Динамические режимы работы асинхронного двигателя с разомкнутым магнитопроводом и их математическое моделирование

• Автор: Федореев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 157 с. : ил.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.1 Исследуемые переходные процессы
1.2 Обзор существующих методик исследования переходных процессов в асинхронных двигателях
ГЛАВА 2. БАЗОВАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МАШИНЫ
2.1 Общее описание базовой математической модели ЛАД
2.2 Математическая модель электрической цепи индуктора
2.3 Математическая модель электрической цепи вторичного элемента
2.4 Математическая модель магнитной цепи машины
2.5 Уравнение движения электропривода
2.6 Математическая модель теплового состояния машины
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3. РАЗВИТИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ МОДЕЛИ ЛАД
3.1 Особенности построения динамической электромеханической модели ЛАД
3.2 Особенности построения тепловой динамической модели многоиндукторного привода
3.2.1 Общие допущения
3.2.2 Матричная форма записи уравнений теплового состояния машины
3.3 Совместная электромеханическая и тепловая модель ЛАД
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ МОДЕЛИ ЛАД
4.1 Динамическая электромеханическая модель машины
4.1.1 Общий вид динамической электромеханической модели

4.1.2 Блоки структурной схемы электромеханической модели машины

4.2 Программа формирования многомерных массивов
4.3 Динамическая тепловая модель машины
4.3.1 Общий вид тепловой модели
4.3.2 Блоки расчета тепловых потоков
4.4 Обобщенная динамическая модель машины
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ И ТЕПЛОВЫХ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ЛАД
5.1 Расчет переходных процессов лабораторной установки ДАД
5.2 Исследование двухиндукторной ЛИМ лабораторной установки
5.3 Исследование электромеханических переходных процессов в тяговом ЛАД
5.4 Исследование ЛАД 8Е-5-100 в составе привода церковных колоколов
5.5 Исследование режимов работы двигателя промышленной установки
«Винтовой пресс с дугостаторным приводом усилием 250 т.с.»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ещ - ЭДС фазы источника питающего напряжения;
- ток в су-той фазе индуктора;
Ьщ - индуктивность рассеяния у-той фазы индуктора;
Кщ - активное сопротивление q-тoй фазы индуктора;
К, - потокосцепление у-той фазы обмотки индуктора; м>к - число витков в катушке;
Ке - обмоточная матрица приведения пазовых величин к фазным; г°п - сопротивление и-го приведенного стержня ВЭ;
Д - индуктивность рассеяния п-го приведенного стержня ВЭ; г„с - ток п-то приведенного стержня ВЭ;
|/с| - матрица-столбец токов стержней вторичного элемента;
Я* - магнитное сопротивление немагнитного зазора, соответствующее н-му зубцовому делению;
Г„Ка2) - магнитное сопротивление и-го участка магнитопроводов индуктора (а1) или вторичного элемента (а2);
Д - усилие, развиваемое ЛАД;
С„ - теплоемкость и-го тела;
Тп - температура п-то тела;
4, - тепловая проводимость от г - го тела к п - му;
Рп - потери мощности в данном теле п;
- удельная мощность тепловыделения;
ср - удельная теплоемкость материала полосы;
й - плотность материала полосы;
V - скорость движения полосы;
1г1, - зубцовые деления статора и ротора;

(Тс - Tas2)Lmb2_end (Tas2 - Tas3)bmb2 (Tas3 - TasA)Lmb2 (Tas4 - Tas5)bmb2 (Tas5 -Tc)Lmb2_end 0
(Tel - Tas9)Lmb2 _end (:Tas9-TasQ)Lmb2 (Га5І0 - Tasl)Lmb2 (Tasl 1 - Tasl 2)Lmb2 (Tasl2-Tci)Lmb2_end
3.2.2.3 Уравнение теплового потока q3
Тепловой поток q3 характеризует теплообмен между медью обмотки индуктора и магнитопроводом, осуществляющийся путем последовательного прохождения тепловым потоком слоев меди, электроизоляции и шихтованного магнитопровода. Теплопроводность изоляции много меньше, чем теплопроводность меди обмотки и стали магнитопровода, поэтому при расчете пелопроводности участка, связывающего узлы массы меди и стали, двумя последними величинами можно пренебречь. В этом случае тепловой поток q3 будет равен:
q3=Lmb3(Tcs-Tas), (3.2.6)
где Lmb3 - теплопроводность между медью и сталью индуктора;
Tes - температура массы меди обмотки индуктора.
В матричной форме уравнение запишется следующим образом:
|g3| = (|Мт х Tcs - Мт х |Гш|)х ЬтЪЪ. (3.2.7)
Для случая, приведенного нарис. 3.2.1: