Динамические режимы работы синхронного гибридного двигателя

• Автор: Големгрейн, Виктор Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 180 с. : ил

Содержание
Введение
1. Математическая модель для исследования динамической устойчивости синхронного гибридного двигателя

1.1. Постановка задачи исследования

1.2. Сравнительная оценка различных типов синхронных двигателей. Обзор источников по исследуемой проблематике

1.3. Анализ конструктивных исполнений синхронных гибридных двигателей

1.4. Обзор методов для исследования динамической устойчивости синхронного гибридного двигателя
1.5. Разработка математической модели для исследования переходных режимов гибридного двигателя
1.6. Преобразование системы дифференциальных уравнений для решения численным методом
1.7. Выводы
2. Динамическая устойчивость при внезапном набросе нагрузки синхронного гибридного двигателя
2.1. Общая характеристика процесса наброса нагрузки
2.2. Влияние угла между поперечными осями синхроннореактивной и магнитоэлектрической частями гибридного двигателя на момент выхода из синхронизма, максимальный ток статора, длительность переходного процесса, перерегулирование и угол нагрузки
2.3. Воздействие степени возбужденности двигателя на динамическую устойчивость
2.4. Исследование влияния отношения индуктивных сопротивлений синхронно-реактивной части на показатели динамической устойчивости

2.5. Исследование динамической устойчивости гибридного двигателя в зависимости от отношения индуктивных сопротивлений магнитоэлектрической части
2.6. Выводы
3. Исследование динамической устойчивости гибридного двигателя
при импульсном набросе нагрузки
3.1. Общая характеристика импульсного наброса нагрузки
3.2. Оценка воздействия степени возбужденности и угла сдвига между поперечными осями синхронно-реактивной и магнитоэлектрической частями гибридного двигателя на предельный импульсный момент при различной длительности импульса нагрузки
3.3. Влияние параметров гибридного двигателя на предельный импульсный момент при различной длительности импульса нагрузки
3.4. Выводы
4. Пусковой режим и вхождение в синхронизм синхронного гибридного двигателя
4.1. Синхронизирующие свойства гибридного двигателя
4.2. Пусковые свойства гибридного двигателя
4.3. Выводы
5. Экспериментальная часть
5.1. Обзор методов экспериментальной оценки момента двигателя
5.2. Описание экспериментальной установки
5.3. Анализ экспериментальных данных 13
5.4. Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4

Введение
Актуальность темы. Современное состояние и перспективы развития промышленности предопределяет широкое внедрение систем комплексной автоматизации и роботизации производственных процессов. Повышение производительности труда, определяющее уровень развития" народного хозяйства, немыслимо без широкой его автоматизации. В настоящее время автоматизация очень широко внедряется в промышленность, транспорт, сельское хозяйство, быт. С каждым годом растет производство всевозможных станков-автоматов, роботов, автоматических линий; небывалыми темпами развивается автоматизация технологических процессов. Громадное количество всевозможных автоматических и телемеханических систем устанавливается на морских и речных судах, электровозах, на обычных и атомных электростанциях, на предприятиях связи, в различных научно-исследовательских лабораториях.
Весьма распространены в системах автоматики электрические машины. Они выполняют самые различные, порой весьма ответственные функции, например, приводят во вращение всевозможные механизмы, обеспечивают работу следящих систем и многое другое.
От качества и надежности электрической машины часто зависят качество и надежность сложной и дорогой автоматической системы, управляющей весьма ответственными процессами. Поэтому дальнейшее развитие автоматизации производства неразрывно связано с совершенствованием электрических машин.
При этом к электрическим машинам предъявляются как общие требования, которые являются общими для всех электрических машин, так и специфичные, которые предъявляются лишь к данному типу машин и определяются теми функциями, которые машины данного типа выполняют в схемах автоматики. Так к приводным двигателям предъявляются довольно жесткие, а порой и противоречивые требования. Например, со стороны высокоточных станков и технологических узлов и механизмов предъявляются такие требования, как стабильность скорости вращения за один оборот, бесконтактное исполнение, вы-
Выражения для токов в относительных единицах будут иметь следующий вид
где е = Е(/и - степень возбужденности гибридного двигателя; р = r/xj - относительное сопротивление фазы статора.
В последующем изложении опустим знак имея в виду, что все величины выражены в относительных единицах.
Полученные выражения позволяют исследовать синхронный гибридный двигатель в синхронном установившемся режиме, в частности изучить его угловые характеристики. С помощью угловых характеристик можно выяснить ряд важных свойств синхронной машины, а также получить нулевые начальные условия при исследовании динамического режима наброса нагрузки. Для синхронного гибридного двигателя это тем более необходимо, так как полная угловая характеристика представляет собой совокупность угловых характеристик, обусловленных явнополюсностью синхронно-реактивной и магнитоэлектрической машин и возбужденностью полюсов части ротора с постоянными магнитами. Поэтому важно рассмотреть какое влияние оказывают параметры составных частей комбинировванного ротора и угол сдвига осей полюсов на полную угловую характеристику СГД, а следовательно, и на начальные углы нагрузки 0.
Электромагнитная мощность синхронного гибридного двигателя может быть представлена в виде
Рэм = т'Р'(Iq '^оsä — 1^-smÄ) + Id ■ lg • (хдэ'хдэ)^~dq ~
Подставляя в данное выражение значения токов, получим соотношение для электромагнитной мощности в относительных единицах.
(COS 0 - £ • COS А) • ХдЭ - (sin в - £ ■ sin А) • (х* + р)
* • А * ?
(sin#-£SmAjX, - (COS (/-£■• cos А)-(хэ - р)

с1э'Х(1э Хэ