Математическое моделирование и исследование магнитного поля и характеристик асинхронных машин с массивными роторами

• Автор: Гречин, Дмитрий Петрович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Львов
• Количество страниц: 303 c. : ил

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Вводные замечания «

1.2. Анализ существующих методов исследования асинхронных машин с массивными роторами

1.3. Постановка задачи и обоснование принятых путей ее решения

2. КОНТИНУАЛЬНЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ С МАССИВНЫМ РОТОРОМ

2.1. Вводные замечания

2.2. Обоснование принимаемых допущений и исходные предпосылки для решения задачи

2.3. Плотность проводников и плотность тока сплошной сре-

* * хл

ды, эквивалентирующей зубцовую зону статора

2.4. Характеристики и параметры ферромагнитных сред

2.5. Континуальная математическая модель электромагнитного поля в реальных системах координат при заданных токах фаз
2.6. Уравнения электрического состояния обмотки статора и выражения потокосцеплений фаз
2.7. Контицуальная математическая модель электромагнитных процессов АММР в реальных системах координат
2.8.-Континуальная математическая модель электромагнитного поля во вращающейся системе координат при заданных токах фаз

2.9. Уравнения электрического состояния, плотность тока и потокосцепления контуров статора во вращающейся системе координат
2.10. Континуальные математические модели электромагнитных процессов и установившихся режимов работы АММР во вращающихся системах координат
2.11. Электромагнитный момент
3. ДИСКРЕТНЫЕ И ЦИФРОВЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ С МАССИВНЫМ РОТОРОМ
3.1. Вводные замечания
3.2. Сущность сеточно-аналитического метода расчета магнитного поля
3.3. Типы алгебраических уравнений дискретной математической модели АММР
3.4. Дискретная математическая модель АММР в установившихся режимах работы
3.5. Итерационный, безытерационный и комбинированный алгоритмы решения нелинейных систем алгебраических уравнений
3.6. Итерационная цифровая математическая модель
3.7. Безытерационная цифровая математическая модель
3.8. Комбинированная цифровая математическая модель
3.9. Вопросы практической реализации цифровых математических моделей
4. АНАЛИЗ МАГНИТНОГО ПОЛЯ И СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ С ГЛАДКИМ МАССИВНЫМ РОТОРОМ
4.1. Вводные замечания
4.2. Анализ магнитного поля
4.3. Анализ статических характеристик
4.4. Сравнение с данными, полученными другими методами

4.5. Влияние характеристики намагничивания стали ротора
на статические характеристики машины
4.6. Экспериментальное исследование статических характеристик и сравнение результатов расчета с экспериментом
5. АНАЛИЗ МАГНИТНОГО ПОЛЯ И СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ С ЗУБЧАТЫМ МАССИВНЫМ РОТОРОМ
5.1. Вводные замечания
5.2. Анализ магнитного поля
5.3. Анализ статических характеристик
5.4. Влияние характеристики намагничивания стали ротора
на основные технико-экономические показатели машины
5.5. О влиянии геометрии зубцовой зоны ротора на основные технико-экономические показатели машины
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ I. РЕШЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ УРАВНЕНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ РАСЧЕТЕ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ И СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АММР
ПІ.І. Описание алгоритма
ПІ.2. Описание программы решения линейной системы уравнений с блочно-пятидиагональной матрицей коэффициентов
ПІ.З. Описание программы решения линейной системы уравнений с окаймленной блочно-пятидиагональной матрицей коэффициентов
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ПРОГРАММА РАСЧЕТА СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
аммр
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ДОКУМЕНТЫ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

проводника, поэтому интегрирование в пределах длины одного проводника сводится к вычислению произведения потенциала /4^/4 [1}оС] в месте расположения проводника на расчетную длину проводника, равную длине ^ стали магнитопровода. Далее, интегрирование по длине может быть выполнено цутем последовательного обхода контура 1д , т.е. в конечном итоге, путем последовательного суммирования произведений вида для всех активных проводников фазы. Однако результат не изменится при любой иной последовательности суммирования. Пользуясь этим обстоятельством, определим вначале часть интеграла (2.6.6), приходящуюся на все проводники, расположенные на элементе площади с/з=Ыи)‘с/г поперечного сечения зубцовой зоны статора, а потом просуммируем по всей площади й зубцовой зоны. Упомянутая часть интеграла равна 1$А [*,<*] % [г,ос]'(г{1ос)с1г, поэтому потокосцепление (р^д определяется выражением
У 25Г
ъЬ] ■ (2.6.7)

Представим функцию А=А[ї,а.] ее разложением в ряд Фурье
А[г,оі]=Ар[ч,]т(ра-аАр[%])+..+Аф]со5(і)рос-иА^[ч])+_..>(2л.8)
где (р [г],аА1)р[ъ] - соответственно амплитуда и фаза і)р -ой гармоники кривой к =А [й,о£] ; V =1,3,5,
Подставив выражения (2.6.8) и (2.3.5) в (2.6.7) и выполнив интегрирование по ОС, приходим к формуле
А>М М оо$(^рМ-«,1гр[ф.ёг. (2.6.9)
Аналогичным образом находим потокосцепления и
В соответствии с (2.6.3), (2.6.4), (2.6.9) для вектор-столбца потокосцеплений фаз имеем выражение