TY - JOUR

T1 - ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СЛОИСТОЙ СТРУКТУРЫ ЯКОРЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОЛЬЦЕВЫМИ ОБМОТКАМИ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОТОКА

AU - Тихонова, Ольга Валерьевна

AU - Малыгин, Игорь Вячеславович

AU - Пластун, Анатолий Трофимович

PY - 2021

Y1 - 2021

N2 - Асинхронный двигатель с кольцевыми обмотками (АДКО) - машина, предназначенная для переработки ядерных отходов, первый опытный образец которой был создан научной группой специалистов кафедры «Электротехника» УрФУ совместно с заводом «Уралэлектромаш» г. Каменск-Уральский. Преимуществом данного двигателя является устойчивость к высокому уровню радиации и температуры благодаря применению керамической изоляции для обмоток статора, однако испытания опытного образца показали, что максимальный и пусковой моменты двигателя оказались меньше требуемых техническим заданием, в связи с чем возникает необходимость поиска решений по улучшению параметров двигателя. Цель исследования: оценка влияния слоистой структуры сердечника статора АДКО на рабочий поток и поток рассеяния машины. Анализ электромагнитного ядра, проводимый в предыдущих исследованиях, свидетельствует о том, что особенность конструкции магнитной системы асинхронного двигателя с кольцевыми обмотками приводит к появлению двух составляющих магнитного потока - осевой и радиальной, поэтому возникает необходимость рассматривать влияние слоистой структуры сердечника статора на магнитное сопротивление для осевой составляющей магнитного потока АДКО. Наличие оксидной или лаковой пленки, которой покрываются стальные листы сердечника статора, а также технологические зазоры между листами, вызванные опрессовкой сердечника во время изготовления, приводят к увеличению магнитного сопротивления, следовательно, к уменьшению рабочего магнитного потока в воздушном зазоре, пускового и максимального моментов двигателя. Методы: в качестве решения для уменьшения магнитного сопротивления в осевом направлении магнитного потока и улучшения выходных характеристик машины предлагается применение магнитного шунтирования в ярме статора. Результаты: проведено моделирование двигателя с кольцевыми обмотками с помощью специализированного прикладного программного пакета "ANSYS Maxwell", что позволяет оценить не только влияние слоистой структуры сердечника статора на осевую составляющую магнитного потока, но и эффективность применения магнитных шунтов, а также количественно рассчитать значения магнитного потока на каждом участке магнитной цепи и дать рекомендации по дальнейшему усовершенствованию конструкции двигателя. Практическая значимость: полученные результаты могут быть использованы при получении второго опытного образца АДКО с улучшенными механическими характеристиками.

AB - Асинхронный двигатель с кольцевыми обмотками (АДКО) - машина, предназначенная для переработки ядерных отходов, первый опытный образец которой был создан научной группой специалистов кафедры «Электротехника» УрФУ совместно с заводом «Уралэлектромаш» г. Каменск-Уральский. Преимуществом данного двигателя является устойчивость к высокому уровню радиации и температуры благодаря применению керамической изоляции для обмоток статора, однако испытания опытного образца показали, что максимальный и пусковой моменты двигателя оказались меньше требуемых техническим заданием, в связи с чем возникает необходимость поиска решений по улучшению параметров двигателя. Цель исследования: оценка влияния слоистой структуры сердечника статора АДКО на рабочий поток и поток рассеяния машины. Анализ электромагнитного ядра, проводимый в предыдущих исследованиях, свидетельствует о том, что особенность конструкции магнитной системы асинхронного двигателя с кольцевыми обмотками приводит к появлению двух составляющих магнитного потока - осевой и радиальной, поэтому возникает необходимость рассматривать влияние слоистой структуры сердечника статора на магнитное сопротивление для осевой составляющей магнитного потока АДКО. Наличие оксидной или лаковой пленки, которой покрываются стальные листы сердечника статора, а также технологические зазоры между листами, вызванные опрессовкой сердечника во время изготовления, приводят к увеличению магнитного сопротивления, следовательно, к уменьшению рабочего магнитного потока в воздушном зазоре, пускового и максимального моментов двигателя. Методы: в качестве решения для уменьшения магнитного сопротивления в осевом направлении магнитного потока и улучшения выходных характеристик машины предлагается применение магнитного шунтирования в ярме статора. Результаты: проведено моделирование двигателя с кольцевыми обмотками с помощью специализированного прикладного программного пакета "ANSYS Maxwell", что позволяет оценить не только влияние слоистой структуры сердечника статора на осевую составляющую магнитного потока, но и эффективность применения магнитных шунтов, а также количественно рассчитать значения магнитного потока на каждом участке магнитной цепи и дать рекомендации по дальнейшему усовершенствованию конструкции двигателя. Практическая значимость: полученные результаты могут быть использованы при получении второго опытного образца АДКО с улучшенными механическими характеристиками.

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47606766

U2 - 10.15593/2224-9397/2021.4.01

DO - 10.15593/2224-9397/2021.4.01

M3 - Статья

SP - 5

EP - 26

JO - Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления

JF - Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления

SN - 2224-9397

IS - 40

ER -