Przedmiotem projektu był silnik elektryczny karuzelowy, którego budowa jest propozycją nowego rozwiązania konstrukcyjnego. Składa się on z wirników i wspólnego stojana z uzwojeniem, które wytwarza ... więcej

Przedmiotem projektu był silnik elektryczny karuzelowy, którego budowa jest propozycją nowego rozwiązania konstrukcyjnego. Składa się on z wirników i wspólnego stojana z uzwojeniem, które wytwarza wirujący przepływ o zadanej liczbie par biegunów "p". Istota nowej konstrukcji polega na symetrycznym rozmieszczeniu nad powierzchnią czynną stojana jednakowych, cylindrycznych wirników w liczbie 2p, z których każdy może wykonywać ruch obrotowy względem własnej osi. Wirniki umieszczone są w otworze stojana (silnik karuzelowy wewnętrzny). Nieruchome osie wszystkich wirników są połączone na sztywno z wałem wyjściowym, którego oś obrotu pokrywa się z osią symetrii powierzchni stojana. Zasada działania silnika karuzelowego polega na tym, że każdy z wirników jest przyciągany przez stojan i stara się przyjąć położenie odpowiadające maksimum energii pola magnetycznego, wytworzonego przez uzwojenie stojana. W ramach realizacji projektu opracowano koncepcję rozwiązań konstrukcyjnych dla silników karuzelowych o budowie wewnętrznej oraz podano metodykę opisu matematycznego dla tego typu maszyn. Podstawą opisu matematycznego było określenie funkcji Lagrange'a na którą składają się jedynie koenergiie, gdyż silnik jest rozpatrywany jako zbiór wzajemnie sprzężonych cewek będących elementami kinetycznymi. W celu utworzenia modelu silnika karuzelowego niezbędne było wyznaczenie ko-energii magnetycznej w funkcji zmieniających się parametrów charakteryzujących położenie wypadkowego przepływu w szczelinie powietrznej, rozmiar minimalnej szczeliny powietrznej, relacji pomiędzy promieniem stojana i promieniami wirników. Ze względu na specyficzne ukształtowanie szczeliny powietrznej silnika karuzelowego, klasyczne zależności opisujące w sposób analityczny rozkład pola w szczelinie maszyny nie nadawały się w łatwy sposób do adaptacji. Z tego względu wykonano analizy opierając się o możliwości obliczeń polowych metodą elementów skończonych (FEM). Obiektem badań były silniki karuzelowe wewnętrzny o liczbie par biegunów p=2 oraz p=3. W wyniku przeprowadzonych analiz opracowano obwodowe modele silników karuzelowych. Następnym krokiem była budowa modeli fizycznych. Powstałe konstrukcje poddano badaniom laboratoryjnym i weryfikacjom modelowym. Na podstawie przeprowadzonych badaniach sformułowano wytyczne dotyczące konstrukcji wirnika oraz stwierdzono konieczność poszukiwań innych rozwiązań uzwojeń stojana i sposobów ich zasilania.