Электрический двигатель с водоохлаждаемыми обмотками Опции

[Владимир_2010]

Здравствуйте.
Стоит задача спроектировать двигатель большой мощности в малых габаритах. Коллеги смотрят на эти безумные цифры и высказывают подозрение что нужно в уме держать вариант с большими плотностями токов и водоохлаждаемыми обмотками. Хотя мне конечно такой вариант не нравиться ибо чем проще конструкция тем лучше. Кроме того безумное увеличение плотности тока может мало чего дать так как железо попадет в насыщение.
По индукционному нагреву я знаю что допускается 150 А/мм^2 плотность тока в обмотке индуктора, если система водоохлаждения спроектирована нормально. Какие плотности токов можно заложить в двигатель?! Какие системы охлаждения бывают?! Есть ли книги или статьи? В каком направлении копать? Я что то в гугле ничего толкового по запросу water cooling electric motor не могу найти. По каким ключевым словам искать нужную информацию?
Спасибо.

[Владимир_2010]

Учтите, что система жизнеобеспечения такой мошины съест выигрыш по габаритам. Я имею в виду деионизацию воды, компрессор, теплообменник, датчики давления и температуры и т.д.

Водоохлаждение - это конечно геморой и скорее всего не реально

Вы озвучте мощность, обороты, габариты, вес.
подумаем вместе :)

Цифры примерно такие: момент 10кНм, номинальная скорость 40 рад/с (безредукторный привод); основные габариты - диаметр 400 мм, длинна 400 мм.
На ум пока что приходит только вентильный двигатель с электромагнитной редукцией момента/скорости (что то похожее можно увидеть здесь на картинке http://www.kaskod.ru/produkt/motorsrm/srm_article02/, называется моментный с внутренним ротором). В принципе то идея хороша - конструкция простая и надежная, но что бы получить высокий момент надо будет делать воздушный зазор очень маленьким. Деды из института в доисторические времена коммунизма делали такой тип двигателя на 2кНм в 250 мм диаметре с зазором 0.25 мм, но 10кНм так просто не получить. Кроме того тот двигатель с зазором 0.25 мм работал только в лаборатории - думаю что с 0.25 мм зазором ненадежная конструкция по механическим соображениям; не знаю сколько он у них просуществовал и проработал...Меня настраивают считать на зазор минимум 1 мм. Но как только я увеличиваю зазор падает момент.
Я пока что через уравнения Максвелла и тензор натяжения Максвелла на основе метода конечных элементов считаю всякие конструкции - набиваю руку на расчетах + читаю статейки потихоньку - вдруг какую-нибудь интересную конструкцию можно найти. Также смотрю куда прилепить постоянные магниты (что бы увеличить индукцию в зазоре) и считаю... Хотя с постоянными магнитами связываться не хочется - не знаю как организовать с магнитами принцип электромагнитной редукции момента (т.е. как оставить много зубчиков для редукции момента на полюсе и на роторе и в то же время куда посадить постоянные магниты для увеличения индукции в зазоре). Я уже и на ротор и на статор садил и считал всяко - ни чего толкового не могу придумать.
Еще вот стали всякие перебираю - думаю может за счет новых электротехнических сталей можно повысить индукцию (мне бы кривую B-H у которой точка насыщения как можно дальше), но тоже тщетны пока что поиски.

Сообщение отредактировал Владимир_2010 - Apr 21 2010, 07:19