Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия «Материалы. Конструкции. Технологии»
Расчет электрического сопротивления подвижных твердых и жидкометаллических контактных узлов асинхронных электрических двигателей с фазным ротором
Опубликована: 2023-11-20
Выпуск
Раздел
ТЕХНОЛОГИИ
  • А. В. Егоров Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола)
  • Ю. Е. Смикулис Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола)
  • К. С. Степанова Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола)

Аннотация

Жидкометаллические контактные узлы электрических машин позволяют заменить сухое трение скольжения в традиционном щеточном узле на жидкостное трение.
Цель данной работы – расчет электрического сопротивления традиционных твердых и подвижных жидкометаллических галлиевых контактных узлов асинхронных электрических двигателей с фазным ротором.
Практическая ценность работы состоит в оценке величины электрического сопротивления жидкометаллических галлиевых контактных узлов для последующего математического моделирования поддержания заданных зазоров в подвижных герметичных посадках жидкометаллических щеточных узлов, работающих в непосредственной близости от источников внутреннего тепловыделения.
В ходе исследования установлено, что большую величину электрического сопротивления среди других компонентов в контактном узле асинхронных электрических двигателей с фазным ротором создают электрические щетки. Электрические щетки скользящих контактов асинхронных электрических двигателей с фазным ротором охватывают ограниченную часть контактных колец и поэтому являются источником повышенного сопротивления.
Применение жидкометаллических контактных групп на основе галлия позволяет получить значительно меньшее электрическое сопротивление контакта за счет того, что жидкий галлий имеет меньшую величину удельного электрического сопротивления и охватывает всю поверхность наружного диаметра контактного кольца, и тем самым сократить тепловыделение в зоне контактного узла. Минимальным электрическим сопротивлением будет обладать жидкометаллическая контактная группа, в которой в качестве жидкого проводящего металла используется интерметаллид с содержанием галлия 67 %, индия 20,5 %, олова 12,5 %.

Биографии авторов

А. В. Егоров, Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола)

доктор технических наук, профессор кафедры транспортно-технологических машин, Поволжский государственный технологический университет, г. Йошкар-Ола. Область научных интересов – новые методы машиностроения и приборостроения. Автор более 200 научных публикаций.

Ю. Е. Смикулис, Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола)

аспирант кафедры транспортно-технологических машин, Поволжский государственный технологический университет, г. Йошкар-Ола. Область научных интересов – новые методы машиностроения и приборостроения. Автор пяти научных публикаций.

К. С. Степанова, Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола)

студентка направления 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», Поволжский государственный технологический университет, г. Йошкар-Ола. Область научных интересов – новые методы машиностроения и приборостроения. Автор пяти научных публикаций.

Литература

1. Liquid metal sliding contacts for electric machines / A. V. Egorov, Y. F. Kaizer, A. V. Lysyannikov, N. V. Kuzmin, P. A. Kuznetsova // Journal of Physics: Conference Seriesthis. 2021. Vol. 2094, iss. 4, no. 042044.
2. Counter-rotating electric generator for wind power plants with liquid metal energy transfer / A. V. Egorov, Yu. F. Kaizer, A. V. Lysyannikov, M. Yu. Smirnov, P. A. Kuznetsova // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 2094, iss. 5, no. 052018.
3. Жидкометаллический контактный узел сильноточного коммутационного аппарата: авторское свидетельство СССР / В. И. Дегтярь, А. В. Иванов. Ззаявитель Московский энергетический институт. № 681470; заявл. 25.04.75; опубл. 25.08.79.
4. Жидкометаллический контактный узел: авторское свидетельство СССР / В. Г. Дегтярь, А. В. Иванов и др. Заявитель Московский энергетический институт. № 589636; заявл. 02.08.76; опубл. 25.01.78.
5. Жидкометаллический контактный узел: авторское свидетельство СССР / Н. В. Архипов, А. В.
Веретенков и др. Заявитель Куйбышевский политехнический институт. № 828243; заявл. 20.06.79; опубл. 07.05.81.
6. Жидкометаллический контактный узел: авторское свидетельство СССР / В. И. Приходченко, В. В. Танаев, А. В. Рощин. Заявитель Куйбышевский политехнический институт. № 959181; заявл. 03.10.80; опубл. 15.10.82.
7. Жидкометаллический контактный узел: авторское свидетельство СССР / А. В. Веретенков, А. И. Лавриненко и др. Заявитель Куйбышевский политехнический институт. № 957299; заявл. 09.01.81; опубл. 07.09.82. Бюл. № 33.
8. Жидкометаллический контактный узел: авторское свидетельство СССР / В. И. Дегтярь, В. В. Вячкис и др. Заявитель Каунасский политехнический институт. № 1187222; заявл. 03.04.84; опубл. 23.10.85.
9. URL: https://www.morganadvancedmaterials.com/media/1994/advanced_electrical_materials_for_industrial_applications_0.pdf
10. URL: https://rusvolt.su/tokosjemnue-koltza