Diseño y análisis de una máquina inductora homopolar superconductora para aplicación aeroespacial
Autores: Wang, Jiabao; Guo, Chao; Zhou, Wanyu; Wan, Qin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño y análisis de una máquina inductora homopolar superconductora para aplicación aeroespacial
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Eléctricamente
Máquina inductora homopolar
Superconductora
Densidad de potencia
Rotor
Reducción de masa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La máquina inductora homopolar superconductora excitada eléctricamente tiene una bobina de excitación estática y un rotor robusto, lo que la hace atractiva en el campo de las máquinas superconductoras de alta velocidad. Este artículo diseñó y analizó una máquina inductora homopolar superconductora de clase megavatio para aplicación aeroespacial. Para mejorar la densidad de potencia, se propone una estructura de rotor de masa reducida. En primer lugar, se derivan los parámetros estructurales principales de la máquina inductora homopolar superconductora en función de la potencia y la velocidad requeridas. En segundo lugar, se analiza el rendimiento electromagnético de la máquina inductora homopolar superconductora mediante el método de elementos finitos. En tercer lugar, se propone un rotor de masa reducida para mejorar su densidad de potencia. Se evalúan el rendimiento estructural del rotor y el rendimiento electromagnético de la máquina inductora homopolar superconductora antes y después de la reducción de masa del rotor. En comparación con el rotor inicial, la masa del rotor de masa reducida se reduce de 66.56 kg a 50.02 kg, lo que aumenta la densidad de potencia en un 14.3%. El resultado muestra que una máquina inductora homopolar superconductora con un rotor de masa reducida puede mejorar efectivamente su densidad de potencia sin afectar su potencia de salida.
Descripción
La máquina inductora homopolar superconductora excitada eléctricamente tiene una bobina de excitación estática y un rotor robusto, lo que la hace atractiva en el campo de las máquinas superconductoras de alta velocidad. Este artículo diseñó y analizó una máquina inductora homopolar superconductora de clase megavatio para aplicación aeroespacial. Para mejorar la densidad de potencia, se propone una estructura de rotor de masa reducida. En primer lugar, se derivan los parámetros estructurales principales de la máquina inductora homopolar superconductora en función de la potencia y la velocidad requeridas. En segundo lugar, se analiza el rendimiento electromagnético de la máquina inductora homopolar superconductora mediante el método de elementos finitos. En tercer lugar, se propone un rotor de masa reducida para mejorar su densidad de potencia. Se evalúan el rendimiento estructural del rotor y el rendimiento electromagnético de la máquina inductora homopolar superconductora antes y después de la reducción de masa del rotor. En comparación con el rotor inicial, la masa del rotor de masa reducida se reduce de 66.56 kg a 50.02 kg, lo que aumenta la densidad de potencia en un 14.3%. El resultado muestra que una máquina inductora homopolar superconductora con un rotor de masa reducida puede mejorar efectivamente su densidad de potencia sin afectar su potencia de salida.