ЭЛЕКТР МАШИНАЛАРЫ ҮШІН АДДИТИВТІ ТЕХНОЛОГИЯЛАР НЕГІЗІНДЕГІ ЖАҢА КОНСТРУКЦИЯЛЫҚ ТӘСІЛДЕРГЕ ШОЛУ
Түйін сөздер:
аддитивті технологиялар, аддитивті өндіріс, 3D басып шығару, электр машиналары, магниттік тізбек, ротор, энергия тиімділігіАңдатпа
Бұл мақала электр машиналарын жобалау және өндіру саласында аддитивті технологияларды қолданудың қазіргі жағдайы мен даму перспективаларын талдауға арналған. Зерттеу тақырыбының өзектілігі энергия тиімділігі жоғары, массасы аз және күрделі геометриялық пішіндерге ие электр машиналарын жасау қажеттілігімен айқындалады. Жұмыстың мақсаты – әртүрлі типтегі электр машиналарының конструкцияларында аддитивті өндіріс әдістерін қолдану бойынша соңғы ғылыми жетістіктерді жүйелеу және олардың техникалық артықшылықтарын бағалау. Зерттеу әдістемесі соңғы үш жылда жарияланған рецензияланатын ғылыми мақалалар мен конференциялық еңбектерді талдауға негізделген. Нәтижелер аддитивті технологиялардың катушкалар, магниттік тізбектер мен ротор элементтерін оңтайландыруға мүмкіндік беретінін, сондай-ақ электр машиналарының энергия тиімділігі мен меншікті қуатын арттыратынын көрсетті. Зерттеудің ғылыми жаңалығы аддитивті өндірістің электр машиналары конструкцияларын жетілдірудегі әлеуетін кешенді талдау арқылы негізделеді. Алынған қорытындылар заманауи электр машиналарын жобалау тәжірибесінде практикалық маңызға ие.
Пайдаланылған дереккөздер
- Industrie 4.0 Working Group. (2013). Securing the future of German manufacturing industry: Recommendations for implementing the strategic initiative Industrie 4.0. acatech. http://www.acatech.de/fileadmin/user_upload/Baumstruktur_nach_Website/Acatech/root/de/Material_fuer_Sonderseiten/Industrie_4.0/Final_report__Industrie_4.0_accessible.pdf
- Шваб К. (2016). Четвертая промышленная революция. Эксмо. // Shvab, K. (2016). Chetvertaya promyshlennaya revolyutsiya [The Fourth Industrial Revolution]. Eksmo. (In Russ.)
- Myrzaliyev, D. S., Cieslik, J., Seidullayeva, O. B., & Amanov, A. (2025). Analysis of the stress-strain state of gears by the finite element method in SolidWorks. Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің хабаршысы. Техникалық ғылымдар және технологиялар сериясы, 153(4), 152–167. https://doi.org/10.32523/2616-7263-2025-153-4-152-166 // Myrzaliyev, D. S., Cieslik, J., Seidullayeva, O. B., & Amanov, A. (2025). Analysis of the stress-strain state of gears by the finite element method in SolidWorks. L.N. Gumilev atyndaǵy Euraziia ulttyq universitetiniń khabarshysy. Tekhnikalyq ǵylymdar jáne tekhnologiialar seriiasy [Bulletin of L.N. Gumilyov Eurasian National University. Technical Science and Technology Series], 153(4), 152–167. https://doi.org/10.32523/2616-7263-2025-153-4-152-166 (In Eng.)
- Мырзалиев Д.С., Цеслик Яцек, Сейдуллаева О.Б., & Усеров А.Б. (2025). Мойынтірек құрылымының статикалық жүктеме кезіндегі кернеу және деформация сипаттамалары. Вестник Восточно-Казахстанского технического университета им. Д. Серикбаева, 4, 97–105. https://doi.org/10.51885/1561-4212_2025_4_97 // Myrzaliev, D. S., Tseslik, Yatsek, Seidullayeva, O. B., & Userov, A. B. (2025). Moyyntirek qurylymynyn statikalyq zhukteme kezindegi kerneu zhane deformatsiya sipattamalary [Stress and deformation characteristics of bearing structure under static loading]. Vestnik Vostochno-Kazakhstanskogo tekhnicheskogo universiteta im. D. Serikbaeva [Bulletin of D. Serikbayev East Kazakhstan Technical University], 4, 97–105. https://doi.org/10.51885/1561-4212_2025_4_97 (In Kazakh)
- Zawadzki, P., & Żywicki, K. (2016). Smart product design and production control for effective mass customization in the Industry 4.0 concept. Management and Production Engineering Review, 7(3), 105–112.
- Singh, S., Ramakrishna, S., & Singh, R. (2017). Material issues in additive manufacturing: A review. Journal of Manufacturing Processes, 25(1), 185–200. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2016.11.006
- Herzog, D., Seyda, V., Wycisk, E., & Emmelmann, C. (2016). Additive manufacturing of metals. Acta Materialia, 117, 371–392. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.07.019
- Körner, C. (2016). Additive manufacturing of metallic components by selective electron beam melting: A review. International Materials Reviews, 61(5), 361–377. https://doi.org/10.1080/09506608.2016.1176289
- Rayna, T., & Striukova, L. (2015). From rapid prototyping to home fabrication: How 3D printing is changing business model innovation. Technological Forecasting and Social Change, 102, 214–224. https://doi.org/10.1016/j.techfore.2015.07.023
- Gao, W., Zhang, Y., Ramanujan, D., Ramani, K., Chen, Y., Williams, C. B., Wang, C. C. L., Shin, Y. C., Zhang, S., & Zavattieri, P. D. (2015). The status, challenges, and future of additive manufacturing in engineering. Computer-Aided Design, 69, 65–89. http://dx.doi.org/10.1016/j.cad.2015.04.001
- Spoerk, M., Savandaiah, C., Arbeiter, F., Sapkota, J., & Holzer, C. (2019). Optimization of mechanical properties of glass-spheres-filled polypropylene composites for extrusion-based additive manufacturing. Polymer Composites, 40(2), 638–651. https://doi.org/10.1002/pc.24701
- Ngo, T.D., Kashani, A., Imbalzano, G., Nguyen, K.T. Q., & Hui, D. (2018). Additive manufacturing (3D printing): A review of materials, methods, applications and challenges. Composites Part B: Engineering, 143, 172–196. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.02.012
- Carneiro, O. S., Silva, A. F., & Gomes, R. (2015). Fused deposition modeling with polypropylene. Materials & Design, 83.
- Grigoriev, A., Polozov, I., Sufiiarov, V., & Popovich, A. (2017). In-situ synthesis of Ti2AlNb-based intermetallic alloy by selective laser melting. Journal of Alloys and Compounds, 704, 434–442.
- Selema, A., Van Den Abbeele, J., Ibrahim, M. N., & Sergeant, P. (2023). Novel 3D printed coils for high power density electrical machine and traction applications. In IEEE International Electric Machines & Drives Conference (IEMDC) (pp. 1–5). IEEE. https://doi.org/10.1109/IEMDC55163.2023.10239022
- Singh, S., Payarou, T., Boby, M., Lamarre, J. M., Bernier, F., Ibrahim, M., & Pillay, P. (2023). Cold-spray additive manufacturing of a petal-shaped surface permanent magnet traction motor. IEEE Transactions on Transportation Electrification, 9(3), 3636–3648. https://doi.org/10.1109/TTE.2022.3233779
- Ajamloo, A. M., Ibrahim, M. N., & Sergeant, P. (2024). Design considerations of a new IPM rotor with efficient utilization of PMs enabled by additive manufacturing. IEEE Access, 12, 61036–61048. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2024.3394739
- Sethuraman, L., & Vijayakumar, G. (2022). A new shape optimization approach for lightweighting electric machines inspired by additive manufacturing. In Joint MMM-Intermag Conference (INTERMAG) (pp. 1–7). IEEE. https://doi.org/10.1109/INTERMAG-39746.2022.9827714
- Selema, A., Van Den Abbeele, J., Ibrahim, M. N., & Sergeant, P. (2023). Innovative 3D printed coil and cooling designs for weight-sensitive energy-saving electrical machine. IEEE Transactions on Transportation Electrification, 1–12. https://doi.org/10.1109/TTE.2023.3322522
- Selema, A., Beretta, M., Van Coppenolle, M., Tiismus, H., Kallaste, A., Ibrahim, M.N., Rombouts, M., Vleugels, J., Kestens, L. A. I., & Sergeant, P. (2023). Evaluation of 3D-printed magnetic materials for additively manufactured electrical machines. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 569, Article 170426. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2023.170426
- Рахымтай Н. Н., Мырзалиев Д. С., Сейтказенова К. К., Кадиров Н. А., & Сейдуллаева О. Б. (2025). Исследование температуры в зоне резания методом конечных элементов при токарной обработке. Вестник Восточно-Казахстанского технического университета им. Д. Серикбаева, 2, 61–70. https://doi.org/10.51885/1561-4212_2025_2_61 // Rakhymtai, N. N., Myrzaliev, D. S., Seitkazenova, K. K., Kadirov, N. A., & Seidullayeva, O. B. (2025). Issledovanie temperatury v zone rezaniya metodom konechnykh elementov pri tokarnoy obrabotke [Study of temperature in the cutting zone by the finite element method during turning]. Vestnik Vostochno-Kazakhstanskogo tekhnicheskogo universiteta im. D. Serikbaeva [Bulletin of D. Serikbayev East Kazakhstan Technical University], 2, 61–70. https://doi.org/10.51885/1561-4212_2025_2_61 (In Russ.)