Модернизация конструкции асинхронных вспомогательных двигателей электровозов

• Автор: Гирник, Андрей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 176 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. Анализ условий работы асинхронных вспомогательных
двигателей электровозов
1.1. Особенности конструкции и схемы питания асинхронных вспомогательных двигателей на электровозах переменного тока
1.2. Исследование качества питающего напряжения на зажимах вспомогательных электрических машин. Анализ отказов АВЭМ
1.3. Методы исследования асинхронных двигателей с несимметричным питанием
1.4. Постановка задачи
ГЛАВА 2. Исследование режимов работы вспомогательных машин в
условиях низкокачественного питания
2.1. Разработка математической модели трёхфазной асинхронной машины без учёта дефектов стержней ротора
2.2. Разработка математической модели трёхфазной асинхронной машины с учетом дефектов стержней ротора
2.3. Проверка адекватности математической модели
2.3.1. Учёт несимметричного и несинусоидалыгого питания
2.3.2. Учёт дефектов стержней ротора
2.4. Исследование режимов работы вспомогательных машин в условиях несимметрии питания, наличии высших временных гармоник и дефектов стержней ротора
2.5. Анализ результатов исследования
2.6. Выводы

ГЛАВА 3. Модернизация конструкции вспомогательного асинхронного
двигателя электровоза
3.1. Общие условия
3.2. Условия электропитания вспомогательных двигателей
3.3. Математическая модель для исследования пусковых режимов работы
вспомогательных двигателей при их одиночном пуске
3.4. Математическая модель для исследования совместной работы
вспомогательных асинхронных двигателей
3.5. Пусковые режимы работы вспомогательных двигателей
3.6. Мероприятия по улучшению работоспособности вспомогательных
асинхронных двигателей электровозов
3.6.1. Модернизация схемы электрического питания вспомогательных двигателей
3.6.2. Модернизация конструкции вспомогательного двигателя НВА
3.7. Экономическое обоснование модернизации двигателя НВА
3.8. Выводы
ГЛАВА 4. Мониторинг теплового состояния вспомогательных асинхронных
двигателей электровозов
4.1. Назначение системы мониторинга теплового состояния
4.2. Обзор существующих аналогов
4.3. Принцип работы системы теплового мониторинга
4.4. Апробация системы теплового мониторинга
4.5. Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение
Приложение
Приложение

Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

выполненными с неравным числом витков. Они получаются из трёхфазных обмоток, если две последовательно включённые фазы рассматривать как одну. Поэтому, в дальнейшем появилась возможность моделирования асинхронных машин в неподвижной «ар» или вращающейся «ёц» системах координат [43, 59].
В 50-х годах Б. Геллер и В. Гамата показали возможность учёта высших гармонических полей, которые могут создавать дополнительные вращающие моменты и потери, в результате чего ухудшаются механические характеристики асинхронной электрической машины [24]. Я.Б. Данилевичем и Э.Г. Кашарским был рассмотрен вопрос возникновения дополнительных потерь в асинхронных двигателях вследствие наличия высших гармоник магнитного ноля в воздушном зазоре, в результате чего снижается КПД данных электрических машин [40].
Анализ работ по исследованию влияния несиммстрии и высших гармонических составляющих питания на работу асинхронных машин позволяет сделать следующие выводы.
1. Несимметрия питания приводит к перекосу токов обмотки статора. В некоторых случаях, когда статорные токи становятся больше номинального значения, такой перекос токов приводит к увеличению электрических греющих потерь в двигателе и к его повышенному нагреву. Например, при несимметрии питания 4 %, перепад токов в фазах может достигать 20 %, а электрических потерь 40 % и более [23, 27, 30, 54].
2. Высшие временные гармоники питающего напряжения создают вращающиеся магнитные поля высшего порядка прямой или обратной последовательностей. Это приводит к появлению дополнительных ЭДС в обмотке статора и ротора, а также к образованию дополнительных вращающих моментов и электрических потерь. Величина дополнительных потерь зависит от уровня гармоник и параметров асинхронной машины. В общем случае несинусоидальное напряжение питания, обусловленное