Исследование взаимосвязи электромагнитного момента вентильно-индукторного двигателя и геометрических элементов его магнитной системы

Александр Дмитриевич Петрушин, Анастасия Владимировна Шевкунова, Владислав Юрьевич Смачный

Аннотация


Вентильно-индукторные машины, являющиеся главной составляющей вентильно-индукторного электропривода, – перспективный и недостаточно исследованный электромеханический преобразователь энергии. Данный тип электрических машин имеет возможность расширения своей области применения практически во всех отраслях промышленности. Для создания вентильно-индукторного электропривода, конкурентоспособного на мировом рынке, имеющего высокие технико-экономические показатели, необходимо иметь достоверную, научно обоснованную информацию о взаимосвязи и степени влияния геометрических переменных магнитной системы и среднего значения электромагнитного момента. Цель данной статьи состоит в определении силы и направления связи среднего значения электромагнитного момента и варьирующихся значений геометрических размеров элементов активной части исследуемой машины. По результатам корреляционного анализа установлена степень влияния рассматриваемых конструктивных параметров активной части на среднее значение электромагнитного момента. Расчет численной величины момента осуществлялся посредством пакета прикладных программ MATLAB, взаимодействующей с программой по расчету и визуализации магнитных полей FEMM версии 4.2. Также для получения числовых значений момента был использован стохастический метод, основанный на алгоритме Монте-Карло. Проведенные в статье исследования позволяют судить о наличии соответствующей связи между исследуемыми конструктивными элементами магнитной системы и значением электромагнитного момента, а также об определенной степени их воздействия на формирование его величины.


Ключевые слова


вентильно-индукторный двигатель; активная часть; геометрические размеры; электромагнитный момент; корреляционный анализ; зависимость; коэффициент детерминации

Полный текст:

PDF

Литература


Petrushin A.D., Shaykhiev A.R. [Reducing the Pulsation of the Electromagnetic Moment of the Traction Switched-Reluctance Drive with a Phase Overlap of 90 Electrical Degrees]. Vestnik RGUPS, 2004, no. 3, pp. 111–113. (in Russ.)

Ptakh G.K. [Switched-Reluctance Reactive Electric Drive of Medium and High Power: Foreign and Domestic Experience]. Electrical Engineering: Online Electronic Scientific Journal [Russian Internet Journal of Electrical Engineering], 2015, vol. 2, no. 3, pp. 23–33 (in Russ.) DOI: 10.24892/rijee/20150305

Korolev V.V. [Switched-Reluctance Electromechanical Converters in a Modern Car]. Mezhdunar. nauch.-tekhn. konf. AAI “Avtomobile- i traktorostroenie v Rossii: prioritety razvitiya i podgotovka kadrov” [International. Scientific-Technical Conf. AAI “Automobile and Tractor Construction in Russia: Development Priorities and Training”]. Moscow, MSTU “MAMI” Publ., 2010, vol. 3, pp. 46–54. (in Russ.)

Kolomeytsev V.L., Pakhomin S.A., Kraynov D.V., Pakhomin L.S., Prokopets A.I., Rednov F.A. [Switched-Reluctance Electric Drive of the Trolleybus]. Trudy VIII Mezhdunarodnoy (XIX Vserossiyskoy) konferentsii po avtomatizirovannomu elektroprivodu AEP-2014 [Proceedings of the VIII International (XIX All-Russian) Conference on Automated Electric Drive AEP-2014]. Saransk, 2014, vol. 2, pp. 200–205. (in Russ.)

Kocan S., Rafajdus P. Dynamic Model of High Speed Switched Reluctance Motor for Automotive Applications. 13th International Scientific Conference on Sustainable, Modern and Safe Transport (TRANSCOM 2019), Slovak Republic, 2019, vol. 40, pp. 302–309. DOI: 10.1016/j.trpro.2019.07.045

Karnaukhov N.F., Dzayan G.V., Rusin N.V. [Mathematical Model of a Mechatronic System's Switched -Jet Engine with Single-Pulse Power Supply]. Matematicheskie metody v tekhnike i tekhnologiyakh (MMTT-21): sb. tr. XXI mezhdunar. nauch. konf. [Mathematical Methods in Engineering and Technology (MMTT-21)]. Saratov, 2008, vol. 7, pp. 25–27. (in Russ.).

Shevkunova A.V. [Design of a Switched-Reluctance Motor as a Unit of a Controlled Drive System Using Optimization Algorithms]. Internet-journal Science of Science, 2016, vol. 8, no. 4. Available at: http://naukovedenie.ru/PDF/47TVN416.pdf (accessed 21.05.2020). (in Russ.)

Usman Jamil M., Kongprawechnon W., Chayopitak N. Average Torque Control of a Switched Reluctance Motor Drive for Light Electric Vehicle Applications. 20th IFAC World Congress, 2017, vol. 50, no. 1, pp. 11535–11540. DOI: 10.1016/j.ifacol.2017.08.1628

Brumercikova E., Bukova B. The Regression and Correlation Analysis of Carried Persons by Means of Public Passenger Transport of the Slovak Republic. LOGI 2019 – Horizons of Autonomous Mobility in Europe, Slovakia, 2020, vol. 44, pp. 61–68. DOI:10.1016/j.trpro.2020.02.010

Altman M. A More Scientific Approach to Applied Economics: Reconstructing Statistical, Analytical Significance, and Correlation Analysis. Economic Analysis and Policy, 2020, vol. 66, pp. 315–324. DOI: 10.1016/j.eap.2020.05.006

Neuymin V.G., Erokhin P.M., Maksimenko D.M. [Verification of the Circuit Binding Model and Identification of Gross Errors in Telemetry Data in PC “RASTRWIN3”]. Bulletin of the South Ural State University,

Ser. Power Engineering, 2016, vol. 16, no. 1, pp. 24–29. (in Russ.) DOI: 10.14529/power160104

Zhou Y., Chen D.-R. The Optimal Rate of Canonical Correlation Analysis for Stochastic Processes. Journal of Statistical Planning and Inference, 2020, vol. 207, pp. 276–287. DOI: 10.1016/j.jspi.2020.01.003

Petrushin A.D., Kashuba A.V., Shevkunova A.V. Optimizatsiya VIM [Optimization of SRM]. Computer Program, no. 2016618039, 2016.

Petrushin A.D., Kashuba A.V. Dynamic Optimization of Switched-Reluctance Motors. Russian Engineering Research, 2018, vol. 38, no. 9, pp. 705–706. DOI: 10.3103/S1068798X1809023X

Kashuba A.V. [Optimization Method for Forming Geometric Dimensions of the Tooth Zone of a Switched Reluctance motor]. Transportation Systems and Technology, 2020, vol. 5, no. 1, pp. 30–47. (in Russ.) DOI: 10.17816/transsyst20195100-00

Dufek J., Mickus I. Optimal Time Step Length and Statistics in Monte Carlo Burnup Simulations. Annals of Nuclear Energy, 2020, vol. 139. DOI: 10.1016/j.anucene.2019.107244

Tian С., Hu X. Mathematical Modeling of Security Impact Analysis of Communication Network Based on Monte Carlo Algorithm. Computer Communications, 2020, vol. 157, pp. 20–27. DOI: 10.1016/j.comcom.2020.04.005

Jentzscha Е., Gülb Ö., Öznergiz E. A Comprehensive Electric Field Analysis of a Multifunctional Electrospinning Platform. Journal of Electrostatics, 2013, vol. 71, no. 3, pp. 294–298. DOI: 10.1016/j.elstat.2012.12.007

Kashuba A.V. [Features of Computer Simulation of Electromagnetic Processes in a Switched Reluctance Motor]. Transport: nauka, obrazovanie, proizvodstvo (Transport-2017) [Transport: Science, Education, Production (Transport-2017)]. Rostov-on-Don, 2017, pp. 145–149. (in Russ.)

Hitoshi Takinami А., Borges Cruz Bruno R., Soaresde Lima L. Design, Simulation and Development of

a Magnetic Levitation System (MAGLEV). Results in Physics, 2020. DOI: 10.1016/j.rinp.2020.103115




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power200212

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.