Введение к работе
Актуальность темы. Широкое внедрение современной вычислительной техники ЭВМ в практику научных исследований и инженерных расчетов позволило проводить исследование и проектно-конструкторские работы на качественно новом теоретическом уровне. Это,в свою очередь, дало стимул для более широкого учета факторов,участвующих в расчетных алгоритмах. Уточнение методов проектирования на базе более глубокого физического обоснования алгоритмов расчета позволило существенно сократить масштабы дорогостоящих экспериментальных доводочных работ на опытных экземплярах асинхронных двигателей (АД).
Больное экономическое значение при массовом производстве АД имеет оптимальное проектирование новых серий. Между тем, эффективная оптимизация не возможна без установления многообразных закономерностей между отдельными факторами, определяющими критерии оптимизации при проектировании. Производство оптимально спроектированных электрических машин обеспечивает огромную экономию материальных ресурсов при массовых производствах. Наиболее широко применяемые асинхронные электродвигатели на мощности 0,1 - 400 кВт на напряжение до 1000 В в обшем парке электродвигателей составляют по количеству 90 % и по мощности - примерно 55 %. Потребность в таковых двигателях Непрерывно растет из года в год как в странах СНГ, так и в других странах мира, особенно вставших на путь ускоренного развития.
Создание серии высокоэкономичных и надежных асинхронных двигателей является важнейшей задачей промышленности во всем мире.
Необходимо констатировать, что низковольтные асинхронные машины для обеспечений требуемых потребителями характеристик изготовляются на 90 со скошенными пазами, чаще всего на роторе.
Между тем вопросы, связанные с теорией скоса, расчетом и проектированием АД со скосом пазов еще далеки от достаточно полного решения. Это объясняется тем, что задача электромагнитного расета АД со скосом требуют перехода от уравнений плоско-параллельного поля к уравнениям пространственного поля с ограниченными возможностями упрощения. В последнее время появились многочисленные исследования, посвященные различным сторонам электромагнитных явлений при скосе пазов.
В настоящей диссертэпионной работе проводятся исследования малоизученных вопросов теории скоса, связанных с повышением качества и точности расчета параметров АД, разрабатываются алгоритмы
расчетов, связанные со скосом, пригодные к применению в оптимизационных расчетах.
Все сказанное определяет актуальность темы диссертации. . Работа выполнена на кафедре электрических машин Харьковского политехнического института им. В.И.Ленина в сотрудничестве с заводами и проектными организациями, разрабатывающими ДЦ низковольтных серий малой мощности.
Цель работы. Целью работы является теоретический и экспериментальный анализ дополнительных электромагнитных явлений,возникающих при скосе пазов ротора статора , разработка расчетных методов, соотношений, алгоритмов и программ для расчета параметров скоса АД, уточнение методов расчета дифференциального рассеяния с учетом скоса пазов.
Методы исследований. При решении задач в диссертационной работе использовались аналитические и численно-аналитические методы решения уравнений Максвелла, Лапласа, Гельмгольиа, использовался' метод малого параметра гармонического баланса для расчета установившихся токов ДЦ и дифференциального рассеяния, использовался метод физического моделирования явлений при скосе на разработанной опытной установке.
Автор защищает;
-
Методику анализа электромагнитных процессов при скосе пазов ротора (.статора^.
-
Методику расчета осевого потока скоса.
-
Методику расчета комплексного сопротивления скоса.
-
Методику учета влияния скоса на дифференциальные рассеяния АД.
-
Экспериментальную методику определения осевого потока скоса, при маленьких скосах пазов.
Научная новизна работы состоит:
в разработке методов расчета комплексного сопротивления скоса пазов, обусловленного осевым потоком;
разработке методики учета скоса при расчете дифференциального рассеяния в АД с двухсторонней зубчатостью;
в разработке экспериментальной установки для моделирования осевого магнитного потока скоса.
Практическая ценность состоит в следующем:
- получены методики, соотношения и алгоритмы расчета осево
го магнитного поля скосов;
разработана методика практического расчета комплексного сопротивления скоса;
получены эмпирические зависимости магнитного осевого поля скоса и МДС скоса от величины скоса при маленьких углах скоса.
Внедрение результатов работы
Разработанные методики, соотношения и алгоритмы нашли применение в научном к учебном процессе кафедры электрических машин ХПИ.
Материалы диссертации использовались на Харьковских электромашиностроительных заводах.
Разработки диссертации намечается использовать в учебном процессе и в развивающейся электротехнической промышленности Арабских стран.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных научных конференциях кафедры электрических машин ХПИ им. В.И.Ленина.
По результатам исследований опубликована I работа и I статья находится в печати.
