Разработка средств и методов улучшения технико-эксплуатационных показателей асинхронных двигетелей с экранированныими полюсами

• Автор: Сентюрихин, Николай Иванович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 263 c. : ил.

1. ВВЕДЕНИЕ
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕОРИИ АСИНХРОННЫХ МИКРОДВИГАТЕЛЕЙ
С ЭКРАНИРОВАННЫМИ ПОЛЮСАМИ
2.1. Магнитное поле в двигателях явнополюсной конструкции
2.2. Учет высших гармонических в АДЭП и методы уменьшения
их влияния
2.3. Методы расчета параметров и характеристик двигателей, обладающих различными видами несимметрии
2.4. Магнитный шунт и экранирующий виток в АДЭП
2.5. Насыщение магнитной цепи и потери в стали АДЭП
2.6. Основные выводы
3. ПРЕДПРОЕКТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С ЭКРАНИРОВАННЫМИ ПОЛЮСАМИ
3.1. Анализ геометрических соотношений и конструктивных особенностей двигателей с экранированными полюсами
3.2. Параметры и схемы замещения несимметричных асинхронных двигателей
3.3. Исследование влияния конструктивных параметров
магнитной цепи АДЭП и свойств применяемых материалов
. • •
на выходные показатели .Г
3.4. Уровень качества существующих машин
3.5. Основные выводы
4. РАСЧЕТ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ВОЗДУШНОМ ЗАЗОРЕ ОДНОФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ С ЭКРАНИРОВАННЫМИ ПОЛЮСАМИ
4.1. Магнитное поле в двигателе с шунтами постоянного
сечения

4.2. Магнитное поле в двигателях с шунтами переменного сечения
4.3. Методика экспериментального исследования магнитного поля в АДЭП
4.4. Основные выводы
5. ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С ЭКРАНИРОВАННЫМИ ПОЛЮСАМИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭВМ
5.1. Методы оптимального проектирования двигателей
5.2. Выбор критерия оптимальности
5.3. Частные задачи оптимизации
5.3.1. Оптимизация обмоточных данных и длины машины
5.3.2. Оптимизация геометрии ротора
5.4. Поверочные расчеты АДЭП
5.5. Исследование влияния независимых переменных и оптимизационные расчеты АДЭП серии 1ДВЛВ
5.6. Основные выводы
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
г- * I
Литература-. ‘
ПРИЛОЖЕНИЯ

В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года" подчеркнута необходимость "Увеличить выпуск товаров культурно-бытового и хозяйственного назначения не менее чем в 1,4 раза, значительно повысить качество, постоянно обновлять и улучшать ассортимент товаров. Ускоренно развивать производство технически совершенных изделий длительного пользования, отличающихся новизной функционального назначения, надежностью и экономичностью, улучшенными потребительскими и эстетическими своствами, повышенной комфортностью, используя при создании этих изделий современные достижения науки и техники". Предложено сосредоточить усилия на "повышении качества, надежности, экономичности и производительности, уменьшении шума и вибрации машин, снижении их материалоемкости и энергопотребления". "Особое внимание уделить разработке и освоению выпуска электротехнического оборудования, имеющего более высокий коэффициент полезного действия, меньший удельный расход цветных металлов и других материалов".
Такие товары народного потребления как электрические двигатели малой мощности находят все более широкое применение в народном хозяйстве и быту. За последние 20 лет микроэлектромашиностроение настолько расширилось, что превратилось в самостоятельную отрасль электротехнической промышленности. Динамика роста производства микромашин очень высока и наглядно демонстрируется следующими цифрами: в 1967 году в СССР производилось 21 млн штук микромашин, в 1975 году - 47 млн штук, к 1990 году ожидается выпуск 56 млн штук, причем 70-80% из них - бытовые электродвигатели.
50.
ном магнитном сопротивлении шунтов. Оптимальное значение модуля магнитного сопротивления шунта изменяется при изменении
ш д° о, 3^ щ,
При отсутствии магнитных шунтов межполюсный промежуток не должен превышать 18 эл.град. [99~|. Насыщение полюсных наконечников следует выбирать: в неэкранированной зоне
Вш>2Д Т через 40 '- 5 ол. град.; в экранированной зоне
2,1 Т через 7-2 эл.град.
С помощью подмагничивающей обмотки, намотанной на магнитный шунт можно увеличить максимальный момент двигателя. Повышения максимального момента можно добиться и путем уменьшения потерь в стали шунта [73*]. Обмотка на магнитном шунте, в цепь которой включена емкость, повышает пусковой момент АДЭП [78].
Улучшение характеристик асинхронных микромашин с явнополюсным статором достигается благодаря уменьшению амплитуд высших гармоник магнитного поля за счет приближения его формы к трапецеидальной (в идеальном случае к синусоидальной) и уменьшения его эллиптичности. С этой целью магнитная система АДЭП выпялняется с магнитными шунтами [б9]. Для оценки эллиптичности магнитного поля в воздушном зазоре введен коэффициент :
' _ Рм [ И»] [ г‘+о £ (М)]
К0^[^)][^Ъ(7^ (2-45->
ГДе ^ = ДГ ; •= Хтс/ + Як. ;
Коэффициент Кр, можно также рассматривать как показатель эффективности магнитных шунтов.
Отмечается, что магнитные шунты - эффективное средство возскольженияя ОТ I ДО О ОТ у