Переходные процессы в специальных асинхронных двигателях

• Автор: Корнеев, Константин Викторович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 253 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Обзор применяемых технических решений и методов исследований переходных процессов в асинхронных двигателях
1.1. Обзор технических решений, применяемых в асинхронных двигателях
1.2. Методы исследований переходных процессов в электрических машинах с переменными параметрами
1.3. Математическая модель асинхронного двигателя для исследования переходных режимов работы
1.4.Расчет параметров ротора с учетом эффектов вытеснения тока и насыщения магнитопровода потоками рассеяния
1.5. Алгоритм моделирования переходных процессов в асинхронных двигателях с учетом изменяющихся параметров ротора
2. Математическое моделирование переходных процессов в специальных асинхронных двигателях
2.1.Режим короткого замыкания асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
2.2.Режим прямого пуска асинхронного двигателя
2.2.1. Расчет изменения активных и индуктивных параметров короткозамкнутого ротора
2.2.2. Математическое моделирование прямого пуска асинхронного двигателя
3. Анализ влияния бокового клина стержня ротора на пусковые характеристики асинхронного электродвигателя
3.1.Влияние изменения радиального положения бокового клина на пусковые характеристики
3.2.Влияние соотношения ширины и высоты боковой клина на пусковые характеристики
3.3.Влияние соотношения ширины и высоты бокового клина на пусковые характеристики при радиальном положении бокового выступа относительно дна паза Ьпоп кшш=26 мм
4. Анализ результатов исследования асинхронных двигателей
различными методами
4.1.Анализ результатов определения параметров фазы обмотки ротора
4.2.Анализ результатов расчета установившихся режимов работы
4.3.Анализ результатов расчета переходных процессов
Заключение
Список литературы
Приложение 1 - Параметры асинхронных двигателей
Приложение 2 - Результаты расчета режима короткого замыкания 199 Приложение 3 - Результаты определения параметров стержня ротора с помощью трехпазовой модели
Приложение 4 - Результаты расчета прямого пуска с учетом характера нагрузки

Введение
Актуальность темы. В настоящее время асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и привода на их основе получили широкое распространение, что обусловлено простотой конструкции, надежностью и высокими технико-экономическими показателями данного типа электродвигателей. Анализ технической литературы последних лет [5, 12, 18, 67, 69-70, 119-121, 123-125, 159 и др.] показывает, что развитие асинхронных двигателей неразрывно связанно с совершенствованием изоляционных материалов, повышением эффективности систем охлаждения, применением новых конструктивных решений, направленных на повышение надежности и улучшение технико-экономических показателей. Также в процессе проектирования всегда уделяется внимание снижению материалоемкости и улучшению показателей энергоэффективности, [2-3, 6, 8, 13, 22, 44, 75, 85, 95-98, 170, 186 и др.]. При этом широкое распространение получают методики исследования и проектирования асинхронных двигателей на основе математического моделирования [19-21, 41, 79, 72-74, 82, 104, 127-130, 155, 157, 178 и др.], что позволяет повысить точность расчетов. Большой вклад в создание и развитие методов исследования и расчета асинхронных двигателей внесли отечественные и зарубежные ученые: Б. Адкинс, В. Л. Беспалов, А. Блондель, А. И. Важнов, Г. Вудсон, И. А. Глебов, А. А. Горев, Я. Б. Данилевич,
A. В. Иванов-Смоленский, Н. Ф. Ильинский, Е. Л. Казовский, К. П. Ковач, Е.
B. Кононенко, И. П. Копылов, М. П. Костенко, Г. Крон, Р. А. Лютер, Р. Парк, Л. П. Петров, И. М. Постников, В. И. Радин, И. Рац, Г. А. Сипайлов, Т. Г. Сорокер, И. И. Трещев, Д. Уайт, Р. В. Фильц и другие.
В современной практике электромашиностроения большее внимание уделяется вопросам проектирования специальных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором большой мощности для нужд предприятий химической, металлургической, горнодобывающей промышленности, а так же атомной энергетики. Отличительными особенностями машин данного класса являются:

позволяет установить общие закономерности хода переходного процесса, а многие физические величины выражаются одним и тем же числом.
В рамках диссертационной работы в качестве базисных величин приняты амплитудные номинальные значения фазных величин, характеризующих обмотку статора. Тогда система относительных единиц принимает вид:
/с = л/21л,т - базисный ток;
о (ршном
и = л/2'ифаз - базисное напряжение;
со б = 2л/ном - базисная угловая частота;
- базисное сопротивление;
у Б ~ - базисное потокосцепление;

Рб = 1.5ид1б - базисная мощность;

Мб = - базисный момент;

Б ~ - базисный момент инерции;

Ьб - —— - базисная индуктивность; соБ
1б= т =—— базисное время;

гг 03Б
Т.- = — - электромеханическая постоянная времени.

При формировании модели электромеханического преобразователя энергии полагаем, что обмотка ротора приведена к обмотке статора.
Схема электромеханического преобразователя энергии показана на Рис.
1.11, соответствующее ей математическое описание в системе относительных единиц приведено ниже (1.1), [101, 106, 163]. В общем случае математическое описание представляет собой систему нелинейных дифференциальных уравнений, записанных в соответствии с законами Кирхгофа и уравнением механического движения ротора. В качестве переменных, относительно которых выполняется решение системы, выбраны потокосцепления контуров