Исследование индукционных машин с разомкнутым магнитопроводом на основе теории поля и теории цепей

• Автор: Дмитриевский, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 188 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ТЕРМИНОВ
1. ОБЗОР МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСЧЕТА ЛАД И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Методики, основанные на интегральных по продольному и поперечному направлениям схемах замещения
1.2. Моделирование поперечного краевого эффекта
1.3. Краткая характеристика методики проводимостей зубцовых контуров
1.4. Модели ЛАД на основе ДСЗ
1.5. Применение уравнений Максвелла для моделирования ЛАД
1.6. Постановка задачи исследования
2. РАЗВИТИЕ МОДЕЛЕЙ ЛАД НА ОСНОВЕ ДЕТАЛИЗИРОВАННЫХ С3
2.1. Уточнение алгоритма учёта ЭДС движения и тягового усилия в моделях ЛАД на основе ДСЗ
2.2. Уточнение алгоритма учёта ЭДС движения и тягового усилия в моделях КрАД на основе ДСЗ
2.3. Постановка краевых задач для более корректного учёта зубчатости
2.4. Постановка краевой задачи для аналитического расчёта параметров ДСЗ модели ЛАД с биметаллическим ВЭ, основанного на приведении зубчатого индуктора к гладкому
2.5. Развитие моделей ЛАД на основе ДСЗ с учётом
модуляции параметров ВЭ
2.6. Вариант совместного учёта продольного и поперечного краевых эффектов в модели на основе двухслойной схемы замещения
3. РАЗВИТИЕ МОДЕЛЕЙ ЛАД НА ОСНОВЕ УРАВНЕНИЙ МАКСВЕЛЛА
3.1. Динамические модели ЛАД на основе уравнений Максвелла
3.2. Расчёт параметров статической модели ЛАД с массивным зубчатым ВЭ на основе уравнений Максвелла
3.3. Выбор средств программирования
4. КОМПЬЮТЕРНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПРЕДЛОЖЕННЫХ РЕШЕНИЙ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИНДУКЦИОННЫХ МАШИН
4.1. Программа формирования матрицы численного дифференцирования
4.2. Краткое описание функционального назначения программы для моделирования ЛАД на основе уравнений Максвелла
4.3. Представление модели ЛАД в пакете РетІаЬ
4.4. Расчётные области моделей ЛАД с гладким ВЭ
4.5. Расчётные области моделей ЛАД с зубчатым ВЭ
4.6. Задание некоторых физических свойств ВЭ
4.7. Расчёт потерь в стали индуктора и ВЭ
4.8. Алгоритм расчёта статических характеристик ЛАД на основе динамической модели

4.9. Исследование влияния выбора алгоритма расчёта ЭДС движения и тягового усилия на результаты электромагнитного расчёта ЛАД при помощи моделей на основе ДСЗ
4.10.Исследование влияния выбора алгоритма расчёта параметров ДСЗ на результаты расчётов ЛАД
4.11. Электромеханический расчёт двигателя лабораторной установки «Дугостаторный асинхронный двигатель - ДАД»
4.12.Исследование дугостаторного двигателя пресса
усилием 250 тонн силы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Программа создания матрицы дифференцирования для
расчета ЭДС движения и тягового усилия
Приложение 2. Программа вычисления к& в случае односторонней зубчатости
при помощи решения краевой задачи
Приложение 3. Программа расчёта параметров односторонней зубчатости с
учётом сдвига фазы при трансляции на одно зубцовое деление
Приложение 4. Компьютерная программа, реализующая двумерные модели ЛАД на основе уравнений Максвелла

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
Перечень сокращений АД - асинхронный двигатель;
КрАД - круговой асинхронный двигатель;
ЛАД - линейный асинхронный двигатель;
МКЭ - метод конечных элементов;
МКР - метод конечных разностей;
МПЗК - метод проводимости зубцовых контуров;
ДСЗ - детализированные схемы замещения;
ВЭ - вторичный элемент (якорь);
СЗ - схема замещения;
МДС - магнитодвижущая сила;
ЭДС - электродвижущая сила.

1.6. Постановка задачи исследования
Некоторые потребности в развитии инструментальных средств моделирования возникли в рамках работ с Федеральным государственным унитарным предприятием Верхнетуринский машиностроительный завод (ФГУП ВТМЗ, г. В. Тура) по реконструкции и модернизации винтового пресса. Эти потребности обусловлены необходимостью моделирования
электромеханических процессов в дугостаторном двигателе пресса.
В работе также рассматриваются другие известные ранее потребности развития инструментальных средств моделирования на основе ДСЗ, состоящие в уточнении алгоритмов расчёта ЭДС движения, тягового усилия и параметров СЗ цепей машины в моделях на основе ДСЗ.
1.6.1. Потребности в развитии моделей ЛАД на основе детализированный СЗ
К настоящему времени сохранились некоторые потребности в развитии методик моделирования ЛАД на основе ДСЗ.
В этих методиках при расчёте ЭДС движения и тягового усилия применяется численное дифференцирование по продольной координате. С этой целью широко использовалась центрально-разностная формула численного дифференцирования второго порядка.
Для уменьшения ошибки численного дифференцирования применяли два подхода: уменьшение детализации СЗ до уровня половины зубцового деления и увеличение порядка формулы численного дифференцирования до четвёртого и шестого. При первом подходе изменяется структура СЗ и, соответственно, изменяются модели цепей машины. Эти изменения приводят к удваиванию размерности некоторых матричных коэффициентов. При втором подходе структура цепи не меняется, но меняется элементный состав матричных коэффициентов: трёхдиагональные матрицы заменяются матрицами с пятью или семью диагоналями.