ТРИСТУПЕНЕВА ЕЛЕКТРИЧНА МАШИНА З ВНУТРІШНІМ ТА ЗОВНІШНІМ РОТОРОМ: ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ПОКАЗНИКІВ КЕРОВАНОСТІ

Abstract

Розглянуто дві структури електричних машин з трьома ступенями свободи обертального руху ротора – з зовнішнім та внутрішнім ротором, що утримується на внутрішньому кардановому підвісі. Для порівняльного аналізу обрано симетричну в трьох площинах магнітну систему і обґрунтовано такий вибір. Сформульовано обмеження, що дають змогу розглядати ротор як консервативну механічну систему, а також вважати магнітне поле в електричній машині магнітостатичним. Наведено математичні моделі обертального руху тіла з нерухомим центром мас, а також силової взаємодії магнітного поля постійного магніту, розташованого на роторі, та обмотки управління, розташованої на статорі. Проаналізовано особливості розподілу електромагнітних зусиль у обох структурах і показано більшу ефективність формування цих зусиль у структурі з внутрішнім ротором. Отримано вирази для складових електромагнітного моменту задля використання їх в інтерфейсі «COMSOL Multiphysics». Проаналізовано примусовий прецесійний рух для обох структур у випадку рівності радіусів обмоток управління і випадку однакових габаритів магнітних систем. Визначено, що структура із зовнішнім магнітопроводом здатна забезпечити на порядок меншу кутову швидкість прецесійного руху і, в той же час, настільки ж менший розмах нутації. Бібл. 14, рис. 10.

Keywords

• триступенева електрична машина
• гіростабілізація
• електромагнітний момент
• обмотка управління
• прецесія
• нутація