Введение
ГЛАВА 1. Состояние разработок высокоэффективных синхронных электрических машин на основе постоянных магнитов и массивных высокотемпературных сверхпроводников 11
1.1. Характеристики постоянных магнитов из редкоземельных материалов 12
1.2. Современные, высокотемпературные сверхпроводниковые материалы 17
1.3. Синхронные машины с постоянными магнитами на роторе 21
1.4. Классификация электрических машин на основе сверхпроводников 27
1.5. Основные направления работ по созданию электрических машин с постоянными магнитами и ВТСП элементами на роторе 32
Выводы 42
ГЛАВА II. Аналитические модели расчета двухмерных магнитных полей и параметров синхронных втсп двигателей с радиально-тангенциальными и радиальными магнитами 43
2.1. Постановка двухмерных электродинамических задач 44
2.2. Использование р-полюсного источника для построения аналитических решений задачи 48
2.3. Структура аналитических решений для двухмерных магнитных полей уединенных цилиндров с радиально-тангенциальными магнитами
2.3.1. Структура решения в терминах скалярного магнитного потенциала 56
2.3.2. Структура решения в терминах функции магнитного потока; 59
2.4. Структура аналитических решений для двухмерных магнитных полей в активной зоне ВТСП электродвигателей 63
2.4.1. Синхронный ВТСП двигатель с радиально-тангенциальными магнитами 63
2.4.2. Синхронный ВТСП двигатель с радиальными магнитами
2.5. Векторные диаграммы и основные зависимости для расчета параметров синхронных ВТСП электродвигателей 68
2.6. Результаты расчета и сравнительный анализ параметров синхронных ВТСП двигателей с радиально-тангенциальными магнитами 71
Выводы 81
ГЛАВА III. Численные методы поверочного расчета магнитных полей и параметров многополюсных синхронных двигателей с постоянными магнитами и втсп элементами в роторе 83
Введение 83
3.1. Особенности численного расчета ВТСП двигателей в пакете прикладных программ «Elcut Professional» при заданных токах в обмотке статора 84
3.2. Алгоритмы численного расчета магнитных полей и параметров двухполюсных и четырехполюсных синхронных ВТСП двигателей с ПМ при заданном напряжении фаз обмотки статора 91
3.2.1. Построение картины распределения магнитных полей, в активной зоне ВТСП электродвигателя 92
3.2.2. Вычисление значения магнитного потока от ПМ ротора 95
3.2.3. Определение значений индуктивных сопротивлений 96
3.3. Результаты численных расчетов макетных образцов шестиполюсных ВТСП электродвигателей с радиально-тангенциальными ПМ 98
Выводы 111
ГЛАВА IV. Экспериментальные исследования синхронных втсп двигателей с радиально-тангенциальньіми постоянными магнитами 113
Введение 113
4.1. Автоматизированный испытательный комплекс для экспериментального исследования криогенных электрических машин 114
4.2. Конструкция экспериментального ВТСП электродвигателя с радиально-тангенциальными постоянными магнитами 120
4.3. Результаты экспериментальных исследований макетного образца шестиполюсного ВТСП электродвигателя 126
4.4. Сравнительный анализ результатов экспериментальных исследований макетных образцов синхронных ВТСП двигателей 130
Выводы 131
Заключение 131
Список использованных источников
