Методика расчёта удельных проводимостей магнитной цепи явнополюсных вентильно-индукторных машин

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. В последние годы большое внимание уделяется бесконтактным электрическим машинам, которые имеют достаточно высокий срок службы и не требуют ухода в эксплуатации. Широкое применение находят вентильно-индукторные машины, в частности индукторные генераторы, ввиду простоты конструкции и высокой надёжности. В данной статье рассматриваются явнополюсные вентильно-индукторные машины со звездообразным ротором, а также представлена методика расчёта магнитной цепи. Приведённый подход позволяет повысить точность моделирования процессов электромагнитного преобразования энергии, а также может быть использован при проектировании и оптимизации вентильно-индукторных генераторов для транспортных и стационарных энергетических установок.

Цель работы — представить методику расчёта магнитной цепи явнополюсных вентильно-индукторных машин.

Материалы и методы. Методика расчёта удельных проводимостей в воздушном зазоре и пазовой области с применением метода разделения переменных в ряд Фурье.

Результаты. Проведён обзор явнополюсных вентильно-индукторных машин с различными магнитными системами и конструктивным исполнением. Определены преимущества и недостатки магнитной цепи вентильно-индукторных машин и выбрана наиболее оптимальная конструкция звездообразного ротора, что обеспечивает максимальный коэффициент использования материалов.

Заключение. Представлена методика расчёта магнитного поля вентильно-индукторной машины путём определения удельных проводимостей в воздушном зазоре методом разделения переменных в ряд Фурье.

Об авторах

Евгений Александрович Рябых

Московский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: fczl98@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-7112-1019
SPIN-код: 4843-6000

аспирант кафедры «Электрооборудование и промышленная электроника»

Россия, Москва

Руслан Алексеевич Малеев

Московский политехнический университет

Email: 19rusmal@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3430-6406
SPIN-код: 7801-3294

канд. техн. наук, доцент, профессор кафедры «Электрооборудование и промышленная электроника»

Россия, Москва

Андрей Валентинович Акимов

Московский политехнический университет

Email: a.akimov5@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-6010-8817
SPIN-код: 8238-8598

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Электрооборудование и промышленная электроника»

Россия, Москва

Список литературы

  1. Ryabykh EA, Maleev RA, Shmatkov YM. “Simulation of a Single-pole Generator with Permanent Magnets”, Proceedings — 2024 International Ural Conference on Electrical Power Engineering (UralCon). 2024;95–101. doi: 10.1109/UralCon62137.2024.10718954 (In Russ.)
  2. Ryabykh EA, Maleev RA, Akimov AV. Valve inductor generators for special purpose vehicles. Izvestia of MSTU “MAMI”. 2023;17(3):287–294. doi: 10.17816/2074-0530-340855 (In Russ.) EDN: GXYPIB
  3. Ryabykh EA, Maleev RA, Akimov AV. On the issue of contactless alternators on movable objects. Izvestia of MSTU “MAMI”. 2023;18(1):53–62. (In Russ.) doi: 10.17816/2074-0530-625880 EDN: LEAKNC
  4. Akimov SV. Calculation of output characteristics of automotive inductor generators: a textbook on the course “Design of automotive electrical equipment” for students of specialty 0618. Moscow: 1987; 55.
  5. Chernov AE, Akimov AV. Comparative analysis of the energy capabilities of the excitation systems of tractor generators. Tractors and agricultural machinery. 2017;84(1):46–53. doi: 10.17816/0321-4443-66274 (In Russ.) EDN: YRYGWL
  6. Ryabykh EA. Simulation of an inductor generator with permanent magnets in an ANSYS environment // In the book: Radio electronics, electrical engineering and power engineering. Abstracts of the Thirteenth International Scientific and Technical Conference of Students and Postgraduates. 2024; 446. (In Russ.) EDN: STHQAA
  7. Ryabykh EA. Development of a mathematical model of a valve inductor generator // In the book: Radio electronics, electrical engineering and power engineering. Abstracts of the Thirty-first International Scientific and Technical Conference of Students and postgraduates. 2025. p. 455. (In Russ.) EDN: FXBMLZ
  8. Chernov AE, Akimov AV. Automated control and measuring stand for the study of automobile and bus generator sets. Izvestiya MSTU “MAMI”. 2014:8(1–2):5–12. doi: 10.17816/2074-0530-67630 (In Russ.) EDN: SXGXIL

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Общий вид ротора с явнополюсной магнитной системой: 1 — железо ротора; 2 — магнитная заливка; 3 — вал.

Скачать (109KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Общий вид ротора и схема соединения обмоток статора: 1, 2, 3 — концы фазных обмоток.

Скачать (123KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Поперечный разрез магнитной цепи автотракторного генератора мощностью 0,18 кВт: 1 — железо статора; 2 — звездообразный магнит.

Скачать (83KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Конструкция ротор с постоянными магнитами: 1 — магниты; 2 — втулка; 3 — заливка из алюминия; 4 — вал.

Скачать (88KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Продольный разрез ротора.

Скачать (268KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Разрез статора с обмоткой.

Скачать (122KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».