Статья посвящена исследованию применения аддитивных технологий в конструкции электрических машин, подчеркнута их роль в оптимизации и создании инновационных решений. Целью данной статьи является обзор последних достижений в области применения аддитивных технологий в конструкциях различных типов электрических машин. Исследование основано на анализе научных статей, опубликованных за последние три года, что позволяет отразить актуальные тенденции и инновации в данной области. В рамках исследования рассмотрены конкретные примеры использования аддитивных технологий для создания катушек вентильного реактивного двигателя, магнитопроводов синхронных электродвигателей с аксиальным потоком, роторов синхронных двигателей с постоянными магнитами и оптимизации магнитной системы синхронного генератора для ветроэнергетической установки. Представлены данные о сравнении новых решений на основе аддитивных технологий с традиционными конструкциями. В результате работы выявлено, что с развитием аддитивных технологий открываются новые возможности для проектирования электрических машин и оптимизации их конструкций. Дальнейшее совершенствование аддитивных технологий позволит создавать еще более эффективные электрические машины, отвечающие современным требованиям электромашиностроения. Данное исследование подчеркивает необходимость активного внедрения аддитивных технологий в проектирование и производство электрических машин.
The article is devoted to the study of the application of additive technologies in the design of electrical machines, emphasizing their role in optimization and creation of innovative solutions. The purpose of this article is to review the latest achievements in the field of additive technologies in the designs of various types of electrical machines. The study is based on the analysis of scientific articles published over the past three years, which allows us to reflect current trends and innovations in this field. The study considers specific examples of the use of additive technologies to create coils of a switched reluctance motor, magnetic cores of synchronous electric motors with axial flux, rotors of synchronous motors with permanent magnets and optimization of the magnetic system of a synchronous generator for a wind turbine. Data on the comparison of new solutions based on additive technologies with traditional designs are presented. As a result of the work, it was revealed that with the development of additive technologies, new opportunities for the design of electrical machines and optimization of their designs are opening up. Further improvement of additive technologies will allow creating even more efficient electrical machines that meet modern requirements of electrical engineering. This study emphasizes the need for active implementation of additive technologies in the design and production of electrical machines.
1. Selema A., Van Den Abbeele J., Ibrahim M.N., Sergeant P. Novel 3D Printed Coils for High Power Density Electrical Machine and Traction Applications // IEEE International Electric Machines & Drives Conference (IEMDC). 2023. P. 1-5. DOI: 10.1109/IEMDC55163.2023.10239022.
2. Selema A., Van Den Abbeele J., Ibrahim M.N., Sergeant P. Innovative 3D Printed Coil and Cooling Designs for Weight-Sensitive Energy-Saving Electrical Machine // IEEE Transactions on Transportation Electrification. 2023. P. 1-12. DOI: 10.1109/TTE.2023.3322522.
3. Selema A., Beretta M., Van Coppenolle M., Tiismus H., Kallaste A., Ibrahim M.N., Rombouts M., Vleugels J., Kestens L.A.I.,
4. Sergeant P. Evaluation of 3D-printed magnetic materials for additively-manufactured electrical machines // Journal of Magneism and Magnetic Materials. 2023. Vol. 569. P. 170426. DOI: 10.1016/j.jmmm.2023.170426.
4. Nishanth F., Goodall A.D., Todd I., Severson E.L. Characterization of an Axial Flux Machine With an Additively Manufactured Stator // IEEE Transactions on Energy Conversion. 2023. Vol. 38. No. 4. P. 2717-2729. DOI: 10.1109/TEC.2023.3285539.
5. Bieber M., Haase M., Tasche F., Zibart A., Ponick B. Additively manufactured air-cooled lightweight rotor for an automotive electric motor // IEEE International Electric Machines & Drives Conference (IEMDC). 2023. P. I-VII. DOI: 10.1109/IEMDC55163.2023.10238918.
6. Singh S., Payarou T., Boby M., Lamarre J.M., Bernier F., Ibrahim M., Pillay P. Cold-spray additive manufacturing of a petal-shaped surface permanent magnet traction motor // IEEE Transactions on Transportation Electrification. 2023. Vol. 9. No. 3. P. 3636-3648. DOI: 10.1109/TTE.2022.3233779.
7. Ajamloo A.M., Ibrahim M.N. Sergeant P. Design Considerations of a New IPM Rotor With Efficient Utilization of PMs Enabled by Additive Manufacturing // IEEE Access. 2024. Vol. 12. P. 61036-61048. DOI: 10.1109/ACCESS.2024.3394739.
8. Sethuraman L., Vijayakumar G. A new shape optimization approach for lightweighting electric machines inspired by additive manufacturing. Joint MMM-Intermag Conference (INTERMAG). 2022. P. 1-7. DOI: 10.1109/INTERMAG 39746.2022.9827714