения". IEEE Transactions on Magnetics, том 51, № 4, стр. 1-11, апрель 2015.

Г. Нейдхофер, "Эволюция синхронной машины". Журнал инженерных наук и образования, том 1, № 5, стр. 239-248, октябрь 1992.

О. Малоберти и др.., "3-D–2-D динамическое магнитное моделирование двигателя с постоянным магнитом с осевым потоком с мягкими магнитными композитами для гибридных электромобилей". IEEE Transactions on Magnetics, том 50, № 6, стр. 1-11, июнь 2014.

Сахаров В.В., Чертков А.А., Сабуров С.В. Предиктивное апериодическое управление динамическими объектами на водном транспорте с использованием математического программирования. // Вестник государственного университета морского и речного флота им. Адмирала С.О. Макарова. 2016.№ 5 (39). С. 206-214.

Д. К. Людуа, Дж. К. Рид и К. Хансон, "Емкостная передача мощности для тока возбуждения ротора в синхронных машинах". IEEE Transactions on Power Electronics, том 27, № 11, стр. 4638-4645, ноябрь 2012.

Й. Колемайнен, "Синхронный реактивный двигатель с ротором, заблокированным формой". IEEE Transactions on Energy Conversion, том 25, № 2, стр. 450-456, июнь 2010.

8. А. М. Найт, Р. Э. Бетц и Д. Г. Доррелл, "Проектирование и анализ бесщеточных реактивных машин с двойным питанием". IEEE Transactions on Industry Applications, том 49, № 1, стр. 50-58, январь- февраль 2013.

А. Г. Джек и др.., "Машины с постоянными магнитами с сердечниками из порошкового железа и предварительно спрессованными обмотками". IEEE Transactions on Industry Applications, том 36, № 4, стр. 1077-1084, июль/август 2000.

П. Чжан, Г. Ю. Сизов, Д. М. Ионель и Н. А. О. Демердаш, "Установление относительных достоинств машин с постоянными магнитами внутреннего и спицевого типа с ферритом или NdFeB путем систематической оптимизации конструкции". IEEE Transactions on Industry Applications, том 51, № 4, стр. 2940-2948, июль-август 2015.

Данные автора

Иван Леонидович Титов , Керченский государственный морской технологический университет, г. Керчь, Россия

К.т.н., доцент, заместитель декана по организационно-воспитательной работе, Керченский государственный морской технологический университет 298309, г. Керчь, ул. Орджоникидзе, 82,  e-mail: vanya-titov-1993@mail.ru

Опубликован
19-06-2023
Как цитировать
Титов, И. Л. (2023). Исследование нетрадиционного возбудителя зубчатого статора с помощью программного обеспечения методом конечных элементов. Научные проблемы водного транспорта, (75), 136-144. https://doi.org/10.37890/jwt.vi75.374
Раздел
Судовое энергетическое оборудование