РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ГЕНЕРАТОРОВ МОЩНОСТЬЮ ДО 10 кВА ДЛЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

А. А. Евдокимов, В. И. Чарыков, Р. Р. Саттаров, С. Г. Игнатьев, А. А. Городских

Аннотация


На территории Российской Федерации наиболее энергозависимые регионы расположены
в континентальной Евразийской зоне. Уральский федеральный округ характеризуется
малыми значениями скорости ветра 1,5–5,5 м/с и разнообразной направленностью ветро-
вых потоков. Разрабатываемый электрический генератор для преобразования механической
энергии ветра в электрическую в условиях слабых ветров представляет собой синхронную
машину с постоянными магнитами, обладает высоким КПД, низкими оборотами и скоро-

стью вращения, надежностью и простотой изготовления конструкции. Применение магни-
тоэлектрического генератора в составе ветросиловых установок (ВСУ) позволяет повысить
эффективность электроснабжения потребителей. Теоретическая ценность работы заключа-
ется в том, что произведен расчет магнитной системы магнитоэлектрического генератора с
учетом конструктивных его особенностей, а именно применения высокоиндуктивных
постоянных магнитов в металлокомпозитном корпусе. Разработан экспериментальный
образец генератора, который установлен на ветросиловую установку мощностью 8 кВА.
Постоянные магниты: материал — неодим-железобор, коэрцитивная сила по намагничен-
ности 950 кА/м, остаточная индукция 1,2 Тл, форма в виде прямоугольной призмы: ширина
12 мм, длина 230 мм, высота 10 мм. Постоянные магниты в количестве 60 штук крепятся
на поверхности стального цилиндрического ротора с внешним диаметром 370 мм, толщи-
ной 10 мм в отфрезерованных пазах глубиной 2 мм. Полярность магнитов чередуется.
Расчет магнитного поля выполнен методом конечных элементов. Произведен расчет маг-
нитной системы магнитоэлектрического генератора, позволяющего рассмотреть распреде-
ление магнитной индукции на верхней поверхности металлокомпозитного статора и в ста-
торной обмотке на расстоянии 8 мм от неодимовых магнитов. Распределение нормальной
составляющей магнитной индукции по линии, проходящей по середине катушки близко к
синусоидальному. Результаты расчета магнитной системы позволяют разработать промыш-
ленный образец электрического генератора с требуемыми параметрами.


Полный текст:

PDF

Литература


Андреева Е.Г., Беляев П.В., Семи-

на И.А. Программа расчета магнитного

поля системы открытого типа // Навигатор в

мире науки и образования. 2012. № 4–7

(20–23). С. 165–166.

Пат. 135460 Российская Федерация,

МПК Н 02 К 19/22, Н 02 К 1/16, Н 02 К 1/28.

Электрический генератор / С.Г. Игнатьев,

А.А. Евдокимов.

/07; заявл.

06.2013; опубл. 10.12.2013, Бюл. 34. 7 с.: ил.

Нейман Л.А., Петрова А.А., Ней-

ман В.Ю. К оценке выбора типа электромаг-

нита по значению конструктивного фактора

// Известия

вузов. Электромеханика. 2012.

№ 6. С. 62–64.

Пеккер И.И. Физическое моделирование

электромагнитных механизмов. М.:

Энергия,

64 с.

Демирчян К.С. Моделирование маг-

нитных полей. Л.: Энергия, 1974. 288 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.