СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ЧИСЛЕННО-ПОЛЕВОЙ АНАЛИЗ МОЩНОСТИ МАГНИТНЫХ ПОТЕРЬ В ДВИГАТЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА

DC motor
armature core
ventilation ducts
magnetic induction
magnetic power losses
numerical-field calculations
comparative analysis двигатель постоянного тока
сердечник якоря
вентиляционные каналы
магнитная индукция
мощность магнитных потерь
численно-полевые расчеты
сравнительный анализ

Як цитувати

[1]

Милых, В. і Дзенис, С. 2019. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ЧИСЛЕННО-ПОЛЕВОЙ АНАЛИЗ МОЩНОСТИ МАГНИТНЫХ ПОТЕРЬ В ДВИГАТЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА. ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА. 2019, 2 (Лют 2019), 023. DOI:https://doi.org/10.15407/techned2019.02.023.

Анотація

Представлены принципы и тестовые результаты численно-полевого расчета мощности магнитных потерь (ММП) в электрических машинах. Разработанный уточненный метод основан на поиске максимумов значений магнитной индукции во множестве миниэлементов в зубцах и ярме сердечника якоря, достигаемых в процессе
его вращения. По распределению найденных максимумов магнитной индукции определяются их среднеквадратичные значения на указанных участках сердечника в целом, и по ним вычисляются ММП. Метод позволяет отображать расчетные модели сердечников любой формы и практически не требует упрощения их геометрической структуры. Тестовая реализация метода выполнена на примере двигателя постоянного тока и опирается на экспериментальные данные по ММП в нем. Проведен сравнительный анализ распределений магнитной индукции и ММП в режимах холостого хода и нагрузки для вариантов сердечника якоря с одним и двумя рядами аксиальных вентиляционных каналов и без них. Библ. 16, табл. 3, рис. 9.

https://doi.org/10.15407/techned2019.02.023

ARTICLE_5_PDF

Посилання

Goldberg O.D., Gurin Ja.S., Sviridenko I.S. Design of electrical machines. Moskva: Vysshaia shkola, 2001. 430 p. (Rus)

Kopyilov I.P., Goryainov F.A., Klokov B.K. Design of electrical machines. Moskva: Yurait, 2011. 767 p. (Rus)

Milykh V.I. The system of automated formation of electrical machines computational models for the FEMM software environment. Tekhnichna Elektrodynamika. 2018. No 4. Pp. 74-78. (Ukr) DOI: https://doi.org/10.15407/techned2018.04.074

Milykh V.I., Dzenis S.E. A numerical-field analysis of the eccentricity efficiency of the gap under the main poles in a DC motor with series excitation. Bulletin of NTU KhPI. Series Electric machines and electromechanical energy conversion. 2018. No 5(1281). Pp. 4-13. (Rus)

Milykh V.I., Polyakov I.V., Polyakova N.V., Shtangeev Ye.I. Analytical-Experimental Testing of FEMM Program and Overcoming of Problems of its Application to Electrical Machine Magnetic Field Computations. Electrical engineering & electromehanics. 2004. No 3. Pp. 38-43. (Rus)

Milykh V.I., Shilkova L.V. Numerical-field analysis of the magnetic field of a three-phase induction motor in statics and dynamics. Bulletin of NTU KhPI. Series Electric machines and electromechanical energy conversion. 2016. No 11(1183). Pp. 80-87. (Rus)

Asef P., Bargallo R. and Lapthorn A. Iron Loss Prediction Using Modified IEM-Formula during the Field Weakening for Permanent Magnet Synchronous Machines. Machines (Open Access Journal of Engineering). 2017. Vol. 5. No 4. Pp. 1-15. DOI: https://doi.org/10.3390/machines5040030

Banach A., Mazgaj W. Specific power loss of typical dynamo steel sheets. Technical Tranactions. 2015. Vol. 1-E(8). Pp. 291-299. DOI: https://doi.org/10.4467/2353737XCT.15.050.3850

Finite Element Method Magnetics: OldVersions. FEMM 4.2 11Oct2010 Self-Installing Executable. URL: http://www.femm.info/wiki/OldVersions/ (accessed 15.06.2017).

Gonzalez A., Millinger J., Soulard J. Magnet losses in inverter-fed two-pole PM machines. XXII International Conference on Electrical Machines (ICEM), IEEE, 4-7 Sept. 2016, Lausanne, Switzerland. Pp. 1854-1860. DOI: https://doi.org/10.1109/ICELMACH.2016.7732776

Ismagilov F.R., Vavilov V.E., Bekuzin V.I. and Ayguzina V.V. Determination of Specific Losses in Stator Core of Electromechanical Energy Converter. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, Saint-Petersburg Mining University, Saint-Petersburg, Russian Federation. 23–24 March 2017. Vol. 87. Pp. 1-7. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/87/3/032011

Kowal D., Sergeant P., Dupré L. and Vandenbossche L. Comparison of Iron Loss Models for Electrical Machines With Different Frequency Domain and Time Domain Methods for Excess Loss Prediction. IEEE Transactions on Magnetics. Jan. 2015. Vol. 51. No 1. Pp. 1-10. DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2014.2338836

Leivsdottir V. Investigation of Loss Calculation Methods for PMSMs and Implementation of Loss Functionality on a Developed FEM Model. Master thesis. NTNU. 2016. Pp. 1-14. URL: http://hdl.handle.net/11250/2433742

Okamoto S., Denis N., Kato Y., Ieki M. and Fujisaki K. Core Loss Reduction of an Interior Permanent-Magnet Synchronous Motor Using Amorphous Stator Core. IEEE Transactions on Industry Applications. 2016. Vol. 52. No 3. Pp. 2261-2268. DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2016.2532279

Wrobel R., Mellor P. H., Popescu M. and Staton D. A. Power Loss Analysis in Thermal Design of Permanent Magnet Machines: A Review. IEEE Transactions on Industry Applications. 2016. Vol. 52. No 2. Pp. 1359-1368. DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2015.2489599

Zhang Y., Cao W., McLoone S. Loss Calculation and Demagnetization Analysis for a High Speed Permanent Magnet Electrical Machine. 21st International Conf. on the Computation of Electromagnetic Fields, Daejeon, South Korea. 18-22 June 2017. Pp. 351-352. URL: http://www.compumag.org/CMAG2017/[PB-A5-1]_22.pdf