Návrh synchronního stroje s permanentními magnety

Abstract

V dnešní době jsou v oblasti pohonů klasické stejnosměrné stroje z důvodu malé účinnosti a nízké životnosti jejich třecích částí nahrazovány synchronními stroji s permanentními magnety, mezi které řadíme i stejnosměrné bezkartáčové neboli elektronicky komutované stroje. Tyto stroje poskytují výhodu jemné a účinné regulace bez omezení způsobeného mechanickými částmi. V rámci této práce je provedeno seznámení s vlastnostmi a konstrukcí jednotlivých typů synchronních strojů s permanentními magnety, dále analytický výpočet návrhu stroje se snahou o co nejlepší provedení pro požadované parametry. Tento návrh je srovnán se simulací provedenou za pomocí výpočetní techniky a dále jsou prováděny úpravy jednotlivých částí a volených parametrů stroje za účelem maximalizace účinnosti a minimalizace objemu. Srovnání úspěšnosti změn v návrhu je opětovně provedeno za pomocí simulace v programu RMXprt a výsledný stroj je porovnán s prvotním návrhem, je zhodnocena výhodnost úprav v rámci efektivity a s ohledem na množství použitého materiálu a jeho vlastnosti ověřeny metodou konečných prvků.

Nowadays in the area of drives, classical direct current machines are replaced for reason of low efficiency and low service life their frictional part by synchronous permanent magnet machines, among that belongs brushless or electronically commutated machines. This machines provide benefits of fine and effective regulation with no limits incurrenced by mechanical parts. Within this work, introduction with properties and construction of various types synchronous machines witch permanent magnets are performed, further the analytical calculation of design are made with effort to the best configuration for requisite characteristics. This design is compared with simulation made by computer technique and in the next step modifications of individual parts and choosen parameters for maximizing efficiency and minimizing volume are made. Comparison of success changes in design is made by simulation in program RMXprt again and the final machine is compared with original design, benefits of changes within efficiency and with considering of quantity used material are evaluated and his charakteristics are checked by Finite Element Method.