УДК 621.313

МОДЕЛЮВАННЯ ТОРЦЕВОГО ДУГОСТАТОРНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГУНА З ДВОШАРОВИМ МАСИВНИМ ДИСКОВИМ РОТОРОМ

Поставлено задачу розробити метод для розрахунку торцевого дугостаторного асинхронного двигуна (ТДАД) з одним статором та двошаровим масивним дисковим ротором. Метод є розвитком теорії методів розрахунку ТДАД з двома статорами та дисковим масивним ротором між ними. Представлено обгрунтовану тривимірну квазістаціонарну математичну модель магнітного поля двигуна для циліндричної системи координат. Особливістю моделі є врахування радіального та азимутального струму статора й ротора, врахування неоднорідної за радіусом лінійної швидкості обертання. Наведено аналітичний розрахунок магнітного поля та моменту для заданого струмового навантаження, головних комплексних опорів власної та взаємної індуктивності для трифазного джерела живлення. Представлено методику розрахунку струмового навантаження при відомій трифазній напрузі. Показано параметри, енергетичні показники й механічні характеристики ТДАД для прямого приводу кульових барабанних млинів (КБМ) та антен радіолокаційних станцій (РЛС). Виконано порівняння результатів розрахунку ТДАД з двома статорами й одношаровим ротором та ТДАД з одним статором і двошаровим ротором. Представлено порівняння енергетичних показників двигуна дугостаторного та з замкненим статором. Досліджено залежність енергетичних показників від магнітної проникності феромагнітного шару двошарового ротора, вплив електропровідності феромагнітного шару ротора на енергетичні показники, залежність енергетичних показників від товщини немагнітного електропровідного шару ротора. Бібл. 12, рис. 7, табл. 3.
Ключові слова: торцевий двигун, аксіальний двигун, дугостаторний двигун, асинхронний двигун, масивний дисковий ротор, аналітичний метод розрахунку.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТОРЦЕВОГО ДУГОСТАТОРНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ДВУХСЛОЙНЫМ МАССИВНЫМ ДИСКОВЫМ РОТОРОМ

Поставлена задача разработать метод для расчета торцевого дугостаторного асинхронного двигателя (ТДАД) с одним статором и двухслойным массивным дисковым ротором. Метод является развитием теории разработок методов расчета ТДАД с двумя статорами и дисковым массивным ротором между ними. Представлено обоснованную трехмерную квазистационарную математическую модель магнитного поля двигателя для цилиндрической системы координат. Особенностью модели является учет радиального и азимутального тока статора и ротора, учета неоднородной по радиусу линейной скорости вращения. Приведено аналитический расчет магнитного поля и момента для заданной токовой нагрузки, главных комплексных сопротивлений собственной и взаимной индуктивности для трехфазного источника питания. Представлена методика расчета токовой нагрузки при известной трехфазной схеме напряжения. Показано параметры, энергетические показатели и механические характеристики ТДАД для прямого привода шаровых барабанных мельниц (ШБМ) и антенн радиолокационных станций (РЛС). Выполнено сравнение результатов расчета ТДАД с двумя статорами и однослойным ротором, а также ТДАД с одним статором и двухслойным ротором. Представлено сравнение энергетических показателей двигателя дугостаторного и с замкнутым статором. Исследована зависимость энергетических показателей от магнитной проницаемости ферромагнитного второго слоя двухслойного ротора, влияние электропроводности ферромагнитного слоя ротора на энергетические показатели, исследована зависимость энергетических показателей от толщины немагнитного электропроводящего слоя ротора. Библ. 12, рис. 7, табл. 3.
Ключевые слова: торцевой двигатель, аксиальный двигатель, дугостаторный двигатель, асинхронный двигатель, массивный дисковый ротор, аналитический метод расчета.

MODELING OF THE AXIAL ARC-STATOR INDUCTION MOTOR WITH TWO-LAYER SOLID DISK ROTOR

The article deals with the method for calculating the axial arc-stator induction motor (AAIM) with one stator and two-layer massive rotor disc. The method is a development of the theory of methods for calculation AAIM with two stators and massive disc rotor between them. This article describes a reasonable three-dimensional mathematical model of the quasi-stationary magnetic field motor for the cylindrical coordinate system. A feature of the model is the consideration of radial and azimuthal current stator and rotor, taking into account non-uniform along the radius the linear speed. It gives the analysis of the calculation of the magnetic field and torque for a given current load. Presented the main complex own resistance and the mutual inductance of the three-phase power supply. The article gives a method for calculating the load current at a known voltage three-phase circuit. It shows the parameters of energy performance and mechanical characteristics AAIM for direct drive drum ball mills and antennas for radar. This article gives a comparison of AAIM with two stators and rotor between them, AAIM with one stator and the two-layer rotor. The impact on energy performance arc-stator and closed stator is given here. The paper gives valuable information about the effect of the magnetic permeability of the ferromagnetic layer of the rotor, the effect of the electrical conductivity of the ferromagnetic layer of the rotor on the energy performance. It also examines the influence of the thickness of non-magnetic electrically conductive layer on the rotor energy performance. References 12, figures 7, tables 3.
Key words: axial arc-stator motor, induction motor, solid disc rotor, analytical method.