Перспективи використання 3d-друку безколекторного електродвигуна для експериментальних електроприводів

Анотація

У документі описано етапи з проектування та виготовлення безколекторного електродвигуна з використанням технології 3D-друку. Описано основні способи створення 3D-моделей та технології, які можна використати для 3D-друку окремих частин безколекторного електродвигуна. Розглянуто шляхи створення основних частин електродвигуна, таких як: ротор, статор, кріплення ротора та ін. Описано властивості матеріалів, з яких було виготовлено основні частини 3D-друкованого електродвигуна. Зображено шляхи балансування ротора та схему намотки статора. Проведено тести виготовленого електродвигуна на спеціально створеному стенді, який містив як електричне, так і механічне навантаження у вигляді груп з’єднаних зіркою резисторів з опором 1 Ом та комерційного електродвигуна приєднаного до отриманого за допомогою технології 3D-друку електродвигуна валу. Наведено осцилограми тестових режимів: двигунного та генераторного. В ході лабораторних досліджень було встановлено реальні параметри отриманого виробу, а саме: максимальну та мінімальну потужністі споживання, максимально можливу потужність генерації, максимальну швидкість обертання ротора та параметри механічної і теплової стійкості матеріалу, з якого було виготовлено електричну машину. Також, було проведено дослідження методом скінченних елементів, в ході якого було розроблено фізичну модель тороїдного осердя для визначення параметрів, необхідних для внесення у математичну модель симуляції розподілу магнітного потоку у магнітопроводі статора. В ході симуляції розподілу магнітного потоку в двигуні методом скінченних елементів було встановлено величину магнітної проникності матеріалу, використаного для виготовлення статора. У підсумку, зроблено висновки про можливість проєктування та створення обертової електричної машини і використання її в експериментальних електроустановках.