Analiza wpływu konfiguracji uzwojeń na właściwości bezszczotkowego silnika z magnesami trwałymi

W zastosowaniach na potrzeby lotnictwa podstawowymi kryteriami branymi pod uwagę w procesie projektowania silników elektrycznych są mała masa maszyny i związana z tym duża gęstość mocy na jednostkę objętości oraz wysoka sprawność. Ponadto występują ograniczenia co do wartości napięcia zasilajacego. Rozwiązaniem problemu osiagnięcia pożądanego punktu pracy silnika jest zastosowanie konstrukcji wielobiegunowych, w których uzwojenia składają się z kilku gałęzi równoległych. W pracy zamieszczono wyniki badań symulacyjnych analizy wpływu liczby gałęzi równoległych uzwojeń wielobiegunowego bezszczotkowego silnika z magnesami trwałymi na jego właściwości. Badania prowadzono dla silnika przeznaczonego do napędu hybrydowego samolotu bezzałogowego. Zamieszczono wyniki badań charakterystyk statycznych oraz przebiegów czasowych napięć i prądów w określonym punkcie pracy projektowanego silnika. W warunkach laboratoryjnych przeprowadzono testy praktyczne wybranej konfiguracji.

In aviation, a small mass of the electric machine but with high power density per volume unit and also high efficiency are required during design process. Additionally, restrictions concerning the value of supply voltage are also important. A multi-pole structure, in which windings consist on several parallel branches, can be a solution for this problem. In the paper, results of simulation tests concerning analysis of influence of parallel branches number of multi-pole brushless motor with permanent magnets on its properties were presented. Research were conducted for motor designed for hybrid unmanned aerial vehicle. Results of static characteristics research and waveforms of voltages and currents at defined working point of the machine were presented.