Синтез трифазних нетрадиційних обмоток на базі узагальненої структурної моделі - Автореферат

Синтез трифазних нетрадиційних обмоток на базі узагальненої структурної моделіЕксплуатаційні, технічні і вартісні показники електричних машин значною мірою залежать як від електромагнітних властивостей обмоток, так і від їх конструктивних особливостей. Практика проектування показала, що для успішного рішення подібних задач часто доводиться відмовлятися від застосування відомих раніше обмоток, замінюючи їх нетрадиційними. Характерною особливістю більшості цих методів є їх орієнтація на індивідуальне проектування обмоток електричних машин спеціального призначення, які виключають формування серійних модифікацій. Застосування таких обмоток може бути доцільним у рішенні проблеми ресурсозбереження в Україні Структурні і математичні моделі, синтезовані на їх основі трифазні рівновиткові одношарові і двошарові обмотки знайшли своє відображення в науково-дослідних роботах кафедри електричних машин Одеського національного політехнічного університету, №446-51 «Розробка ресурсо-і енергозберігаючих електромеханічних і електромеханотронних перетворювачів», виконану за наказом Міністерства освіти і науки України №746 від 07.11.2003 р., №409-51 «Математичне моделювання, оптимальний проектний синтез та дослідження електромагнітних процесів високоефективних електромеханічних перетворювачів енергії», №625-51 «Розробка засобів автоматизованого синтезу високоефективних електромагнітних та електромеханотронних пристроїв на основі інноваційних технічних рішень», №0106U013174, №641-51 «Удосконалення засобів автоматизованого проектування високоефективних електромагнітних та електромеханотронних перетворювачів» 0109U002616, №560-51 0107U001962 «Розробка математичних моделей та дослідження процесів в електричних машинах й трансформаторах».Використовуючи другий підхід з привязкою до одиничних векторів МРС, отримана математична модель обмоток підмножини W5c у вигляді формули розрахунку коефіцієнтів розподілу KR? по гармоніках довільного порядку ? Так, в обмотці W5c, виконаній в 36 пазах (Q=6) при k=2, коефіцієнт диференціального розсіяння ?d зменшується на 70%, а коефіцієнт розподілу по робочій гармоніці KW1 усього на 10%. Математична модель обмоток підмножини W50 у вигляді формули розрахунку коефіцієнтів розподілу KR? по гармоніках довільного порядку ? має вигляд Дослідження властивостей обмоток підмножини W50 в двошаровому виконанні дозволило встановити, що відносні амплітуди H7 сьомої гармоніки мають малі значення в усьому діапазоні зміни кроку, а для пятої гармоніки крок можна вибрати так, щоб значення H5 задовольняло умовам проектування. Відмічено, що в обмотках W50 не дотримується відома властивість періодичності абсолютних величин обмотувальних коефіцієнтів KR?=KR(NZ±?), тому детальний гармонійний аналіз слід виконувати в діапазоні зміни порядків гармонік, як мінімум, від ?=1 до ?=Z* 1, а розрахунок коефіцієнта диференціального розсіяння до ?=30Q* 1.У зразку серійна обмотка замінена обмоткою W50, схема-розгортка якої приведена на рис. Порівняння цих даних показує, що експериментальні дані дуже близькі до показників серійного двигуна. Запропонована обмотка підтвердила свою працездатність при збереженні можливості економії обмоткового проводу, а отримані результати випробувань дозволили використовувати їх для тестування програми перевірочного електромагнітного розрахунку FLINT. Результати експерименту підтвердили працездатність запропонованої обмотки, але не дозволили виконати порівняльний аналіз, оскільки зразок з серійною обмоткою виготовлений не був. Другий комплект складався з двох фаз кожної з обмоток, що зіставлялися, з числом полюсів 2 р=2, виконаних у 12 пазах: двошарової рівнокотушкової серійної обмотки з числом пазів на полюс і фазу q=2 і кроком по пазах у=5 і концентричної обмотки підмножини W5wk0.Необхідність пошуку нових типів обмоток, нових модифікацій обмоток, спеціальних типів обмоток визначається вимогами до обертових машин. Використання узагальненої структурної моделі багатофазних однокоординатних обмоток забезпечило можливість створення нових структур, визначення нових властивостей раніше отриманих структур і їх використання при розробці реальних обмоток. Розроблені структурна М50 та математична моделі підмножини W50 одношарових обмоток, що дозволило досліджувати їх властивості і встановити допустимі діапазони зміни структурних параметрів для проектування реальних обмоток, новизна яких підтверджена патентами України і Росії. Запропонована структура обмоток W50 із зміненою геометрією зубцевого шару, досліджені властивості такої структури, що дозволило розширити сферу застосування обмоток підмножини W50. Проведені дослідження їх властивостей, що дозволило сформувати підмножину WQW трифазних нерівновиткових обмоток з пониженим вмістом додаткових гармонік.