THE METHODIC OF CALCULATING THE CURRENT DENSITY DISTRIBUTION IN THE DISK-SHAPED ROTOR OF ELECTRODYNAMIC BRAKE

• Datum: 2018
• 1. Verfasser: Tsygankova, G.
• Format: Artikel
• Sprache: Ukrainian
• Veröffentlicht: Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2018
• Schlagworte: electromagnetic field; current density; electrodynamics brake.
• Online Zugang: https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/181
• Назва журналу: Vidnovluvana energetika

В статті розглядається дискове електродинамічне гальмо, яке може використовуватися для регулювання обертів ротора вітроенергетичних установок малої потужності. Завдяки простій конструкції і невеликим розмірам, гальмо зручно інтегрується в робочі органи вітроустановок. Прийнято, що стаціонарне неоднорідне магнітне поле збуджується постійним струмом кільцевої обмотки індуктора із зубцево-пазовою робочою поверхнею. Запропоновано методику розрахунку густини струму в роторі електродинамічного гальма дископодібної форми з повітряним робочим зазором при зубцево-пазовій конфігурації магнітопроводу статора з урахуванням товщини диску. Для розв’язання системи рівнянь в роторі і повітряному проміжку прийнято модель заміни індуктора з двосторонньою зубчатістю рівномірним проміжком, утвореним плоскими гладкими поверхнями індуктора, на яких розміщені уявні поверхневі струми, що й обумовлюють неоднорідність магнітного поля. Поверхневу щільність уявних струмів вибрано в залежності від гармонічного складу напруженості магнітного поля в робочому зазорі при нерухомому роторі. Систему рівнянь електромагнітного поля в електропровідному середовищі приведено до рівнянь відносно компонент гармонічної складової густини струму, записаних в циліндричній системі координат. Систему зведено до рівняння в частинних похідних другого порядку відносно радіальної компоненти густини струму. Отримано розв’язок цього рівняння – формулу для розрахунку густини струму в дисковому роторі в залежності від його розмірів по заданому початковому значенню гармонічної складової магнітної індукції в робочому зазорі при неру-хомому роторі. Приведені співвідношення щодо розрахунку втрат по густині струмів дозволяють визначити електромаг-нітний момент. Оскільки частота обертання явно входить у вираз для електромагнітного моменту, то можна оцінити поведінку вітросилової установки, оснащеної таким гальмом, при раптовій зміні швидкості вітру. Знайдені аналітичні співвідношення щодо характеристик електромагнітного поля дають можливість провести їхній аналіз і вирішити питання розрахунку розмірів та розробки конструкції таких дископодібних пристроїв для практичного застосування у вітросилових енергетичних установках.