Основы автоматизированного проектирования электромеханических преобразователей энергии

вентильных синхронных двигателях с постоянными магнитами с помощью программного обеспечения ANSOFT Maxwell.
2.Краткие теоретические сведения
В настоящее время наиболее перспективный тип электродвигателей, является вентильный электродвигатель, которые представляют собой двигатель постоянного тока, у которого щеточно-коллекторный узел заменен полупроводниковым коммутатором, а в качестве возбуждения используются постоянные магниты на роторе. Их преимущества заключаются в том, что при одинаковой мощности, например, в сравнении с асинхронными двигателями, вентильные обладают меньшими массогабаритными показателями, меньшим тепловыделением и энергопотреблением, которое может достигать 20-30%. Кроме того данные двигатели имеют возможность регулирования частоты вращения, при этом сохраняя мощность на валу при различных режимах работы.
При проектировании вентильного синхронного магнитоэлектрического двигателя далее ВДПМ, необходимо иметь данные по габаритным размерам и материалам, из которых будут изготовлены активные части электродвигателя. Также необходимо знать выходную мощность и частоту вращения.
Имея эти данные можно произвести расчет двигателя в программном комплексе Maxwell и получить все необходимые недостающие параметры ВДПМ

Лекционное (практическое) занятие

гистерезис;

– коэффициент, характеризующий потери в магнитопроводе на гистерезис;

– магнитная индукция в магнитопроводе;

– частота перемагничивания;

– потери на вихревые токи в магнитопроводе статора;

– коэффициент, характеризующий потери на вихревые токи;

– коэффициент, характеризующий избыточные потери на вихревые токи.

В тоже время массогабаритные показатели обратно пропорциональны частоте перемагничивания, т.е. чем выше частота перемагничивания тем меньше массогабаритные показатели.

Лекционное (практическое) занятие

1200 Вт, с частотой вращения 8000 об/мин. С зубцовой обмоткой
Его габаритные параметры по статору, представлены на рисунке 1. Материал из которого статор изготовлен Сталь 1008.

Рисунок 1. Конструкция статора

Рисунок 2. Конструкция ротора

Лекционное (практическое) занятие

Рисунок 1.

Рисунок 3.Создание проекта в Rmxprt

В открывшемся окне выбираем пункт Brushless Permanent Magnet DC Motor (вентильный электродвигатель с постоянными магнитами),
рисунок 2.

Рисунок 4. Выбор типа машины в Rmxprt

Созданный проект выглядит в Project Manager таким образом:

Рисунок 5. Project Manager созданной машины

Создание проекта- вентильного электродвигателя с постоянными магнитами

Лекционное (практическое) занятие

Project Manager:
Пункт Machine. В данном пункте прописываются параметры ВДПМ. Делается согласно техническим параметрам электрической машины.

Рисунок 6. Пункт Machine.

Пункт Machine.

Лекционное (практическое) занятие

согласно рисунку 1

Рисунок 7. Пункт Stator.

Лекционное (практическое) занятие

Делается согласно рисунку 1

Рисунок 8. Пункт Slot.

Лекционное (практическое) занятие

согласно обмоточным данным .

В данном пункте можно создавать 2 типа обмотки:
Распределённого типа и зубцового типа.
Для того что бы создать зубцовую обмотку, рисунок 1.
Необходимо прописать следующим пунктам, данные параметры:

Лекционное (практическое) занятие

согласно обмоточным данным .

В данном пункте можно создавать 2 типа обмотки:
Распределённого типа и зубцового типа.
Распределённая обмотка задается следующим параметрам: coil pitch > 1.1

Лекционное (практическое) занятие

согласно обмоточным данным .

Лекционное (практическое) занятие

согласно рисунку 1

Лекционное (практическое) занятие

согласно рисунку 1 и тех требованиям.

Лекционное (практическое) занятие

или не магнитный.

Рисунок 13. Пункт Shaft

Лекционное (практическое) занятие

пункте Analysis Add Solution - Setup

Лекционное (практическое) занятие

расчета в пункте Design Sheet.. доступны результата расчета.
Пункт Performance выводит результаты расчетов, по категориям.
Пункт Design Sheet выводит полный результат расчетов
Пункт Curve выводит графики.

Лекционное (практическое) занятие