2.3. Выбор конфигурации

 

    Выбор конфигурации ВИД подразумевает выбор компоновки индукторного двигателя, алгоритма коммутации фаз, схемы электронного преобразователя и микроконтроллера. Основным этапом здесь является выбор числа фаз m и числа пар полюсов p₁ для первой гармоники поля. Это в конечном итоге сводится к выбору чисел зубцов  Z_S  и  Z_R .

    Число зубцов статора

Z_S = 2 р₁m q₁  ,                                            (2.1)

 

где  q₁ – число пазов на полюс и фазу для первой гармоники поля (для ВИД с катушечной обмоткой всегда q₁ = 1).

    Число зубцов ротора

.                                      (2.2)

 

    От выбора числа фаз и числа полюсов зависят не только энергетические и технико-экономические показатели машины, но и сложность выполнения ВИД с выбранными m и p₁.

    При увеличении числа фаз уменьшаются пульсации вращающего момента, но в то же время увеличивается число модулей коммутатора, что может оказаться экономически неоправданным.

    При увеличении числа полюсов уменьшаются деформации статора ВИД, что благоприятно отражается на виброакустических показателях машины. Но увеличение числа полюсов ВИД приведет к увеличению частоты фазного тока, что должно быть учтено с точки зрения высокочастотных свойств всех элементов, входящих в состав ВИД. Кроме того, увеличение частоты перемагничивания ротора приведет к увеличению потерь в стали ротора.

    Частота тока в фазе

     Гц ,                                           (2.3)

 

где  n – частота вращения ротора, об/мин.

    Частота вращения поля

     об/мин .                                       (2.4)

 

Частота перемагничивания ротора (при Z_S > Z_R)

 

       Гц .                                       (2.5)

 

    Выбор конфигурации ВИД – многокритериальная задача, решение которой зависит от конкретного технического задания, имеющейся в наличии элементной базы и области применения ВИД. Выбор Z_S и Z_R должен проводиться исходя из расчета мощности, КПД, потерь и других, важных для конкретных условий задачи, параметров.

    После выбора конфигурации перейдем к проектированию зубцовой зоны сердечников.