Разработка однофазного коллекторного двигателя с порошковым магнитопроводом

• Автор: Быковский, Виктор Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1996
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ОДНОФАЗНОГО
КОЛЛЕКТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ И ВЫБОР МЕТОДОВ
ЕГО ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Основные требования, предъявляемые
к двигателям бытового назначения
1.2. Анализ конструктивного исполнения магнитной
системы однофазного коллекторного двигателя
1.3. Материалы, используемые для изготовления магнитопроводов электрических машин малой
мощности
1.4. Анализ методов исследования однофазных
коллекторных двигателей
1.5. Выводы
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОДНОФАЗНОГО
КОЛЛЕКТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ
2.1. Постановка задачи и основные допущения, принимаемые при моделировании
2.2. Вывод обобщенных конечно-разностных уравнений магнитного поля математической модели микродвигателя
2.3. Решение системы конечно-разностных уравнений математической модели однофазного
коллекторного двигателя
2.3.1. Учет реальных магнитных свойств

используемого магнитного материала
2.3.2. Определение значений потенциальной
функции на границах расчетной области
2.3.3. Уравнения контуров
однофазного коллекторного двигателя
2.3.4. Определение потокосцеплений
обмоток микродвигателя
2.3.5. Учет влияния коммутируемых секций якоря и сдвига щеток с геометрической нейтрали
2.3.6. Определение ЭДС вращения в обмотке якоря
2.3.7. Определение электромагнитного момента
и рабочих характеристик ОКД
2.3.8. Учет реальной температуры нагрева при
расчете активного сопротивления обмоток
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ
МОДЕЛИ ОДНОФАЗНОГО КОЛЛЕКТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ
3.1. Постановка задачи и выбор критериев проверки адекватности математической модели ОКД
3.2. Определение комплексных магнитных характеристик магнитомягких материалов
3.2.1 Определение комплексных магнитных характеристик по основным кривым намагничивания
3.2.2 Экспериментальное определение комплексной магнитной проницаемости
3.3. Определение рабочих характеристик
однофазного коллекторного двигателя
3.4. Выводы

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ
ПАРАМЕТРОВ МИКРОДВИГАТЕЛЯ
4.1. Постановка задачи и выбор критериев
оптимизации разрабатываемого ОКД
4.2. Оценка совместного влияния конструктивных параметров на характеристики ОКД
4.3. Вопросы проектирования однофазного коллекторного микродвигателя с магнитопроводом из порошкового магнитомягкого материала
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
5.1. Пакет программ поверочного расчета ОКД
5.2. Пакет программ планирования
эксперимента и оптимизации
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

позволило повысить точность расчета нелинейных магнитных цепей.
При моделировании ОКД необходимо обратить особое внимание на способ описания процессов перемагничивания насыщенных участков. Обычно процесс перемагничивания ферромагнетика описывается основной кривой намагничивания, хотя на самом деле материал перемагничивается по петле гистерезиса. Однако именно основная кривая намагничивания используется в большинстве методов расчета ОКД.
В научных трудах по магнитным измерениям / 76,123 / показано, что наиболее полной характеристикой магнитомягких материалов в переменных магнитных полях является не основная кривая намагничивания, а комплексная магнитная проницаемость, определяемая по первым временным гармоникам магнитной индукции и напряженности магнитного поля. Такая характеристика учитывает угол магнитных потерь (угол запаздывания магнитной индукции от напряженности магнитного поля), магнитные потери на гистерезис и на вихревые токи.
В известных работах, в которых при моделировании электрических машин используется понятие комплексной магнитной проницаемости, применяется подход, основанный на уравнениях электрических и магнитных цепей. Большую точность моделирования электрической машины может обеспечить подход, основанный на совместном решении уравнений магнитного поля электрической машины и уравнений, удовлетворяющих законам Кирхгофа для контуров машины. Впервые такой подход с использованием понятия комплексной магнитной проницаемости был рассмотрен в работе / 16 / для исследования асинхронного двигателя с эк-