ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ СИЛ ОДНОСТОРОННЕГО МАГНИТНОГО ПРИТЯЖЕНИЯ НА НАДЕЖНОСТЬ ПОДШИПНИКОВОГО УЗЛА ВЕНТИЛЬНО-ИНДУКТОРНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Е.Е. Мирошниченко

doi:10.14529/power220305

Авторы

Е.Е. Мирошниченко Ростовский государственный университет путей сообщения, Ростов-на-Дону, Россия

DOI:

https://doi.org/10.14529/power220305

Ключевые слова:

вентильно-индукторная электрическая машина, неравномерный воздушный зазор, сила одностороннего магнитного притяжения, силы дисбаланса, подшипники, допуски на изготовление, надежность

Аннотация

В качестве предмета исследований в работе рассмотрена вентильно-индукторная электрическая
машина с неравномерным воздушным зазором. Основной задачей исследований является оценка влияния сил одностороннего магнитного притяжения на надежность подшипникового узла при различных вариантах расположения ротора. В данной статье учитывается взаимное влияние сил одностороннего магнитного притяжения и сил
дисбаланса. Для расчета магнитного поля использован метод конечных элементов. Исследования проведены для
вентильно-индукторной машины, в которой ось вращения совмещена с осью симметрии статора либо смещена
вместе с осью симметрии ротора. Получены значения результирующей силы одностороннего магнитного притяжения, существенно превышающей допустимые значения. Предложен алгоритм расчета характеристик вентильноиндукторной электрической машины, который учитывает допуски на изготовление элементов ее конструкции.
Алгоритм позволяет скорректировать требования к используемым подшипникам, обеспечить требуемый уровень
надежности вентильно-индукторной электрической машины и прогнозировать уровень вибрации и шума.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Опыт создания вентильных индукторных машин и вентильных машин с постоянными магнитами и их применение в электротрансмиссиях / С.А. Пахомин, Ф.А. Реднов, Д.В. Крайнов и др. // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2017. Т. 60, № 3. С. 5–11. DOI: 10.17213/0136-3360-2017-3-5-11

Птах Г.К. Вентильно-индукторный реактивный электропривод средней и большой мощности: зарубежный и отечественный опыт // Электротехника: сетевой электронный научный журнал. 2015. № 2 (3). С. 23–33.

Шумов Ю.Н., Сафонов А.С. Энергосберегающие электрические машины для привода электромобилей (обзор зарубежных разработок) // Электричество. 2016. № 1. С. 55–66.

Козаченко В.Ф, Остриров В.Н., Лашкевич М.М. Электротрансмиссия на базе вентильноиндукторного двигателя с независимым возбуждением // Электротехника. 2014. № 2. С. 54–60.

Hou R., Yang Y., Emadi A. Hybrid Electric Locomotive Powertrains // IEEE Conference and Expo Transportation Electrification Asia-Pacific (ITEC Asia-Pacific). 2014. P. 1–6. DOI: 10.1109/ITEC-AP.2014.6940843

Обзор подходов к снижению пульсаций электромагнитного момента вентильно-индукторного двигателя методами математического моделирования / Н.Ф. Карнаухов, М.Н. Филимонов, Д.А. Статовой и др. // Вестник Донского государственного технического университета. 2016. № 85 (2). С. 51–58. DOI: 10.12737/19688

A Review on Machine Topologies and Control Techniques for Low-Noise Switched Reluctance Motors in Electric Vehicle Applications / Chun Gan, Jianhua Wu, Qingguo Sun et al. // IEEE Access. 2018. No. 6. P. 31430– 31443. DOI: 10.1109/ACCESS.2018.2837111

Lin, Feng-Chieh; Yang, Sheng-Ming. Instantaneous Shaft Radial Force Control with Sinusoidal Excitations for Switched Reluctance Motors // IEEE Transactions on Energy Conversion. 2007. No. 22 (3). P. 629–636. DOI: 10.1109/TEC.2006.881394

Simultaneous Torque and Radial Force Ripple Mitigation in DQ Controlled Switched Reluctance Machines/ O. Gundogmus, L. Vadamodala, Y. Sezer et al. // IEEE International Electric Machines & Drives Conference (IEMDC). 2019. P. 260–265. DOI: 10.1109/IEMDC.2019.8785104

Петрушин А.Д., Шевкунова А.В., Кашуба А.В. Оптимизация активной части вентильноиндукторного двигателя методом Нелдера – Мида // Известия Томского политехнического университета.

Инжиниринг георесурсов. 2016. № 327 (6). С. 83–92.

Patent CN 101546948A. Switched reluctance motor capable of actively controlling rotor vibration / Changsheng Zhu, Dan Zhou. No. 200910098172.6; decl. 05.05.2009; publ. 30.09.2009.

Investigation of Skewing Effects on the Vibration Reduction of Three-Phase Switched Reluctance Motors / Chun Gan, Jianhua Wu, Mengjie Shen et al. // IEEE Transactions on Magnetics. 2015. No. 51. P. 1–9. DOI: 10.1109/TMAG.2015.2441035

Challenges Faced by Electric Vehicle Motors and Their Solutions / Z. Wang, T.W. Ching, S. Huang et al. // IEEE Access. 2021. Vol. 9. P. 5228–5249.

Глинкин, С.А., Захаров А.В. Опыт конструирования и освоения производства опытно-промышленной партии вентильно-индукторных двигателей // Вестник ИГЭУ. 2015. Вып. 1. С. 14–19.

Analytical Calculation of Temporal and Circumferential Orders of Radial Force Density Harmonics in External-Rotor and Internal-Rotor Switched Reluctance Machines / J. Liang et al. // IEEE Open Journal of Industry Applications. 2021. Vol. 2. P. 70–81. DOI: 10.1109/OJIA.2021.3071157

Radial Force Analytic Modeling for a Novel Bearingless Switched Reluctance Motor When Considering

Rotor Eccentricity / Xilian Wang, Baoming Ge, Wang Jin, Fernando J. T. E. Ferreira // Electric Power Components and Systems. 2014. No. 42 (6). P. 544–553. DOI: 10.1080/15325008.2014.880968

Current Profile Optimization Method for Simultaneous DC-Link Current Ripple and Acoustic Noise Minimization in Switched Reluctance Machines / O. Gundogmus et al. // IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE). 2020. P. 5574–5579. DOI: 10.1109/ECCE44975.2020.9235609

Research on Vibration Reduction of Switched reluctance motor / Y. Xie, Z. Ma, Y. Xu et al. // 2020 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE). 2020. P. 2072–2080. DOI: 10.1109/ECCE44975.2020.9235614

Petrushin A., Miroshnichenko E., Tchavychalov M. Increasing the Field Reliability of Traction Switched Reluctance Motor Drive of Railway Rolling Stock // Journal of Engineering and Applied Sciences. 2015. No. 10 (5). P. 102–106. DOI: 10.3923/jeasci.2015.102.106

Мирошниченко Е.Е. Тяговый вентильно-индукторный двигатель с улучшенными показателями надежности подшипниковых узлов для электрического подвижного состава // Транспортные системы и технологии. 2021. No. 7 (2). C. 97–105. DOI: 10.17816/transsyst20217297-105