Конструктивные соотношения в электрических машинах мехатронных систем с сосредоточенными обмотками статора и зубчатым безобмоточным ротором

Abstract

Рассмотрены вопросы обоснования и выбора базовых конструктивных соотношений индукционных машин с однозубцовыми обмотками, которые могут входить в состав вновь разрабатываемых мехатронных систем. Обоснованные в данной работе соотношения могут быть применены при разработке новых мехатронных систем, особенно при часто встречающейся на практике задаче разработки мехатронных модулей под заданные габариты, что требует разработки как двигателей, так и новых датчиков угла и скорости. Кроме того, еще более актуальной такая задача становится при задании жестких условий эксплуатации, таких как низкие и высокие температуры, удары, вибрации, работа в погружных сервоприводах, заполненных маслом. Все это делает затруднительным или невозможным использование ряда других, неэлектромеханических датчиков, таких, например, как оптические, дискретные датчики Холла, что дополнительно сужает номенклатуру покупных изделий для встраивания в заданные габариты модуля. Рассмотренные соотношения позволяют реализовывать датчики не только под разные габариты изделий, но и учитывать назначение, требования по точности, проектировать измерители с разной электрической редукцией, с разным числом фаз. Дополнительным преимуществом разработки датчиков по указанным соотношениям является технологичность, простота и скорость разработки и возможность быстрого запуска в производство. Кроме того, выведенные соотношения позволяют проектировать не только датчики угла, но и датчики скорости, а также электродвигатели и генераторы, что может быть востребовано в ряде специальных случаев, например, при необходимости минимизации момента инерции ротора двигателя, и для построения высокоскоростных машин.