Ключові слова
printed windings
electromagnetic torque
external characteristics
experimental sample постійні магніти
друковані обмотки
електромагнітний момент
зовнішні характеристики
експериментальний зразок
Як цитувати
Анотація
Застосування друкованих обмоток в електричних машинах з постійними магнітами і осьовим магнітним потоком дозволяє зменшити їхній осьової розмір і суттєво збільшити щільність струму в обмотках. Експериментальні дослідження друкованих обмоток на нагрівання підтвердили, що при щільності струму J = 22 А/мм2 усталена температура друкованих обмоток не перевищує 80 °С. Для заданих розмірів електричної машини з осьовим магнітним потоком, постійними магнітами і багатошаровими друкованими обмотками (зовнішній діаметр статора, осьова довжина статора) проведені чисельні дослідження і визначена оптимальна товщина постійних магнітів, при якій досягається максимальне значення електромагнітного моменту. Також у результаті чисельних досліджень встановлено, що наявність зубців на статорі дає змогу збільшити електромагнітний момент електричної машини приблизно на 25% в порівнянні з варіантом магнітної системи без зубців на статорі. Виготовлено дослідний зразок електричної машини з багатошаровими друкованими обмотками і визначено залежності напруги і потужності в генераторному режимі при підключенні обмоток через діодний міст випрямляча до активного навантаження. Розрахункова модель генератора адекватно описує фізичну модель. Розбіжність між розрахунковими і експериментальними значеннями не перевищує ε = 5.5%. Розрахунок характеристик досліджуваних генераторів проводиться в пакетах програм Simcenter MagNet і Simcenter MotorSolve. Бібл. 10, рис. 7, табл. 1
Посилання
Yan G., L. Hsu, J. Wang, M. Tsai and Wu X. Axial-Flux Permanent Magnet Brushless Motor for Slim Vortex Pumps. IEEE Transactions on Magnetics. 2009. Vol. 45. No 10. Pp. 4732-4735. DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2009.2022499
Wu J. Design of a miniature axial flux flywheel motor with PCB winding for nanosatellites. International Conference on Optoelectronics and Microelectronics. Changchun. China. 23-25 Aug. 2012. Pp. 544-548. DOI: https://doi.org/10.1109/ICoOM.2012.6316334
Tsai M. and Hsu L. Design of a Miniature Axial-Flux Spindle Motor With Rhomboidal PCB Winding. IEEE Transactions on Magnetics. 2006. Vol. 42. No 10. Pp. 3488-3490. DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2006.879438
Jang G. H. and Chang J. H. Development of an axial-gap spindle motor for computer hard disk drives using PCB winding and dual air gaps. IEEE Transactions on Magnetics. 2002. Vol. 38. No 5. Pp. 3297-3299. DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2002.802292
Ying-Chi Chuo, Chien-Chang Wang, Chien-Sheng Liu, Hsing-Cheng Yu, Yu-Hsiu Chang and Ji-Bin Horng. Development of a miniature axial-field spindle motor. IEEE Transactions on Magnetics. 2005. Vol. 41. No 2. Pp. 974-976. DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2004.842139
Neethu S., Nikam S. P., Singh S., Pal S., Wankhede A. K. and Fernandes B. G. High-Speed Coreless Axial-Flux Permanent-Magnet Motor With Printed Circuit Board Winding. IEEE Transactions on Industry Applications. 2019. Vol. 55. No 2. Pp. 1954-1962. DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2018.2872155
Wang X., Li C. and Lou F. Geometry Optimize of Printed Circuit Board Stator Winding in Coreless Axial Field Permanent Magnet Motor. 2016. IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC). 2016. Hangzhou. Pp. 1-6. DOI: https://doi.org/10.1109/VPPC.2016.7791695
Marignetti F., Volpe G., Mirimani S. M. and Cecati C. Electromagnetic Design and Modeling of a Two-Phase Axial-Flux Printed Circuit Board Motor. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2018. Vol. 65. No 1. Pp. 67-76. DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2017.2716865
ThinGap high power density brushless motors. URL: https://www.thingap.com/
Dobzhanskyi O., Hossain E., Amiri E., Gouws R., Grebenikov V., Mazurenko L., Pryjmak M. and Gamaliia R. Axial-Flux PM Disk Generator with Magnetic Gear for Oceanic Wave Energy Harvesting. IEEE Access. 2019. Vol. 7. Pp. 44813-44822. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2908348
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2020 Array