УДК 621.313

СТРУКТУРА МАГНІТНОГО ПОЛЯ ТОРЦЕВОГО ДУГОСТАТОРНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГУНА З ДИСКОВИМ БІМЕТАЛЕВИМ МАСИВНИМ РОТОРОМ

Розроблено метод розрахунку розподілу індукції магнітного поля в торцевих дугостаторних асинхронних двигунах (ТДАД) та торцевих асинхронних двигунах (ТАД) з біметалевим масивним ротором. Для визначення розподілу магнітного поля використано систему рівнянь Максвелла для квазістаціонарного режиму з урахуванням змінної від радіуса лінійної швидкості ротора. Для розв’язання рівняння магнітного поля використано інтегральні перетворення у ряди Фур’є по азимутальній координаті та перетворення в кінцевих межах за радіусом. У математичній моделі враховано поздовжній, поперечний та товщинний крайові ефекти, реальне розміщення струму пазів у вигляді дельта-функцій на поверхні статора та розміщення струму лобових частин на краях магнітопроводів. Струм задано у вигляді комплексних амплітуд для кожної фази трифазних компенсованих одно- або двошарових обмоток дугостаторного двигуна. За розробленим методом виконано розрахунок індукції магнітного поля в зазорі між статорами ТДАД і показано характер розподілу магнітного поля по азимутальній, радіальній та аксіальній координатах. Бібл. 8, рис. 6, табл. 1.
Ключові слова: торцевий дугостаторний асинхронний двигун, рівняння Максвелла, масивний дисковий біметалевий ротор.

СТРУКТУРА МАГНИТНОГО ПОЛЯ ТОРЦЕВОГО ДУГОСТАТОРНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ДИСКОВЫМ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИМ МАССИВНЫМ РОТОРОМ

Разработан метод расчета распределения индукции магнитного поля в торцевых дугостаторных асинхронных двигателях (ТДАД) и торцевых асинхронных двигателях (ТАД) с биметаллическим массивным ротором. Использована система уравнений Максвелла для квазистационарного режима с учетом переменной от радиуса линейной скорости ротора. Для решения уравнения магнитного поля использованы интегральные преобразования в ряды Фурье по азимутальной координате и преобразования в конечных пределах по радиальной координате. В математической модели учтены продольный, поперечный и толщинный краевые эффекты, реальное размещение тока пазов в виде дельта-функций на поверхности статоров и размещение тока лобовых частей на краях магнитопроводов. Ток задан в виде комплексных амплитуд для каждой фазы трехфазных компенсированных одно- или двухслойных обмоток дугостаторного двигателя. Выполнен расчет индукции магнитного поля в зазоре между статорами ТДАД и представлен характер распределения магнитного поля по азимутальной, радиальной и аксиальной координатах. Библ. 8, рис. 6, табл. 1.
Ключевые слова: торцевой дугостаторный асинхронный двигатель, уравнения Максвелла, массивный дисковый биметаллический ротор.

STRUCTURE OF MAGNETIC FIELD OF THE AXIAL ARC-STATOR INDUCTION MOTOR WITH SOLID BIMETALLIC DISC ROTOR

As the title implies, the article describes the method for calculating of axial arc-stator induction motor with solid three-layer disc rotor. It gives attention to the linear velocity of the rotor, which not uniform across gap, and consideration of the edge effect on the thickness gap between the stators. This article gives a detailed analysis of mathematical model of the magnetic field of the motor. The basis of the equation for magnetic field is the Maxwell's equations. Solution of the magnetic field equation uses integral transforms: Fourier series and integral transformation in finite limits. Solving the equation takes into account the actual current placement of slots in the form of the Dirac delta function on surface of the stator in air-gap. It takes into account the frontal part of the current, primary and higher harmonics magnetic field too. The current is specified as complex amplitudes for each phase of the three-phase single-layer and dual-layer compensated arc-stator windings. Plots showing the 3-dimensional magnetic field distribution in the gap between the stators of the axial arc-stator induction motor. References 8, figures 6, table 1.
Key words: axial disc motor, arc-stator induction motor, Maxwell`s magnetic field equations, solid bimetallic disc rotor.