Чисельно-польовий аналіз потужності магнітних втрат в трифазному індукторі магнітного поля
DOI:
https://doi.org/10.20998/2409-9295.2019.4.15Ключові слова:
Індуктор магнітного поля, статор асинхронного двигуна, осердя, вентиляційні канали, магнітна індукція, потужність магнітних втрат, чисельно-польові розрахунки, порівняльний аналіз.Анотація
Представлено принципи і результати чисельно-польового розрахунку потужності магнітних втрат (ПМВ) в індукторі магнітного поля, подібному до статора асинхронного двигуна. Метод розрахунку заснований на пошуку максимумів значень магнітної індукції в безлічі мінісекторів, на які ділиться один період структури зубців і ярма осердя статора, що повторюється. За розподілом знайдених максимумів визначаються їх середньоквадратичні значення на вказаних ділянках осердя, і по них обчислюється ПМВ. Метод дозволяє відображувати розрахункові моделі осердь практично будь-якої форми. Проведено порівняльний аналіз ПМВ в режимі неробочого ходу для варіантів осердя статора за відсутності і з одним рядом аксіальних вентиляційних каналів. Порівняльні розрахунки зроблені на прикладі конкретного індуктора при різних кількості і діаметрах каналів.Посилання
Logvinenko D. D., Sheljakov O. P. Intensifikacija tehnologicheskih processov v apparatah s vihrevym sloem [Intensification of technological processes in apparatus with a vortex layer]. Kiev, Tehnika Publ, 1976, 144 p. (Rus.)
Zahyrnyak M. V., Branspiz Ju. A., Shvedchikova I. A. Magnitnye separatory. Problemy proektirovanija. [Magnetic separators. Design issues]. Kiev, Tehnika Publ, 2011, 224 p. (Rus.)
Kompanija GlobeCore. Apparat Vihrevogo Sloja AVS-100. [Company GlobeCore. Vortex Layer Machine ABC-100]. Available at: https://avs.globecore.ru/products/avs-100.html. (accessed 30.09.2017).
Milykh V. I., Shilkova L. V. Revuzhenko S. A. Chislennyj analiz magnitnogo polja cilindricheskogo trehfaznogo induktora magnitnogo separatora [Numerical analysis of the magnetic field of a cylindrical three-phase magnetic separator inductor]. Bulletin of NTU "KhPI". Series: "Electric machines and electromechanical energy conversion". 2017, no. 1(1123), pp. 76-82. (Ukr.)
Milykh V. I., Shilkova L. V. Chyselno-eksperymentalnyi analiz mahnitnoho polia induktora mahnitnoho separatora na bazi asynkhronnoho dvyhuna [Numerical-experimental analysis of the magnetic field of a magnetic separator inductor on the basis of an asynchronous motor]. Bulletin of NTU "KhPI". Series: "Electric machines and electromechanical energy conversion". 2018, no. 5(1281), pp. 104-109. (Ukr.)
Milykh V. I., Dzenis S. E. Sravnitelnyiy chislenno-polevoy analiz moschnosti magnitnyih poter v dvigatele postoyannogo toka [Comparative numerical-field analysis of power magnetic losses in a dc motor]. Tehnichna Elektrodinamika. 2019, no. 2, pp. 23-33. (Rus.) DOI: https://doi.org/10.15407/techned2019.02.023
Milykh V. I., Klimov Yu. A., Shtangeev E. I. Sravnitelnyiy analiz elektromagnitnyih i teplovyih parametrov serdechnika yakorya tyagovogo elektrodvigatelya s razlichnyimi aksialnyimi ventilyatsionnyimi kanalami [Comparative analysis of the electromagnetic and thermal parameters of the traction electric motor armature core with different axial ventilation channels]. Elektrotehnika. 1990, no.5, pp. 36-42. (Rus.)
Gol'dberg O. D., Gurin Ja. S., Sviridenko I. S. Proektirovanie jelektricheskih mashin [The design of electrical machines]. Moscow, Vysshaja shkola, 2001, 430 p. (Rus)
Kopyilov I. P., Goryainov F. A., Klokov B. K. et al. Proektirovanie elektricheskih mashin [The design of electrical machines]. Moscwa: Yurait, 2011, 767 p. (Rus)
Finite Element Method Magnetics: OldVersions. FEMM 4.2 11Oct2010 Self-Installing Executable. Available at: http://www.femm.info/wiki/OldVersions/ (accessed 15.06.2017).
Milykh V. I., Dzenis S. E. Chislenno-polevoy analiz effektivnosti ekstsentrisiteta zazora pod glavnyimi polyusami v dvigatele postoyannogo toka s posledovatelnyim vozbuzhdeniem [A numerical-field analysis of the eccentricity efficiency of the gap under the main poles in a DC motor with series excitation]. Bulletin of NTU "KhPI". Series: "Electric machines and electromechanical energy conversion". 2018, no. 5(1281), pp. 4-13. (Rus)
Milykh V. I., Shilkova L. V. Chisleno-polevoy analiz magnitnogo polya trehfaznogo asinhronnogo dvigatelya v statike i dinamike [Numerical-field analysis of the magnetic field of a three-phase induction motor in statics and dynamics]. Bulletin of NTU "KhPI". Series: "Electric machines and electromechanical energy conversion". 2016, no. 11(1183), pp. 80-87. (Rus) http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/24440
Banach A., Mazgaj W. Specific power loss of typical dynamo steel sheets. Technical Tranactions. 2015, vol. 1-E(8), pp. 291-299. DOI: https://doi.org/10.4467/2353737XCT.15.050.3850
Ismagilov F. R., Vavilov V. E., Bekuzin V. I. and Ayguzina V. V. Determination of Specific Losses in Stator Core of Electromechanical Energy Converter. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 23–24 March 2017, Saint-Petersburg Mining University, Saint-Petersburg, Russian Federation. 2017, vol. 87. Power supply of mining companies. 032011, pp. 1-7. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/87/3/032011
Asef P., Bargallo R. and Lapthorn A. Iron Loss Prediction Using Modified IEM-Formula during the Field Weakening for Permanent Magnet Synchronous Machines. Machines (Open Access Journal of Engineering). 2017, vol. 5, no. 4, pp. 1-15. DOI: https://doi.org/10.3390/machines5040030
Gonzalez A., Millinger J., Soulard J. Magnet losses in inverter-fed two-pole PM machines. XXII International Conference on Electrical Machines (ICEM), IEEE, 4-7 Sept. 2016, Lausanne, Switzerland. 2016, pp. 1854-1860. DOI: https://doi.org/10.1109/ICELMACH.2016.7732776
Kowal D., Sergeant P., Dupré L. and Vandenbossche L. Comparison of Iron Loss Models for Electrical Machines With Different Frequency Domain and Time Domain Methods for Excess Loss Prediction. IEEE Transactions on Magnetics. Jan. 2015, vol. 51, no. 1, pp. 1-10. DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2014.2338836
Leivsdottir V. Investigation of Loss Calculation Methods for PMSMs and Implementation of Loss Functionality on a Developed FEM Model. Master thesis. NTNU. Spring, 2016, pp. 1-14. URL: http://hdl.handle.net/11250/2433742
Okamoto S., Denis N., Kato Y., Ieki M. and Fujisaki K. Core Loss Reduction of an Interior Permanent-Magnet Synchronous Motor Using Amorphous Stator Core. IEEE Transactions on Industry Applications. May-June 2016, vol. 52, no. 3, pp. 2261-2268. DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2016.2532279
Wrobel R., Mellor P. H., Popescu M. and Staton D. A. Power Loss Analysis in Thermal Design of Permanent Magnet Machines : A Review. IEEE Transactions on Industry Applications. March-April 2016, vol. 52, no. 2, pp. 1359-1368. DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2015.2489599
Zhang Y., Cao W., McLoone S. Loss Calculation and Demagnetization Analysis for a High Speed Permanent Magnet Electrical Machine. 21st International Conf. on the Computation of Electromagnetic Fields (Compumag 2017), 18-22 June 2017, Daejeon, South Korea. 2017, pp. 351-352. URL: http://www.compumag.org/CMAG2017/[PB-A5-1]_22.pdf
Milykh V. I. Systema avtomatyzovanoho formuvannia rozrakhunkovykh modelei elektrychnykh mashyn dlia prohramnoho seredovyshcha FEMM [The system of automated formation of electrical machines computational models for the FEMM software environment]. Tehnichna Elektrodinamika. 2018, no. 4, pp. 74-78. (Ukr.) https://doi.org/10.15407/techned2018.04.074
Milykh V. I. Avtomatizirovannoe formirovanie raschetnyih modeley trehfaznyih asinhronnyih dvigateley dlya programmnoy sredyi FEMM [Automated formation of calculation models of a three-phase induction motors for software environment FEMM]. Bulletin of NTU "KhPI". Series: "Electric machines and electromechanical energy conversion". 2017, no. 1(1223), pp. 3-15. http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/30481
