Введение
1. Анализ коммутации вмап для произвольного числа фаз якорной обмотки 28
1.1. Анализ (180-180/ш)-градусной коммутации для ВМАП с произвольным числом фаз 32
1.2. Анализ 180-градусной коммутации для ВМАП с произвольным числом фаз 38
1.3. Сравнение (180-180/т)-коммутации и 180-градусной коммутации по развиваемому электромагнитному моменту 40
2. Анализ электромагнитной мощности вмап различных конструктивных исполнений 45
2.1. Классификация конструктивных исполнений 45
2.2. Электромагнитный момент и электромагнитная мощность для ВМАП с цилиндрическими магнитами и кольцевыми катушками 48
2.3. Электромагнитный момент и электромагнитная мощность для ВМАП с сегментными магнитами и трапецеидальными катушками 54
2.4. Электромагнитный момент и электромагнитная мощность для ВМАП с сегментными магнитами и тороидальными катушками 61
2.5. Электромагнитный момент и электромагнитная мощность для ВМАП с сегментными магнитами и зубцовым якорем 66
2.6. Сравнение (180-180/т)-коммутации и 180-градусной коммутации по коэффициенту полезного действия для модели 1, модели 2 и модели 3 68
2.7. Сравнительный анализ конструкций при (180-180/т)-градусной коммутации и 180-градусной коммутации 72
3. Разработка математической модели расчета ВМАП 77
3.1. Входные параметры математической модели 78
3.2. Выходные параметры математической модели 80
3.3. Алгоритм математической модели расчета ВМАП 81
4. Разработка системы многоуровневой оптимизации вмап различных конструктивных исполнений 98
4.1. Постановка задачи однокритериальной оптимизации ВМАП 101
4.2. Выбор метода оптимизации 104
4.3. Определение уровней оптимизации 108
4.3.1. Полная габаритная оптимизация 110
4.3.2. Габаритная оптимизация при фиксированном числе пар полюсов 111
4.3.3. Габаритная оптимизация при фиксированном наружном диаметре 112
4.3.3.1. Определение оптимального значения внутреннего диаметра при фиксированном наружном диаметре для модели 1 113
4.3.3.2. Определение оптимального значения внутреннего диаметра при фиксированном наружном диаметре для модели 2 и модели 3 115
4.3.4. Габаритная оптимизация при фиксированном внутреннем диаметре 122
4.3.5. Габаритная оптимизация при фиксированной наружной длине 123
4.3.6. Габаритная оптимизация при фиксированном наружном и внутреннем диаметрах 123
4.3.7. Оптимизация при фиксированном наружном, внутреннем
диаметрах и наружной длине (в заданных габаритах) 124
4.3.8. Оптимизация при заданных размерах постоянного магнита 125
4.3.9. Поверочный расчет 126
4.3.10. Диаграмма проектных ситуаций 126
5. Разработка системы анализа вмап различных конструктивных исполнений 129
5.1. Включение программы Ansys в систему анализа ВМАП 131
5.1.1. Анализ стационарного магнитного поля 132
5.1.1.1. Анализ магнитного поля для модели 1 132
5.1.1.2. Анализ магнитного поля для модели 2 136
5.1.1.3. Анализ магнитного поля для модели 3 138
5.1.1.4. Анализ магнитного поля для модели 4 141
5.2. Анализ теплового поля 143
5.3. Построение трехмерных твердотельных моделей ВМАП в графической среде Solidworks 147
5.4. Анализ схемотехнических решений 151
5.5. Описание интерфейса программного комплекса многоуровневой оптимизации ВМАП 152
6. Результаты внедрения методики проектирования вмап в инженерную практику и производство 157
6.1. Инженерная методика проектирования ВМАП на основе использования номограмм, построенных по результатам оптимальных расчетов 157
6.1.1. Инженерная методика расчета для модели 1 157
6.1.2. Инженерная методика расчета для модели 2 163
6.1.3. Инженерная методика расчета для модели 3 168
6.2. Использование программного комплекса ВМАП в реальных коммерческих проектах 174
6.2.1. Проект с использованием ВМАП модели 1 «Мобильная группа дистанционного наблюдения» 174
6.2.2. Проект с использованием ВМАП модели 2 «Генератор для ветроэнергетической установки с вертикальной осью вращения» 181
6.2.3. Проект с использованием ВМАП модели 3 «Интегрированный малогабаритный высокомоментный привод» 192
6.2.4. Проект с использованием ВМАП модели 4 «Электродвигатель для насоса нефтедобывающей установки» 202
6.3. Перспектива дальнейшего развития приводов на базе ВМАП 207
Заключение 211
Список использованных источников
