Аналитико-полевой расчет параметров асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором

Рейтинг:   / 1
ПлохоОтлично 

Authors:

В.Б.Финкельштейн, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры систем электроснабжения и электропотребления городов, orcid.org/0000-0002-8016-9214, Харьковский национальный университет городского хозяйства имени А. Н. Бекетова, г. Харьков, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А. Б. Егоров, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры альтернативной электроэнергетики и электротехники, orcid.org/0000-0003-2599-1624, Харьковский национальный университет городского хозяйства имени А. Н. Бекетова, г. Харьков, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А. Н. Петренко, доктор технических наук, доцент, доцент кафедры электрического транспорта, orcid.org/0000-0003-4027-4818, Харьковский национальный университет городского хозяйства имени А. Н. Бекетова, г. Харьков, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

О. Ю. Коляда, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры систем электроснабжения и электропотребления городов, orcid.org/0000-0003-3925-0499, Харьковский национальный университет городского хозяйства имени А. Н. Бекетова, г. Харьков, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 повний текст / full article



Abstract:

Цель. В существующих методиках расчёта асинхронных двигателей такие параметры как коэффициент уплощения кривой поля в воздушном зазоре, коэффициент дифференциального рассеяния и насыщенные значения индуктивных сопротивлений рассеяния рассчитываются по эмпирическим формулам, расчётные величины по которым существенно отличаются от экспериментальных. Целью статьи является разработка методики (на основе полевого расчёта), учитывающей эксцентриситет, насыщение и высшие гармоники, и необходимой при проектировании асинхронных двигателей.

Методика. Разложением в ряд Фурье кривой распределения магнитной индукции в воздушном зазоре насыщенного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, полученной расчётом поля методом конечных элементов, определяются высшие гармоники с учётом насыщения и эксцентриситета оси ротора относительно оси статора и точные значения индуктивных сопротивлений.

Результаты. Разработана методика, повышающая точность расчёта асинхронного двигателя, позволяющая исключить погрешности от эмпирических формул и учитывать эксцентриситет, насыщенные величины дифференциального и пазового рассеяния, гармоники насыщения, уплощение кривой поля в зазоре и, в конечном счёте, улучшать энергетические показатели асинхронных двигателей.

Научная новизна. Предложенная методика уточнения расчетов асинхронных двигателей в пусковых режимах позволяет определять величины пусковых токов и моментов на валу двигателя, отличающихся от экспериментальных не более чем на погрешность измерений. Результаты исследований создают предпосылки к разработке уточненной методики расчета асинхронного двигателя во всех режимах его работы, что позволит проводить проектирование высокоэффективных двигателей, которые соответствуют мировым требованиям.

Практическая значимость. Применение предлагаемой методики расчета параметров асинхронных двигателей позволяет повысить эффективность электромагнитных расчетов, уменьшить погрешности при проектировании, сократить дополнительные затраты при изготовлении опытных образцов.

References.

1. Finkelshtein, V. B. (2019). Computer program for checking the calculation of three-phase induction motors. Certificate of copyright registration for work No. 84510. Ukraine.

2. Magdanova, K. R. (2017). The effect of rotor eccentricity on the energy characteristics of an induction motor. Nauka-rastudent06(042). Retrieved from http://nauka-rastudent.ru/42/4274/.

3. Kumar, Mr J. Ravi, & Basavaraja Banakara (2017). Finite element analysis in the estimation of air-gap torque and surface temperature of induction machine. Materials science and engineering conference series, (225), 46-56. https://doi.org/10.1088/1757-899X/225/1/012116.

4. Bespalov, V. Ya., Kovarskij, M. E., & Sidorov, A. O. (2018). The study of pulsations of the electromagnetic moment of synchronous machines with permanent magnets with integer and fractional q values. Elektrichestvo, (5), 45-51.

5. Iegorov, O., Iegorova, O., & Kundenko, M. (2019). The Influence of the Phase Angle Between the Rotor Magnetic Axis and the Stator Winding Current Vector on the Synchronous Reluctance Motor Efficiency. IEEE International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES), (pp. 62-65). https://doi.org/10.1109/MEES.2019.8896480.

6. Milykh, V. I. (2016). The numerical-field analysis of the magnetic field and the electrical quantities in the turbogenerator stator under autonomous unbalanced loading. Elektrotehnika i elektromehanika, (5), 16-22. https://doi.org/10.20998/2074-272X.2016.1.05.

7. Koti, H. N. (2019). On Shortening the Numerical Transient in Time-Stepping Finite Element Analysis of Induction Motors: Method Implementation. IEEE International Electric Machines & Drives Conference (IEMDC), (pp. 1157-1162). https://doi.org/10.1109/IEMDC.2019.8785306.

8. Duan, F. (2016). Induction motor parameter estimation using sparse grid optimization algorithm. IEEE Transactions on Industrial Informatics12(4), 1453-1461. https://doi.org/ 10.1109/TII.2016.2573743.

9. Milykh, V. I. (2018). Numerical-field analysis of the adequacy of design data for three-phase asynchronous motors and a method for their refinement on this basis. Tekhnichna Elektrodynamika, (1), 47-55. https://doi.org/10.15407/techned2018.01.047.

10.  Finkelshtein, V. B., Yegorov, O. B., Yegorova, O. Yu., & Gyetya, A. M. (2018). Schedule in the Fourier series of the curve of the distribution of magnetic induction in the air gap of electric machines. Certificate of copyright registration for work No. 83322, Ukraine.

11. Tikhonova, O., Malygin, I., & Plastun, A. (2017). Electromagnetic calculation for induction motors of various designs by ANSYS Maxwell. International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), (pp. 224-226). https://doi.org/10.1109/ICIEAM.2017.8076294.

Следующие статьи из текущего раздела:

Предыдущие статьи из текущего раздела:

Посетители

3171485
Сегодня
За месяц
Всего
522
11496
3171485

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Архив журнала по выпускам 2020 Содержание №3 2020 Аналитико-полевой расчет параметров асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором