Вентильно-индукторные двигатели

В последние годы вентильно-индукторные двигатели (ВИД) находят все большее применение в различных отраслях техники и промышленности.

Вентильно-индукторный двигатель – это индукторная синхронная машина, в которой преобразование энергии осуществляется за счет изменения индуктивностей обмоток, расположенных на явно выраженных зубцах статора, при перемещении относительно них зубчатого магнитопровода ротора.[1]. Питание ВИД осуществляется от электронного преобразователя (коммутатора), который поочередно переключает обмотки двигателя в строгом соответствии с перемещением ротора. Для управления электронным преобразователем ВИД используется микропроцессор.

Перспективность ВИД появилось в 80-х годах 20-го века благодаря бурному развитию технологий электронной промышленности и, в первую очередь, силовой электроники. Большой качественный скачок в этом направлении позволил промышленности приступить к серийному выпуску новой элементной базы, обладающей высокими показателями по быстродействию и предельным параметрам. Дальнейший прогресс в области информационных технологий и компьютерной техники, наблюдающийся с 90-х годов 20-го века, окончательно определил место ВИЛ в ряду современных и перспективных ЭМ для систем электропривода нового поколения, позволил реализовать сложные алгоритмы управления, применить для их создания компьютерные системы автоматизированного проектирования.

Современный ВИД представляет собой электродвигатель, работающий совместно с электронным преобразователем, выполненным по интегральной технологии, и микропроцессорам, позволяющим осуществлять оптимальное управление двигателем с максимальными показателями качества энергии.

Актуальностью ВИД является надежность и простота конструкции, возможность получения как сверхвысоких, так и сверхнизких частот вращения.

Простота конструкции, а так же особенности принципа действия ВИД, создают благоприятную основу для выработки удачных и оригинальных технических решений. Бытовая техника, медицина, добыча и переработка нефти и газа, электроэнергетика, робототехника, станкостроение, электрический транспорт, автомобилестроение и спец. техники (экскаватор)– вот далеко не полный список областей, в которых ВИД успешно конкурируют с другими типами электрических машин.

1. Вентильно-индукторные двигатели

1.1  Типы вентильно-индукторных двигателей

Современные вентильно-индукторные двигатели (ВИД) могут быть трех типов (по способу возбуждения): с магнитоэлектрическим возбуждением; с независимым возбуждением, т.е. со специальной обмоткой возбуждения, расположенной на статоре; с самовозбуждением, за счет постоянной составляющей тока в обмотке якоря. Каждый тип обладает своими достоинствами и недостатками, а соответственно и своей областью применения.

1.1.1 Вентильно-индукторный двигатель с постоянными магнитами

Вентильно-индукторные машины с постоянными магнитами обладают хорошими массогабаритными и энергетическими показателями. Однако, в виду высокой стоимости постоянных магнитов это направление перспективно только для малых мощностей (менее 1кВт) – робототехники, прецизионной техники, следящих систем и т.п., где требования к высокой динамике и массогабаритным показателям выходят на первый план. Для общепромышленного применения такой тип двигателя не подходит ввиду высокой стоимости, поэтому далее его рассматривать не будем.

1. Копылов И. П. Проектирование электрических машин: учебное пособие / И. П. Копылов, Б. К. Клоков, В. П. Морозкин, Б. Ф. Токарев. – Москва: Высшая школа, 2002. - 757 с. – Текст: непосредственный
2. Домбур Л. Э. Аксиальные индукторные машины/ Л. Э. Домбур. – Рига: «Зинатне», 1984. – 247 с. – Текст: непосредственный
3. Фисенко В. Г. Проектирование вентильных индукторных двигателей: методическое пособие по курсу «Специальные электрические машины» / В. Г. Фисенко, А. Н. Попов. – Москва: Издательство МЭИ, 2004. - 56 с. – Текст: непосредственный.
4. Овчинников И. Е. Вентильные электрические двигатели и привод на их основе (малая и средняя мощность): курс лекций / И. Е. Овчинников. – Санкт-Петербург: Корона – Век, 2012. - 336 с. – Текст: непосредственный.
5. Жарков А. А. Разработка и исследование вентильно-индукторного электропривода с независимым возбуждением: диссертация кандидата технических наук / А. А. Жарков. – Москва: МГУ, 2007. - 150 с. – Текст: непосредственный.
6. Остриров В. Н. Перспективные системы экскаваторного электропривода на базе вентильно-индукторных двигателей с независимым возбуждением/ В. Н. Остриров, В. Ф. Козаченко, А. М. Русаков. Доклады научно-практического семинара «Электропривод экскаваторов» – Москва: Издательство МЭИ, 2004. – 8 с. – Текст: непосредственный.
7. Постников С. Г. Разработка и исследование электропривода на базе индукторного двигателя с независимым возбуждением: диссертация кандидата технических наук: 5.09.2003./ С. Г. Постников. – Москва: 2002. -224 с. Текст: непосредственный.