Проектирование вентильных индукторных двигателей

 ВВЕДЕНИЕ

    В последние годы вентильные индукторные двигатели (ВИД) находят все большее и большее применение в различных отраслях техники и промышленности. Однако плохо отработанные методики и небольшой опыт проектирования приводят к разрозненным, а иногда и противоречивым рекомендациям по проектированию ВИД, что является сдерживающими факторами их распространения.

    Процесс проектирования любой электрической машины (ЭМ) является, как правило, многоуровневым. Первым этапом ­– первым уровнем – проектирования является приближенное, эскизное проектирование, не требующее больших затрат усилий и времени, но дающее возможность с определенной точностью оценить энергетические, массогабаритные и функциональные возможности проектируемого двигателя. Эскизное проектирование позволяет оценить возможный диапазон изменения габаритов и наиболее выгодных размерных соотношений, а также других показателей, являющихся отправной точкой для более детального этапа проектирования.

    Второй уровень проектирования основан, как правило, на более точных соотношениях, часто включает в себя поверочный расчет ЭМ по исходным данным, полученным на первом этапе проектирования, с последующим их уточнением. Обычно этот этап основан на значительно меньшем количестве допущений и дает более достоверные результаты, но требует больших ресурсов и вычислительных затрат.

    Многоуровневая система проектирования может состоять из двух и более уровней. Важно отметить, что более низкий уровень проектирования, позволяющий приближенно определить исходные данные для следующего уровня, существенно уменьшает затраты проектирования на более высоком уровне выполнения проекта.

    Кроме того, многоуровневая система позволяет построить методику проектирования, основанную на простом алгоритме поиска наилучшего варианта и с наименьшим количеством рекомендаций, построенных на имеющемся опыте проектирования. Это является очень важным фактором в том случае, когда такой опыт еще не накоплен или выполняется нестандартный проект, для которого имеющиеся рекомендации непригодны.

    В данном пособии предлагается разработанная авторами простая методика учебного проектирования, которую можно считать первым этапом многоуровневой системы проектирования ВИД и которая дает возможность лучше понять принцип действия и особенности проектирования двигателей рассматриваемого типа.

    Последующими этапами проектирования, а также, в частности, и заключительным, могут стать, например, уточненные расчеты, основанные на моделировании электромагнитных полей ВИД с помощью конечно-элементных пакетов.