The article reviews the transverse magnetic flux machine designs. The work aim was the analysis of the transverse magnetic flux generator with a disk rotor, the stator poles optimal number selection and the resistance torque reducing. This resistance torque was created by one-sided magnetic attraction force from the permanent magnets on the rotor and it hasn’t been considered previously, which is a novelty of this work. The ways to increase the electromotive force in the generator are also considered. The main work goal was obtained by magnetic system analysis of generator using Ansys Maxwell software and disk rotor strength analysis using ASCON Компас-3D software. It is concluded that the magnetic reversal frequency of the stator cores depends on the number of permanent magnets on the rotor. The dependence of the magnetic induction average value in the U-shaped stator core on their number was obtained during the magnetic analysis. The disk rotor strength simulation allowed getting the maximum possible bend of the disk rotor under the influence of the one-sided magnetic attraction force. The neodymium permanent magnets help to improve generator efficiency and to decrease its mass-dimensional indicators. It was proposed to use an uneven permanent magnets distribution on the rotor in the transverse magnetic flux generator to reduce the resistance torque of the disk rotor. The permanent magnets attraction force that interacts with stator steel poles was considered. The dependence of magnetic attraction force of the permanent magnets on the air gap size of the generator has been obtained.

Articolul prezintă o privire de ansamblu asupra principalelor modele de mașini electrice cu flux magnetic transversal, subliniază simplitatea relativă a designului acestora și indicatorii de putere specifici. Scopul lucrării este de a analiza un generator de flux magnetic transversal cu un rotor disc, de a selecta numărul optim de poli ai miezului statorului și de a reduce momentul rezistenței la acțiunea unei forțe magnetice unilaterale, care nu a fost considerată mai devreme și este o noutate a acestei lucrări. De asemenea, au fost luate în considerare modalitățile de creștere a forței electromotoare din generator, fiind unul dintre cei mai importanți indicatori ai eficienței mașinii. Obiectivul principal al lucrării a fost atins prin analiza sistemului magnetic al generatorului folosind software-ul Ansys Maxwell și calculul rezistenței rotorului disc folosind software-ul ASCON Compass-3D. În timpul analizei sistemului magnetic al generatorului cu un număr diferit de polipe stator pentru regimul de mers în gol, dependența valorii medii a inducției magnetice în miezul statorului în formă de П de numărul lor a fost obținută. Accentul este pus pe utilizarea mai multor magneți permanenți neodymi care consumă mai multă energie, ceea ce permite crearea unui design al generatorului cu indicatori de putere mai înalți. Se propune utilizarea unei distribuții inegale a magneților permanenți pe rotorul generatorului cu flux magnetic transversal pentru a reduce momentul rezistenței rotorului disc de forța atracției magnetice unilaterale a magneților permanenți. Se ia în considerare problema influenței forței de atragere a magneților permanenți asupra miezurilor stator laminate din tablă de oțel electric.

В статье представлен обзор основных конструктивных исполнений электрических машин с поперечным магнитным потоком, подчеркивается относительная простота их конструкции и высокие удельные показатели мощности. Целью работы является анализ генератора с поперечным магнитным потоком с дисковым ротором, выбор оптимального числа полюсов сердечника статора и уменьшение момента сопротивления от действия силы одностороннего магнитного притяжения, что не было рассмотрено ранее и является новизной данной работы. Также рассмотрены способы увеличения электродвижущей силы в генераторе, как одного из важнейших показателей эффективности работы машины. Основная цель работы была получена путем анализа магнитной системы генератора с использованием программного обеспечения Ansys Maxwell и прочностного расчета дискового ротора с использованием программного обеспечения ASCON Компас-3D. В ходе анализа магнитной системы генератора с различным числом полюсов статора для режима холостого хода были получены зависимости среднего значения магнитной индукции в П-образном сердечнике статора от их количества. Делается акцент на использовании более энергоёмких неодимовых постоянных магнитов, которые позволяют создать конструкцию генератора с более высокими удельными показателями мощности. Предлагается использовать неравномерное распределение постоянных магнитов на роторе в генераторе с поперечным магнитным потоком для уменьшения момента сопротивления дискового ротора от силы одностороннего магнитного притяжения постоянных магнитов. Рассмотрен вопрос влияния силы притяжения постоянных магнитов к шихтованным сердечникам статора из листов электротехнической стали. Получена зависимость силы магнитного притяжения постоянного магнита от величины воздушного зазора между статором и ротором. В программе АСКОН Компас-3D проведено твердотельное моделирование, которое позволило рассчитать максимально возможный прогиб дискового ротора под влиянием силы одностороннего магнитного притяжения. Делается вывод о достаточной жесткости дискового ротора для обеспечения равномерного воздушного зазора при работе генератора в режиме холостого хода.