ТЕОРЕТИЧНО ПРО КОНСТРУКТИВ ОБМОТОК ЕЛЕКТРИЧНИХ ДВИГУНІВ З МОЖЛИВІСТЮ ПОКРАЩЕННЯ ЇХ ХАРАКТЕРИСТИК

О. Ю. Юрченко; Г. В. Барсукова; К. В. Мороз; М. С. Новіков; М. О. Щебетенко

doi:10.32782/2220-8674-2025-15-2-25

О. Ю. Юрченко Сумський національний аграрний університет https://orcid.org/0000-0002-3047-6654
Г. В. Барсукова Сумський національний аграрний університет https://orcid.org/0000-0002-4261-2182
К. В. Мороз Сумський національний аграрний університет https://orcid.org/0009-0004-9665-6908
М. С. Новіков Сумський національний аграрний університет https://orcid.org/0009-0004-8033-3127
М. О. Щебетенко Сумський національний аграрний університет https://orcid.org/0009-0007-4902-5056

DOI: https://doi.org/10.32782/2220-8674-2025-15-2-25

Ключові слова: електричний двигун, котушка, обмотка, активна сталь, провід, статор, ротор, пари полюсів, потужність, сила струму, опір, напруга, питомий опір, довжина провідника, площа поперечного перерізу, габаритні розміри, раціональне використання, підвищення ефективності

Анотація

Покращення характеристик електричних двигунів є можливим шляхом зміни конструкції їх обмоток. Збільшення рівня використання електричних двигунів у різних галузях на різних режимах роботи вимагає підходу, спрямованого на раціональне використання ресурсів. У роботі на прикладі конкретно обраного електричного двигуна представлено аналіз можливості підвищення його потужності шляхом зменшення довжини петлі в лобовій частині обмотки електричного двигуна. Як наслідок, зменшення довжини петлі в лобовій частині з 70 мм до 20 мм для конкретного електричного двигуна призводить до зменшення довжини витка обмотки в 1,8 раза, що дає змогу зменшити опір котушок, що встановлені в пазах електричного двигуна. Зменшення опору дає змогу збільшити силу струму, а отже, і потужності цього електродвигуна, а також раціонального використання габаритів двигуна та проводу у витках котушок його обмоток.

Посилання

1. Mytnikov A. V., Lavrinovich V. A., Evseeva A., Stepanov I. Development of advanced winding condition control technology of electric motors based on pulsed method. Resource-Efficient Technologies, 2017. https://doi.org/10.1016/j.reffit.2017.08.001
2. Xu H., Zhao J., Xion Y., Duan Y. Analysis and calculation of the winding loss and rotor loss of solid rotor induction motors for flywheel energy storage system considering the influence of inverter power supply. Journal of Energy Storage, 2025. https://doi.org/10.1016/j.est.2025.117224
3. Feng, J., Sun, P., Wei, D., Shi, W., Yang, S., & Zhao, Z. Study on radial Oil Spray Cooling of end windings with Hairpin Motors. Case Studies in Thermal Engineering, 2024. https://doi.org/10.1016/j.csite.2024.105675
4. Li X., Zhao X., Zhang Z., Avelin A., Liu S., Li H. Selecting cooling methods for electric motors. Applied Thermal Engineering, 2025. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2025.126554
5. Broumand M., Yun S., Hong Z. A novel phase change material-based thermal management of electric machine windings enabled by additive manufacturing. Applied Thermal Engineering, 2024. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2024.122802
6. Terao Y., Okumura S., Ohsaki H. Study on Electric and Magnetic Loadings in Fully Superconducting Motor Design. Physica C: Superconductivity and its Applications, 2023. https://doi.org/10.1016/j.physc.2023.1354399
7. Stock M., Lohmeyer Q., Meboldt M. Increasing the Power Density of e-motors by Innovative Winding Design. Procedia CIRP, 36, 2015. 236–241. https://doi.org/10.1016/j.procir.2015.01.078
8. Юрченко О. Ю., Барсукова Г. В. Особливості вмикання електродвигунів на паралельну роботу при автоматизації процесів у сільському господарстві. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Механізація та автоматизація виробничих процесів, 2024. (3 (57), 79–85. https://doi.org/10.32782/msnau.2024.3.10
9. Kasper R., Borchardt N. Boosting Power Density of Electric Machines by Combining Two Different Winding Types. IFAC-PapersOnLine, 49, 2016. 322–329. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2016.10.576