Разработка принципов создания электрических машин псевдопрямого привода для ветроагрегата

В отчёте представлены результаты выполнения проекта РНФ 23-79-01005. В проекте разработана новая топология электрической машины. Ключевым отличием от известных является повышенный момент на единицу объёма магнитной системы 160 кн•м/м 3 против 30–50 кн•м/м 3 у традиционной машины с постоянными магнитами. Разработанная топология не требует сложных систем охлаждения обмотки для достижения отмеченных значений удельного момента. Токовая нагрузка соответствует естественному воздушному охлаждению. Полученный прирост удельного момента достигается интеграцией в магнитную систему магнитного редуктора. Магнитный редуктор работает как бесконтактный трансформатор момента, увеличивая электромагнитный момент в передаточное число раз. В отличие от известных решений, в проекте впервые показана возможность построения машины на основе циклоидальной магнитной передачи и электрической машины с катящимся ротором. Таким образом удалось увеличить передаточное отношение с традиционных 10–15 до 100 и получить значимый прирост в удельных характеристиках. Проведенные динамические расчёты показали, что машина, будучи гибридом редуктора и двигателя или же мультипликатора и генератора в зависимости от режима работы, имеет высокое значение электромагнитного КПД более 97 %. Характерной особенностью предложенной конструкции является естественное экранирование постоянных магнитов от обмотки статора, благодаря чему они защищены от размагничивания и могут быть выполнены минимальной толщины, что улучшает материалоёмкость. Машина обладает низким приведённым моментом инерции ротора, за счёт чего имеет уникальные динамические характеристики.