The electric drive with field regulated reluctance machine

Abstract

The electric drive with the synchronous electrical machine of independent excitation differs by high specific parameters, adaptability to manufacture, simplicity of a design, and reliability. These properties of the electric drive allow using it in heavy conditions of operation. The electric motor for this electric drive can be executed with two separate stator windings. Therefore, there are additional benefits connected to an opportunity of change of geometry of an iron stator stamp of the given type motor. In this report, the principle of operation of the electric drive with control system is considered. The different variants of a stator design of the electrical machine are discussed. The stator design allows improve of the mass and weight parameters of the electric machine. For the offered stator designs, the comparison of specific parameters (relationship of the nominal torque to load current) is carried out. The received results of analysis are discussed. For calculation of the losses first of all it is necessary to determine the factors, which influence on their value, and then, to estimate a degree of influence of each of them on value of switching losses. As such factors are taken: the form of the stator core, the form of a current in phase windings, and the number of stator winding phases. The calculation of losses is executed by the method of winding functions. The experimental data are received on a breadboard model of the 20 kW drive. Электропривод с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения отличается улучшенными удельными показателями, технологичностью в изготовлении, простотой в проектировании и надежностью, поэтому он может быть использован в тяжелых условиях эксплуатации. Показано, что если статор электрической машины выполнить с прямоугольным сечением, то можно увеличить коэффициент использования машины по «железу». Сопоставление разных конструкций электрической машины и законов управления выполнялось по критерию минимума потерь в статоре и роторе. Обращается внимание на то, что при трапецеидальной форме тока удается снизить потери. Этот эффект наиболее заметен в случае, если пакет статора будет иметь прямоугольное сечение. В этом случае частота пульсаций электромагнитного момента при трехфазном питании в 1,5 раза меньше, чем при круглой форме сердечника статора. Увеличение фазности электрической машины заметного эффекта не дает.