Связь параметров статора и ротора в электрических машинах мехатронных систем с сосредоточенными обмотками статора и возбуждением на роторе

Abstract

Рассмотрены вопросы выбора конструктивных соотношений при проектирования электрических машин с однозубцовыми обмотками. На основе свойства симметричность m-фазной системы электромашины выведены соотношения, связывающие число пар полюсов ротора, зубцов статора в однозубцовых машинах, с учетом числа фаз и числа зубцов в фазной группе. Выведенные в работе соотношения по сравнению с известными ранее позволяют рассматривать большее число рабочих вариантов среди которых могут находиться более рациональные, кроме того предложенные соотношения проще в применении для разработчика, так как определяют номенклатуру фаз и направление намотки как в случае четного, так и нечетного числа фаз. Конструктивные зависимости позволяют разработчику проектировать широкий ряд устройств, таких как двигатели, генераторы и синхронные тахометры с возбуждением со стороны ротора, в том числе и от постоянных магнитов, что можно использовать при разработке электромашин, встраиваемых в конструкцию мехатронных модулей. Таким образом создается база вариантов для дальнейшего углубленного проектирования с привлечением моделирования методом конечных элементов и других средств проектирования. Сопоставлен предлагаемый подход с известными и используемыми ранее соотношениями. На примере электромашины с одной парой полюсов показано, что с расширением рассматриваемых вариантов можно получить более рациональные варианты реализации.