УДК 621.313
АКСІАЛЬНІ МАГНІТНІ СИЛИ ТОРЦЕВОГО ДУГОСТАТОРНОГО ДВИГУНА З ДИСКОВИМ БІМЕТАЛЕВИМ РОТОРОМ
Карлов О.М., канд. техн. наук, Кондратенко І.П., чл.-кор. НАН України, Крищук Р.С., канд. техн. наук, Ращепкін А.П., докт. техн. наукРозроблено аналітичний метод розрахунку осьових магнітних сил, що діють на ротор торцевого дугостаторного асинхронного двигуна (ТДАД) з біметалевим дисковим ротором з використанням тензора натягів Максвелла. Метод включає аналітичний розрахунок комплексного значення індукції між двома статорами з застосуванням компенсації пульсуючого магнітного поля. Розрахунок виконується як при заданих комплексних значеннях фазних струмів статорів, фазні обмотки яких вмикаються в електричну мережу послідовно, так і при заданих комплексних фазних напругах. На прикладі заданих конструктивних і режимних параметрів ТДАД визначено величину осьових сил, що діють на дисковий ротор. Аналітичний метод враховує нормальну до магнітопроводів складову магнітної індукції, тривимірний її розподіл в немагнітному проміжку, вплив ефекту витіснення струму в роторі, несиметричне розташування дискового ротора між двома статорами, взаємну індуктивність фаз двох статорів.
Бібл. 7, рис. 6, табл. 2.
Ключові слова: торцевий дугостаторний двигун, біметалевий дисковий ротор, магнітні сили, метод розрахунку.
АКСИАЛЬНЫЕ МАГНИТНЫЕ СИЛЫ ТОРЦЕВОГО ДУГОСТАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ДИСКОВЫМ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИМ РОТОРОМ
Карлов А.М., канд. техн. наук, Кондратенко И.П., чл.-корр. НАН Украины, Крищук Р.С., канд. техн. наук, Ращепкин А.П., докт. техн. наукРазработан аналитический метод расчета осевых магнитных сил, которые действуют на ротор и на статоры торцевого дугостаторного асинхронного двигателя (ТДАД) с биметаллическим дисковым ротором. В методе используется тензор натяжений Максвелла. Метод также использует разработанный ранее аналитический расчет усредненного во времени комплексного значения аксиальной составляющей электромагнитной индукции в зазоре между статорами. Расчет выполняется как при заданных комплексных значениях фазных токов статоров, фазные обмотки которых включаются в электрическую сеть последовательно, так и при заданных комплексных фазных напряжениях. На примере заданных конструкционных и режимных параметров ТДАД определена величина осевых сил, действующих на дисковый ротор и на каждый статор в отдельности. Аналитический метод учитывает трехмерное распределение индукции в зазоре между статорами, влияние эффекта вытеснения тока в дисковом роторе, несимметричное расположение ротора в зазоре, взаимную индуктивность фаз двух статоров.
Библ. 7, рис. 6, табл. 2.
Ключевые слова: торцевой дугостаторный двигатель, биметаллический дисковый ротор, магнитные силы, метод расчета.
AXIAL MAGNETIC FORCES OF THE AXIAL ARC-STATOR INDUCTION MOTOR WITH DISC BIMETALLIC ROTOR
O. Karlov, I. Kondratenko, R. Kryshchuk, A. RaschepkinThe analytical method for calculating the axial magnetic forces that act on the rotor and on the stators of the arc-stator induction motor with a bimetallic disk rotor is developed. In the method the Maxwell tensor is used. The method uses the previously developed analytical calculation of the averaged over time complex value of the axial component of the electromagnetic induction in the gap between the stators. The method works both for the given complex values of the phase currents of the stators, and for the given complex phase voltages. Phase windings of stators are connected to the electrical network in series. The value of the axial forces acting on the disk rotor, and for each stator separately is determined for the gearless motor of the ball mills. The analytical method takes into account the three-dimensional induction distribution in the gap between the stators, the effect of the current displacement in the disk rotor, the asymmetrical position of the rotor in the gap, the mutual inductance of the phases of the two stators.
References 7, figures 6, tables 2.
Key words: the axial arc-stator motor, the magnetic forces, the method of calculation.