TY - JOUR

T1 - СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДВИГАТЕЛЯ КАРЬЕРНОГО САМОСВАЛА С МАГНИТАМИ В РОТОРЕ И СИНХРОННОГО ОДНОИМЕННОПОЛЮСНОГО ДВИГАТЕЛЯ БЕЗ МАГНИТОВ В ПРИВОДЕ

AU - Прахт, Владимир Алексеевич

AU - Дмитриевский, Владимир Александрович

AU - Казакбаев, Вадим Маратович

AU - Анучин, Алексей С.

N1 - Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 21-19-00696).

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Актуальность исследования обусловлена возрастающей потребностью применения карьерных самосвалов с дизель-электрическим (гибридным) приводом для разработки полезных ископаемых. Улучшение рабочих и стоимостных характеристик электропривода карьерных самосвалов способствует уменьшению затрат при разработке полезных ископаемых. Цель: теоретическое сопоставление рабочих характеристик синхронных тяговых двигателей различного типа конструкции (традиционно применяемой конструкции с постоянными магнитами внутри ротора и альтернативной одноименнополюсной конструкции с обмоткой возбуждения на статоре без постоянных магнитов), полученных с использованием аналогичных процедур оптимизации, для привода карьерного самосвала; оптимизация конструкции двигателей с целью уменьшения потерь мощности и требуемой мощности инвертора, а также ограничения величины пульсаций момента и снижения риска размагничивания постоянных магнитов. Объекты: конструкция двенадцатиполюсных девятифазных синхронных двигателей переменного тока мощностью 370 кВт различных типов: одноименнополюсного двигателя без постоянных магнитов с обмоткой возбуждения на статоре и двигателя традиционной конструкции с магнитами внутри ротора. Методы: безградиентный метод оптимизации, математическое моделирование, двухмерный метод конечных элементов, метод схем замещения. Результаты. На основе проведенного анализа выявлены достоинства и недостатки рассматриваемых двигателей. Преимуществом двигателя с постоянными магнитами внутри ротора является снижение длины активной части на 30 %. Преимуществом одноименнополюсного двигателя с обмоткой возбуждения на статоре является в 4,6 раза меньшая стоимость активных материалов. Также одноименнополюсный двигатель имеет более надежную конструкцию без риска перегрева, размагничивания или ухудшения свойств постоянных магнитов с течением времени.

AB - Актуальность исследования обусловлена возрастающей потребностью применения карьерных самосвалов с дизель-электрическим (гибридным) приводом для разработки полезных ископаемых. Улучшение рабочих и стоимостных характеристик электропривода карьерных самосвалов способствует уменьшению затрат при разработке полезных ископаемых. Цель: теоретическое сопоставление рабочих характеристик синхронных тяговых двигателей различного типа конструкции (традиционно применяемой конструкции с постоянными магнитами внутри ротора и альтернативной одноименнополюсной конструкции с обмоткой возбуждения на статоре без постоянных магнитов), полученных с использованием аналогичных процедур оптимизации, для привода карьерного самосвала; оптимизация конструкции двигателей с целью уменьшения потерь мощности и требуемой мощности инвертора, а также ограничения величины пульсаций момента и снижения риска размагничивания постоянных магнитов. Объекты: конструкция двенадцатиполюсных девятифазных синхронных двигателей переменного тока мощностью 370 кВт различных типов: одноименнополюсного двигателя без постоянных магнитов с обмоткой возбуждения на статоре и двигателя традиционной конструкции с магнитами внутри ротора. Методы: безградиентный метод оптимизации, математическое моделирование, двухмерный метод конечных элементов, метод схем замещения. Результаты. На основе проведенного анализа выявлены достоинства и недостатки рассматриваемых двигателей. Преимуществом двигателя с постоянными магнитами внутри ротора является снижение длины активной части на 30 %. Преимуществом одноименнополюсного двигателя с обмоткой возбуждения на статоре является в 4,6 раза меньшая стоимость активных материалов. Также одноименнополюсный двигатель имеет более надежную конструкцию без риска перегрева, размагничивания или ухудшения свойств постоянных магнитов с течением времени.

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=55080939

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?partnerID=8YFLogxK&scp=85180074986

UR - https://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=tsmetrics&SrcApp=tsm_test&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&KeyUT=001127843400012

U2 - 10.18799/24131830/2023/11/3645

DO - 10.18799/24131830/2023/11/3645

M3 - Статья

VL - 334

SP - 216

EP - 229

JO - Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов

JF - Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов

SN - 2500-1019

IS - 11

ER -