Разработка и исследование магнитопровода из порошковых материалов для асинхронных дисковых двигателей
Автор: Мещеряков В.Н., Знаменский В.А., Кондратьев С.Е., Казюра Н.В.
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электротехнические комплексы и системы
Статья в выпуске: 1 т.26, 2026 года.
Бесплатный доступ
Асинхронные дисковые двигатели с порошковыми магнитопроводами (SMC-композиты) характеризуются сниженным уровнем вихревых токов, возможностью изготовления сложных 3D-геометрий магнитопровода и уменьшением массы сердечника. В настоящей работе проведён сравнительный анализ широкодоступных порошковых материалов (металлической окалины, стружки, мелкодисперсного железного порошка ~ 200 мкм и их смесей) для магнитопровода дискового асинхронного двигателя. Экспериментальная установка включала трёхфазный инвертор с LC-фильтром и тестовые катушки со сменными порошковыми сердечниками. Измерялись индуктивность L и активное сопротивление R катушек при частотах 50, 200, 400, 800 Гц. Установлено, что при росте частоты индуктивность всех образцов незначительно уменьшается, а активное сопротивление возрастает (что свидетельствует об увеличении потерь на вихревые токи). Полученные результаты подтверждают, что мелкодисперсные порошковые материалы с высокой удельной магнитной проницаемостью и сопротивлением наиболее перспективны для дисковых двигателей. Практическая значимость работы заключается в возможности повышения КПД и плотности мощности двигателей за счёт снижения потерь в сердечнике и веса магнитопровода.
Асинхронный двигатель, порошковый магнитопровод, smc-композит, дисковый ротор, порошковая металлургия, вихревые токи, кпд двигателя
Короткий адрес: https://sciup.org/147254115
IDR: 147254115 | УДК: 621.313.33 | DOI: 10.14529/power260108
The development and study of magnetic cores made of powder materials for induction disc motors
Induction disc motors with powder magnetic cores (SMC composites) are characterized by reduced eddy currents, the possibility of manufacturing complex 3D magnetic core geometries, and reduced core weight. This paper presents a comparative analysis of widely available powder materials (metal scale, chips, finely dispersed iron powder ~ 200μm, and their mixtures), for the use in magnetic circuits of induction disc motors. The experimental setup consisted of a three-phase inverter with an LC filter and test coils with replaceable powder cores. The inductance (L) and active resistance (R) of the coils were measured at frequencies of 50, 200, 400, and 800 Hz. It was found that as the frequency increased, the inductance of all the samples decreased slightly, while the active resistance increased (indicating an increase in eddy current losses). The results confirm that finely dispersed powder materials with high specific magnetic permeability and resistance are most suitable for disc motors. The practical significance of this work lies in its potential to increase the efficiency and power density of motors by reducing core losses and the weight of the magnetic circuit.
