Electrical Power and Electromechanical Systems
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/46160
Browse
2 results
Search Results
Item Математична модель магнітного стану однофазного колекторного двигуна(Видавництво Львівської політехніки, 2022-02-22) Гавдьо, І. Р.; Havdo, I.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityОднофазні колекторні двигуни (ОКД) із послідовним збудженням мають просту конструкцію та невелику вартість, тому перспективні щодо застосування для приводу приладів побутової техніки та електричного ручного інструменту. Це зумовлює необхідність створення математичних моделей ОКД, які дали б змогу як розробляти нові, так і модернізувати наявні зразки таких двигунів. Мета статті – створення інженерної математичної моделі магнітного стану ОКД із використанням колових методів. Вихідними параметрами для цієї моделі є розміри магнітного кола, обмоткові дані та миттєві значення струмів статора і якоря. Розроблена модель дає змогу визначити криву поля у повітряному проміжку ОКД, а також розрахувати магнітні індукції на всіх інших ділянках магнітного кола ОКД. Математичну модель магнітного стану ОКД розглянуто на прикладі найпоширенішої двополюсної конструкції. Магнітний стан ОКД подано вичерпною заступною схемою магнітопроводу із зосередженими параметрами. Окремі ділянки магнітопроводу, в межах яких магнітне поле вважається однорідним, замінені магнітними опорами. Нелінійні магнітні опори (НМО) відповідають феромагнітним ділянкам магнітопроводу та зубцевій зоні якоря, а постійні магнітні опори (ПМО) – ділянкам повітряного проміжку та ділянкам, де протікають потоки розсіяння. НМО представлені нелінійними характеристиками як залежностями намагнічувальнх сил (НС) від магнітного потоку – F [Ф]. Активний шар якоря ОКД під полюсами в площині, яка перпендикулярна до осі обертання двигуна, поділено на m рівномірних секторів. Заступна схема магнітного кола ОКД містить НМО ділянок ярма статора, полюсів статора, зубцевого шару якоря, ярма якоря, а також ПМО ділянок повітряного проміжку і можливих шляхів замикання потоків розсіяння. Для складання системи рівнянь, яка описує заступну схему, використано метод контурних потоків. Систему нелінійних алгебричних рівнянь можна розв’язати, зокрема, ітераційним методом Ньютона. Запропонована математична модель магнітного стану ОКД може бути основою для розроблення математичних моделей розрахунку перехідних режимів та статичних характеристик цього типу двигуна.Item Оцінка стійкості до розмагнічування двигуна постійного струму зі збудженням від постійних магнітів(Видавництво Львівської політехніки, 2020-01-20) Гавдьо, І. Р.; Havdo, I.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityДвигуни постійного струму зі збудженням від постійних магнітів (ДПС ПМ) успішно замінюють аналогічні двигуни з електромагнітним збудженням, оскільки мають вищий коефіцієнт корисної дії та меншу масу на одиницю потужності. Небезпека розмагнічування магнітів є однією з головних перешкод, яких треба уникнути в процесі проектування та експлуатації ДПС ПМ. Розмагнічувальна дія реакції якоря може призвести до розмагнічування постійних магнітів і до втрати працездатності двигуна, що й зумовлює актуальність досліджень. Метою статті є наближена оцінка стійкості до розмагнічування ДПС ПМ на основі спрощеної лінійної моделі. Стійкість до розмагнічування ДПС ПМ розглядається на прикладі поширеної двополюсної конструкції з радіально намагніченими магнітами. Показано, що для визначення положення робочої точки на діаграмі магніту ДПС ПМ графічним способом необхідно знати параметри магніту та магнітопроводу ДПС ПМ, а також визначити реакцію якоря Fa. Розглянуто три складові магніторушійної сили (МРС) якоря. Зроблено висновок, що доцільно враховувати найбільш несприятливий випадок реакції якоря двигуна, коли вона приймається еквівалентною її поперечній складовій. Для оцінки стійкості до розмагнічування ДПС ПМ під час проектування, коли ще не розраховані потоки розсіяння магніту та характеристика намагнічування машини, використано заступну схему магнітного кола. Схема містить n = 3 вузли і m = 5 віток, намагнічувальні сили магніту Fm і реакції якоря Fa. На схемі наведено магнітні опори: Rm – постійного магніту; Rδ – повітряного проміжку; Rст – сталі магнітопроводу; Rσm – розсіяння магніту; Rσа – розсіяння якоря. Заступну схему описано системою лінійних рівнянь, складених за законами Кірхгофа. Знайдено розв’язок системи відносно невідомого потоку постійного магніту Фm. Характеристику розмагнічування магніту B (H) наведено у вигляді рівняння прямої. Отримано остаточну формулу для максимально допустимої величини реакції якоря Famax, яка не призведе до втрати постійним магнітом магнітних властивостей. Цією формулою доцільно скористатися на початковому етапі проектування ДПС ПМ.