Исследование и расчет электромеханических характеристик электросамоката

Елена [Elena] Михайловна [M.] Соколова [Sokolova]; Артем [Artem] Дмитриевич [D.] Белов [Belov]

doi:10.24160/1993-6982-2022-2-77-85

Елена Михайловна Соколова
Артем Дмитриевич Белов

DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2022-2-77-85

Ключевые слова: электросамокат, постоянные магниты, механическая характеристика, рабочие характеристики

Аннотация

Приведена конструкция электросамоката. Показана целесообразность использования двигателя обращенного типа с внешним ротором, являющимся частью колеса. На внутренней поверхности ротора, обращенной к воздушному зазору, расположены постоянные магниты с большим числом пар полюсов. Данная конструкция позволяет развивать низкие скорости и избавляет от механических редукторов.

Рассмотрим выбор главных размеров ротора на основе удельной касательной силы. Статор состоит из корпуса сердечника с обмоткой, обычно трехфазной. В двигателях самоката целесообразна сосредоточенная обмотка с дробным q, наматывающаяся вокруг зубца и образующая на нем отдельную катушку, принадлежащую к одной из фаз. В подобной обмотке не пересекаются концевые витки, её лобовые части намного короче, чем у распределенных обмоток. Обмотка статора питается от инвертора, управляемого синхронно с вращением ротора (ДПР). Рассматриваемый электромеханический преобразователь ничем не отличается от обычной синхронной машины. Режим работы с постоянством момента нехарактерен для двигателя самоката. При изменении режима работы, например, при переходе на другой участок пути, все процессы развиваются аналогично тем, которые имеют место в обычных двигателях постоянного тока. Для подтверждения этого дан расчет двигателя, определены его параметры. Создан алгоритм расчета механических и рабочих характеристик самоката.

Сведения об авторах

Елена Михайловна Соколова

кандидат технических наук, доцент кафедры электромеханики, электрических и электронных аппаратов НИУ «МЭИ», e-mail: SokolovaYM@mpei.ru

Артем Дмитриевич Белов

студент 5-го курса кафедры электромеханики, электрических и электронных аппаратов НИУ «МЭИ», e-mail: BelovAD@mpei.ru

Литература

1. McCallum R.W. e. a. Practical Aspects of Modern and Future Permanent Magnets // Annual Rev. Materials Research. 2014. V. 44. Pp. 451—477.
2. Смилянец Л.В., Литвиненко Т.П. Использование индивидуальных экологичных транспортных средств в улично-дорожной структуре населенного пункта // Новые идеи нового века: Материалы Междунар. науч. конф. Хабаровск: Изд-во Тихоокеанского гос. ун-та, 2013. Т. 2. С. 428—433.
3. Агеев А.Н., Айтенов А.А., Чебоксаров А.Н. Классификация двухколесного электротранспорта в различных странах мира // Техника и технологии строительства. 2020. № 2(22). С. 4—8.
4. Грухлер Г. Кранц Й., Завишка Т. Системы электропривода для транспортных средств — концепции, примеры энергосбережения // Электротехнические и компьютерные системы. 2011. № 3(79). С. 123—127.
5. Ostroverkhov M. Trinchuk D. Study into Energy Efficiency of the Drive of Electric Vehicles with an Independent Power Supply Depending on the Configuration of the Power Source // Technology Audit and Production Reserves. 2018. V. 4. No. 1(42). Pp. 45—50.
6. Libert F. Design, Optimization and Comparison of Permanent Magnet Motors for a Low-speed Direct-driven mixer. Stockholm: Royal Institute of Technology, 2004.
7. Lindegger M. Economic Viability, Applications and Limits of Efficient Permanent Magnet Motors. Switzerland: Swiss Federal Office of Energy, 2009.
8. Шевченко А.Ф., Честюнина Т.В. Анализ магнитодвижущих сил дробных зубцовых обмоток электрических машин // Электротехника. 2009. № 12. C. 3—7.
9. Бухгольц Ю.Г., Приступ А.Г., Честюнина Т.В. К вопросу расчета индуктивностей дробных зубцовых обмоток // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. 2012. № 1. С. 48—52.
10. Евстратов А.Э. Обзор возможных систем управления электроприводом на базе синхронного двигателя с постоянными магнитами // Энергетика и энергосбережение: теория и практика: Сборник материалов I Всерос. науч.-практ. конф. Кемерово: Изд-во Кузбасского гос. техн. ун-та им. Т.Ф. Горбачева, 2014. С. 71.
11. Давыдкин М.Н. Разработка модели синхронного двигателя на постоянных магнитах для электропривода транспортных средств // Наука и производство Урала. 2016. № 12. С. 48—52.
12. Петров Г.Н. Электрические машины. Ч. 2. Асинхронные и синхронные машины. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1968.
13. Копылов И.П. и др. Проектирование электрических машин. М.: Высшая школа, 2002.
14. Gieras Ja.E., Wing M. Permanent Magnet Motor Technology. N.-Y.: Marcel Dekker Inc, 2002.
---
Для цитирования: Соколова Е.М., Белов А.Д. Исследование и расчет электромеханических характеристик электросамоката // Вестник МЭИ. 2022. № 2. С. 77—85. DOI: 10.24160/1993-6982-2022-2-77-85.