Разработка и исследование микроэлектродвигателей постоянного тока с трехзубцовым якорем и возбуждением от постоянных магнитов

• Автор: Семенов, Олег Степанович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 215 с. : ил.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ применения МЭД в современных электроприводах

1.2. Краткий обзор методов исследования и расчета магнитного поля в электрических машинах
1.3. Современное состояние исследований квазиустановившихся электромагнитных процессов МЭД

1.4. Выводы. Задачи исследования

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ПАРАМЕТРОВ МЭД С ТРЕХЗУБЦОВЫМ ЯКОРЕМ

2.1. Аналитическое исследование основного плоскопараллельного магнитного поля МЭД "

2.2. Численное моделирование трехмерного основного магнитного поля МЭД

2.3. Экспериментальное исследование МЭД с трехзубцовым якорем типа ДП-32

2.4. Выводы
Глава 3. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КВАЗИУСТАНОВИВШИХСЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ МЭД С ТРЕХЗУБЦОВЫМ ЯКОРЕМ

3.1. Математическая модель квазиустановившихся электромагнитных процессов МЭД с трехзубцовым якорем
3.2. Программа моделирования на ПК квазиустановившихся электромагнитных процессов МЭД с трехзубцовым якорем
3.3. Результаты численного моделирования квазиустановившихся электромагнитных процессов МЭД с трехзубцовым якорем

3.4. Выводы
Глава 4. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МЭД С ТРЕХЗУБЦОВЫМ ЯКОРЕМ
9 4.1. Анализ конструкций современных МЭД с трехзубовым якорем
4.2. Технологические особенности изготовления МЭД 3-х зубцовым якорем
4.3. Характеристики и технико-экономические показатели современных МЭД

4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ:
Приложение 1. Дополнительные материалы к «аналитической» математической модели основного плоскопараллельного магнитного поля МЭД с эквивалентным гладким якорем
Приложение 2. Программа для аналитического исследования на ПК основного плоскопараллельного магнитного поля МЭД с эквивалентным гладким якорем 188 Приложение 3. Геометрические размеры и параметры МЭД с трехзубцовым якорем типа ДП-32
Приложение 4. Дополнительные материалы к «численной» математической модели основного трехмерного магнитного поля МЭД с эквивалентным гладким якорем
Приложение 5. Программа моделирования на ПК квазиустановившихся электромагнитных процессов МЭД с трехзубцовым якорем
Приложение 6. Акты внедрения

В настоящее время в нашей стране и в мире выпускается значительное количество микроэлектродвигателей (МЭД) для бытовой радиоэлектронной аппаратуры (БРЭА) и сервисных устройств как на базе крупносерийного и массового производства, так и малыми или разовыми партиями. По данным японской фирмы Мацусита Электрик общий годовой выпуск МЭД в мире составляет более 2,2 миллиарда штук. При этом следует отметить, что постоянное улучшение потребительских свойств электробытовой аппаратуры, увеличение номенклатуры сервисных устройств, автоматизация производственных процессов неизбежно приводят к увеличению потребности в МЭД различных типов и конструкций. Достаточно сказать, что современные автомобили комплектуются до 40 МЭД и электрическими машинами малой мощности; бытовые видеокамеры, звукозаписывающие аппараты и другие устройства также имеют до б ч-10 МЭД.
Согласно практике массового выпуска МЭД и литературным источникам основными достоинствами МЭД с зубцово-пазовым якорем являются их относительно высокие регулировочные свойства и выходные параметры, технологичность и относительно низкая себестоимость изготовления. Сказанное особо относится к коллекторным МЭД постоянного тока с трехзубцовым якорем и возбуждением от постоянных магнитов (ПМ). Эти МЭД наиболее широко применяются в приводных механизмах БРЭА и сервисных устройствах. Их выходные характеристики достаточно высоки и удовлетворяют требованием многих потребителей, а конструкция позволяет относительно легко автоматизировать их производство. Этим в значительной степени определяется существующий потребительский спрос к рассматриваемому типу МЭД - в дальнейшем автор употребляет наиболее часто встречающиеся в технической литературе сокращения либо МЭД с трехзубцовым якорем, либо 3-х зубцовые МЭД или МЭД с 3-х зубцовым якорем - и всё возрастающие требования рынка в части повышения их технического уровня.
В связи с отмеченными обстоятельствами возрастающее значение приобретает оптимизация конструкций и технологий изготовления МЭД с трехзубцовым

Рис. 2.3. Кривая распределения радиальной составляющей вектора намагниченности постоянных магнитов (магниты намагничены параллельно их продольной оси с1): а) - исходная зависимость (2.14); б) - зависимость, представленная усеченным рядом Фурье
(2.15) с учетом (2.19) и (2.21) для кмах = 41. Здесь Мг = Мг /М
Рис. 2.4. Кривая распределения тангенциальной составляющей вектора намагниченности
постоянных магнитов (магниты намагничены параллельно их продольной осид'):
а) - исходная зависимость (213); б) - зависимость, представленная усеченным рядом Фурье

(2.16) с учетом (2.20) и (2.22) для кмах = 41. Здесь Ма = Ма !М