Развитие технологий изготовления постоянных магнитов (ПМ) привело к их применению в многих отраслях промышленности, в том числе и в электродвигателях. В связи с этим синхронные двигатели с постоянными магнитами (СДПМ) получили широкое распространение. Тем не менее для расчетов динамических режимов работы таких двигателей используют модели обобщенной двухфазной машины переменного тока, а математическое описание основывается на уравнениях Парка-Горева. В таких моделях присутствует ряд идеализирующих допущений, в числе которых: предположение о гладком воздушном зазоре, учет только радиального синусоидального распределения индукции в зазоре, отсутствие учета насыщения стали магнитной цепи, симметрия обмоток статора, отсутствие гистерезиса [1, 2].
Использование полевых моделей является наиболее достоверным способом анализа, однако время расчета таких моделей, даже с использованием современных компьютерных средств, весьма значительно [3]. Кроме того, перспективным направлением является разработка многофазных электромеханических систем [2]. Это связано с рядом преимуществ, в числе которых повышенная отказоустойчивость системы, улучшенные энергетические и виброшумовые характеристики. В связи с этим актуальной задачей является создание математической модели многофазного электропривода, учитывающей специфику протекания электромагнитных процессов в m-фазных машинах на основе использования полевых моделей.
Методы исследования. В основе анализа режимов работы любой электрической машины лежат дифференциальные уравнения электрического состояния ветвей, электромагнитного момента и уравнения движения вращающихся частей.
Уравнения динамики механической системы, включающей электрическую машину с одной степенью свободы, для вращающихся машин, имеют вид [4]:
где J — момент инерции ротора;
МЭ и МС — электромагнитный момент и момент сопротивления, приложенные к валу ротора соответственно;
Ω − угловая частота вращения ротора;
α − угол поворота ротора относительно статора в момент времени t.