Дисковые двигатели из-за таких проблем, как осевая магнитная сила между статором и ротором, а также производственных ограничений, на первых порах не получили широкого распространения. Однако благодаря технологическому прогрессу и принимая во внимание присущие им преимущества, такие как высокая удельная мощность и эффективность, отечественные и международные компании и университеты начали-углубленные исследования.
Дисковые двигатели также быстро развивались вместе с развитием редкоземельных материалов с постоянными магнитами. Профессор Гу Чэнлинь из Хуачжунского университета науки и технологий проанализировал магнитные поля различных двигателей постоянного тока с постоянными магнитами без сердечника дискового типа- и разработал ротор без сердечника.
Приложения:
Итальянские исследователи разработали 16-полюсный многодисковый синхронный осевой двигатель постоянного тока с постоянными магнитами без сердечника, который в основном используется в двигательных установках авиационных двигательных установок.
Появление дисковых-синхронных двигателей с постоянными магнитами является результатом разработки двигателей с осевым магнитным потоком. Их появление в значительной степени решило фатальные проблемы традиционных двигателей с радиальным магнитным потоком колонного типа, такие как плохое охлаждение и низкий уровень использования сердечника ротора.
По сравнению с традиционными синхронными двигателями с постоянными магнитами, синхронные двигатели с постоянными магнитами дискового-типа больше подходят для определенных специализированных применений. Только посредством непрерывных исследований можно полностью реализовать их преимущества и устранить недостатки. Анализ методом конечных элементов, позволяющий понять специфическое распределение внутреннего магнитного поля двигателя, может указать направление для оптимизации производительности двигателя.
Ключевые технологии:
I. Принцип и характеристики синхронных двигателей с постоянными магнитами дискового- типа. Синхронный двигатель с постоянными магнитами дискового типа-, являющийся типом двигателя с осевым магнитным потоком, благодаря своей особой конструкции не только сохраняет характеристики высокого КПД и высокого коэффициента мощности двигателей с постоянными магнитами, но также обладает такими преимуществами, как высокая эффективность рассеивания тепла и компактные размеры.
Топологические исследования:
В отличие от традиционных двигателей колонного-типа магнитный поток в воздушном зазоре двигателя дискового-типа проводится аксиально. Эта характеристика делает расчеты моделирования методом конечных элементов более сложными. Поэтому данная статья посвящена проектированию и моделированию двигателей дискового типа с постоянными магнитами-типа.
Завершена электромагнитная конструкция синхронного двигателя с постоянными магнитами дискового-типа, и в Ansoft была создана трехмерная модель синхронного двигателя с постоянными магнитами дискового-типа. Также были получены результаты моделирования эквивалентного линейного двигателя, преобразованного с использованием среднего-диаметра двигателя в качестве эквивалентного размера.
Были получены трехфазные -электродвижущие силы без-обратной нагрузки и плотность магнитного потока в воздушном зазоре двух моделей двигателей, а также проведено сравнение результатов моделирования двух моделей.
Топологические исследования:
1.1 Принцип работы дисковых-синхронных двигателей с постоянными магнитами В синхронных двигателях с постоянными магнитами дискового-типа и традиционных колонных-синхронных двигателей используется возбуждение от постоянных магнитов. Этот метод возбуждения снижает энергопотребление за счет тепла, выделяемого обмотками ротора или токопроводящими стержнями асинхронных двигателей, тем самым повышая эффективность двигателя.
Исследование процесса:
Хотя магнитная цепь синхронного двигателя с постоянными магнитами дискового-типа (СДПМ) существенно отличается от магнитной цепи традиционного СДМ-типа колонны, их принципы работы весьма схожи. Когда к обмоткам статора СИМД подается симметричный трехфазный переменный ток, в воздушном зазоре создается вращающееся круговое магнитное поле. Это магнитное поле взаимодействует с магнитным полем, создаваемым постоянными магнитами, создавая электромагнитный крутящий момент, который приводит ротор во вращение.
Дисковые-типы PMSM:
1.2 Характеристики СДПМ дискового-типа Постоянные магниты в СДСМ дискового-типа имеют аксиальное возбуждение, и оба имеют одинаковую структуру магнитной цепи: воздушный зазор, зубья статора, ярмо статора и ярмо ротора, и оба подчиняются закону тока.
В СДСМ дискового типа - такие параметры, как длина воздушного зазора и размер паза статора, остаются постоянными в радиальном направлении, в то время как такие параметры, как шаг полюсов τ, шаг зубьев статора t и ширина зубца статора bt, являются функциями диаметра Dm.
