Двухроторный торцевой асинхронный двигатель

• Автор: Полошков, Николай Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 195 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Анализ современного состояния вопроса и постановка задачи

1.1 Область применения и технические характеристики асинхронных двигателей. Выбор конструкции

1.2 Математическое моделирование магнитного поля торцевого асинхронного двигателя

1.3 Постановка задач исследований

1.4 Выводы

2 Математическая модель торцевого асинхронного двигателя

2.1 Основные допущения

2.2 Уравнения торцевого асинхронного двигателя

2.3 Определение фазных токов и эквивалентных комплексных сопротивлений ТАД

2.4 Интегральные характеристики ТАД
2.5 Магнитное поле в воздушном зазоре ТАД при взаимодействии ротора и статора
2.6 Выводы
3 Оптимизация параметров торцевого асинхронного двигателя
3.1 Сущность методов многокритериальной оптимизации
3.2 Поиск оптимальных геометрических параметров торцевого асинхронного двигателя
3.3 Построение твердотельной модели
3.4 Выводы
4 Исследование электромагнитных процессов в торцевом асинхронном двигателе с применением программного комплекса АМЗУБ
4.1 Краткий обзор комплексов программ и численных методов
4.2 Моделирование электромагнитных процессов в торцевом асинхронном двигателе
4.3 Выводы

5 Экспериментальные исследования асинхронной машины и другие
режимы ее работы
5.1. Экспериментальные исследования асинхронной машины по
адаптированной методике расчета
5.2 Работа торцевого асинхронного двигателя в генераторном режиме

5.3 Выводы
6 Заключение
Список использованных источников
Приложение А
Приложение Б
Приложение В

Введение
Одна из главных задач электромеханики — создание таких методов исследования электромеханических систем, которые были бы адекватны современным требованиям, предъявляемым к преобразователям энергии. Вместе с тем, за последние десятилетия требования эти чрезвычайно ужесточились. Отсутствие новых методов исследования особенно заметно при создании таких типов электрических машин, в которых неправомерно использование обычных допущений, характерных для классической теории.
Положения классической теории электрических машин часто не обеспечивают той точности описания физических процессов, которая необходима в инженерной практике.
Совершенно очевидно, что решение проблемы может быть получено в два этапа: на первом этапе должна быть решена задача о расчете единого магнитного поля во всем активном объеме машины, второй же этап — это выработка новых критериев для уточнения существующей классической теории. Эти две задачи тесно связаны между собой и имеют давнюю историю в теории электрических машин.
Актуальность темы. Повышенный интерес к асинхронным двигателям, в последние 30 лет, вызван требованиями рынка, который определяет главные цели и задачи в развитии современного промышленного производства. Основными из них являются: повышение качества и надежности, снижение себестоимости и материалоемкости, а также энергопотребления и трудоемкости. Решение этих и других задач особенно важно при проектировании и изготовлении электрических машин (ЭМ) малой мощности, производство которых представляет собой самостоятельную развивающуюся отрасль, и которые имеют наибольшее распространение в различных отраслях промышленности.
Во всем мире асинхронные машины традиционной цилиндрической конструкции являются наиболее потребными в промышленности, строитель-
Составляющие магнитного поля можно найти, если уравнения поля решены для частей электрической машины конкретной конфигурации и при соблюдении граничных условий неразрывности нормальных составляющих вектора индукции на границах раздела сред с различными магнитными проницаемостями:
ВЬ1=В2п (1.4)
и тангенциальных составляющих напряженности магнитного поля:
Ht - Н21 (1.5)
Определение магнитного поля в электрических машинах проводят при граничных условиях второго рода - условиях Неймана.
Как показано в [49] электрические машины с разъемным магни-топроводом, каким является исследуемый ТАД, есть особый класс электрических машин, обладающий спецификой распределения электромагнитных полей в их активных объемах, поэтому «механический» перенос существующей теории в область машин нового класса, не имеет фундаментальной основы. В то же время теория электрических машин этого типа может быть построена на широко известных методах теории поля: при использовании понятий об усредненных физических свойствах сред. Большой вклад в развитие этой теории внесли ученые НЭТИ Казанский В.М., Инкин А.И., Зонов В.Н., Петренко Ю.В., Бухгольц Ю.Г. Ими разработана теория асинхронных машин с АРС статора. Идея заключается в непосредственном решении задачи расчета распределения поля в активном объеме машины. При решении этой задачи формулируют расчетную модель, соответствующую развертке машины. Далее для каждой из расчетных зон находят общие комплексные решения двухмерных уравнений Максвелла для компонент векторов В,Е,Н. Каждое из этих уравнений содержит две неизвестные постоянные интегрирования. Затем по условиям непрерывности касательных компонент Нт и нормальных Вп на границах раздела сред составляют систему алгебраических уравнений и определяют все неизвестные составляющие. Эта схема решения задачи