Аналитический расчет магнитного поля в активной зоне синхронных машин с постоянными магнитами

Авторы

Журавлев С. В.^1*, Зечихин Б. С.¹, Кузьмичев Р. В.²

1. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4
2. Филиал «Компании Сухой» «ОКБ Сухого», ул. Поликарпова, 23А, Москва, 125284, Россия

*e-mail: zhuravlev_sv@rambler.ru

Аннотация

Представлены новые аналитические решения задачи расчета магнитного поля в активной зоне синхронных машин с редкоземельными (РЗ) постоянными магнитами (ПМ). Решения получены методом гармонического анализа магнитных полей активных зон электромеханических преобразователей. В полярной системе координат решена задача расчета магнитного поля периодической системы секторных РЗ ПМ с постоянной по направлению и величине намагниченностью, расположенных между двумя ферромагнитными областями с бесконечно большой магнитной проницаемостью. Полученное решение позволяет рассчитывать магнитные поля возбуждения синхронных машин с секторными, призматическими и кольцевыми РЗ ПМ как с расположением магнитов на роторе и креплением их с помощью немагнитной обоймы, так и обращенной конструкции. Также решена задача расчета магнитных полей возбуждения и реакции якоря синхронной машины с РЗ ПМ и биметаллической обоймой с чередующимися магнитными и немагнитными промежутками. Корректность результатов, найденных методом гармонического анализа, проверена путем сопоставления их с результатами численного расчета магнитного поля методом конечных элементов. Представленные решения являются основой для определения системы расчетных коэффициентов синхронных машин с РЗ ПМ.

Ключевые слова

аналитическое решение задачи магнитного поля, метод гармонического анализа активных зон, расчетные коэффициенты синхронных машин с редкоземельными постоянными магнитами, немагнитная обойма, биметаллическая обойма

Библиографический список

1. Кузьмичев Р.В., Левин Д.В., Мисютин Р.Ю., Зечихин Б.С. Авиационные генераторы повышенной мощности // Вестник Московского авиационного института. 2011. Т. 18. № 6. С. 39-46.

2. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины: Учебник для вузов. — М.: Энергия, 1980. — 928 с.

3. Зечихин Б.С. Электрические машины летательных аппаратов. Гармонический анализ активных зон. — М.: Машиностроение, 1983. — 149 с.

4. Зечихин Б.С., Куприянов А.Д., Сыроежкин Е.В. Тра диционные и компьютерные методы проектирования бесконтактных синхронных машин // Электричество. 2002. № 5. С. 61-71.

5. Куприянов А.Д. Автоматизированное проектирование электромеханических преобразователей с возбуждением от редкоземельных постоянных магнитов: Дис. ... к.т.н. — М., 2004. — 140 с.

6. Зечихин Б.С., Журавлев С.В., Ситин Д.А. Расчетные коэффициенты синхронных машин с редкоземельными магнитами // Электричество. 2009. № 3. С. 35-40.

7. Ситин Д.А. Магнитные системы синхронных электрических машин с редкоземельными постоянными магнитами и повышенной частотой вращения: Дис. ... к.т.н. — М., 2009. — 167 с.

8. Журавлев С.В. Линейные синхронные двигатели с редкоземельными постоянными магнитами: Дис. ... к.т.н. — М., 2005. — 228 с.

9. Кузьмичев Р.В. Генератор в системе электроснабжения перспективного самолета с повышенным уровнем электрификации: Дис. ... к.т.н. — М., 2012. — 140 с.

Скачать статью