Исследование асинхронных конденсаторных двигателей с трехфазными обмотками

• Автор: Петров, Алексей Петрович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 179 с.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. История развития асинхронных конденсаторных двигателей (АКД) и методы их исследования
1.2. Обзор работ по исследованию статических и динамических режимов работы АКД
1.3. Особенности АКД и предъявляемые к ним требования
1.4. Выводы
2. ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ АКД
2.1. Общая характеристика установившихся режимов работы и схемы включения АКД
2.2. Методика определения параметров фазосдвигающих элементов
2.3. Сравнение статических характеристик АКД при различных схемах включения
2.4. Выводы
3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В АКД
3.1. Общая характеристика переходных процессов в АКД
3.2. Преобразование дифференциальных уравнений АКД из координат (а-Р) к системе (р-п)
3.3. Математическая модель АКД в координатах (и-у) и (а-Р)
с учетом насыщения и потерь в стали

3.4. Математическая модель АКД в фазовых косоугольных координатах с учетом насыщения и потерь в стали
3.5. Математическая модель для исследования
режима выбега
3.6. Выводы
4. АНАЛИЗ ДИНАМИКИ АКД МАЛОЙ МОЩНОСТИ
4.1. Общая характеристика динамических режимов
работы АКД
4.2. Сравнительный анализ схем АКД по динамическим показателям
4.3. Определение энергетических характеристик АКД
в динамических режимах
4.4. Экспериментальное исследование статических
и динамических режимов работы и характеристик АКД
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ. Акты об использовании результатов исследований

ВВЕДЕНИЕ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Область применения однофазных двигателей очень широка. Объемы их выпуска неуклонно растут. Однако, анализ статистических данных показывает, что существует значительная потребность в однофазных двигателях, в особенности для бытовых электроприборов. Прогноз потребности в стране на 2000 год в однофазных двигателях составит свыше 113 млн. штук (рис.1, 2), увеличение их выпуска также обусловливается необходимостью замены устаревших модификаций (табл.1) новыми, соответствующими мировым стандартам и аттестованными по высшей категории качества.
Современные электродвигатели являются высокоиспользо-ванными машинами, оптимизация которых (на заданные номиналы мощности, напряжения, частоты вращения и т.д.) порой возможна только при совершенствовании технологии производства. Проведенные проверки на предприятиях показывают, что имеет место нарушение технологической дисциплины и недостатки в организации производства, при этом потери от брака достигают нескольких процентов. Однако, представляется возможным отыскание резервов в самой машине, которые могли бы позволить улучшить ее характеристики и эксплуатационные показатели. Для достижения этой цели необходимо проведение фундаментальных исследований, неотъемлемой частью которых является принцип оптимальности статических и в особенности динамических режимов работы однофазных двигателей.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ АКД
2Л. Общая характеристика установившихся режимов работы и схемы включения АКД.
АКД находятся в статических режимах работы, если выполняются следующие условия:
U=const, fj = const, Ср= const, S= const.
Предполагается, что скольжение может быть произвольным, находящимся в пределах:
0 < S < 1,2Shom.
Токи и напряжения двигателя в области рабочих нагрузок распределяются по фазам неравномерно. По этой причине и мощности фаз становятся неодинаковыми, причем активные мощности могут приобретать как положительные, так и отрицательные значения. Отмеченное относится к одним из характерных эксплуатационных особенностей АКД с тремя статорными обмотками.
АКД вследствие наличия обратного поля работает с недоиспользованием активной мощности, т.е. с меньшей нагрузкой на валу в номинальном режиме. По этой причине его номинальное скольжение оказывается несколько большим номинального скольжения двигателя при трехфазном включении, что подтверждается экспериментальными данными [142].
Как было отмечено выше, в настоящее время известно очень большое количество схем включения АКД. Наиболее полная классификация их составлена в [22]. Там рассмотрены 94 схемы однофазных двигателей, разделенные на 38 групп, приведены некоторые технико-экономические показатели схем и типов однофазных двигателей.