Моделирование и исследование энергоэффективности асинхронных двигателей при вариациях режимных и конструктивных параметров

• Автор: Андреев, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ ИМПУЛЬСНОМ, НЕСИММЕТРИЧНОМ И НЕНОМИНАЛЬНОМ ПИТАЮЩЕМ НАПРЯЖЕНИИ, ИЗМЕНЕНИЯХ НАГРУЗКИ, ЗАЗОРА И ПАРАМЕТРОВ ОБМОТКИ СТАТОРА
1.1. Повышение энергоэффективности работы асинхронных двигателей
- важнейший фактор энергосбережения
1.2. Работа асинхронных двигателей при отклонениях напряжения, частоты и нагрузки от номинальных значений
1.3. Работа асинхронных двигателей при несимметричном напряжении
1.4. Работа асинхронных двигателей при несинусоидальном напряжении. Преобразователи частоты
1.5. Работа асинхронных двигателей с питанием от регуляторов с широтно-импульсной модуляцией напряжения
1.6. Работа асинхронных двигателей при изменениях зазора и параметров обмотки статора
1.7. Способы формирования математических моделей энергоэффективности работы асинхронных двигателей
1.8. Применение методов планирования эксперимента для формирования обобщенных математических моделей энергоэффективности работы асинхронных двигателей
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1 И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОТЕРЬ В АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЯХ, РАБОТАЮЩИХ ОТ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫМ
МОДУЛИРОВАНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ
2.1. Регулирование частоты и величины напряжения преобразователями
с широтно-импульсным модулированием напряжения
2.2. Разработка методики определения изменения электрических потерь
в асинхронном двигателе при заданных параметрах ШИМ
2.3. Определение степени изменения потерь в стали магнитопровода и суммарных потерь в асинхронном двигателе при заданных параметрах ШИМ напряжения
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА РОТОТАБЕЛЬНЫХ ОРТОГОНАЛЬНЫХ ПЛАНОВ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОБОБЩЕННЫХ МОДЕЛЕЙ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
3.1. Применение рототабельных планов для формирования математиче-
ских моделей энергоэффективности асинхронных двигателей
3.2. Разработка рототабельного ортогонального центральнокомпозиционного плана
3.3. Планы второго порядка с единичной областью планирования
3.4. Разработка рототабельного плана второго порядка с единичной областью планирования на основе правильных многоугольников
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ЗАВИСЯЩИХ ОТ ПАРАМЕТРОВ ШИРОТНО-ИМПУЛЬНОГО МОДУЛИРОВАНИЯ, ВЕЛИЧИНЫ И СТЕПЕНИ НЕСИММЕТРИИ НАПРЯЖЕНИЯ, НАГРУЗКИ, ЗАЗОРА И ОБМОТКИ СТАТОРА
4.1. Разработка математической модели энергоэффективности асинхронных двигателей, работающих от преобразователя с ШИМ напряжения
4.2. Разработка математических моделей энергоэффективности асинхронных двигателей при изменении нагрузки и напряжения сети
4.3. Разработка математических моделей энергоэффективности работы асинхронных двигателей при несимметрии напряжений
4.4. Разработка математических моделей энергоэффективности асинхронных двигателей при изменении зазора и обмотки статора
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТАННЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
5.1. Исследование энергоэффективности асинхронных двигателей, работающих от преобразователя с ШИМ напряжения
5.2. Исследование энергоэффективности АД при изменении нагрузки, напряжения сети, степени несимметрии фазных напряжений
5.3. Исследование энергоэффективности работы АД при изменении зазора и обмоточных данных
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

потом скрещиваются, затем из их потомков формируется новое поколение. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет найдено решение, или не будет получено достаточное к нему приближение. Для реализации эволюционного алгоритма необходимо выбрать подходящую структуру представления возможных решений. В постановке задачи поиска, экземпляр этой структуры данных представляет точку в пространстве поиска всех возможных решений.
В настоящее время одним из эффективных методов формирования математических зависимостей является их формирование в виде полиномов, полученных методом планирования эксперимента и генетического алгоритма.
1.8. Применение методов планирования эксперимента для формирования обобщенных математических зависимостей энергоэффективности работы асинхронных двигателей
При создании комплекса обобщенных математических моделей энергоэффективности работы АД, пригодных в практическом применении, целесообразно использовать теорию планирования эксперимента. Методы планирования эксперимента широко используются при исследовании электрических машин [47]. Например, в [85] рассматриваются результаты исследования показателей качества АД с удельными потерями в стали, с кривой намагничивания, удельной электрической проводимостью и т.п.
Вопросам планирования эксперимента посвящено большое число работ отечественных и зарубежных авторов. Инициаторами применения планирования эксперимента являются Рональд А. Фишер и Френк Йетс. Далее идеи планирования эксперимента формировались в трудах Дж. Бокса, Дж. Кифера. В нашей стране - в трудах Г.К. Круга, Е.В. Маркова, В.В. Налимова, В.В. Федорова, С.М. Ермакова, И.Г. Зедгенидзе и др. В настоящее время методы планирования эксперимента заложены в специализированных пакетах программных продуктов, например: 81аЮгарйс5, 81аЦзНса, БРББ, ЗУБТАТ и др.