УДК 621.313

МАГНІТНІ СИЛИ В ЗАЗОРІ ТОРЦЕВОГО ДУГОСТАТОРНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГУНА З ДИСКОВИМ РОТОРОМ

О.М. Карлов, канд. техн. наук, Р.С. Крищук, асп., А.П. Ращепкін, докт. техн. наук,
Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна,
e-mail: kr@e-mail.ua

Розроблено аналітичний метод розрахунку осьових магнітних сил, що діють на ротор торцевого дугостаторного асинхронного двигуна (ТДАД), використовуючи тензор натягів Максвелла. Метод включає аналітичний розрахунок усередненого в часі комплексного значення індукції на внутрішніх поверхнях статорів з двошаровою обмоткою. Розрахунок виконано при заданих комплексних значеннях фазних струмів у витках обмоток статорів, фазні обмотки яких вмикаються в електричну мережу послідовно. На прикладі конкретно заданих параметрів ТДАД визначено величину осьових сил, що діють на дисковий ротор. На основі розрахунків дано рекомендації щодо вибору матеріалу дискового ротора. Бібл. 12, рис. 3.
Ключові слова: торцевий дугостаторний асинхронний двигун, магнітні сили, магнітне поле.

МАГНИТНЫЕ СИЛЫ В ЗАЗОРЕ ТОРЦЕВОГО ДУГОСТАТОРНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ДИСКОВЫМ РОТОРОМ

А.Н. Карлов, канд. техн. наук, Р.С. Крищук, асп., А.П. Ращепкин, докт. техн. наук,
Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина

Разработан аналитический метод расчета осевых магнитных сил, действующих на ротор торцевого дугостаторного асинхронного двигателя (ТДАД), используя тензор натяжений Максвелла. Метод включает аналитический расчет усредненного во времени комплексного значения индукции на поверхностях магнитопроводов статоров с двухслойной обмоткой и с учетом толщинного краевого эффекта. Расчет выполняется при заданных комплексных значениях фазных токов в витках обмотки статоров, которые включаются в электрическую сеть последовательно. На примере конкретно заданных параметров ТДАД определена величина сил, действующих на дисковый ротор. На основе расчетов даны рекомендации по выбору материала дискового ротора. Библ. 12, рис. 3.
Ключевые слова: торцевой дугостаторный асинхронный двигатель, магнитные силы, магнитное поле.


THE MAGNETIC FORCES IN THE AIR-GAP OF THE AXIAL ARC-STATOR INDUCTION MOTOR WITH DISC ROTOR

О. Karlov, R. Kryshchuk, A. Raschepkin
Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine,
Peremohy, 56, Kyiv-57, 03680, Ukraine,
e-mail: kr@e-mail.ua

As the title implies the article describes investigations of the magnetic forces generated in the axial arc-stator induction motor (AAIM) with a ferromagnetic electrically conductive rotor disk. It should be noted that an analytical method for calculating the axial magnetic forces uses the Maxwell stress tensor. The method also includes the analytical calculation of the time-averaged integrated value of magnetic induction in the air-gap. The method takes into account the edge effect in the thickness air-gap. The calculation method operates with complex currents in the serially connected stators winding. For the particular design of the engine and the current in winding calculates magnetic forces. Conclusion gives the recommendations for the selection of the material of the rotor disk. References 12, figures 3.
Key words: axial arc-stator motor, magnetic forces, magnetic induction.