Оптимизация ротора магнитоэлектрической синхронной машины с полюсными наконечниками в форме дуги эллипса

Аннотация

В статье выполнена оптимизация ротора синхронной машины с тангенциально намагниченными магнитами, форма полюсных наконечников которого соответствует дуге эллипса. Моделирование магнитной цепи синхронной машины выполнено в программе FEMM. Решение оптимизационной задачи осуществлялось методом покоординатного спуска. По каждой координатной оси минимальное значение целевой функции определялось методом дихотомии. Допустимые диапазоны изменения варьируемых величин, которые задают размеры конструктивных элементов ротора, были учтены в виде границ отрезков в методе дихотомии по каждой координатной оси. Рассчитаны оптимальные значения размеров постоянных магнитов и полюсных наконечников на роторе, заданных по форме в виде дуги эллипса для четырехполюсной машины. Выполнено сравнение кривых нормальной составляющей магнитной индукции вдоль внутренней расточки сердечника статора синхронной машины с полюсными наконечниками в виде дуги окружности и в виде дуги эллипса. Изготовлен макетный образец четырехполюсной электрической машины с постоянными магнитами на роторе, получены кривые ЭДС обмотки статора на холостом ходу.