Моделювання характеристик двигуна постійного струму приводу паливної системи автомобіля

Анотація

У роботі розглянуто питання підвищення надійності та вдосконалення характеристик низьковольтного двигуна постійного струму з постійними магнітами, що використовується у приводах паливної системи автомобіля. Двигуни постійного струму із постійними магнітами використовуються в якості привідних двигунів в автомобільному транспорті, оскільки мають високу надійність, простоту конструкції та обслуговування. В рамках проведеного дослідження розроблено тривимірну польову математичну модель для дослідження розподілу електромагнітного поля та характеристик досліджуваного двигуна. Розробка саме тривимірної польової математичної моделі обумовлена тим, що дана модель у повній мірі враховує складний тривимірний характер розподілу поля та може врахувати наявність повздовжніх та поперечних кінцевих ефектів. Представлено результати моделювання електромагнітних процесів у базовій конструкції двигуна, виявлено суттєвий вплив кінцевих ефектів на розподіл магнітної індукції, що призводить до збільшення втрат, нерівномірного нагріву, підвищення вібрацій та зниження надійності. Запропоновано методи оптимізації конструкції, зокрема збільшення осьової довжини магнітів статора, що дозволяє зменшити вплив поперечних кінцевих ефектів та профілювання полюсів, що дозволяє зменшити поперечні кінцеві ефекти і покращити характеристики двигуна. Результати досліджень підтверджують ефективність запропонованих підходів та можуть бути використані при проектуванні електромеханічних перетворювачів енергії для автомобільної та іншої техніки.