Розрахунок параметрів електричного двигуна з аксіальним магнітним потоком як виконавчого органу автомобільних систем

Автор(и)

  • Андрій Нечаус Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 61002, Україна, м. Харків, вул. Ярослава Мудрого, 25, Україна https://orcid.org/0000-0001-8833-0802

DOI:

https://doi.org/10.30977/VEIT.2024.25.0.3

Ключові слова:

електричний двигун з аксіальним магнітним потоком, електричний двигун з постійними магнітами, електричний двигун з друкованими обмотками, збірка Хальбаха, автомобільне обладнання

Анотація

У статті викладено результати розробки електричного двигуна з аксіальним магнітним потоком з постійними магнітами та друкованими обмотками, призначеного для використання як виконавчого механізму автомобільних систем. Наведено пропоновану конструкцію такого двигуна, результати розрахунків параметрів друкованої статорної обмотки, збірки постійних магнітів, а також його основних параметрів. На підставі порівняння отриманих результатів з параметрами прототипу електричного двигуна традиційної конструкції, визначено доцільність впровадження електричних двигунів з аксіальним магнітним потоком у електромеханічні виконавчі системи автомобільного транспорту.

Біографія автора

Андрій Нечаус, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 61002, Україна, м. Харків, вул. Ярослава Мудрого, 25

к.т.н., доцент, доцент кафедри автомобільної електроніки

Посилання

Versèle, C., Grève, Z.D., Vallée, F., Hanuise, R., Deblecker, O., Delhaye, M., & Lobry, J. (2009). Analytical design of an axial flux permanent magnet in-wheel synchronous motor for electric vehicle. 2009 13th European Conference on Power Electronics and Applications, 1-9.

Гнатов, А. В. Будова гібридних автомобілів i електромобілів: конспект лекцій [Електронний ресурс] / А. В. Гнатов ; М-во освіти i науки України, Харків. нац. автомоб.-дор. ун-т., Харків, 2021. 72 с. URL: https://dspace.khadi.kharkov.ua/handle/123456789/4797. Hnatov, A. V. Budova hibrydnykh avtomobiliv i elektromobiliv: konspekt lektsii. [Structure of hybrid cars and electric cars: lecture notes] [Elektronnyi resurs] / A. V. Hnatov ; M-vo osvity i nauky Ukrainy, Kharkiv. nats. avtomob.-dor. un-t., Kharkiv, 2021. 72 s.

Gieras, J.F., Wang, R.J., Kamper, M.J.: ‘Axial flux permanent magnet brushless machines’ (Springer Netherlands, Netherlands, 2004, 2nd edn. 2008), doi:10.1007/978-1-4020-8227-6.

Hao Z, Ma Y, Wang P, Luo G, Chen Y. A Review of Axial-Flux Permanent-Magnet Motors: Topological Structures, Design, Optimization and Control Techniques. Machines. 2022; 10(12):1178. https://doi.org/10.3390/machines 10121178.

Omolbanin T., Seyed M.M. 'Design aspects, winding arrangements and applications of printed circuit board motors: a comprehensive review', IET Electr. Power Appl., 2020, Vol. 14 Iss. 9, pp. 1505-1518, doi: 10.1049/iet-epa.2020.0141/

Paul, S., Farshadnia, M., Pouramin, A., Fletcher, J.E., & Chang, J. (2019). Comparative analysis of wave winding topologies and performance characteristics in ultra thin printed circuit board axial flux permanent magnet machine. IET Electric Power Applications, doi: 10.1049/iet-epa.2018.5417.

M. D. Noh, J. Kim and Y. -W. Park, "Comparisons of Concentrated Printed-Circuit Stator Windings for Axial Flux Permanent Magnet Machines," 2019 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM), Hong Kong, China, 2019, pp. 229-234, doi: 10.1109/AIM.2019.8868912.

Wang, X., Lou, F., Li, C.: ‘Optimization design of PCB winding for axial flux permanent magnet synchronous motor’, Zhongguo Dianji Gongcheng Xuebao/Proc. Chin. Soc. Electr. Eng., 2017, 37, pp. 6092–6100, doi:10.13334/j.0258-8013.pcsee.161105.

Xia, B., Shen, J., Luk, P.C., et al.: ‘Comparative study of air-cored axial-flux permanent-magnet machines with different stator winding configurations’, IEEE Trans. Ind. Electron., 2015, 62, (2), pp. 846–856, doi: 10.1109/TIE.2014.2353012.

Aydin, M., Huang, S., Lipo, T.A.: ‘Axial flux permanent magnet disc machines: a review’. Proc. of the SPEEDAM, Italy, 2004, pp. 61–71.

Verbeek, N., Dehez, B.: ‘Comparison of inner and outer rotor configurations in slotless PM machines with PCB windings’. 2019 IEEE Int. Electric Machines & Drives Conf. (IEMDC), San Diego, CA, USA, 2019, pp. 1–7, doi: 10.1109/IEMDC.2019.8785408.

Radwan-Praglowska, N.: ‘Impact of permanent magnets shape and arrangement for selected parameters in coreless axial flux generator’. 2018. Int. Symp. on Electrical Machines (SME), Andrychów, Poland, 2018, pp. 1–6, doi:10.1109/ISEM.2018.8442975.

S. Ali, G. Rubino, L. Ciprini, R. Ali and F. Marignetti, "Comparative Study Among Different Rotor Topologies of Axial Flux Permanent Magnet Machines," 2022 Second International Conference on Sustainable Mobility Applications, Renewables and Technology (SMART), Cassino, Italy, 2022, pp. 1-6, doi: 10.1109/SMART55236.2022.9990232.

Wang, X., Li, X., Li, C., et al.: ‘Design of a PCB stator coreless axial flux permanent magnet synchronous motor based on a novel topology Halbach array’, Front. Inf. Technol. Electron. Eng., 2019, 20, (3), pp. 414–424, doi: 10.1631/FITEE.1700345.

Huang R, Liu C, Song Z, Zhao H. Design and Analysis of a Novel Axial-Radial Flux Permanent Magnet Machine with Halbach-Array Permanent Magnets. Energies. 2021; 14(12):3639. https://doi.org/10.3390/en14123639.

Grebenikov, V., Gamaleya, R.V., & Sokolovsky, A.N. Electric machine with axial magnetic flux, permanent magnets and multilayered printing windings. Tekhnichna Elektrodynamika. Institute of Electrodynamics National Academy of Science of Ukraine. No 2, 2020, рр. 28 – 35, https://doi.org/10.15407/techned2020.02.028.

Neodymium Rare Earth Magnet Motor ND Catalog. https://www.transtecno.com/wordpress/ wp-content/uploads/2023/04/B_ND-Neodymium-DC-electric-motors_230214_0223.pdf.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-06-11

Як цитувати

Нечаус, А. (2024). Розрахунок параметрів електричного двигуна з аксіальним магнітним потоком як виконавчого органу автомобільних систем. Автомобіль і електроніка. Сучасні технології, (25), 23–30. https://doi.org/10.30977/VEIT.2024.25.0.3

Номер

№ 25 (2024)

Розділ

ШЛЯХИ ПОКРАЩЕННЯ ЕКОНОМІЧНИХ І ЕКОЛОГІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ АВТОТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ. ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧІ ТЕХНОЛОГІЇ

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Андрій Нечаус

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.