Разработка рекомендаций по проектированию частотно-управляемых асинхронных двигателей с форсированным охлаждением

• Автор: Анпилогов, Николай Георгиевич
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 274 c. : ил

Глава I. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫХ АСИНХРОННЫХ

ДВИГАТЕЛЕЙ

1.1. Постановка задачи

1.1.1. Обзор методик проектирования асинхронных двигателей

1.1.2. Критерии оптимального управления асинхронным двигателем

1.1.3. Задача оптимизации асинхронных двигателей

1.2. Особенности методик расчета асинхронного двигателя с форсированным охлаждением

1.2.1. Общая характеристика и особенности программирования методики расчета

1.2.2. Исходные данные для расчета

1.2.3. Методика электромагнитного, теплового и экономического расчетов

1.3. Критерии и алгоритм оптимизации

1.3.1. Комплексный показатель качества
1.3.2. Критерий максимума момента
1.3.3. Алгоритм проектирования и расчета оптимальных
режимов асинхронного двигателя
Выводы
Глава II. МНОГОФАКТОРНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ
2.1. Постановка задачи
2.2. Выбор факторов, уровней. Уравнение регрессии. Кодирование факторов
2.3. Выбор плана. 1-й эксперимент
2.4. Анализ результатов 1-го эксперимента по плану

главных эффектов
2.5. Уточнение модели. 2-й эксперимент
2.6. Сводные результаты
В ы в о д ы
Глава III. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ АСИНХРОННЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ
3.1. Коэффициенты геометрии статора
3.2. Выбор геометрии ротора
3.3. Электромагнитные нагрузки, технико-экономические
и энергетические показатели
В ы в о д ы
Глава IV.АПРОБАЦИЯ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ В РАЗРАБОТКУ ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
4.1. Оценка достоверности полученных результатов
4.2. Определение зон существования тяговых асинхронных двигателей
4.3. Практическая значимость выполненной работы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года" предусмотрено: "... В одиннадцатой пятилетке развитие науки и техники должно быть еще в большей мере подчинено решению экономических и социальных задач советского общества, ускорению перевода экономики на дуть интенсивного развития, повышению эффективности общественного производства. На основе использования достижений науки и техники ... повышать в оптимальных пределах единичные мощности машин и оборудования при одновременном уменьшении их габаритов...; создавать принципиально новые виды транспортных средств, а также транспортные энергосиловые установки, обеспечивающие существенное сокращение топлива, энергии; создавать и внедрять в производство принципиально новые технику и материалы... Обеспечить рост выпуска машин и агрегатов большой единичной мощности и производительности, высокоэкономичного оборудования...,".
Создание новых видов транспортных средств и установок требует разработки более совершенных электроприводов. Весьма актуально применение асинхронных двигателей /АД/ с частотным управлением для тягового привода. Этот вопрос возник одновременно с самой идеей частотного управления. Уже в первых работах по частотному управлению академик М.П.Костенко указывал на тяговый привод как на одну из важнейших областей его применения [18,2С^. Тогда же отмечались преимущества, которые ожидались от привода с частотным управлением в области тяги. Недостатки двигателей постоянного тока, обусловленные наличием коллектора, особенно остро сказываются в тяговом электроприводе. Часто тяговые двигатели работают в условиях повышенной влажности, загрязненности,

Проанализируем влияние на допустимый по нагреву момент Х200 /и коэффициент ^ / конструктивных факторов, являющихся частью входных данных. Фактор - эквивалентная высота меди
статора - оцределяет активное соцротивление, потери и нагрев обмотки; для каждого габарита и тепловых ограничений, он имеет некоторый оптимальный уровень. К такому выводу приводят следующие соображения:
« увеличение Х^ увеличивает высоту зубцов , ЧТО при стабилизированном наружном диаметре Ду уменьшает расчетный диаметр /диаметр расточки
•Д ~Ду ^С1) /2Л
и цри сохранении электромагнитных нагрузок А^ и 8$* уменьшает момент
В<г ■А1 /2.2
- уменьшение Х^ при сохранении "фактора нагрева" А^у/// на одном уровне
А / . ^ Рси1 ±
* Ш1* /г-ъ
ДОЛЖНО ЦрОИСХОДИТЬ при уменьшении линейной нагрузки 9 ЧТО в соответствии с /2.3/ тоже уменьшает момент. Наличие двух противоположно действующих закономерностей создает кривизну, которая может быть апцроксимирована квадратичной зависимостью.
Фактор Х2 - А £ - эквивалентная высота меди ротора
определяет активное соцротивление, потери и нагрев ротора, влияет на величину тока намагничивания. Увеличение Х2 может цри-вести к снижению момента. Уменьшение хг увеличивает соцротивление, потери и нагрев ротора, но это чаще всего не приводит к ограничению момента, потому что короткозамкнутую клетку охлаждать • цроще,, так как лобовые части короче, а каналы охлаждения в ярме