Добавить небольшие постоянные магниты в автомобильный генератор — Автомобили
Поставим другой генератор , этого добра хватает, я ими занимаюсь если что….
р.с. Да, и объяснять мне работу генератора, тоже не стоит…
Если то, что уже сказано, непонятно, то возможно и не стоит.
Вообще для установки магнитов необходимо переделать вел генератора на немагнитный, т.е. из немагнитной нержи или латуни.
Иначе все поля замкнутся по валу. На тракторах конструкция несколько другая.
надо на каждый полюс свою полярность ставить или вместо обмотки якоря внутрь оочень сильный магнит пузырить тады могеть через сердечник что и наведеться могеть и не прав
Не прав. При намагничивании катушкой сердечник ротора сам становится магнитом и распространяет свое поле по клювам. При постоянном магните, вместо катушки, его поле в основном замыкается через сердечник и вал, на клювах практически ничего не остается. Поля отдельных магнитов на клювах, тоже замыкаются через сердечник. Поэтому вот так, не выйдет.
для ветряка разберите ротор на две чашки, выкиньте обмотку возбуждения и на её место поставьте магнит, в форме бублика, как обычно стоят в динамиках
Кроме этого нужно заменить вал на немагнитный и вырезать сердечник, на котором расположена катушка. Несколько раз изобретатели и рационализаторы приносили «усовершенствованные» генераторы снять параметры на стенде. С неизмененной магнитной системой и постоянным магнитом вместо катушки, гена выдавал не более 1 — 2А. Но это для ветряков. А на автомибиле, дополнительно закрепленные на клювах магниты, дают полную пургу на осцилле и полностью нарушают работу РН. Напряжение скачет от напряжения АКБ до 16 — 17В
Я, в общих чертах, всё описАл в первом посте.
Оно конечно, можно и паровоз напильником выточить, попалась бы болванка нужных размеров, но для таких переделок нужно оборудование посерьезней сверлилки. И у того кто занимается генераторами оно наверняка должно быть. Иначе как же качествернно можно отремонтировать генератор?
Ветрогенератор из автомобильного генератора
За основу этого ветряка я использовал автогенератор, так как выбора особого не было, а генератор у меня уже имелся в наличие. С начало занялся адаптацией генератора под нужные параметры. Автомобильный генератор имеет электромагнитное возбуждение и соответствующую электронику для контроля этого возбуждения, так-же щётки и т.п. Я решил от этого всего избавится и переделать генератор под постоянные магниты.
Для этого вынул из генератора и разобрал ротор, снял обмотку возбуждения и вместо неё установил установил 3 дисковых обычных фееритовых магнита по размерам. После сборки ротор стал хорошо магнитить, как будто к нему подключили питание. Но когда собрал генератор, покрутив его понял, что он не работает. Оказывается железный ротор замкнул на себя электромагнитные линии магнитов и ток в катушках татора не генерировался
Проблему решил заказав у токоря немагнитный ротор, для этого отыскался кусок титанового стержня,из которого и был выточен вал. После сборки новый ротор заработал как надо. Но на 600 об/мин генератор выдавал всего 4В без нагрузки.Решил что обмотка генератора не подходит для генирации тока на малых оборотах, я отдал статор на перемотку с целью увеличения витков в катушках статора.
Увеличил количество витков в 5 раз (от 7 до 35 на одну катушку) соответственно уменьшив диаметр провода. Напряжение на тех же холостых оборотах генератор уже выдавал 20В. Нагрузил электрической лампочкой от фары автомобиля на 60Ампер. Вольтметр показал 12В а амперметр 5А.
Результат меня не устроил, хотя я думаю здесь дело в оборотах, ведь в автомобиле такие генераторы крутятся до 6000об/м, а ток начинают давать от 2000об/м, а я хочу чтоб при 600об/м, вот и мощность получается такая маленькая. Выйти из ситуации можно было поставив редуктор с большим передаточным соотношением, но это влекло за собой существенное увеличение размеров и веса всей конструкции, и от этой идеи я отказался.
Через некоторое время я раздобыл 12 прямоугольных нодимых магнита размерами 50/20/5мм. которые решил установить на ротор, надеясь таким образом увеличить мощность генератора на малых оборотах. Для этого я изготовил новый ротор. Для этого ротора переплавил старые автомобильные поршни на которе и отлил цилиндрическую болванку, из которой токорь выточил на старый титановый вал новую насадку под магниты. Под магниты были прорезаны 12 посадочных мест оставив с одной стороны бортик шириной 8мм, остальной алюминий был снял резцом на глубину магнитов и стального кольца-бандажа (5+5мм).
Бандаж выточили из куска подходящей стальной трубы диаметром 100мм и насажен на основание до упора в бортик. На бортике сверху нанес разметку, т.е. 12 секторов. Магниты клеил на стальной бандаж, придерживаясь разметки, супер клеем, чередуя их полярность. Потом, обмотав вощеной бумагой магниты, сверху усилил скотчем с таким расчетом, чтобы скотч прилип к бортику. Приготовил эпоксидный клей, поставил ротор «на попа» и аккуратно залил эпоксидку в щели между магнитами.
После того как эпоксдка затвердела я обработал ротор сгладив небольшие неровности кое-где, затем решил балансировать ротор. Для этого катал ротор на двух стальных рейках, зажав их в тиски горизонтально, при этом дисбаланса не обнаружилось.
После сборки, оказалось, что магнитное залипание было очень значительное, провернуть ротор рукой за вал было очень тяжело, несмотря на то, что магниты я клеил с небольшим перекосом относительно пазов статора. Далее испытал генератор на токарном станке. Результаты были теперь намного лучше, сказалась мощность необходимых магнитов, уже при 125 об/мин генератор выдал 15,5 вольт а при 630 об/мин – 85,7 вольт без нагрузки.
Под нагрузкой при 630 об/мин вольтметр показал 31,2 вольта а амперметр 13,5 ампера, в качестве нагрузки служил отрезок нихрама. По мощности получало что он выдавал около 400 Ватт. Выходит, что неодимовые магниты эффективнее ферритовых в 7 раз. Далее пришлось снова отдавать на перемотку статор с целью уменьшения получаемого напряжения.
Чтобы уменьшить магнитное залипание между ротором и статором, решил перебрать пластины статора. Снял болгаркой швы, ножом и молоточком отделял пластину за пластиной.
После обжима струбцинами заварил швы сварочным полуавтоматом. Обработал надфилями все заусеницы на полюсах, особенно тщательно обработал внутренние поверхности пазов – ведь там стенки получились с уступами. После этого отправил статор на намотку, получилось по 15 витков на катушку проволокой диаметром 1,35мм.
С волнением собрал генератор. Попробовал крутить рукой вал – и огорчился. Залипание осталось, правда стало меньшим. Сколько труда, а толку мало!
Пока перематывали статор, я занялся лопастями. Решил делать 3 лопасти из дюралевой трубы длиной м. Ширина в начале по 120мм лопасти, а в конце по 50мм. Ступицу сделал в виде трехслойного трехрогого бутерброда. Внутри стальной диск диаметром 100мм и толщиной 2,5мм как и толщина тела лопастей, сверху и снизу цельные махи, вырезанные из листовой стали толщиной 2мм. и выбухтованные на оправке из стальной трубы диаметром 220мм.
Просверлил отверстия для заклепок. Потом между нижним и верхним махами вставил лопасти, подогнал их концы так, чтобы получился равносторонний треугольник, просверливая тело лопастей, склепал. Балансировку делал, подвесив пропеллер на нить через центр.Лишний вес убирал болгаркой с наждачной шкуркой на липучке, шлифуя лопасти.
Автомобильный генератор, устройство
Бесконтактный генератор с возбуждением от постоянных магнитов.
В генераторе, выполненном по модели
а — модель генератора;
б- ротор с кооксиальным (цилиндрическим) постоянным магнитом NS и с шестью когтеобразными полюсами;
в — шестиполюсный статор с тремя фазными обмотками, соединенными «звездой»;
NS— кооксиальный (цилиндрический) постоянный магнит с полюсами N и S;
М — магнитопровод статора;
R- магнитопровод ротора в виде когтеобразных наконечников из твердой стали;
8- воздушным зазор;
Wф- фазная обмотка статора;
EФ— ЭДС, наведенная в фазной обмотке;
w- круговая частота вращения ротора;
1. 2, 3, общ. — выводы фазных обмоток, соединенных «звездой».
вращающийся ротор — это постоянный магнит, а фазные обмотки Wф, — это катушки на неподвижном статоре. Такой генератор называется бесконтактным генератором переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов.
В генераторе реализуется принцип Еф = -WфG8(dF8/dt), при неизменяющейся индукции Вr ротора (Br=const). Он может быть однофазным или многомерным. Генератор прост по конструкции, надежен, не боится грязи, не требует электрического возбуждения, не имеет трущихся электроконтактов, срок службы определяется высыханием изоляции фазных обмоток. Но на современных легковых автомобилях генератор с возбуждением от постоянных магнитов не применяется из-за невозможности строго поддерживать в нем постоянное рабочее напряжение при изменении оборотов двигателя внутреннего сгорания (применяется на тракторах для питания ламп в фарах).
Генератор переменного тока с клювообразным ротором и с контактными кольцами, отвечающий модели
а — модель генератора;
б — расчлененный ротор с катушкой возбуждения W„ и с шестью северными N и шестью южными S клювообразными полюсами постоянного электромагнита;
в — упрощенная конструкция генератора;
1 — магнитопровод М статора с фазными обмотками Wф
2 — клювообразные полюсные наконечники ротора;
3 — обмотка возбуждения Wв;
4 — крыльчатка вентилятора;
5 — приводной шкив;
6 — магнитопровод R ротора;
7 — корпусные крышки;
8 — встроенный выпрямитель;
9 — контактные кольца К;
10 — щеткодержатель КЩМ со щетками.
имеет многофазный статор, аналогичный вышеописанному (рис. 1а), но ротор генератора имеет некоторые отличия:
вместо постоянного цилиндрического магнита NS между клювообразными полюсами установлена обмотка Wв возбуждения (рис. 26). Обмотка Wв своими выводами подключена к контактным кольцам К, которые в свою очередь через щетки КЩМ соединяются с внешней электрической цепью возбуждения.
Таким способом к клювообразный ротор становится многополюсным постоянным электромагнитом, магнитодвижущая сила которого (F = Wв Iв) может легко регулироваться путем изменения тока Iв возбуждения, что очень важно для автомобильных электрогенераторов. Здесь реализуется принцип Еф = — WфG8f8(dF8/dt), с управлением индукцией ВR ротора (BR= var).
Генератор с клювообразным ротором и с контактными кольцами имеет самое широкое применение на современных легковых автомобилях. Упрощенная конструкция такого генератора показана на рис. 2в.
Индукторный генератор переменного тока. На рис. 3а изображена модель индукторного генератора переменного тока.
а — модель генератора;
б — схема соединения обмоток на однофазном статоре;
в — упрощенная конструкция генератора;
1 — — паз ротора;
2 — подшипник;
3 — вал ротора;
4 — полюс ротора;
5 — корпус генератора;
Wв,Wф — обмотки возбуждения и фазные.
Основным отличием этого генератора является то, что его вращающийся ротор — это пассивная магнитомягкая ферромасса, а обмотка возбуждения Wв установлена на неподвижном статоре вместе с фазными обмотками wф. Для уменьшения магнитных потерь ферромасса ротора, как и статора, выполнена набором тонких пластин из электротехнической стали. Генератор является бесконтактным.
Работа такого генератора основана на периодическом прерывании постоянного магнитного потока Фs, статора, что при вращении ротора достигается периодическим изменением величины воздушного зазора между статором и ротором. Ясно, что при этом магнитный поток Фs периодически изменяется с частотой, кратной частоте вращения ротора. Таким образом, индукторный генератор является синхронным и управляется по напряжению с помощью изменения тока Iв возбуждения в статорной обмотке Wв.
В индукторном генераторе реализуется принцип получения ЭДС путем изменения магнитной проводимости Gg в воздушном зазоре:
Еф = — WфG8f8(dF8/dt), при управлении величиной индукции Bs магнитного поля статора.
Соответствующим подбором конфигурации поверхности пассивного ротора и полюсных наконечников статора можно приблизить периодичность изменения магнитного потока Фs к синусоидальному закону, что обеспечивает синусоидальную форму рабочему напряжению генератора: eф = Ефsinwt.
Индукторный генератор, как и вышеописанные типы генераторов, может быть однофазным или многофазным. Это зависит от числа фазных катушек на статоре, от их расположения и от способа их соединения.
На рис. 3б приведена схема соединения обмоток и их расположения на однофазном статоре индукторного генератора.
Многофазный индукторный генератор, упрощенная конструкция которого показана на рис. Зв, обладает всеми преимуществами бесконтактных генераторов, и в последнее время стал постепенно внедряться в систему электроснабжения современного легкового автомобиля.
сборка статора, крыльчатки и выбор количества фаз генератора
Самодельный ветряк
Приобретение ветрогенератора — дорогостоящая и не всегда полностью эффективная затея. Образцы ветряков, имеющиеся в продаже, имеют ограниченный срок службы, низкую ремонтопригодность и высокую цену. Покупка такого комплекта не по карману многим потенциальным пользователям. Выходом из положения становится самостоятельное изготовление ветрогенератора, обходящееся гораздо дешевле и позволяющее получить устройство с высокой эффективностью и производительностью.
Самодельный ветряк имеет высокую ремонтопригодность и, как следствие, длительный срок службы. Зачастую конструкцию по ходу эксплуатации модернизируют, улучшают и доводят до максимально возможных параметров, чего нельзя сделать с заводскими комплектами.
Тихоходные ветрогенераторы
Наиболее привлекательными конструкциями ветряков для большинства регионов России являются образцы, дающие высокие показатели на слабых и средних ветрах — тихоходные ветряки. Для них характерна возможность начинать вращение при низких скоростях потока, выдавая достаточное напряжение для питания приборов потребления.
Выработка энергии на таких устройствах производится генераторами, адаптированными к работе с ветряками. Специфика конструкции таких генераторов состоит в высокой чувствительности, поскольку устройство изначально рассчитывается на работу с низкими скоростями вращения.
Для того, чтобы обеспечить заданный режим работы, необходимо обмотку возбуждения исключить из конструкции, заменив ее постоянными магнитами. В результате отпадет необходимость подачи напряжения для образования электромагнитов, индукция станет более стабильной, независимой от источника питания на обмотке ротора. Кроме того, отпадет надобность в щеточном узле, подающем питание на обмотку возбуждения.
Изготовление ротора на постоянных магнитах
Конструкция генератора на постоянных магнитах в каком-то смысле проще, чем с электромагнитным возбуждением. Создание такого устройства может выполняться как на базе готового генератора, так и при помощи подручных материалов.
Модификация автомобильного генератора
Создание ротора на постоянных магнитах требует достаточно серьезного вмешательства в конструкцию. Необходимо уменьшить диаметр на толщину магнитов плюс толщину стальной гильзы, которая одевается на ротор для образования сплошного магнитного потока и одновременно служит посадочной площадкой под магниты. Некоторые специалисты обходятся без гильзы, устанавливая магниты прямо на ротор с уменьшенным диаметром и фиксируя на эпоксидку.
Процесс изготовления требует участия производственного оборудования. В токарный станок зажимается ротор и аккуратно снимается слой с таким расчетом, чтобы установленные магниты вращались с минимальным зазором, но вполне свободно. Установка магнитов производится на пластины ротора с чередованием полюсности.
Наибольшего эффекта удается добиться при установке относительно небольших по размерам магнитов, расположенных рядами в продольном направлении. Достигается ровный и мощный магнитный поток, воздействующий на силовые обмотки статора с равномерной плотностью во всех точках.
Изготовление ротора из ступицы и тормозного диска
Рассмотренный способ относится к готовым генераторам, нуждающимся в небольших изменениях конструкции. К таким устройствам относятся автомобильные генераторы, часто применяющиеся самодеятельными конструкторами в качестве базового устройства. Зачастую генераторы собирают полностью самостоятельно, не имея готового устройства.
В таких случаях действуют несколько иначе. За основу берется автомобильная ступица с тормозным диском. Она качественно отбалансирована, прочна и приспособлена к нагрузкам определенного рода. Кроме того, размер ступицы позволяет разместить по окружности большое число магнитов, позволяя получить трехфазное напряжение.
Магниты с чередованием полюсности размещают на равноудаленном от центра расстоянии. Очевидно, что наибольшее число можно установить, если приклеивать их как можно ближе к наружному краю. Наиболее точным показателем станет размер магнитов, который определит возможность размещения на определенном расстоянии. Число магнитов должно быть четным, чтобы не сбивался ритм чередования полюсов при вращении.
Наклейка магнитов на ступицу производится при помощи любого клея, оптимальным вариантом считается эпоксидная смола, которой заливают магниты полностью. Это защищает их от воздействия влаги или от механических воздействий. Перед заливкой по краю ступицы рекомендуется сделать бортик из пластилина, не позволяющий эпоксидке стекать со ступицы вниз.
Конструкция генератора на автомобильной ступице наиболее удобна при изготовлении вертикального ветряка. Примечательно, что подобную схему можно использовать и без ступицы, на диске, вырезанном из обычной фанеры. Такая конструкция намного легче, позволяет выбирать удобный размер, что делает возможным создание чувствительного и производительного устройства.
Ветряк с аксиальным генератором на неодимовых магнитах
Наиболее сильными магнитами, обладающими оптимальными параметрами для использования в конструкции генератора, являются неодимовые магниты. Они несколько дороже обычных, но превосходят их многократно и дают возможность создать мощное устройство при относительно компактном размере.
Принципиального отличия в конструкции не имеется. Неодимовые магниты изготавливаются в различных формфакторах, позволяющих выбрать наиболее удобный для себя вариант — тонкие продолговатые брусочки, форма таблетки, цилиндры и т.д. если используется металлический ротор, то приклеивать магниты необязательно, они сами по себе с усилием прикрепляются к основанию. Остается лишь залить их эпоксидкой для защиты от коррозии.
Приобрести такие магниты проще всего через Интернет, заодно можно сразу же выбрать самую удобную форму.
Изготовление статора
Статор — это неподвижная часть генератора, несущая силовую обмотку, индуцирующую электрический ток. В зависимости от типа конструкции, статор может быть использован от готового устройства (например, от автомобильного генератора), или изготовлен с нуля самостоятельно. Техника изготовления в каждом случае своя, но принцип остается общий — по окружности, охватывающей вращающийся ротор, располагаются катушки, вырабатывающие переменный ток.
При модификации автомобильного генератора иногда силовые обмотки не трогают, предпочитая изменить конструкцию ротора и на этом остановиться. Чаще всего причиной тому является слабая техническая или теоретическая подготовка, когда мастер имеет весьма смутное представление, как именно подобные вещи делаются. Рассмотрим вопрос внимательнее:
Выбор количества фаз
Многие мастера пытаются облегчить себе задачу, делая генератор на одну фазу. В данном случае простота весьма сомнительная, так как экономия усилий получается только на стадии намотки катушек. Зато при эксплуатации получается неприятный эффект — амплитуда напряжения имеет классический вид, отчего выпрямленный ток имеет пульсирующую структуру.
Скачки противопоказаны аккумуляторам, создают отрицательное воздействие на все узлы комплекса и способствуют быстрому выходу из строя. Появляется вибрация, которая может стать причиной жалоб соседей, источником неприятных ощущений для людей или животных.
Трехфазная конструкция, напротив, имеет более мягкую огибающую, в выпрямленном состоянии ток практически не имеет каких-либо отклонений. Мощность устройства имеет стабильное значение, сохраняется в рабочем состоянии механическая и электрическая часть агрегата.
Выбор между трех- и однофазным устройством однозначно следует делать в сторону трехфазной конструкции. Количество намотанных катушек возрастает, но число витков не настолько велико, чтобы отказываться от более качественного результата из-за призрачной экономии времени.
Модификация статора автогенератора
Автомобильный генератор имеет готовые силовые катушки, плотно уложенные в каналах статора. Для получения качественного результата требуется изменить чувствительность статора, поскольку номинальная частота вращения автомобильного двигателя находится в пределах 2000-3000 об/мин, а на пике может подниматься до 5000-6000 об/мин. Таких параметров ветряк выдать не в состоянии, а использование повышающей передачи значительно снизит мощность крыльчатки.
Решением вопроса становится увеличение количества витков, для чего старые обмотки демонтируются, а на их место наматываются новые, с большим числом витков из более тонкого провода. При этом, нельзя использовать слишком тонкий провод, так как с возрастанием числа витков растет и сопротивление, делающее генератор менее производительным. Необходимо соблюдать «золотую середину», увеличивая количество аккуратно, без излишнего рвения.
Важно! Подобная операция требует расчета, но на практике чаще всего поступают проще — наматывают столько витков, сколько способна вместить конструкция статора. Результат обычно достигается положительный, поскольку слишком большое число витков вместить не получится.
Изготовление статора аксиального типа
Такая конструкция подойдет для генератора аксиального типа, ротор которого создан из ступицы и тормозного диска от автомобильного колеса. Статор имеет форму плоского диска, по окружности которого расположены силовые обмотки. Они должны быть намотаны из достаточно толстого провода, чтобы число витков было достаточным, но и сопротивление не снижало эффективность конструкции. Количество катушек кратно трем, чтобы на каждую фазу приходилось одинаковое количество.
Соединяются они между собой звездой, для каждой фазы соединяются 1, 4, 7, 10 и т.д. При намотке однофазного статора каждая катушка мотается в противоположном направлении — первая по часовой стрелке, вторая — против, затем опять по часовой и т.д. соединяются они последовательно.
Готовый статор устанавливается соосно с ротором. Зазор между катушками и неодимовыми магнитами должен быть минимальным, но ход ротора свободный, без соприкосновения с катушками.
Для защиты от влаги, пыли или прочих воздействий катушки обычно заливают эпоксидной смолой. Для этого предварительно делается по внешнему краю диска статора бортик из пластилина высотой, немного превышающей слой заливки.
Сборка крыльчатки
Крыльчатка должна обеспечивать максимальную чувствительность. Перед тем, как начать создание ветряка, следует подробно изучить метеорологическую обстановку в регионе, направление и скорость преобладающих ветров, частоту и силу шквалистых порывов, возможность ураганов. Эта информация поможет выбрать наиболее подходящую конструкцию ветряка (вертикальный или горизонтальный, размер, количество лопастей и т.п.).
Создание крыльчатки производится из подручного материала на основании параметров генератора. Размер лопастей должен обеспечивать начало вращения при невысоких скоростях потока, но не создавать чрезмерно большой преграды. Это снизит риск падения мачты при сильном порыве или шквале.
Регионы с нестабильными и часто меняющимися ветрами (каких большинство в России) больше подходят для эксплуатации вертикальных конструкций. Горизонтальные ветряки считаются более эффективными, но нуждаются в установке на высокие мачты, что создает проблемы при обслуживании.
Рабочее колесо ветрогенератора должно быть качественно отбалансировано и прочно соединено. Установка комплекта на крышу дома запрещается, особенно, если в нем проживает несколько семей. Рекомендуется выбирать открытое место на возвышении неподалеку от дома, чтобы длина кабеля не создавала большого сопротивления. Поблизости не должно быть преград, высоких деревьев или зданий, заслоняющих прямой поток ветра.
Рекомендуемые товары
Генераторы на постоянных магнитах
В последнее время большое внимание уделяется разработке и созданию генераторов с возбуждением от постоянных магнитов. Интерес к этому классу генераторов обусловлен их лучшими энергетическими показателями, простотой конструкции, большим сроком службы, надежностью, способностью работать при высоких частотах вращения в тяжелых условиях эксплуатации. Электрические машины с применением постоянных магнитов феррита бария FeBa и феррита стронция FeSr, а также магнитов ЮНДК появились в 30-е годы прошлого столетия. Невысокие удельные характеристики выпускаемых в то время постоянных магнитов ограничивали возможности по наращиванию мощности генераторов собранных на этих магнитах.
Разработанные в 80-90-е годы из нового материала постоянные магниты NdFeB получили широкое распространение в промышленном изготовлении генераторов на постоянных магнитах. В настоящее время многие мастера-исследователи собирают своими руками различные вариации генераторов, стоит только купить неодимовый магнит для генератора или найти его в неисправном электрооборудовании. Чаще всего для изготовления пробных образцов генераторов используют плоский магнит 30Х5 или 30Х10 мм, пластину 60х10х5 мм, магниты в форме бруска например: 40х10х10 мм, 100х15х15 мм.
Генератор — (лат. generator «производитель») прибор, преобразующий какой – либо вид энергии (химическую, тепловую, световую, механическую) в электрическую. В упрощенном виде в генераторе можно выделить следующие части:
а) индуктор — магнит или электромагнит, создающий магнитное поле;
б) якорь — обмотка, в которой при изменении магнитного потока возникает индуцированная ЭДС;
в) контактные кольца и скользящие по ним контактные пластинки (щетки), при помощи которых снимается или подводится ток к вращающейся части генератора.
Вращающаяся часть называется ротором генератора, а неподвижная часть его — статором.
Генератор на постоянных магнитах вырабатывает как переменный, так и постоянный ток. Переменный ток – это электрический ток, который изменяется по модулю и направлению. Переменный ток широко применяется в устройствах связи (радио, телевидение, проволочная телефония на дальние расстояния и т. п.), промышленности и бытовых целях. В основе своей работы генераторы переменного тока на постоянных магнитах используют вращающееся магнитное поле, создаваемое магнитами. В зависимости от мощности энергопотребления различают однофазные и трехфазные генераторы переменного тока. Примерами генераторов переменного тока на постоянных магнитах могут служить автомобильные генераторы на постоянных магнитах и ветрогенераторы на постоянных магнитах.
Хотя в промышленности применяется главным образом переменный ток, генераторы постоянного тока используются в различных промышленных, транспортных и других установках — в электролизной промышленности, на судах, тепловозах и т. д. Генераторы постоянного тока могут быть выполнены с магнитным, электромагнитным возбуждением и комбинированным возбуждением. Для создания магнитного потока в генераторах первого и последнего типов используют также постоянные магниты.
По типу конструкции ротора различают синхронные и асинхронные генераторы.
Синхронный генератор – механизм, работающий в режиме генерации энергии, в котором частота вращения магнитного поля стартера равна частоте вращения ротора. Ротор с магнитными полюсами создает вращающееся магнитное поле, которое пересекая обмотку стартера, наводит в ней ЭДС электродвижущая сила. В синхронном генераторе ротор выполнен в виде постоянного магнита. Число полюсов ротора может быть два, четыре и т.д., но обязательно кратно двум. В бытовых электростанциях чаще всего применяют ротор с двумя полюсами. Синхронный генераторы способны кратковременно выдавать ток в 3-4 раза выше номинального. Также синхронные генераторы оптимальны для подключения оборудования с высокими стартовыми токами. Опыт разработок синхронных генераторов с постоянными магнитами показал, что наибольший эффект достигается у генераторов с большими частотами вращения. Поэтому не случайно они находят применение в авиации с приводом от авиационных двигателей. Синхронные генераторы используют обычно в качестве источников переменного тока постоянной частоты и устанавливают на электростанциях, в электрических установках, на транспорте.
Асинхронный генератор работает в режиме торможения. В этом случае ротор вращается в одном направлении с магнитным полем стартера, но с опережением. Теоретически асинхронные генераторы на постоянных магнитах возможны, но на практике они редко изготавливаются. Также они имеют ряд недостатков: высокая себестоимость, зависимость от активно-индуктивного характера нагрузки; ненадежность работы в экстремальных нагрузках; зависимость выходного напряжения и частоты тока от устойчивости работы двигателя и т.д.
По типу первичного двигателя генераторы можно разделить на турбогенераторы, гидрогенераторы, двигатели внутреннего сгорания, ветрогенераторы, парогенераторы, то есть по виду двигателей, которые преобразуют природные энергетические ресурсы в механическую работу. Применение высокоэнергетических постоянных магнитов состава неодим-железо-бор позволило упростить конструкцию и значительно уменьшить размеры и вес генераторов, что послужило толчком к развитию малой ветроэнергетике, как в России, так и за рубежом.
Опыт проектирования, разработки, производства и эксплуатации генераторов с высококоэрцитивными постоянными магнитами показал их высокие технико-экономические характеристики, обоснованность и целесообразность их применения в системах электроснабжения. Особенностями параметров редкоземельных магнитов являются низкое значение магнитной проницаемости, высокое значение коэрцитивной силы по намагниченности от напряженности магнитного поля. Генераторы на неодимовых магнитах нашли применение в ветроэнергетике, автотранспорте, авиации, машиностроении и других областях.
|
Обо всем понемногу
Разговоры ни о чем и обо всем. |
20683 Сообщений |
Последний ответ от megathrone |
|
|
Бар «Virago House»
Музыка, концерты, пьянки в клубах, личные темы. |
17887 Сообщений |
Последний ответ от gorni |
|
|
Шериф
Юридические вопросы и ответы. |
3713 Сообщений |
Последний ответ от kamanch |
|
|
Группа разбора
Разбор полетов. Аварии, стремные ситуации на дороге. Делимся опытом вождения. |
4176 Сообщений |
Последний ответ от Антон усы |
|
|
Вопросы по сайту
Инструкции, регистрация, сложности… Предложения по организации. |
1469 Сообщений |
Последний ответ от ValerkaXakas |
|
| For English Speaking Friends |
45 Сообщений |
Последний ответ от Пух |
|
|
Технические статьи
В этой теме только технические статьи! Все вопросы пишем в тему «технические вопросы» |
4445 Сообщений |
Последний ответ от annex |
|
|
Технические вопросы
Куда наливать бензин и зачем нужно масло? |
25625 Сообщений |
Последний ответ от Rational |
|
|
Ремонт, Замена и «Кастомайзинг»
Ремонт «на коленке». |
14893 Сообщений |
Последний ответ от guar |
|
|
Мотоцикл
Обсуждаем Вирагу. |
12078 Сообщений |
Последний ответ от Антон усы |
|
|
Запчасти
Запчасти для Virago. Купить, поменять или продать. |
11709 Сообщений |
Последний ответ от Андрей Дитрих |
|
|
Экипировка
Одежда, снаряжение, средства защиты. Обсуждаем, делимся опытом. Продаем. |
2759 Сообщений |
Последний ответ от Digger |
|
|
В розыске
Обьявления об угоне. Оставляете подробное описание. |
375 Сообщений |
Последний ответ от Гарфилд |
Генераторы с изменяемой частотой вращения (Генвертер,гибридный генератор)
Наши генераторы серии Genverter©(ГЕНВЕРТЕР) комбинированная система на основе технологий дизельных двигателей новейшего поколения с новым способом производства электрической энергии.Мы разработали очень компактный альтернатор на постоянных магнитах (PM-Permanent Magnet), разместив его позади двигателя на двух подшипниках. В результате, эта система более компактна в длину и легка, по сравнению с традиционными
генераторами.
Генератор WhisperPower Genverter© Piccolo GV1 – самый малогабаритный, тихий и мощный в своем классе.
Благодаря электронному выходу инвертора на постоянных магнитах он генерирует мощность идеального
качества для любого обеспечивающего комфорт оборудования. К выходу необходимо подключить преобразователь / автоматическое зарядное устройство по вашему выбору DC PowerCube 24в или 48в
Раньше эта модель генератора носила название M-GV1, имела большие габариты и вес, выходная мощность была меньше. По своей сути это усовершенствования модель с маркировкой Piccolo GV1в пластиковом звукоизолирующем GRP кожухе.
Самый тихий и компактный генератор на рынке!
- В этой модификации применяется переменная частота оборотов
- 1-цилиндровый генератор на постоянных магнитах с вынесенным модулем преобразования PMG
- Блок преобразования DC PowerCube 24в или 48в НЕ входит в стоимость комплекта
- Входит в комплект панель дистанционного управления старт/стоп и соединительный кабель 10 метров
- 3 кВт — постоянная выходная мощность с вашей генераторной установки
- Высокая эффективность и большая пиковая мощность
- Экономия топлива и обеспечение бесперебойной работы вашего генератора
- Genverter Power, это лучший выбор для вашего энергоснабжения
- Выходное напряжение генератора не зависит от RPM ( оборотов в минуту) . Обороты генератора могут быть зафиксированы на частоте, которая обеспечивает оптимальный баланс между оборотами, выходной мощностью, производимым шумом и вибрацией. В большинстве случаев точный инженерный расчет дает результат равный 2300 об/минуту.
- Постоянный магнит альтернатора использует один и тот же контур охлаждения , что и мотор двигателя, это упрощает монтаж ДГ.
- Выходное напряжение / энергия постоянных магнитов может быть использована по разному, включая интегрирование в электросетями на постоянном токе DC. Например используем наш DC PowerCube 24 в / 150 А, который сразу подключается к Генвертеру, в электросхеме катера получим ток в диапазоне от 0 А до 150 А в зависимости от необходимой нагрузки, U=24 В.
- Наш Генвертер GV «Basic» является гибридным генератором: переменная скорость вращения, в зависимости от нагрузки, выдает переменный ток силой до 32 А напряжением 230 В/ 50 Гц с встроенного во внутрь корпуса блока преобразователя. В случае необходимости в ещё большей мощности надо добавить наш WPC Power Centre, который берет энергию с аккумуляторных батарей и преобразует/ инвертирует постоянный ток в переменный 230 в / 50 гц при этом происходит полная синхронизация с частотой вырабатываемой генератором. Батареи при необходимости (при понижении на них напряжения) будут автоматически заряжаться от этого WPC Power Centre. Энергию для зарядки акб возьмет от береговой сети, а при отсутствии таковой даст команду на запуск генератора.»
Недавно, уже модернизированная, наша серия компактных генераторов Genverter — дизель-генераторов с переменной скоростью вращения — теперь также может быть оснащена технологией Twin-Power®. Простым соединением двух блоков с одинаковой номинальной мощностью параллельно с помощью коммуникационного кабеля, соединением инверторов PMG друг с другом, через выходы 230 В переменного тока можно номинальную мощность и пиковую мощность удвоить. Большие распределительные коробки и другие дополнительные компоненты системы не требуются.
Избыточность также является очень важным фактором для рассмотрения. В случае неисправности или во время технического обслуживания одного из блоков всегда есть резерв — второй генератор.
Генераторы мощностью 8, 10 и 15 кВА соответствуют требованиям к уровню выбросов STAGE V. Подключив 2 блока параллельно, можно собрать систему мощностью до 30 кВА, которая по-прежнему соответствует требованиям по выбросам. В настоящее время в Европе нет систем Stage V такой мощности.
Общие характеристики системы :
- Уровень акустического шума внутри катера будет меньше 48 Дб
- Автоматический старт и остановка для правильного баланса энергии
- Работа двигателя в соответствии с нагрузкой потребителей
- Непрерывная подача электрической энергии, без разрыва
- Доступ и подключение к любой сети мира
Наш ‘one stop shop’ уникален: мы можем поставлять наши генераторные системы с учетом всех необходимых монтажных частей. Нет больше необходимости ходить по магазинам вокруг.
Что такое генераторы с постоянным магнитом
Генератор с постоянным магнитом — это электрический генератор, который используется для преобразования механической энергии в электрическую энергию переменного тока. Использование постоянного магнита вместо катушки возбуждения — совершенно новый процесс, популярность которого с годами выросла. Высококачественные генераторы с постоянными магнитами все чаще используются в современных технологических приложениях, включая коммерческое и промышленное производство электроэнергии, системы хранения маховиков, кондиционирование и отопление, лампы бегущей волны, а также электродвигатели в гибридных автомобилях.
Как работает генератор с постоянным магнитом?
Генератор с постоянным магнитом не требует источника постоянного тока для цепи возбуждения, а также не требует наличия контактных колец или контактных щеток. Постоянные магниты встроены в стальные роторы, создавая постоянное магнитное поле. Обмотки статора подключены к источнику переменного тока для создания вращающегося магнитного поля. При синхронной скорости полюса ротора сцепляются с вращающимся магнитным полем. Ротор и магнитное поле вращаются с одинаковой скоростью, потому что магнитное поле создается посредством установленного на валу механизма постоянного магнита, в то время как ток индуцируется в неподвижной раме.
Есть два типа сборок генераторов с постоянными магнитами: один с внутренним ротором и внешним статором, а другой с внутренним статором и внешним ротором. Генераторы с постоянными магнитами с внешним статором обеспечивают лучшие характеристики с точки зрения удельной мощности и крутящего момента к весу.
Постоянный ток приводит к нагреву машины, и поэтому процесс охлаждения важен для эффективности генератора. Чтобы способствовать отводу тепла, у большинства генераторов есть вентиляционные отверстия как спереди, так и сбоку, в то время как некоторые современные генераторы имеют внутри охлаждающие вентиляторы, которые работают таким же образом, используя механическую энергию от вращающегося вала лопастей.
Зачем вам нужны генераторы с постоянными магнитами?
Паровые, газовые, гидроэнергетические и некоторые типы ветряных турбин используют генераторы с постоянными магнитами из-за присущей им простоты, надежности и стабильной производительности. PMA также используются в автомобилях, мотоциклах, авиационных двигателях, а также в бытовой технике, такой как газонокосилки и цепные пилы. Генераторы с постоянными магнитами также легкие, портативные и занимают меньше места, поэтому они представляют собой очень жизнеспособную альтернативу обычным генераторам.
Кроме того, в отличие от генераторов, которые потребляют всю производимую энергию, генераторы используют только минимальное количество энергии, что позволяет экономить больше энергии и помогает вам сэкономить на счетах за электроэнергию. Генератор с постоянными магнитами также вырабатывает непрерывную мощность независимо от потребляемой мощности и, следовательно, имеет лучшее управление нагрузкой, чем обычные генераторы.
Высокоэффективный генератор переменного тока с постоянными магнитами 12 В для повышения эффективности и впечатлений от вождения
Увеличьте мощность своего двигателя, чтобы обеспечить максимальную выходную мощность, используя исключительную мощность. Генератор с постоянным магнитом 12 В доступен на Alibaba.com. Заманчивые предложения по ним. Генератор с постоянным магнитом 12 В гарантирует, что они доступны по цене, так что ваши операции не будут остановлены при замене старых. Эти. Генератор с постоянным магнитом на 12 В доступен в широком ассортименте, включая различные размеры и модели. Таким образом, вы можете быть уверены, что найдете наиболее подходящий для вашего типа двигателя.
The. Генератор с постоянным магнитом 12 В изготовлен из прочных материалов и передовых изобретений, которые делают его очень долговечным и в то же время обеспечивают отличное обслуживание.Идеально вписываясь в двигатель, расширение. Генератор с постоянным магнитом на 12 В повышает эффективность зарядки аккумулятора и обеспечивает дополнительную электрическую мощность, необходимую для системы. Их качество не имеет себе равных, что позволяет пользователям получать самую выгодную цену. Генератор с постоянным магнитом на 12 В
В связи с совместимостью с указанными моделями. Генератор с постоянным магнитом 12 В в Alibaba.com просты в установке и обслуживании. Однако вы можете выбрать профессиональных механиков, которые установят их для вас для достижения наилучших результатов. Файл. Генератор с постоянным магнитом на 12 В предназначен для предотвращения попадания воды в них, что может привести к их более быстрому износу. Материалы и дизайн также делают это. Генератор с постоянным магнитом 12 В устойчив к теплу, выделяемому двигателем во время сгорания. Следовательно, они не расширяются и не сокращаются таким образом, чтобы это могло отрицательно повлиять на их производительность.
Зайдите на сайт Alibaba.com сегодня и станьте свидетелями потрясающего. Генератор с постоянным магнитом 12 В . Выберите наиболее подходящий для вас вариант для достижения ваших личных или деловых целей. Их образцовая эффективность свидетельствует о том, что ваши инвестиции принесут вам максимальную прибыль, потому что они стоят каждого цента.
Генератор на постоянных магнитах | Alxion
Генератор с постоянными магнитами — это устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую. В этом устройстве обмотки ротора заменены постоянными магнитами.Эти устройства не требуют отдельного источника постоянного тока для цепи возбуждения или имеют контактные кольца и контактные щетки. Эти машины являются превосходной альтернативой традиционным асинхронным двигателям, которые могут быть соединены с турбинами, дизельными генераторами и использоваться в гибридных транспортных средствах. Другим важным преимуществом является то, что эти машины не требуют какой-либо конкретной рабочей среды и, следовательно, могут использоваться в ветряных и водяных машинах.
PMG может быть машиной постоянного напряжения с щетками и вращающимся коллектором или, что гораздо чаще, синхронной многофазной машиной переменного тока, в то время как магнитные поля статора и ротора вращаются с одинаковой скоростью.Это исключает потери возбуждения в роторе, которые обычно составляют от 20 до 30 процентов от общих потерь генератора. Уменьшение потерь также приводит к меньшему повышению температуры в генераторе, что означает, что можно использовать меньшую и более простую систему охлаждения. Если вы рассматриваете генератор постоянного тока с постоянными магнитами, то индуктор будет находиться на статоре с массивом постоянных магнитов. Но в случае генератора переменного тока индуктор расположен на роторе со сборкой постоянных магнитов.
PMG снижает потери в роторе на 20–30 процентов. Таким образом, мы получаем гораздо более крутую систему. Это снижение температуры также снижает температуру подшипников и, следовательно, повышает надежность и срок службы подшипников. Недавние разработки в технологии PMG стали возможными благодаря значительному усовершенствованию магнитных материалов за последнее десятилетие. Небольшой кусочек неодима-борно-железа (NeFeB) в 10 раз прочнее традиционных, сделанных из ферритового магната.Таким образом, при дальнейших исследованиях мы сможем повысить прочность и надежность этих устройств.
Спрос на эти устройства растет день ото дня. С ростом стоимости электроэнергии люди ищут альтернативный источник энергии, и генератор на постоянных магнитах идеально подходит для этого места. Эти устройства не используют никаких ресурсов окружающей среды для производства энергии и, следовательно, являются экологически чистыми. Кроме того, в процессе выработки энергии из этих устройств не образуются отходы или побочные продукты.Эксперты по окружающей среде рекомендуют использовать генераторы с постоянными магнитами, так как они могут снизить воздействие загрязнения на 50%.
ALXION производит трехфазные генераторы с постоянными магнитами, см. Ассортимент генераторов STK.
Дополнительные определения моментных двигателей и генераторов переменного тока
Новое открытие может привести к коммерческому производству двигателей с постоянными магнитами
Ряд читателей усомнились в правдивости технологии, представленной в этой статье. Чтобы решить их проблемы, мы провели дополнительную информацию, которую можно найти здесь.
Постоянные магниты являются неотъемлемой частью многих двигателей, в которых используются преимущества достижений в получении мощных и стабильных магнитных материалов.
Сегодня редкоземельные магниты, содержащие элементы лантаноидов, такие как неодим и самарий, обладают большим магнитным моментом. Например, неодимовый магнит (NdFeB), состоящий из неодима, железа и бора и имеющий размеры всего 10,16 см X 10,16 см X 5,08 см, может иметь Brmax 14,800, поверхностное поле Gauss в 4,933, тяговое усилие 557 кг и стабильно при 176ºF.Если магнит не будет перегрет или физически поврежден, он потеряет менее 1% своей силы за 10 лет.
Чтобы увидеть влияние постоянных магнитов, мы должны взглянуть на типичный электродвигатель. Когда внешний источник энергии проходит через поле ротора, он служит электромагнитом, который притягивается к постоянному магниту, заставляя двигатель вращаться (рис. 1A). Для продолжения вращения электромагнит позволяет полю ротора изменять полярность его магнитного поля (рис. 1B), вызывая отталкивание.Сила отталкивания между полюсами отталкивает электромагнит по его пути движения. Если полярность ротора не меняется, сила притяжения, притягивающая электромагнит к постоянному магниту, будет препятствовать выходу электромагнита и заставит его вернуться и остановиться напротив постоянного магнита.
Электродвигатель, в котором используются постоянные магниты, не имеет обмоток возбуждения, которые служат электромагнитами на раме статора. Вместо этого постоянные магниты на раме статора создают магнитные поля, которые взаимодействуют с полем ротора, создавая крутящий момент.Это устраняет необходимость в питании статора, тем самым снижая потребление электроэнергии.
Электродвигатели, с использованием постоянных магнитов или без них, производят вращение из повторяющейся последовательности притяжения с последующим отталкиванием, что требует изменения полярности. Было предпринято множество попыток сконструировать двигатель, использующий только постоянные магниты для создания магнитных полей как для статора, так и для ротора, но они не увенчались успехом.
Такой двигатель мог бы работать полностью за счет собственных магнитных полей, создаваемых постоянными магнитами.Представленное здесь открытие позволяет постоянным магнитам последовательно притягиваться и отталкиваться, создавая непрерывное движение, как у электродвигателя, без изменения полярности или использования внешнего источника энергии.
Большинство из нас имели дело с постоянными магнитами и испытывали силы притяжения и отталкивания, возникающие между ними. Легко представить, что магниты работают на нас. Например, сила притяжения между двумя достаточно сильными постоянными магнитами может перемещать объект, когда магниты сближаются.Однако, чтобы магниты повторили эту работу, их нужно разобрать.
Количество работы или механической энергии, необходимой для разрыва магнитов, аналогично количеству механической энергии, генерируемой магнитами, когда они сближаются. Соответственно, постоянные магниты не могут работать непрерывно самостоятельно без внешнего источника механической энергии, многократно разъединяющего их.
На рис. 2 показаны типичные силовые линии между противоположными полюсами двух постоянных магнитов, которые создают обычно наблюдаемую силу притяжения, действующую в полярной (вертикальной) плоскости.Сила притяжения, создаваемая достаточно сильными магнитами, может стягивать магниты на расстоянии, пока они не придут в контакт друг с другом. Сила притяжения между противоположными полюсами также может стягивать магниты вместе в экваториальной (горизонтальной) плоскости, пока они не остановятся напротив друг друга. На рис. 3 показаны силовые линии, ответственные за это горизонтальное притяжение.
Обычно силы притяжения и отталкивания существуют между двумя магнитами с противоположными полюсами, как показано на рис.4. Однако сила отталкивания в полярной плоскости обычно очень мала по сравнению с силой притяжения в той же плоскости, что приводит к тому, что результирующая сила является притяжением. Мы создали уникальное состояние, в котором поля двух постоянных магнитов с противоположными полюсами одновременно создают результирующую силу притяжения между ними в экваториальной плоскости и результирующую силу отталкивания в полярной плоскости.
На рис. 5 показаны силовые линии, ответственные за одновременное экваториальное притяжение (синие стрелки) и полярное отталкивание (красные стрелки) между парой постоянных магнитов.Необычное результирующее отталкивание в полярной плоскости является результатом формы магнитов и их положения и возникает между одинаковыми полюсами, даже если магниты имеют свои противоположные полюса, обращенные друг к другу.
Результирующая сила притяжения, действующая в экваториальной плоскости, может использоваться для стягивания магнитов вместе по горизонтали. Результирующая сила отталкивания, действующая в полярной плоскости, может, в свою очередь, использоваться, чтобы раздвигать магниты по вертикали без изменения полярности или использования другой энергии.Таким образом, два постоянных магнита притягиваются друг к другу под действием силы притяжения, а затем раздвигаются без помощи внешней силы или другой энергии.
Обычно необходимо приложить внешнюю силу, чтобы разделить два постоянных магнита, которые стянулись вместе с их силой притяжения. До сих пор мы не наблюдали, чтобы два постоянных магнита последовательно притягивались и отталкивались без посторонней помощи. Эта последовательность притяжения с последующим отталкиванием подобна последовательности притяжения-отталкивания, которая возникает в электродвигателе между постоянным магнитом и электромагнитом.
Демо-версия Attract-Repel
Мы сконструировали прибор, чтобы продемонстрировать одновременное результирующее притяжение в экваториальной плоскости и результирующее отталкивание в полярной плоскости между двумя постоянными магнитами с противоположными полюсами, обращенными друг к другу. Для уменьшения трения при движении постоянные магниты были прикреплены к тележкам с восемью колесами. На каждой тележке размещено по четыре постоянных магнита.
Магниты изготовлены из неодима (NdFeB) марки 52, размерность 5.08 см в длину, 2,54 см в ширину и 1,27 см в толщину. Они были намагничены на всю толщину 1,27 см. Каждый магнит имеет Brmax 14 800 Гаусс и тяговое усилие 41,28 кг. Чтобы минимизировать магнитные помехи, тележки и рельсы были изготовлены из алюминиевого сплава, а винты и гайки — из латуни.
Результирующие силы притяжения и отталкивания были измерены с помощью цифрового датчика силы IMADA модели DS2-110. Результирующие силы, приложенные к тележкам, измерялись с интервалом 3,18 мм по горизонтальной и вертикальной траекториям движения.Были проведены измерения результирующей силы притяжения в экваториальной плоскости, ответственной за горизонтальное движение, как показано на рис. 6. Были также проведены измерения результирующей силы отталкивания в полярной плоскости, ответственной за вертикальное движение (рис. 7).
Суммарные значения силы притяжения в экваториальной плоскости и силы отталкивания в полярной плоскости представлены на рис. 8. Избыток механической энергии доступен из общей силы (механической энергии), доступной во время фаз притяжения и отталкивания.Этот излишек энергии можно использовать для работы, например, для привода электрогенератора. Приведенные здесь данные предназначены только для иллюстрации явления и не представляют оптимальных условий для максимального выхода энергии.
Соображения по конструкции двигателя
Повторение описанной здесь последовательности притяжения и отталкивания требует, чтобы магниты вернулись в свои исходные положения. Однако короткое расстояние, пройденное описанными здесь магнитами, оставляет их в пределах полей притяжения и отталкивания, ответственных за их первоначальное движение.Следовательно, возвращению магнитов в их исходное положение будут препятствовать эти остаточные силы притяжения и отталкивания соответственно.
Значительное количество механической энергии должно быть потрачено на преодоление этих сил при возврате магнитов. Эти противодействующие остаточные силы и затраты энергии на их преодоление могут быть значительно уменьшены за счет увеличения расстояния, пройденного магнитами H и V. Например (рис. 9), если магнит V перемещается 15.24 см по вертикали вместо 6,35 см, магнит H мог бы затем вернуться в горизонтальное положение в исходное положение, не встречая значительного сопротивления со стороны силы притяжения в полярной плоскости.
При увеличенных расстояниях перемещения результирующая сила притяжения в экваториальной плоскости изначально будет слишком слабой, чтобы тянуть магнит H горизонтально. На рис. 9 показано, как пары магнитов могут быть связаны друг с другом для буксировки друг друга на участке их пути. Сила отталкивания между магнитами V1 и h2 достаточно велика, чтобы магнит V1 тянул магнит h3 ближе к магниту V2, где силы притяжения сильнее.В свою очередь, сила притяжения между магнитами V2 и h3 может тянуть магнит V1 дальше от магнита h2. Движение, создаваемое двумя парами магнитов, соединенных вместе, показано на рис. 9.
Это соединение пар магнитов в различных фазах последовательности притяжения и отталкивания похоже на расположение поршней в двигателе внутреннего сгорания, в котором такт сгорания одного поршня приводит в действие такт выпуска другого поршня. Другое сходство заключается в том, что и магниты, и поршни движутся по линейным путям, поскольку они обеспечивают механическую энергию.
Механическую энергию можно сохранить, заставив магниты работать на обоих концах своего пути. Таким образом, энергия не тратится на возвращение магнитов в исходное положение для повторения цикла. Подключение четырех пар магнитов завершает цикл, обеспечивая непрерывное движение, полностью управляемое постоянными магнитами.
Здесь отмечается, что статор и ротор в обычном электродвигателе требуют нескольких пар магнитов для достижения непрерывного движения.Последовательность притяжения и отталкивания между одним магнитом статора и электромагнитом (ротором) не может создать достаточную инерцию, чтобы повернуть ротор на один полный оборот и повторить цикл. Аналогичным образом, описанный здесь метод требует использования нескольких пар постоянных магнитов для увеличения расстояния перемещения и завершения цикла.
Коммерческое приложение
Описанный здесь метод иллюстрирует, как одни только постоянные магниты могут использоваться для создания непрерывного движения и обеспечения излишка механической энергии, которую можно использовать для других целей, например, для приведения в действие электрического генератора.
По многим причинам электромагнитная энергия постоянных магнитов является очень практичным, чистым и богатым источником энергии. Было подсчитано, что электромагнитная сила на 39 порядков сильнее гравитационной силы, и ее внутренний источник многочислен. Количество энергии, необходимое для создания постоянных магнитов, незначительно по сравнению с количеством электромагнитной энергии, фактически доступной от них после их намагничивания. Железо, наиболее распространенное ферромагнитное вещество, является вторым по распространенности металлом на Земле.
Мощные магниты, содержащие неодим и самарий, не требуются для выработки практического количества чистой механической энергии с использованием описанного здесь метода. Могут использоваться другие более слабые постоянные магниты. Стабильность (коэрцитивная сила) и сила (магнитный момент) постоянных магнитов сегодня чрезвычайно высоки. Величина электромагнитных сил, возникающих между парами магнитов для генерации механической энергии, как описано здесь, ниже значения коэрцитивной силы магнитов. Следовательно, магниты останутся стабильными при нормальных условиях эксплуатации.
Будущее
Создан двигатель с постоянными магнитами, который проходит испытания. Кроме того, на двигатель подана заявка на патент, и его детали не будут доступны до тех пор, пока патент не будет выдан.
Одна особенность, которую еще предстоит определить, — это лучший способ включения и выключения двигателя. С обычным электродвигателем вы просто используете выключатель для включения питания, чтобы активировать двигатель, а затем выключите питание, чтобы остановить двигатель. Вы не можете этого сделать с двигателем, состоящим из постоянных магнитов.Рассматриваются несколько методов прерывания. Один из подходов — использовать электромагнит для торможения. Электромагнит будет запитан только во время торможения и отключен, когда двигатель работает.
Список литературы
1. Уленбек Г. Э., Гоудсмит С. Спиновые электроны и структура спектров. Природа. 117, 264-265 (1926).
2. Фоли Х., Куш П. О собственном моменте электрона. Physical Review 73, 412-412 (1948).
3. Фейнман Р. Электромагнетизм. Лекции Фейнмана по физике. 2, Глава 1 (1962).
4. М. Э. Пескин, Д. В. Шредер, Введение в квантовую теорию поля (Westview Press, Нью-Йорк, 1995).
5. Р. Пенроуз, Новый разум императора: о компьютерах, разуме и законах физики (Oxford University Press, Oxford, 1989).
6. У. Л. Эрик, Магнетизм: вводный обзор (Courier Dover Publications, Нью-Йорк, 1963).
(PDF) Компактный генератор на постоянных магнитах для гибридных автомобилей
CRESCIMBINI et al.: КОМПАКТНЫЙ ГЕНЕРАТОР PM ДЛЯ ГИБРИДНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 1177
ССЫЛКИ
[1] Э. Спунер и Б. Дж. Чалмерс, «Тороидальная обмотка, бесшумный, осевой поток,
, постоянные магниты, бесщеточные двигатели постоянного тока», в двигателях Proc. ICEM’88, т. III,
1988, стр. 81–86.
[2] Э. Спунер, Б. Дж. Чалмерс, М. М. Эль-Миссири, В. Вей и А. К. Рен-
frew, «Ходовые качества тороидальной машины с постоянными магнитами
тор», Proc. IEE 5th Int. Конф. Электрические машины и приводы, 1991,
с.36–40.
[3] А. Ди Наполи, Ф. Карикки, Ф. Крещимбини и Г. Нойа, «Критерии проектирования низкоскоростной синхронной машины с осевым потоком PM», в Proc. Int.
конф. Эволюция и современные аспекты синхронных машин, 1991,
с. 1119–1124.
[4] Э. Спунер и Б. Дж. Чалмерс, «TORUS — бесшумный тороидальный статор,
генератор с постоянными магнитами», Proc. Inst. Избрать. Англ., Pt. В, т. 139,
pp. 497–506, Nov. 1992.
[5] F.Карикки, Ф. Кресчимбини, Э. Федели и Дж. Нойа, «Проектирование и строительство прототипа осевого двигателя с постоянным током
с прямым соединением колеса для электромобилей
», в Conf. Рек. IEEE-IAS Annu. Встреча, т. I, 1994, стр. 254–261.
[6] O. Honorati, F. Caricchi, F. Crescimbini, A. Di Napoli и E. Santini,
«Электроприводы переменного тока с осевым потоком: новое решение для инновационных электрических транспортных средств
», в Proc. . 27-я Международная выставка ISATA Выделенная конф. Электрические, гибридные и
автомобилей, работающих на альтернативном топливе, 1994, стр.585–592.
[7] Ф. Карикки, Ф. Кресчимбини, А. Ди Наполи, О. Онорати и Э. Сантини,
«Компактный прямой привод на колеса для электромобилей», IEEE Ind. Appl. Mag., Т. 2, вып.
6, стр. 25–32, ноябрь / декабрь. 1996.
[8] Д. Дж. Паттерсон и Р. Спи, «Проектирование и разработка бесщеточного двигателя постоянного тока с осевым потоком
с осевым потоком и постоянным магнитом для привода колес в автомобиле
, работающем на солнечной энергии», IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 31, нет. 5, pp.
1054–1061, сен / окт. 1995 г.
[9] Т. А. Липо, Дж. Луо, А. Пикарди, Б. Пьетра и С. Тиду, «Инновационные электрические машины
для тяговых приложений», в Proc. WCRR’97, т. D,
1997, стр. 453–460.
[10] Ф. Профумо, З. Занг и А. Тенкони, «Приводы машин с осевым потоком: новое жизнеспособное решение для электромобилей
», IEEE Trans. Ind. Electron., Vol.
44, нет. 1, pp. 39–45, Feb. 1997.
[11] Ф. Карикки, Ф. Кресчимбини и О. Хонорати, «Недорогая компактная магнитная машина на
для насосов с регулируемой скоростью», IEEE
Пер.Ind. Appl., Vol. 34, нет. 1. С. 109–116, янв. / Февр. 1998.
[12] О. Онорати, Ф. Карикки, Ф. Кресчимбини и Л. Солеро, «Легкий,
компактный трехколесный электромобиль для городской мобильности», в Proc. 2-й
ПЕДЕС, 1998, стр. 797–802.
[13] Б. Дж. Чалмерс и Э. Спунер, «Генератор постоянного магнита с осевым потоком
для безредукторной ветроэнергетической системы», IEEE Trans. Energy Convers.,
т. 14, вып. 2, pp. 251–257, Jun. 1999.
[14] F.Карикки, Ф. Кресчимбини и О. Хонорати, «Модульный двигатель с осевым магнитным потоком на
для судовых пропульсивных приводов», IEEE Trans. Энергия
Конверс., Т. 14, вып. 3, стр. 673–679, сентябрь 1999 г.
[15] Р. Фиче, Ф. Карикки, Ф. Кресчимбини и О. Хонорати, «Осевой поток
Двигатель с постоянными магнитами для лифтовых систем с прямым приводом без ma-
китайская комната », в конф. Рек. IEEE-IAS Annu. Встреча, т. 1, 2000, стр.
190–197.
[16] С.Хуанг, Дж. Луо, Ф. Леонарди и Т. А. Липо, «Сравнение плотности мощности
для машин с осевым потоком на основе универсального калибровочного уравнения
», IEEE Trans. Energy Convers., Т. 14, вып. 2, pp. 185–192, Jun.
1999.
[17] A. Cavagnino, M. Lazzari, F. Profumo, A. Tenconi, «Сравнение
между структурами осевого и радиального потоков. для синхронных двигателей PM
», в конф. Рек. IEEE-IAS Annu. Встреча, 2001, с. 1611–1618.
[18] С. Хуанг, М. Айдин и Т. А. Липо, «Концептуальные машины Torus: предварительная оценка проекта
для прототипирования для двух основных топологий», в Conf. Рек.
IEEE-IAS Annu. Встреча, 2001, стр. 1619–1625.
[19] Ф. Карикки, Ф. Кресчимбини, Ф. Г. Каппони и Л. Солеро, «Perma-
, двигатель с прямым магнитом, прямой привод, стартер / генератор переменного тока с ослабленным рычажным механизмом
потокадля работы на постоянной мощности. чрезвычайно широкий диапазон скоростей
», в конф. Рек.IEEE-IAS Annu. Встреча, 2001, с. 1626–1633.
[20] А. Ди Наполи, Ф. Карикки, Ф. Кресчимбини, Ф. Г. Каппони и Л. Солеро,
«Преобразователь постоянного тока с несколькими входами для управления потоком мощности
в гибридных транспортных средствах», в Конф. Рек. IEEE-IAS Annu. Встреча, 2002, стр.
1578–1585.
[21] Ф. Сахин, А. М. Таки и А. Дж. А. Ванденпут, «Проектирование, разработка
и испытания высокоскоростной машины с осевым потоком на постоянных магнитах», в
Conf.Рек. IEEE-IAS Annu. Встреча, 2001, стр. 1640–1647.
Фабио Кресчимбини (M’90) получил степень инженера-электрика
и докторскую степень. дипломы Университета
в Риме «Ла Сапиенца», Рим, Италия, в 1982 году и
в 1987 году, соответственно.
С 1989 по 1998 год он работал на кафедре
электротехники Римского университета «La
Sapienza». В 1999 году он присоединился к кафедре
машиностроения и промышленного строительства Университета
Рома Тре, Рим. , Италия, где он в настоящее время является профессором
, профессором электрических машин и приводов.
Его исследовательские интересы включают недавно разработанные машины с постоянными магнитами
и топологии преобразователей силовой электроники для
нетрадиционных приложений, таких как приводы электромобилей и системы генерации возобновляемой энергии
.
Проф. Кресчимбини является активным членом Общества промышленных приложений IEEE
(IAS) и Общества автомобильной техники IEEE (VTS). С 2001 г.,
он является членом Правления IAS.
Аугусто Ди Наполи получил степень магистра наук. степень в области электротехники
Римского университета
«Ла Сапиенца», Рим, Италия, в 1969 году.
С 1970 по 1992 год работал на кафедре электротехники
Римского университета «Ла
». Сапиенца »в качестве доцента (с 1970 г.), доцента
(с 1980 г.) и профессора
электрических приводов (с 1986 г.). В 1992 году он присоединился к
Университета Рома Тре, Рим, Италия, в качестве специалиста по профессии
на кафедре машиностроения и промышленной техники
; где с 2002 года является начальником отдела
.Его научные интересы включают FEM-анализ электрических машин, проектирование систем управления и анализ электромагнитной совместимости электроприводов. Имеет
авторов более 90 статей, опубликованных в международных журналах и трудах конференций
.
Лука Солеро (M’98) получил степень инженера-электрика
в Римском университете «Ла
Сапиенца», Рим, Италия, в 1994 году.
С 1996 года он работал на кафедре
Машиностроение и промышленная инженерия, Университет
Рома Тре, Рим, Италия, где в настоящее время работает доцентом
.В течение 2002 г. он был приглашенным стипендиатом
в Центре систем силовой электроники
(CPES) Политехнического института Вирджинии и Университета
, Блэксбург. Его исследовательские интересы включают топологии преобразователей мощности
, моторные приводы
с постоянными магнитами и проектирование систем управления для нетрадиционных приложений
, таких как электрические и гибридные транспортные средства и системы возобновляемых источников энергии. Он имеет
соавторов более 50 опубликованных технических статей и участвовал
в нескольких государственных и промышленных проектах в области энергетики
электроники и электроприводов.
Г-н Солеро является членом IEEE Industry Applications, IEEE Power Elec-
tronics и IEEE Industrial Electronics Society.
Федерико Карикки (M’90) получил диплом инженера-электрика
и докторскую степень. дипломы Университета
Рим «Ла Сапиенца», Рим, Италия, в 1988 и 1994 годах,
соответственно.
С 1991 года он работает на кафедре электротехники
Римского университета «La
Sapienza», где в настоящее время является профессором.
Его исследовательские интересы включают анализ и проектирование
нетрадиционных электрических машин, силового электронного оборудования
и приводов двигателей с постоянными магнитами.
Проф. Карикки является членом Итальянской ассоциации инженеров-электриков и электронщиков
(AEI), Итальянской ассоциации морских
Techniques (ATENA) и Общества промышленных приложений IEEE.
Оптимизация конструкции нового типа генератора внутренних постоянных магнитов для расширителя диапазона электромобилей
Нацелен на недостатки большого потока рассеяния и низкой плотности магнитного потока радиальной магнитной цепи и тангенциальной магнитной цепи, новый тип постоянного магнита (PM ) ротор с параллельными тангенциальной и радиальной магнитопроводами.На основе закона Ома и закона магнитных цепей Кирхгофа разработаны эквивалентные магнитные цепи для полюсов ротора. Предварительно определены структурные параметры генератора. В то же время с помощью метода Тагучи и анализа методом конечных элементов полюса ротора генератора оптимизируются для улучшения магнитной плотности воздушного зазора, крутящего момента и искажения формы сигнала обратной ЭДС. Наконец, обоснованность предлагаемых методов проектирования подтверждается аналитическими и экспериментальными результатами.
1. Введение
Электромобили широко используются в повседневной жизни людей благодаря их преимуществам низкого уровня загрязнения, низкого уровня шума и нулевого выброса вредных веществ. Но ограниченный ассортимент стал узким местом, ограничивающим его развитие. До того, как технология хранения аккумуляторов электромобилей сделала крупный прорыв, добавление генератора увеличенного диапазона для электромобилей было одним из важных способов увеличения долговечности [1, 2]. Итак, генераторное устройство является ключевым компонентом системы электроснабжения электромобилей.С совершенствованием электромобиля потребление энергии возрастает, и кремниевый выпрямляющий генератор не может удовлетворить потребности электрического оборудования в потребляемой мощности. Однако генератор с постоянными магнитами возбуждается PM без обмотки электрического возбуждения и имеет преимущества простой конструкции, высокой плотности мощности, высокой надежности и т. Д., Поэтому он имеет широкую рыночную перспективу в системе электроснабжения электромобилей. [3, 4].
В литературе [5] предложен новый поверхностный и внутренний синхронный генератор с двойным радиальным постоянным магнитом, использующий метод эквивалентной магнитной цепи (ЭМС).Проанализированы магнитная проницаемость и магнитная проницаемость рассеяния генератора, определены оптимальные конструктивные параметры генератора. Одно исследование [6] показало, что при использовании метода установки уровня для оптимизации синхронного генератора с постоянными магнитами крутящий момент генератора снижается, а характеристики двигателя улучшаются. В литературе [7] предложен генератор осевой магнитной цепи, в котором полюс ротора состоит из сердечника и PM, и за счет оптимизации формы магнитного полюса содержание гармоник уменьшается.В литературе [8] представлен новый тип конструкции ротора, в котором основной магнитный поток и поток утечки PM рассчитываются методом EMC, итерация не сходится, когда железный сердечник сильно насыщен. В литературе [9] установлена модель ЭМС разомкнутой цепи для поверхностного и внутреннего синхронного двигателя с постоянными магнитами и модель ЭМС при реакции якоря. Решены магнитное поле воздушного зазора и обратная ЭДС якоря двигателя; точность аналитического расчета подтверждается результатами конечных элементов.В литературе [10] используется генетический алгоритм и оптимизация роя частиц для улучшения всесторонних характеристик двигателя, но установление и анализ решения целевой функции в этих алгоритмах довольно сложны, что не только затрудняет реализацию быстрого вычисления оптимальные параметры, но также имеет определенную локализацию в многоцелевом оптимизирующем дизайне. Однако метод Тагучи — это алгоритм локальной оптимизации, который может реализовать многокритериальную оптимизацию генератора.Он не только может реализовать быструю конструкцию генератора, но также имеет высокую точность конструкции. В последние годы он широко используется при разработке и проектировании генераторов [11, 12].
Чтобы точно спроектировать и проанализировать взаимосвязь между выходными характеристиками тангенциального и радиально-параллельного генератора постоянного магнита (ITQPMG), определены параметры магнитного полюса. При создании модели ЭМС предварительно определяются параметры магнитного полюса, а затем оптимизируются методом Тагучи.В данном исследовании параметры магнитного полюса были выбраны в качестве горизонтальных переменных. Реализована многокритериальная оптимизация выходных характеристик, таких как пиковое значение магнитной плотности воздушного зазора, коэффициент искажения формы сигнала обратной ЭДС без нагрузки и пиковое значение крутящего момента зубчатого зацепления, поэтому может быть получена оптимальная комбинация параметров для улучшения характеристик ITQPMG.
2. Определение основных параметров
Магнитная цепь обычного генератора с постоянными магнитами разделена на радиальные и тангенциальные направления.Хотя генератор радиальной магнитной цепи имеет меньшую утечку, а форма сигнала обратной ЭДС имеет хорошие синусоидальные свойства, пиковое значение плотности потока в воздушном зазоре ниже. Внутренний радиальный генератор с постоянными магнитами (IRPMG) показан на рисунке 1 (а); Когда утечка в генераторе тангенциальной магнитной цепи велика, тангенциальные магнитные полюса могут создавать определенную степень эффекта скопления магнита. Таким образом, пиковое значение плотности воздушного зазора является высоким, а коэффициент искажения формы сигнала обратной ЭДС — низким [13].Внутренний тангенциальный генератор с постоянными магнитами (ITPMG) показан на рисунке 1 (b). В этом исследовании обсуждаются преимущества двух типов PM-генератора магнитной цепи и предлагается новый тип PM-генератора, который уменьшает утечку магнетизма между магнитными полюсами и делает формы сигналов обратной ЭДС синусоидальными. Радиальный и тангенциальный потоки вместе создают магнитный поток и синтезируют его в воздушном зазоре, который имеет замечательный эффект магнитной концентрации, компенсирует депрессию сигналов обратной ЭДС и повышает эффективность генератора.Структура ITQPMG показана на рисунке 1 (c). Исходные расчетные параметры приведены в таблице 1.
| |||||||||||||||||||||||||||
3. Создание и анализ схемы ЭМС2 в соответствии с моделью
9000 характеристики топологической структуры ротора, модель ЭМС установлена в режиме холостого хода генератора.Модель состоит из двух независимых потоков магнитного потока: первый путь магнитного потока представляет собой замкнутый магнитный путь, независимо образованный тангенциальными PM, а вторые пути потока представляют собой замкнутые магнитные цепи, образованные двумя последовательными радиальными прямоугольными соединениями PM. Основной путь потока и путь рассеяния нового типа конструкции генератора с постоянными магнитами показаны на рисунке 2, а эквивалентная магнитная цепь ITQPMG показана на рисунке 3.Когда генератор работает в не- В состоянии нагрузки прямая осевая составляющая реакции якоря составляет F d = 0.Согласно закону Ома и закону Кирхгофа о магнитных цепях, мы можем установить модель ЭМС следующим образом: где F мТл — эквивалентная магнитодвижущая сила тангенциальной стали PM, H c — коэрцитивная сила PM, b mT — толщина тангенциальной стали PM в направлении намагничивания, F mQ — эквивалентная магнитодвижущая сила радиальной стали PM, F d — d осевой компонент якоря реакция, G mT — проницаемость тангенциальной стали PM, G mQ — проницаемость радиальной стали PM, G Tl — проницаемость утечки тангенциальной стали PM, G Ql — проницаемость радиальной PM стали, G r1 — проницаемость между сердечником ротора и воздушным зазором, G r2 — проницаемость ротора сердечник между двумя радиальными сталями PM, G g — проницаемость воздушного зазора между ротором и статором, G t — проницаемость зуба статора, G ts — проницаемость башмака статора, G y — проницаемость ярма статора, φ мТл — поток, обеспечиваемый тангенциальной сталью PM, φ mQ — поток, обеспечиваемый радиальной сталью PM, φ Ql — поток рассеяния радиальной стали PM, φ Tl — это поток рассеяния радиальной стали PM, а φ U — эффективный поток.
Формула расчета обратной ЭДС фазы генератора: где — частота генератора; K w — коэффициент намотки обмотки якоря; , где K d — коэффициент распределения; , где — количество пазов на полюс каждой фазы; , где Z s — количество пазов статора, а м — количество фаз, м = 3; K p — коэффициент ближнего действия; ,, где — шаг намотки; K φ — коэффициент формы волны потока воздушного зазора, K φ = 1.11; и N — витки обмотки якоря каждой фазы.
Окружной магнитный поток в воздушном зазоре, создаваемый сталью PM в роторе, можно выразить следующей расчетной формулой: где D — диаметр ротора, — коэффициент дуги механического полюса генератора, — коэффициент дуги магнитного полюса, — остаточная магнитная индукция, — осевая длина генератора.
В этой конструкции используется метод соединения звездой, поэтому обратная ЭДС без нагрузки равна номинальному напряжению, умноженному на номинальное.Таким образом, ширина тангенциальной стали PM составляет 11 мм, толщина направления намагничивания составляет 4 мм, ширина радиальной стали PM составляет 6 мм, толщина направления намагничивания составляет 2 мм, а глубина имплантации радиальный ПМ 14 мм.
4. Оптимальная конструкция полюса ротора
Размер и положение полюса ротора существенно влияют на производительность генератора с постоянными магнитами. Однако параметры магнитного полюса, рассчитанные методом ЭМС, могут быть не лучшим параметром производительности, поэтому необходимо оптимизировать конструкцию полюса ротора.Метод Тагучи — это алгоритм локальной оптимизации, который может оптимизировать несколько целей одновременно. Создав ортогональную таблицу испытаний, можно рассчитать оптимальную комбинацию параметров многокритериальной оптимизации с наименьшими затратами времени на эксперимент. В этом исследовании метод Тагучи используется для оптимизации полюсов ротора ITQPMG.
4.1. Схемы испытаний
Для генератора PM с параллельной магнитной цепью параметры PM и радиальная глубина имплантации PM имеют большое влияние на производительность [14].Следовательно, в этом исследовании есть три цели оптимизации, такие как пиковое значение крутящего момента от зубчатого зацепления ( T ), пиковое значение плотности потока в воздушном зазоре ( G ) и коэффициент искажения холостого хода. задняя ЭДС ( К r ). Ширина тангенциального ПМ ( h мТ ), толщина направления намагничивания тангенциального ПМ ( b мТ ), ширина радиального ПМ ( h mQ ), толщина направления намагничивания радиального PM ( b mQ ) и глубины имплантации радиального PM ( b ) выбираются в качестве переменных.Результаты экспериментов по матрице и конечным элементам показаны в таблице 2.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
The c Формула для расчета коэффициента искажения формы сигнала обратной ЭДС для генератора PM [15–17]: где U N — амплитуда N -й гармоники.
В соответствии с факторами и уровнями в Таблице 2 установлена экспериментальная матрица. Если традиционный метод оптимизации с одной переменной и одной целью использует эксперименты, оптимизация многопараметрического и многоцелевого генератора с постоянными магнитами может быть завершена методом Тагучи только с 16 экспериментами. Устанавливается ортогональная экспериментальная матрица влияющих факторов, и результаты экспериментов решаются с помощью программного обеспечения для анализа методом конечных элементов.Результаты экспериментальной ортогональной таблицы и решения моделирования показаны в таблице 3.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||