Електромагнітні процеси в торцевій дугостаторній асинхронній машині з двошаровою обмоткою

Abstract

Розглядаються електромагнітні процеси в торцевій дугостаторній асинхронній машині з дисковим електропровідним ротором. Запропоновано двошарову обмотку з напівпустими пазами на кінцях магнітопроводу. Математична модель машини побудована на основі системи рівнянь Максвелла з урахуванням змінної по радіусу лінійної швидкості обертання ротора. Для розрахунку магнітного поля застосовано дискретне перетворення Фур’є з граничною умовою періодичності та інтегральне перетворення в кінцевих межах. Розрахунок розподілу магнітного поля здійснюється при довільно заданому просторовому розміщенні обмоток і для будьякої асиметрії фазних струмів. Встановлено умови відсутності пульсуючого поля в зазорі дугостаторної машини. На основі теореми Умова-Пойнтінга виконано розрахунок електромагнітної потужності та визначено параметри машини. Розрахунок енергетичних характеристик виконується як при заданих комплексних значеннях фазних струмів, так і при заданій напрузі для різних схем підключення виводів обмотки до джерела живлення.

Рассматриваются электромагнитные процессы в торцевой дугостаторной асинхронной машине с дисковым электропроводным ротором. Предложено двухслойную обмотку с полузаполненными пазами на концах магнитопровода. Математическая модель машины построена на основе системы уравнений Максвелла с учетом переменной по радиусу линейной скорости вращения ротора. Для расчета магнитного поля применено дискретное преобразование Фурье с граничным условием периодичности и интегральное преобразование в конечных пределах. Расчет распределения магнитного поля осуществляется при произвольно заданном пространственном распределении обмоток и для любой асимметрии фазных токов. Получены условия отсутствия пульсирующего поля в зазоре дугостаторной машины. На основе теоремы Умова-Пойнтинга выполнен расчет электромагнитной мощности и определены параметры машины. Расчет энергетических характеристик выполняется как при заданных комплексных значениях фазных токов, так и при заданном напряжении для различных схем подключения выводов обмотки к сети.

As the title implies the article describes the electromagnetic processes in the axial arc-stator induction motors (AAIM) with an electrically conductive disk rotor. It is shown that the double layer winding with half-filled slots on the ends of the magnetic core is used. It should be noted that the mathematical model of the machine is based on the Maxwell equations and integral transforms. Variable along the radius the linear velocity of rotation of the rotor is taken into account. It draws our attention to the calculation of the distribution of the magnetic field for any placing windings on the magnetic core and for any current unbalance. Much attention is given to conditions for the absence of pulsating field in the air-gap. It is shown that the derived equation for energy engine parameters based on the Poynting's theorem and the equations of the magnetic field. Paper provides valuable information about the calculation of the energy performance AAIM by asking the size of the engine, the value of slip, electrical rotor winding parameters and currents.