Características electromagnéticas y análisis de capacidad de un rodamiento magnético híbrido radial-axial con dos estatores radiales diferentes
Autores: Wu, Mengyao; Zhu, Huangqiu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Características electromagnéticas y análisis de capacidad de un rodamiento magnético híbrido radial-axial con dos estatores radiales diferentes
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Rodamientos magnéticos
De tres polos
De seis polos
Híbrido radial-axial
No linealidad
Acoplamientos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
En comparación con los rodamientos magnéticos de cuatro polos ampliamente utilizados, los rodamientos magnéticos de tres polos son impulsados por un inversor de potencia de tres fases y presentan ventajas relacionadas con su pequeño volumen, bajos costos y bajas pérdidas de potencia. Sin embargo, la estructura asimétrica de los rodamientos de tres polos presenta desventajas en términos de su fuerte no linealidad y acoplamientos entre las fuerzas de suspensión de las corrientes de control y los desplazamientos. Se propone el rodamiento magnético híbrido radial-axial (RAHMB) con rodamientos de seis polos para resolver este problema. Primero, se introduce la estructura y el principio de funcionamiento del RAHMB. En segundo lugar, se establecen los modelos matemáticos del RAHMB y, para obtener la capacidad radial, se analizan teóricamente las fuerzas máximas de suspensión de los RAHMB de tres y seis polos. En tercer lugar, se analizan la no linealidad y los acoplamientos de las fuerzas de suspensión con las corrientes de control y los desplazamientos. La capacidad radial de los RAHMB de tres y seis polos es de 74.6 N y 83.6 N, respectivamente, lo que supone un aumento del 12.0%. Finalmente, los resultados experimentales demuestran que la no linealidad y los acoplamientos de los RAHMB de seis polos son menores que los de los RAHMB de tres polos, y la capacidad radial máxima de los RAHMB de tres y seis polos es de 84.1 N y 94.8 N, respectivamente, lo que supone un aumento del 12.7%. Los resultados de la simulación son básicamente consistentes con los resultados experimentales, lo que indica la corrección del análisis teórico.
Descripción
En comparación con los rodamientos magnéticos de cuatro polos ampliamente utilizados, los rodamientos magnéticos de tres polos son impulsados por un inversor de potencia de tres fases y presentan ventajas relacionadas con su pequeño volumen, bajos costos y bajas pérdidas de potencia. Sin embargo, la estructura asimétrica de los rodamientos de tres polos presenta desventajas en términos de su fuerte no linealidad y acoplamientos entre las fuerzas de suspensión de las corrientes de control y los desplazamientos. Se propone el rodamiento magnético híbrido radial-axial (RAHMB) con rodamientos de seis polos para resolver este problema. Primero, se introduce la estructura y el principio de funcionamiento del RAHMB. En segundo lugar, se establecen los modelos matemáticos del RAHMB y, para obtener la capacidad radial, se analizan teóricamente las fuerzas máximas de suspensión de los RAHMB de tres y seis polos. En tercer lugar, se analizan la no linealidad y los acoplamientos de las fuerzas de suspensión con las corrientes de control y los desplazamientos. La capacidad radial de los RAHMB de tres y seis polos es de 74.6 N y 83.6 N, respectivamente, lo que supone un aumento del 12.0%. Finalmente, los resultados experimentales demuestran que la no linealidad y los acoplamientos de los RAHMB de seis polos son menores que los de los RAHMB de tres polos, y la capacidad radial máxima de los RAHMB de tres y seis polos es de 84.1 N y 94.8 N, respectivamente, lo que supone un aumento del 12.7%. Los resultados de la simulación son básicamente consistentes con los resultados experimentales, lo que indica la corrección del análisis teórico.