Введение к работе
Актуальность работы
В теории симметричных трехфазных асинхронных двигателей имеются давно 'становленные зависимости основных, характеристик машины от ее параметров и :кольжения. В несимметричных однофазных' двигателях взаимозависимости іежду величинами, характеризующими режим работы машины, скрыты в комп-[ексных уравнениях и поиск оптимальных параметров производится "вслепую".
Для обеспечения заданных характеристик машины приходится определять :опротивления токам прямой и обратной последовательностей для каждого начения скольжения. В общепринятой методике, основанной на комплексном методе, электромагнитный момент есть неявная функция параметров схемы амещения и частоты вращения (скольжения).
В общепринятой методике выражения для фазосдвигающих элементов, ібеспечивающих в машине круговое поле, зависят неявно от всех параметров хемы замещения фазы.
При проектировании однофазных двигателей важное значение имеет выбор юминального скольжения Sh (номинальной частоты вращения Vh). Если у ісполнительньїх двигателей значение vh может быть определено из условия юлучения при этой частоте максимума полезной мощности, то для осматриваемых неуправляемых двигателей выбор Vh является более сложной
адачей, не имеющей однозначного решения.
Целью работы является получение уравнений электромагнитной мощности, оков обмоток статора, общего тока однофазных асинхронных двигателей в виде
[вных функций относительной частоты вращения ротора v = — и на основе
этих уравнений проведение анализа режимов их работы и разработка вопросов синтеза.
Научная новизна. 1. Получены уравнения всех выходных показателей (токов
фаз обмотки статора, общего тока и электромагнитной мощности), а также.)
уравнения для фазосдвигающих сопротивлений и коэффициента трансформации
для целого класса; однофазных асинхронных микродвигателей общего
применения (для пяти типов машин) в виде явных функций частоты вращения
ротора и параметров, j .
-До этого в литературе известны полученные методами планирования эксперимента в результате оценки удельного веса воздействующих факторов приближенные уравнения для некоторых характеристик.
2. Конкретизировано,' углублено условие существования кругового вращающегося
магнитного поля в машине.
В существующей теории это условие выражается в общем виде (не через конкретные параметры машины).
3. Установлены пределы, в которых заключено необходимое для обеспечения
кругового поля отношение фазосдвигающих емкостного и активного
сопротивлений. В существующей теории этого нет.
4. Обоснован выбор номинального скольжения, связанного с конкретными,
определенными параметрами машины. При этом скольжении обеспечивается
оптимальный режим работы двигателей.
В существующей теории выбор номинального скольжения является неопределенной, сложной задачей, не имеющей однозначного решения.
5. Получены уравнения всех выходных показателей двигателя при круговом поле
в виде явных функций частоты вращения ротора и параметров машины.
-
Установлено, что: мощность на валу и к.п.д. машины пропорциональны разности между обобщенными индуктивным сопротивлением взаимоиндукции и активным сопротивлением обмотки ротора.
-
Установлено, что при номинальном режиме работы общее сопротивление конденсаторного двигателя равно реактивному сопротивлению главной фазії,"-обмотки статора.
-
Установлена связь угла сдвига между напряжением и током главной фазы и сопротивления этой фазы с коэффициентом мощности, который обычно задан в качестве одного из требований к двигателю.
-
Определено сопротивление, соответствующее суммарной электромагнитной мощности (т.е. мощности, передаваемой со статора на ротор машины) -сопротивление, в котором имеют место электрические потери *в роторе и осуществляется преобразование электрической энергии в механическую.
Практическая ценность результатов работы 1. Разработаны методики выбора параметров, обеспечивающих заданные
, < .'.ч-.'І'- її'- !"' 5
ребования к двигателям и оптимальный''режим' их' работы. Методика выбора тараметров конденсаторного двигателя включает в себя 13 пунктов с простыми ірифметическими действиями, а двигателя" с отключаемой пусковой фазой 5 тунктов. Методики рекомендуются ''для применения в организациях, снимающихся проектированием данных'машин.''.v "
I. Выходные показатели двигателей выражены в виде функций трех обобщенных тараметров. Сокращение числа независимых переменных до трех значительно дгрощает оптимизационные расчеты данных машин, облегчает их анализ, тозволяет проектировать их в соответствии с заданными характеристиками, т.е. эешить вопросы синтеза.
3. Установленные взаимозависимости между величинами, характеризующими режим работы двигателей открыли у г.-.. г:ґ.п оптимальные соотношения, присущие машинам рассмотренного класса. Появились новые возможности для дальнейшего углубленного исследования физических процессов, протекающих в этих машинах.
Распространение метода исследования или подхода к рассмотренным неуправляемым двигателям на исполнительные (управляемые), которые широко используются в автоматических устройствах, также принесет новые результаты. \. Научные результаты и выводы диссертации рекомендуется использовать в научно-исследовательских институтах электромеханики, в организациях, разрабатывающих системы автоматического управления и автоматические устройства, в проектных институтах.
Методика опытного определения параметров выполненных машин, подтвердившая теоретические положения диссертации, найдет применение на электромашиностроительных заводах, выпускающих неуправляемые и управляемые однофазные асинхронные микродвигатели.
Методы исследования. Законы теории электрических цепей, элементы дифференциального исчисления. Метод симметричных составляющих. Справедливветь- полученных в работе результатов проверена экспериментально на двух разного типа двигателях.
Реализация результатов работы. Основные положения работы внедряются в научно-техническом центре "Электротехника", г.Бишкек и на заводе "Киргиз-электродвигатель", г.Бишкек.
Апробация работы. Разделы диссертации докладывались на научно-технической конференции КазПТИ (1974), научном семинаре кафедры электрических машин МЭИ (1985), на заседании кафедры ЭиАПУ АИЭиС в апреле 1998 г.
Публикации. Содержание диссертации изложено в 10 работах, из низ 2 в центральных по данному профилю российских (московских) журналов: "Электротехника", "Электричество".
Объем диссертации - введение, 5 глав, заключение и список литературы.
