Разработка прототипов технических и технологических решений для создания комбинированных роторов высокоскоростных турбогенераторов с возбуждением от постоянных магнитов

Объект разработки - ротор высокоскоростного турбогенератора микротурбинной установки, являющейся основой для создания перспективных систем малой энергетики. Цель исследования - разработка методики проектирования и технологии изготовления роторов высокоскоростных турбогенераторов с возбуждением от постоянных магнитов, необходимых для создания отечественных установок малой мощности, превосходящих зарубежные аналоги по показателям удельной мощности. На первом этапе выполнения проекта проведен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИЭР. Выполнены патентные исследования для проверки уровня техники и маркетинговые исследования с целью изучения перспектив коммерциализации высокоскоростных турбогенераторов с возбуждением от постоянных магнитов. Проведен анализ распределения параметров магнитного поля комбинированных роторов высокоскоростных турбогенераторов с возбуждением от постоянных магнитов. Показано, что наилучшими показателями обладают составные конструкции роторов с комбинированным бандажом. Эти конструкции обеспечивают наилучшие магнитные характеристики роторов турбогенераторов. При этом, по сравнению с традиционно применяемой безвальной конструкцией, в составных конструкциях объем дорогостоящих постоянных магнитов значительно меньше, что позволяет говорить о более низкой стоимости материалов для изготовления ротора электрической машины.