Проектирование высокооборотных генераторов большой мощности с постоянными магнитами на роторе

Александр Юрьевич Смирнов, Aleksandr Yu. SMIRNOV

Аннотация


Для обеспечения все возрастающего уровня энергопотребления не последняя роль отводится разработке и созданию генераторов с высококоэрцитивными постоянными магнитами на основе сплавов редкоземельных материалов. В статье описан подход к проектированию мощных генера­торов с постоянными магнитами, большие значения единичной мощности которых достигаются за счёт высокой частоты вращения. Представлен алгоритм и приведен пример проектирования, в которых основные размеры генератора — диаметр расточки и длина зазора — определяются не только исходя из электромагнитных нагрузок (линейной и индукции в зазоре), но и с учётом меха­нической прочности ротора, оцениваемой по предельно допустимой линейной скорости ротора на его наружной поверхности, прочности скрепляющей оболочки из неферромагнитного материала, охватывающей магниты по внешней цилиндрической поверхности. Приведены расчётный способ проверки устойчивости магнитов спроектированного генератора к размагничиванию и показаны особенности расчёта угловых и внешних характеристик магнитоэлектрического генератора при проведении поверочных расчётов с использованием сеточной модели и векторной диаграммы.

Ключевые слова


высокооборотный генератор; постоянные магниты; линейная нагрузка; скрепляющая оболочка; ударный ток короткого замыкания; угловая характеристика; внешняя характеристика

Полный текст:

PDF

Литература


Смирнов А.Ю. Индукторные машины. Проектирование и вычислительный анализ (специальный курс): Учебное пос. для вузов. — М.: Форум, 2015, 192 с.

Копылов И.П. Электрические машины: Учебник для вузов. — М.: Высшая школа, 2006, 607 с.

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

Копылов И.П., Горяинов Ф.А., Клоков Б.К. и др. Проектирование электрических машин: Учебное пос. для вузов/Под ред. И.П.Копылова. — М.: Энергия, 1980, 496 с.

Гольдберг О.Д., Гурин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин. — М.: Высшая школа, 1984, 431 с.

Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф., Ларионов А.Н. Электрические машины с постоянными магнитами.— М.; Л.: Энергия, 1964, 480 с.

Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф. Электрические генераторы с постоянными магнитами. — М.: Энергоатомиздат, 1988, 280 с.

Биргер И., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчёт на прочность деталей машин: Справочник. — М.: Машиностроение, 1993, 640 с.

Домбровский В.В. Справочное пос. по расчёту электромагнитного поля в электрических машинах. — Л.: Энергоатом- издат, 1983, 256 с.

Сильвестер П., Феррари Р. Метод конечных элементов для радиоинженеров и инженеров-электриков.— М.: Мир, 1986, 229 с.

Фисенко В.Г. Численные расчеты электромагнитных полей в электрических машинах на основе метода конечных элементов. Учебное пос. по курсу «Электромагнитные расчеты», по направлению «Электротехника, электромеханика и электро­технологии». — М.: Изд-во МЭИ, 2002, 44 с.

Smirnov A.Yu. Inductornye mashiny. Proyektirovaniye i vichislitel’nyi analiz (spets. kurs) (Inductor machines. Design and computational analysis (special rate). Moscow, Publ. «Forum», 2015, 192 p.

Kopylov I.P. Electricheskiye mashiny (Electrical machines). Moscow, Energoatomizdat, 1986, 360 p.

Ivanov-Smolenskii A.V. Electricheskiye mashiny (Electrical machines). Moscow, Publ. «Energiya», 1980, 928 p.

Kopylov I.P., Goryainov F.A., Klokov B.K. Proektirovaniye electricheskih machin (Design of electric machines)/Edit. by I.P. Kopylov. Moscow, Publ. «Energiya», 1980, 496 p.

Goldberg O.A., Gurin Ya.S., Sviridenko I.S. Proektirovaniye electricheskih machin (Design of electric machines). Mosww, Publ. «Vysshaya shkola», 1984, 431 p.

Balagurov V.A., Galteyev F.F., Larionov A.N. Electricheskiye mashiny s postoyannymi magnitami (Electrical Machines with Permanent Magnets). Moscow; Leningrad, Publ. «Energiya», 1964, 480 p.

Balagurov V.A., Galteyev F.F. Electricheskiye generatory s postoyannymi magnitami (Electrical Generators with Permanent Magnets). Mostow, Energoatomizdat, 1988, 280 p.

Birger I., Shorr B.F., Iosilevich G.B. Raschet na prochnost’ detalei mashin: Spravochnik (Strength calculaton of machine components. Handbook). Moscow, Publ. «Mashinostroyeniye», 1993, 640 p.

Dombrovskii V.V. Spravochnoye pos. po raschetu electromagnitnogo polya v electricheskikh mashinakh (Handbook on electromagnetic field calculation in electric machines). Leningrad, Energoatomizdat, 1983, 256 p.

Silvester P., Ferrari P. Metod konechnikh elementov dlya radioinzhenerov i inzhenerov-electrikov (Finite element method for radio and electrical engineers). Moscow, Publ. «Mir», 1986, 229 p.

Fisenko V.G. Chislenniye rascheti electricheskikh mashin na osnove metoda konechnykh elementov (Numerical calculations of electric machines by finite element method). Moscow, Publ. of the Moscow Power Ingineering Institute, 2002, 44 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.24160/0013-5380-2017-11-40-45

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share