Развитие теории внешнего магнитного поля асинхронных двигателей, способов его снижения и измерения

• Автор: Сотников, Владимир Васильевич
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 325 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
4 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЯ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ
И МАТЕМАТИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН И СПЕЦИАЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ РАСЧЕТА СНИЖЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ВНЕШНЕГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
1.1. Методы расчета. ВМП электрических машин переменного тока
1.2. Способы снижения переменного ВМП АД
1.3. Методы измерения переменного ВМП АД
1.4. Структура ВМП АД
1.5. Постановка задачи исследования
* 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВНЕШНЕГО
МАГНИТНОГО ПОЛЯ ТОКОВЫХ СЛОЕВ И КОНТУРОВ
2.1. Постановка задачи математического моделирования ВМП АД.
2.2. Основные уравнения, функции и ряды, описывающие
ВМП источника
2.3. Представление функции расстояния между точками в полярной системе координат через разложение в ряд по ультрасферическим многочленам Гегенбауэра
2.4. МДС как поверхностная функция распределения плотности двойного магнитного слоя
2.5. Математическая модель ВМП гармонического тока, распределенного по цилиндрической поверхности
% конечной длины
2.6. Математическая модель ВМП гармонического тока, распределенного по поверхности кругового кольца
2.7. Моделирование токовых контуров поверхностными гармонически распределенными токовыми слоями
для аналитического расчета их ВМП
2.8. Влияние расщепления, бифилирования и транспозиции
на ВМП симметричных токовых контуров
2.9. Выводы к разделу
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ И ВИХРЕВЫХ ТОКОВ В ЭКРАНИРУЮЩЕЙ ОБОЛОЧКЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
3.1. Разложение электрического поля в экранирующей оболочке
"по источникам" и калибровочное условие для потенциалов
3.2. Макроскопическая модель распределения источников кулонова поля и их влияние на вихревые токи в экранирующей оболочке
3.3. Условие существования в стенках экранирующей оболочки потенциальной составляющей индукционного поля
и теорема разложения Гельмгольца
3.4. Условие совпадения силовых линий возбуждающего электрического поля и векторного поля плотности тока
в установившемся режиме
3.5. Критерий отсутствия кулонова электрического поля
в возбуждаемой экранирующей оболочке
3 .6. Математическая модель растекания ВТ в кусочно-однородной цилиндрической оболочке, возбуждаемой гармонически распределенным магнитным полем
3.7. Цепная схема замещения экранирующей оболочки
3.8. Топологическая схема замещения экранирующей оболочки
3.9. Выводы к разделу

4. РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ИНДУКЦИОННЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КОНТУРОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ГАРМОНИК
« ПЕРЕМЕННОГО ВНЕШНЕГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ
АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
4.1. Метрологические параметры ВМП АД
4.2. Условие подобия основных полей магнитно-связанных контуров
4.3. Разложение реальных магнитных полей источника
и измерительного контура
4.4. Метод анализа индукционных свойств измерительных контуров . на основе подобия основных магнитных полей
4.5. Классификация токовых контуров по характеру распределения в пространстве создаваемого ими поля
и особенности их магнитной связи с источниками
4.6. Синтез измерительных контуров с преобразователями точечного Щ типа для определения дипольных и квадрупольных составляющих
переменного ВМП АД
4.7. Установка для измерения переменных магнитных моментов АД
4.8. Выводы к разделу
5. СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ УРОВНЯ ПЕРЕМЕННОГО ВНЕШНЕГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
5.1. Методика экспериментального исследования ВМП асинхронных двигателей
5.2. Комбинированный экран АД с ферромагнитными экранирующими элементами разомкнутого типа
5.3. Исследование влияния на эффективность экранирования короткозамкнутых витков, охватывающих
ферромагнитные пояса
5.4. Комбинированный экран с центральными ферромагнитными элементами в виде полос-накладок

Рис. 1.3. Конструкция экрана электродвигателей серии 2ДМШ
установлены также дополнительные ферромагнитные пояса 5, изготовленные из двух слоев электротехнической стали.
От серии 2ДМШ двигатели серии ЗДМШ отличаются только уменьшенным до 0,7-0,8 Тл значением индукции в ярме статора, что вызывает # снижение переменных магнитных моментов на 15-20%.
Несмотря на достаточно совершенную конструкцию экранов на многих типоразмерах серий электродвигателей АНМ, ДММ не удалось достичь требований нормы. Это прежде всего относится к электродвигателям с числом полюсов 2р=2.
Известны и некоторые другие конструкции экранов, не нашедших применения в серийно выпускаемых "маломагнитных" электрических машинах. В [173] экран выполнен в виде ферромагнитных кольцевых поясов, шихтованных в радикальном направлении, расположенных над лобовыми частями и ярмом статора. При такой шихтовке экраны имеют неоправданную излишнюю толщину и вследствие этого - значительный вес и большие габариты. Применить такой экран на электродвигателях малой и средней ^ мощности практически невозможно. В [174] предлагается для экранирова-
ния потока рассеяния лобовых частей обмотки статора применить систему стержней с высокой электропроводностью, имеющих форму лобовых час-