Моделирование погружных асинхронных электрических двигателей в составе установок электроцентробежных насосов

• Автор: Ковалев, Александр Юрьевич
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 157 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. КОНСТРУКЦИЯ, СВОЙСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРУЖНЫХ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ

В СОСТАВЕ УСТАНОВОК ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ

1.1. Введение

1.2. Установки погружных электроцентробежных насосов

1.3. Погружные асинхронные электрические двигатели

1.4. Электротехнические комплексы технологических установок насосной эксплуатации скважин

1.5. Проблемы моделирования асинхронных электрических двигателей

1.6. Выводы к главе

2. ОБОБЩЕННЫЕ МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ

2.1. Введение
2.2. Схема замещения асинхронных электрических двигателей
2.3. Обобщенный метод построения механических характеристик асинхронных электрических двигателей
2.4. Механические характеристики для классической Т-образной схемы замещения
2.5. Механические характеристики для двухконтурной схемы замещения
2.6. Механические характеристики для трехконтурной схемы замещения
2.7. Обобщенный метод построения электромеханических характеристик асинхронных электрических двигателей
2.8. Разложение механической характеристики асинхронного

электрического двигателя по формулам Клосса
2.9. Идентификация параметров схем замещения асинхронных электрических двигателей
2.10. Выводы к главе
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОГРУЖНЫХ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ
3.1. Введение
3.2. Методика учета насыщения по путям главного магнитного потока
3.3. Методика учета насыщения по путям потоков рассеяния
3.4. Методика учета эффекта вытеснения тока
3.5. Методика учета зубцовых гармоник
3.6. Методика расчета обобщенных параметров схемы замещения погружных асинхронных электрических двигателей
3.7. Методика расчета переменных состояния погружных асинхронных электрических двигателей
3.8. Методика идентификации параметров и построения математической модели погружных асинхронных электрических двигателей
3.9. Проверка адекватности расчетной методики реальным физическим процессам
3.10. Исследование влияния насыщения, вытеснения токов в стержнях обмотки ротора, зубцовых гармоник на параметры и характеристики погружных асинхронных электрических двигателей
3.11. Выводы к главе
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГРУЖНЫХ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТИРЧЕСКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ
4.1. Введение
4.2. Экспериментальные стенды исследования погружных асинх-

ронных электрических двигателей
4.3. Методика обработки экспериментальных переходных характеристик
4.4. Анализ разброса параметров пакетов ротора погружных асинхронных электрических двигателей
4.5. Выводы к главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ки рассеяния и основной поток не влияют друг на друга. Учет насыщения по пути основного потока производится по зависимости индуктивного сопротивления контура намагничивания хт от напряжения двигателя в режиме холостого хода U0 (из характеристик холостого хода). Учет насыщения по путям рассеяния осуществляется на основании зависимости индуктивного сопротивления короткого замыкания хк от тока короткого замыкания 1к из характеристик короткого замыкания. При этом остается открытым вопрос о величинах индуктивности рассеяния статора и ротора, сумма которых дает сопротивление хк. Вместе с тем в данном направлении выполнен вычислительный эксперимент для четырех вариантов: 1)хго. = хт. =хк/2, причем величина хк выбрана в области хк = f{lk ); 2) xas=xar—xkl2, причем величина хк выбрана в области номинального тока (Ik = 1 о.е.) характеристики хк = /(-/)-); 3) хт—хк/2 выбрана в насыщенной области характеристики Хк=Л1к)> а (/*) = хк(lk)—хт; 4) хт - хк /2 выбрано в насыщенно области характеристики хк = f(lk), а хт (h) = xk (ік) - . Сравнительные резуль-
таты получены для двигателей отечественных и зарубежных фирм SGMe 18/МЗЗ kW, ПЭД-32-117 ЛГВ5, REDA TIPE UT-X.456, SGME 18/18 kW 5709, SM6/5,5 kW. Из анализа, по мнению автора работы [38], следует, что к наиболее приемлемым результатам, с точки зрения построения рабочих характеристик, приводят 3-й и 4-й варианты учета насыщения. В области холостого хода машины преимуществом пользуются 1 -й, 2-ой, и 3-й варианты - их результаты практически совпадают. В области номинального режима, предпочтительными оказываются 2-ой, 3-й и 4-ый варианты учета насыщения. По материалам исследования приводятся универсальные характеристики намагничивания — характеристики холостого хода и короткого замыкания, они рекомендуются к использованию в расчетных методиках ПЭД.
Рассматриваемая работа [38] даёт систематический подход к учету насыщения в погружных электрических двигателях различного исполнения, различных производителей. Она базируется на фундаментальных работах