Науковий вісник НГУ

Аналітико-польовий розрахунок параметрів асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №3 2020

Останнє оновлення: 15 липня 2020

Опубліковано: 15 липня 2020

Перегляди: 2057

Authors:

В.Б.Фінкельштейн, доктор технічних наук, професор, професор кафедри систем електропостачання та електроспоживання міст, orcid.org/0000-0002-8016-9214, Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. Б. Єгоров, кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри альтернативної електроенергетики та електротехніки, orcid.org/0000-0003-2599-1624, Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. М. Петренко, доктор технічних наук, доцент, доцент кафедри електричного транспорту, orcid.org/0000-0003-4027-4818, Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. Ю. Коляда, кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри систем електропостачання та електроспоживання міст, orcid.org/0000-0003-3925-0499, Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 повний текст / full article

Abstract:

Мета. В існуючих методиках розрахунку асинхронних двигунів такі параметри як коефіцієнт сплощення кривої поля в повітряному зазорі, коефіцієнт диференціального розсіювання й насичені значення індуктивних опорів розсіювання розраховуються за емпіричними формулами, розрахункові величини за якими істотно відрізняються від експериментальних. Метою статті є розробка методики (на основі польового розрахунку), що враховує ексцентриситет, насичення й вищі гармоніки та необхідної при проектуванні асинхронних двигунів.

Методика. Розкладанням у ряд Фур’є кривої розподілу магнітної індукції в повітряному зазорі насиченого асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором, отриманої розрахунком поля методом кінцевих елементів, визначаються вищі гармоніки з урахуванням насичення та ексцентриситету осі ротора щодо осі статора й точні значення індуктивних опорів.

Результати. Розроблена методика, що підвищує точність розрахунку асинхронного двигуна та дозволяє виключити похибки від емпіричних формул і враховувати ексцентриситет, насичені величини диференціального і пазової розсіювання, гармоніки насичення, сплощення кривої поля в зазорі та, у кінцевому рахунку, покращувати енергетичні показники асинхронних двигунів.

Наукова новизна. Запропонована методика уточнення розрахунків асинхронних двигунів у пускових режимах дозволяє визначати величини пускових струмів і моментів на валу двигуна, що відрізняються від експериментальних не більше ніж на похибку вимірювань. Результати досліджень створюють передумови до розробки уточненої методики розрахунку асинхронного двигуна у всіх режимах його роботи, що дозволить проводити проектування високоефективних двигунів, які відповідають світовим вимогам.

Практична значимість. Застосування запропонованої методики розрахунку параметрів асинхронних двигунів дозволяє підвищити ефективність електромагнітних розрахунків, зменшити похибки при проектуванні, скоротити додаткові витрати при виготовленні дослідних зразків.

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-rastudent, 06(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 Informatics, 12(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.

• < Попередня
• Наступна >