Технология обмоток электрических машин: последние достижения для электрификации транспорта

Постоянно растущий спрос на электрические машины с более высокой удельной мощностью приводит к возникновению различных электрических, механических и тепловых напряжений, которые в конечном итоге могут вызвать отказ машины. Поэтому для обеспечения высокой надежности электрических машин необходимо тщательно исследовать управление напряжениями и потерями. Согласно литературным данным, потери в обмотках являются доминирующим механизмом потерь во многих электрических машинах. Однако мнения относительно способов снижения этих потерь и упомянутых выше напряжений различаются. Для предотвращения отказов обмоток изучение различных топологий обмоток позволяет более полно учитывать проблемы и ограничения, влияющие на характеристики различных электрических машин. С этой целью в статье представлен всесторонний обзор различных топологий обмоток. Обобщены и сопоставлены многочисленные случаи, описанные в литературе. Кроме того, рассмотрено применение аддитивного производства (AM) для изготовления обмоток электрических машин, что демонстрирует высокий уровень зрелости этой развивающейся технологии. Наконец, обсуждаются различные проблемы, связанные с проектированием обмоток электрических машин, включая высокочастотные потери переменного тока, управление тепловыми режимами, механические и акустические проблемы, старение изоляции, автоматизированное производство и технологичность изготовления обмоток.