Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Генератор с ротором на сборке Халбаха

сборка Халбаха, массив Халбаха, электрическая машина синхронный генератор, постоянный магнит

Возбуждение магнитной системы со стороны ротора осуществляется за счёт сборки Халбаха. Сборка Халбаха - особая последовательность постоянных магнитов, которая усиливает магнитное поле с одной из сторон сборки.

Тип задачи:
Плоско-параллельная задача магнитного поля переменных токов.

Геометрия модели:

Дано
Количество витков в пазу w = 90
Коэрцитивная сила магнита 730 кА/м
Число пар полюсов статорной обмотки генератора 2p = 4
Скорость вращения ротора n = 750 об/мин

Задание
Рассчитать ЭДС холостого хода генератора, построить картину магнитного поля.

Решение
Для определения напряжения холостого хода генератора вычислим зависимость потокосцепления фазы на 1 виток Ф для полукатушек А- и А+ от угла поворота ротора φ. Для этого потребуется решить серию задач с разным положением ротора. Расчеты можно автоматизировать, используя утилиту LabelMover.
Дальнейшие вычисления проведем используя электронные таблицы Excel. При вычислении ЭДС производная определяется, как отношение приращение потока ΔΦ к приращению угла поворота Δφ:
ЭДС = -w * dФ/dt = -w · ΔФ / (Δt),
где Δt - это время поворота ротора на угол Δφ: Δt = Δφ / (360°·n/60).

Результаты
Расчет потокосцепления в LabelMover с приращением Δφ=1 градус. Время поворота ротора на 1 градус составляет Δt = 1° / (360°·750/60) = 2/9 мс.

Суммарная ЭДС катушки фазы получается сложением, с учетом направления, ЭДС отдельных полукатушек.