Исследование неравномерности воздушного зазора в вентильно-индукторной машине тягового исполнения

Вентильно-индукторный двигатель является перспективной электрической машиной для применения в системе тяги скоростного электровоза. Основное препятствие массового использования такого типа машин в качестве тягового электродвигателя — силы одностороннего магнитного притяжения, которые, воздействуя на подшипники вентильно-индукторного двигателя, снижают их ресурс и ухудшают виброакустические показатели машины. По результатам исследования этих сил при различных вариантах динамического смещения на основе использования математических моделей программы MATLAB-Simulink и конечно-элементного метода пакета FEMM установлено, что в вентильно-индукторном тяговом двигателе они могут достигать высоких значений. Предложен комплекс мероприятий на этапах проектирования, изготовления, ремонта и эксплуатации вентильно-индукторного тягового двигателя, позволяющий свести к минимуму действие сил одностороннего магнитного притяжения на подшипниковые узлы и повысить ресурс работы электрической машины. Использование вентильно-индукторного двигателя, имеющего длительный срок службы подшипников, в системе тягового привода создаст предпосылки для создания конкурентоспособного скоростного подвижного состава нового поколения. The valve-inductor motor is a promising electric machine for use in the traction system of a high-speed electric locomotive. The main obstacle to the mass use of this type of machine as a traction electric motor is the forces of unilateral magnetic attraction, which, acting on the bearings of the valve-inductor motor, reduce their service life and worsen the vibro-acoustic characteristics of the machine. Based on the results of the study of these forces in various variants of dynamic displacement based on the use of mathematical models of the MATLAB-Simulink program and the finite element method of the FEMM package, it was found that they can reach high values in a valve-inductor traction motor. A set of measures is proposed at the stages of design, manufacture, repair and operation of a valve-inductor traction motor, which minimizes the effect of unilateral magnetic attraction forces on bearing assemblies and increases the service life of an electric machine. The use of a valve-inductor motor with a long bearing life in a traction drive system will create the prerequisites for the creation of competitive high-speed rolling stock of a new generation.