Математичне моделювання безконтактного аксіального магнітоелектричного генератора із подвійним статором для електричних комплексів малої потужності - Чумак , Вадим; Коваленко , Михайло; Коваленко , Ірина; Ткачук , Ігор; Тимощук , Оксана (Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Проблеми удосконалювання електричних машин i апаратiв. Теорiя i практика, 2023)
В даній роботі представлена конструкція магнітоелектричного генератора з аксіальним магнітним потоком (МЕГАП) та подвійним статором, який використовується для автономного вітроелектричного комплексу. Безконтактні МЕГАП мають переваги генераторів на постійних магнітах: висока надійність, ефективність; і генератори з електромагнітним збудженням: можливість регулювання вихідних параметрів (напруга, потужність) за допомогою додаткової обмотки збудження. Щоб задовольнити вимоги до автономної безмультиплікаторної вітроелектричної установки, досліджено структуру МЕГАП, що складається з подвійного статора та одного ротора. Використання конструкції подвійного статора дозволяє більш ефективно використовувати активний об’єм генератора, підвищити його потужність і стабілізувати вихідну напругу обмотки статора. Розроблено тривимірну чисельну польову математичну модель МЕГАП. Модель повністю враховує особливості конструкції досліджуваного генератора, а саме наявність осьового потоку від обмотки статора та потоку, що утворюється додатковою обмоткою. За допомогою моделі розрахована зовнішня характеристика, що свідчить про відповідність розробленої математичної моделі фізичним процесам. Проведено аналіз магнітної індукції в повітряному проміжку та в інших конструкційних елементах досліджуваного генератора. Аналіз отриманих величин показав, що геометричні розміри генератора, що були вибрані попередньо коректні і не потребують суттєвих коригувань. В подальшому, це дозволяє використовувати результати даного розрахунку для підготовки документації по виготовленню прототипу. Досліджено статичні характеристики МЕГАП та значення магнітних параметрів у всіх елементах конструкції. Додаткова обмотка використовується для стабілізації вихідної напруги при зміні швидкості обертання генератора і при різному навантаженні. При відносній потужності додаткової обмотки ≈7% вихідна напруга генератора зростає на ≈24%. Більш значного результату можна досягти, регулюючи струм додаткової обмотки спеціальними контролерами