Аналіз існуючих методів розрахунку електромагнітних параметрів різноманітних конструкцій індукційних реостатів. Основні методики розрахунку характеристики асинхронних двигунів у колі ротора на основі чисельного розв’язання рівнянь поля реостату.
Багаторічний досвід експлуатації подібних установок показує, що застосування відкритих пускових опорів призводить до цілого ряду негативних наслідків, серед яких: необхідність використання великої кількості пускової апаратури; наявність ковзальних контактів, що виключають застосування подібних установок у приміщеннях із вибухонебезпечним середовищем; істотне збільшення масогабаритних показників усієї системи; необхідність залучення додаткового персоналу для обслуговування контактної апаратури тощо. Тому актуальною є задача визначення раціональних параметрів ІР, які забезпечують задані механічні характеристики АД, зменшення матеріаломісткості реостатів і впровадження безвідходних технологій їх виробництва на підставі закономірностей, отриманих в результаті розвязання комплексної задачі дослідження електромагнітних перехідних процесів в колі фазного ротора АД з ІР у ланцюговопольовій постановці. Метою дисертаційної роботи є створення методики і програмного комплексу для розрахунку раціональних конструктивних параметрів ІР у колі ротора серійних АД, що забезпечують покращені пускові характеристики двигунів і зменшення малогабаритних показників реостатів. При розвязанні поставлених задач використовувались методи теоретичних основ електротехніки і теорії електричних машин та апаратів при створенні математичних моделей асинхронного двигуна та індукційного реостата; чисельні методи та методи матричного і диференційного обчислення при розвязанні систем рівнянь електромагнітного і теплового поля; методи апроксимації та інтерполяції для забезпечення стійкості ітераційних процесів; математичне моделювання на ЕОМ та експериментальні дослідження для перевірки теоретичних положень і наукових результатів. Наукова новизна одержаних результатів: Встановлено, що спільне розвязання рівнянь поля ІР з рівняннями електричної та механічної рівноваги АД дозволяє підвищити ефективність дослідження електромеханічних і теплових процесів у колі фазного ротора АД з ІР, що на відміну від відомих підходів забезпечує визначення раціональних конструктивних параметрів ІР з поліпшеними масогабаритними показниками при формуванні заданих механічних характеристик АД.Підвищення точності розрахунку параметрів ІР стало можливим завдяки використанню чисельних методів, зокрема методу кінцевих елементів, який дозволяє аналізувати обєкти з довільними геометричними параметрами, враховувати нелінійність властивостей матеріалів, анізотропію, граничні умови при різноманітних зовнішніх впливах, і може ефективно застосовуватися при дослідженні електромагнітних і теплових процесів в ІР. Узагальнення матеріалів першого розділу стало основою для постановки задач для подальших досліджень, необхідних для досягнення сформульованої у дисертації мети - пошуку нових підходів підвищення точності визначення раціональних конструктивних параметрів ІР у колі ротора серійних АД, що забезпечують формування екскаваторних механічних характеристик АД з максимальною жорсткістю робочої ділянки, максимальним пусковим моментом при мінімальних кратності пускових струмів та масогабаритних показниках реостатів з урахуванням заданих температурних режимів останніх. Для цього, базуючись на системі рівнянь Максвелла, створено математичну модель ІР у тривимірній постановці з урахуванням електрофізичних властивостей матеріалів та геометричних елементів конструкції: де ? - магнітний опір середовища; - значення векторного магнітного потенціалу; - електропровідність матеріалу; - число провідників котушки ІР; - струм в котушці; - площа поперечного перерізу котушки. Аналіз фізичних процесів в АД з ІР дав змогу запропонувати аналітичну систему диференціальних рівнянь, яка описує стан електричної машини у будь-який момент з урахуванням електромагнітних і теплових процесів: де - число витків котушки; - струм, що протікає в котушці; - площа поперечного перерізу котушки; - швидкість обертання ротора; r - радіус кола; x, y, z - координати області; - щільність речовини; - питома теплоємність; Т - температура зовнішнього кільця; - теплопровідність; - потужність внутрішніх джерел теплоти. Система рівнянь (3) базується на рівняннях Максвелла і має бути доповнена рівняннями рівноваги напруг для статорної та роторної обмоток: де - вектори фазної напруги статора і ротора; - матриці опорів обмоток статора і ротора; - вектори фазних струмів статорної і роторної обмоток; - індуктивність лобових частин обмотки статора; - індуктивність лобових частин обмотки ротора.У дисертаційній роботі на основі систематизації теоретичних і прикладних результатів розвязано актуальну наукову задачу створення методики аналізу АД з ІР у ланцюговопольовій постановці шляхом спільного розвязання рівнянь поля реостату з рівняннями електричної та механічної рівноваги АД, що дозволяє підвищити ефективність дослідження електромеханічних і теплових процесів у колі фазного ротора АД з ІР, і на відміну від відомих підходів дозволяє отримати раціональні конструктивні параметри ІР з поліпшеними масогабаритними показниками, що має важливе зн
План
2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
