Содержание

Часть 1

1.1

1.2

1.3

1.4

Часть 2

2.1

2.2

2.3

2.4

Часть 3

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

Литература

 Кафедра ЭМ

Применение полевых методов в электромагнитных расчетах электрических машин

2.2.Снижение пульсаций момента в синхронных машинах
 с постоянными магнитами

 ( 1  2  3  4  5  6 )

     В описании изобретения в качестве примера приведен 3-фазный  6-полюсный двигатель, постоянные магниты ротора которого разделены на две группы. Угловое расстояние между группами магнитов (28,34 град.) было предложено сделать значительно больше, чем расстояние между соседними магнитами, принадлежащими одной группе (8,34 град.). Эта рекомендация была проверена нами в серии численных экспериментов. Сравнивались два варианта двигателей – с равномерно расположенными по окружности ротора магнитами и с магнитами, расположенными в соответствии с рекомендациями патента фирмы Moric. Пульсации момента при отсутствии тока в обмотке статора определялись для достаточно большого числа положений ротора, что позволило получить зависимости, показанные на рисунках 2.11 и 2.12. Как видно из приведенных зависимостей, предложенное изменение конструкции ротора позволяет радикально, снизать пульсации момента. Конечно-элементная структура моделей и картины поля, полученные в результате расчетов, показаны на рисунках. Некоторые данные модели приведены в таблице 2.6.

Рис. 2.10. Магнитное поле при отсутствии тока в обмотке статора синхронного двигателя с неравномерно распределенными магнитами на роторе

Таблица 2.6.

Некоторые данные конечно-элементной модели синхронного двигателя с постоянными магнитами на роторе, описанного в [2-12].

(a)

(b)

Рис. 2.11. (а) Зависимость момента от углового положения ротора при отсутствии тока в обмотке статора синхронного двигателя с неравномерно распределенными магнитами на роторе и (б) с равномерно распределенными магнитами на роторе

Рис. 2.12. Сравнение зависимостей момента от углового положения ротора при отсутствии тока в обмотке статора для двигателя с неравномерно распределенными магнитами на роторе (М₁) и для двигателя с равномерно распределенными магнитами на роторе (М₂)

В синхронных машинах с постоянными магнитами число пазов на полюс и фазу обычно невелико, а часто и вообще меньше единицы, причем не только в машинах малой, но и большой мощности. В [2-13] описывается генератор мощностью 1,5 МВт для газотурбинной установки.

На основе данных, приведенных в [2-13], была сформирована конечно-элементная модель, использованная затем для определения зубцовых пульсаций момента и пульсаций момента при работе машины при нагрузке.

Некоторые данные модели приведены в таблице 2.7.

Рис. 2.13. Конечно-элементная модель синхронного генератора мощностью 1,5 МВт, 20000 об/мин , 800 В (выпр.), внешний диаметр статора – 440 мм, диаметр ротора – 300 мм, механический зазор – 2 мм, толщина бандажа – 14,4 мм, толщина магнитов (в центре) – 22 мм, центральный угол полюсной дуги магнита – 40^о (простр.), масса (без учета корпуса и втулки ротора) – 179 кг. Данные из [2-13].

Таблица 2.7

    Некоторые данные конечно-элементной модели высокоскоростного синхронного генератора мощностью 1,5 МВт с постоянными магнитами на роторе, описанного  в [2-13].

  Назад   Продолжение