Підвищення надійності і безпеки спеціальних герметичних електромеханічних перетворювачів для забезпечення захисту електричної ізоляції двигунів спеціального призначення. Розрахунок статичних і динамічних властивостей трансформаторно-асинхронних систем.
Аннотация к работе
Трансформаторно-асинхронна система для електропривода герметичних обєктів Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана на кафедрі суднових електроенергетичних систем Українського Державного Морського Технічного університету ім. адм. Науковий керівник - доктор технічних наук, професор Ставинський Андрій Андрійович, УДМТУ, завідувач кафедри суднових електроенергетичних систем Українського Державного Морського Технічного університету ім. адм. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, доцент Петрушин Віктор Сергійович, професор кафедри електричних машин Одеського національного політехнічного університету кандидат технічних наук, доцент Радимов Ігор Миколайович, доцент кафедри електротехніки та електронних пристроїв Одеської державної академії холоду Провідна установа: Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, кафедра “Електромеханіки”, Міністерство освіти і науки України, м. Захист дисертації відбудеться “13” бе5резня 2003 р. о 15 00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К41.052.05 Одеського національного політехнічного університету за адресою: 65044, м.У звязку з цим існує проблема надійного та безпечного перетворювання електричної енергії в механічну для ряду науково-технічних пристроїв і систем, що працюють при високочастотних і радіаційних випромінюваннях, значних температурах, тисках, у вибухонебезпечних середовищах, підвищеній вологості чи повному зануренні у воду. Дана проблема сьогодні розвязується за допомогою специфічних вузько профільних електричних двигунів, таких як: рудничні двигуни, металургійні, занурені і двигуни з гільзою. Усі ці двигуни мають істотні недоліки: підвищені масогабаритні показники, низьку надійність, малий ресурс роботи, необхідність у плановому обслуговуванні, складність виготовлення, низьку ремонтопридатність, специфічні електромагнітні й електромеханічні характеристики. Дослідження з теми дисертації проводилися на кафедрі Суднових електроенергетичних систем Українського державного морського технічного університету (УДМТУ) в період з 1998 по 2002 р. Дослідження повязані з частковою темою “Дослідження трансформаторно-асинхронної електромеханічної системи електропривода герметичних обєктів, способів енергозбереження в судновій силовій електротехніці, а також загальнопромислових і спеціальних індукційних електромеханічних і статичних перетворювачів” комплексної держбюджетної теми № ГБ1430 “Дослідження систем і елементів енергозберігаючого герметичного, суднового і загальнопромислового електропривода і динамічного віброгасіння з асинхронними і електромагнітними перетворювачами”. Наукова новизна отриманих результатів: 1) вперше отримані порівняльні характеристики магнітної та електричної герметизації і запропоновано використання спрощеної заступної схеми для розрахунку характеристик двигунів з металевою гільзою;Кругове магнітне поле трансформатора і двигуна ТАС має форму розподілу близьку до синусоїди, тому при моделюванні перехідних процесів ТАС доцільно скористатися їх найпростішим ідеалізованим еквівалентом - двофазною електричною машиною. Щоб одержати рівняння, що описують динамічні режими роботи ТАС, математичні моделі трансформатора і двигуна у в.о. поєднуються в одну. Аналіз перехідних процесів (рис.5) системи показує, що наявність трансформатора як проміжної ланки між мережею і двигуном помякшує вплив асинхронного двигуна на мережу, але при цьому спостерігається збільшення часу пуску двигуна в 2,0...4,0 рази, що при рідкісних зупинках і пусках привода не відіграє істотної ролі. Для забезпечення нормальної роботи двигуна без виникнення надмірних динамічних навантажень в електричній і механічній частині, частота і напруга повинні змінюватися при визначеному законі. У рівнянні, крім безпосередньої присутності ковзання, мається величина, що є функцією ковзання, це струм робочого контуру двигуна, тому похідна має складний вигляд.При цьому отримані наступні результати та висновки, які можна розглядати, як основу для подальших досліджень: 1. Вперше розроблено спрощену методику розрахунку характеристик АДГС за допомогою заступної схеми, на базі якої отримано чисельний порівняльний аналіз цього типу двигунів з ТАС, та доведена її перевага при товщинах герметичної перегородки більш 0,5...0,7 мм. Розроблено методику розрахунку потрібної потужності та головних геометричних співвідношень трансформатора системи, що дозволяє отримати нормальні пускові показники та уникнути перевитрати матеріалів.