Speciální typy vinutí elektrických strojů točivých

Abstract

Práce přináší ucelený pohled na problematiku interakce vinutí s magnetickým obvodem synchronních strojů s permanentními magnety. Kromě matematického popisu tvaru magnetického pole produkovaného vinutím je v práci popsán vývoj vlastních metod pro výpočet indukce ve vzduchové mezeře a rozptylové indukčnosti drážek. Tyto vlastní metody vedou k přesnějšímu určení parametrů náhradního schématu stroje, včetně jejich závislosti na poloze rotoru a voleném časovém okamžiku. Na základě vypočtených průběhů je vytvořen matematický model stroje respektující vyšší harmonické složky způsobené jeho geometrií. Získané teoretické poznatky jsou použity při volbě a návrhu dvou synchronních generátorů s permanentními magnety. Jeden generátor má klasické průmyslové používané dvouvrstvé zubové vinutí, druhý generátor má upravené zubové vinutí třívrstvé. V práci je proveden elektromagnetický návrh obou strojů. Návrh je podpořený vlastními výpočty magnetického pole, které slouží k tvorbě matematického modelu obou generátorů. Návrh obou strojů je ověřen pomocí metody konečných prvků. Stroje následně byly sestaveny a vypočtené hodnoty a průběhy byly ověřeny experimentálně.