Электрические
Оценка текущей плотности
жүктеу/скачать 23,63 Mb. Pdf көрінісі
|
464bd05b2e7a78a8aeb9381cb3dbe051 original.24779748
| 5.5.1.9 Оценка текущей плотности
Чтобы получить желаемый средний крутящий момент T av , требуемые ампер-витки на полюс обмотки статора можно выразить как где I rms - среднеквадратичный фазовый ток (RMS). С двумя сторонами катушки на слот, плотность тока J rms можно получить как где A s – площадь каждого слота и k s – коэффициент заполнения слотов, который представляет собой отношение площади меди к площади слота. Допустимая плотность тока определяется различными методами охлаждения, а именно: закрытым (<5 А/мм 2 ), вентиляторным (<10 А/мм 2 ) и жидкостным (<30 А/ мм 2 ), если нет специальных мер по оптимизации теплопроводности между катушками и статором. Между тем, коэффициент заполнения слотов зависит от формы провода, техники подключения и геометрии слота. Этот коэффициент заполнения прорезей варьируется от 40% при использовании свободно связанных катушек, до 60% при использовании предварительно сформированных катушек прямоугольной формы и до 80% при использовании предварительно сформированных катушек с формой, адаптированной к слоту ( Carstensen, 2007 ). Следует отметить, что вышеупомянутые расчетные уравнения получены на основе обычной конструкции КРД, а именно их топологий внутреннего ротора. Для проектирования топологий КРД электродвигателей с внешним ротором эти уравнения должны быть соответствующе изменены. 131 5.5.2 Способы подавления акустического шума Сила вибрации и, следовательно, акустический шум являются хорошо известными проблемами в двигателях КРД ( Ehsani, Gao, and Emadi, 2009 ). Отражаясь в виде колебания крутящего момента, вибрационная сила в основном обусловлена изменяющимися магнитными силами между полюсами статора и ротора. Процесс формирования радиальной силы, F r и тангенциальной силы, F -составляющих этой вибрационной силы изображен на рис. 5.27, – компонент радиальной силы постепенно увеличивается от минимального значения в не выровненном положении до максимального значения в выровненном положении, тогда как компонент тангенциальной силы увеличивается от нуля в не выровненной позиции до максимального значения и возвращается к нулю в выровненной позиции. Сила вибрации и акустический шум в двигателях КДР могут быть легко рассчитаны с помощью FEM. Чтобы определить связь между этой силой вибрации и размерами двигателя, были получены различные аналитические формулы. Результаты показывают, что радиальная составляющая силы является наиболее доминирующим источником, вызывающим деформацию статора и, следовательно, вибрацию статора и акустический шум. Вместо регулирования МККМ через функцию разделения крутящего момента, для снижения колебания крутящего момента и, следовательно, вибрации статора могут использоваться некоторые конструктивно- ориентированные методы для подавления вибрации статора и, следовательно, акустического шума: • Поскольку толщина хомута статора играет важную роль в динамическом поведении деформации статора, увеличение этой толщины хомута увеличит собственную частоту и уменьшит деформацию статора. Это также уменьшит вероятность механического резонанса всей конструкции двигателя даже на высоких скоростях. Однако имеются потери в том, что толстый хомут статора уменьшит площадь слота, что, в свою очередь, увеличит плотность тока. Следовательно, выбор толщины хомута статора требует компромисса между плотностью тока и акустическим шумом. жүктеу/скачать 23,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|