Magnetoelektryczne silniki prądu stałego z proszkowymi obwodami magnetycznymi

Producers of electric machines permanently struggle to offer machines with better performance and operational parameters with simultaneous reduction of manufacturing costs. In case of transducers with magnetic circuits, application of powder magnetic materials offers wide opportunities for cost-effectiveness production and good operational parameters. The studies reported herein deal with a commutator-type DC motor where a conventional magnetic circuit was replaced with a one that was made by compaction of magnetic powders with an appropriate binder. The paper shows the measurements of DC motors with prepared powder magnetic circuits and traditional magnetic circuits.Rozwój nowych generacji materiałów magnetycznych pozwala na rozwój nowych urządzeń z obwodami magnetycznymi. Opracowanie technologii wytwarzania proszkowych materiałów magnetycznych umożliwia zmianę konstrukcji i technologii wytwarzania urządzeń z obwodami magnetycznymi. Ostatnie lata przyniosły rozwój proszkowych materiałów magnetycznie miękkich i magnetycznie twardych. W obecnie produkowanych maszynach elektrycznych, magnetycznie miękka część obwodu magnetycznego wykonywana jest z blach elektrotechnicznych, zaś jako źródło wzbudzenia stosowane są najczęściej magnesy ferrytowe. Blachy elektrotechniczne charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami magnetycznymi, ale ich wadą jest wysoka cena. W przypadku magnesów ferrytowych ich zaletą jest niska cena, ale wadą słabe właściwości magnetyczne. Proszkowe materiały magnetyczne mogą umożliwić poprawę parametrów eksploatacyjnych urządzeń z obwodami magnetycznymi a jednocześnie pozwolić na obniżenie kosztów ich produkcji. Celem prowadzonych badań jest sprawdzenie możliwości stosowania proszkowych obwodów magnetycznych w produkowanych silnikach elektrycznych prądu stałego z magnesami trwałymi. Przeprowadzono próby zastąpienia tradycyjnego obwodu magnetycznego proszkowym obwodem magnetycznym w silniku prądu stałego typu PRMO 30-5D produkowanym przez fabrykę Mikroma S. A. Badania symulacyjne pokazały, że możliwe jest zastąpienie produkowanego obwodu magnetycznego tego silnika proszkowym obwodem magnetycznym. Obwód magnetyczny wirnika został wykonany z proszku żelaza spajanego tworzywem - dielektromagnetyku, zaś magnesy wzbudzenia z proszku z szybko chłodzonej taśmy Nd-Fe-B spajanej tworzywem - dielektromagnesu (tab. 1). Wykonano modele silników z proszkowymi obwodami magnetycznymi (tab. 2). Przeprowadzono badania wykonanych modeli silników. Na rysunku 1. przedstawiono charakterystyki ruchowe silników. W tabelach 3-5 pokazano wybrane parametry badanych silników, natomiast charakterystyki sterowania na rysunku 2. Przeprowadzone badania pokazały, że stosowanie proszkowych obwodów magnetycznych w maszynach prądu stałego jest możliwe i celowe. Stosowanie tego typu obwodów magnetycznych pozwala na sterowanie parametrami eksploatacyjnymi silników