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]

Serj78, спасибо за ссылку! К сожалению на рисунке не видно полюсов статора и зубчики на роторе. Пожалуйста, если это возможно, объясните как получается редукция момента 20?!

Конструкцию BLDC с внешним ротором и постоянными неодимовыми магнитами рассматривали? там коэффициент редукции по полю при вашем диаметре можно около 20 сделать.

Если взять простой вентильный двигатель (ВД) без постоянных магнитов например с соотношением чисел полюсов статора и ротора X1/X2 - тут мне все понятно и считаю я это без проблем (http://www.kaskod.ru/produkt/motorsrm/srm_article02/ рисунок первый - подпись под рисунком "с внутренним ротором").
Если заложить идею электромагнитной редукции момента/скорости то тогда надо на каждом полюсе статора сделать N зубчиков и на роторе нарезать такие же зубчики - получиться редукция момента примерно в N раз. Но 20ть зубцов на полюс если нарезать - ничего хорошего не выйдет. По ссылке выше на рисунке этот двигатель называеться "моментный с внутренним ротором". Проблема у этих ВД - нужно делать маленький воздушный зазор, что бы получить большие моменты. Такой зазор не всегда возможно сделать по механическим соображениям.
Если для увеличения индукции в зазоре и для увеличения момента при больших воздушных зазорах я пытаюсь посадить на ротор постоянные магниты - то у меня никак не получается реализовать идею электромагнитной редукции момента - т.е. нарезать много зубчиков на полюс и получить редукцию момента в N раз.
А простой вентильный двигатель с постоянными магнитами на роторе я считаю потихоньку - но он высокомоментным и тихоходным не получиться. (ссылка http://www.ukrainemotors.com/index.php?page=pub, статья "Рациональные соотношения геометрических размеров в вентильном двигателе с постоянными магнитами и дополнительными полюсами")

Сообщение отредактировал Владимир_2010 - Apr 22 2010, 18:15

[Serj78]

Serj78, спасибо за ссылку! К сожалению на рисунке не видно полюсов статора и зубчики на роторе. Пожалуйста, если это возможно, объясните как получается редукция момента 20?!

Под редукцией я имел в виду магнитную редукцию поля, (фактические обороты ротора в N раз меньше чем обороты по полю ). Она косвенно приводит к редукции момента. Значение редукции по полю в таких двигателях определяется количеством магнитных полюсов, если у нас постоянные магниты то при 16 магнитах получается редукция 8 и т.д.

"зубцы" на статоре- это звездообразные обмотки. зубцы на роторе- сами магниты.

Типичная редукция моторов единиц киловатт это 7-8.

http://www.torcman.de/index_e.htm

Тут внешний вид набора для сборки "маленького" для вас 4 квт моторчика...
В разделе download есть схемы намотки.

В вашем случае с точки зрения увеличения момента аутраннер (с внешним ротором) выгоднее с точки зрения того, что момент от увеличения диаметра растет квадратично ( увеличивается и площадь магнитного зазора, и плечо его приложения.)

[Methane]

Народ. Есть два момента.
1. В синхронном двигателе, по идее ротор греться не должен.
2. Ток может быть таким большим, что размагнитит постоянные магниты в роторе.
3. Двигатель может быть весь погружен в масло.