автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Исследование и модернизация однофазного асинхронного конденсаторного двигателя для привода ротационного компрессора холодильника

МОСКОВСКИЙ ЭНЕР1ИИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

АХМАД МАННАН НЯЗИ ХАДН АХМАД

ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕРНИЗАЦИЯ ОДНОФАЗНОГО АСИНХРОННОГО КОНДЕНСАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ ПРИВОДА РОТАЦИОННОГО КОМПРЕССОРА ХОЛОДИЛЬНИКА

Специальность - 05.09.01 - Электрические машины

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1992

Работа вшолненА на кафедре электромеханики Московского энергетического института.

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент СШ5НЧУК0В Г.А.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

EwHMEHKO Е.И.

кандидат технических наук, доцент КЕЛИМ D.M.

Ведущее предприятие - Опытно-конструкторское бюро "Генератор"

Запита состоит _1992 г. на заседании

Специализированного Совета К 053.16.04 Московского энергетического института в аудитории /¡ССо. уг час. ¿V мин.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим напраплять по адресу: 105835 ГСП, Москва, Е-250, Красноказарменная ул., д. 14, Ученый Совет ИЭИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ. Автореферат разослан " / 1992 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета К 053.16.04

И.М.Беседин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Однофазные асинхронные двигатели (ОАД) широко применяются в народном хозяйстве и особенно в битовых приборах. Наиболее массовыми являются ОАД малой мощности от единиц до нескольких сотен ватт. Потребительский спрос на электробытовые товары, в которых используются разнообразные ОАД, далеко не полностью удовлетворен и имеет тенденцию к увеличению.

Одной из областей, где широко применяются асинхронные двигатели малой мощности, является холодильное оборудование, бытовое и торговое. Специальные электродвигатели для привода компрессоров холодильных агрегатов выпускаются в массовых масштабах, в связи с чем даже небольшое снижение материалоемкости и энергопотребления дает значительную экономию ресурсов. Предъявляемые к холодильным агрегатам требования зависят как от компрессора, так и от приводного двигателя, рад параметров компрессора определяется основными техническими данными применяемого двигателя.

В компрессорах холодильников, как и в раде других производственных механизмов, нагрузка на валу приводного электродвигателя является переменной периодической, и он работает в квазиустано-вивпемся режиме- Для таких режимов особенно актуален правильный расчет и выбор электродвигателя с учетом характера переменной нагрузки, когда частота ее изменения такова, что двигатель все время находится в переходных режимах. Это может привести при определенных частотах к резонансным явлениям, отрицательно сказывающимся на работе двигателя.

Для приводов ротационных и цилиндрических компрессоров в бытовых и торговых холодильниках в настоящее время широко используются асинхронные конденсаторные двигатели с рабочей и пусковой емкостями, обладающие по сравнению с другими типами ОАД лучшими рабочими и пусковыми свойствами. Однако в этих двигателях возникают трудности, связанные е отключением пускового конденсатора. Они решаются при применении позистора, выполнявшего роль добавочного сопротивления и отключапцего элемента одновременно.

Цель работы и задачи исследования. Целью настоящей работы является исследование и разработка методики анализа и синтеза однофазных асинхронных конденсаторных двигателей, предназначэнных для работы в герметичных ротационных компрессорах в условиях переменной нагрузки.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- пронести анализ требования, предъявляемых к двигателю со стогны компрессора, выявить наиболее перспективные схемные и конструктивные речения;

- провести анализ методов исследования асинхронных двигателе£1, в первую очередь ОЛД, и обосновать с учетом предъявляемых со стороны компрессора требований выбор подхода к их математическому моделированию;

- реализовать выбранниэ математические модели, разработав алгоритмический и программный комплекс для ПЭШ и ИЛ ЭВМ;

- на основе экспериментальных и расчетных исследований оценить адекватность применяемой математической модели;

- провести анализ Факторов, влияюцих на характеристики ЗАД при характерной для привода компрессора периодической нагрузке;

■ дать рекомендации по улучшению показателей машины.

Методы исследований. В работе использованы аналитические, численные и экспериментальные методы исследования. При разработке математической модели применялись современные методы исследований: теория обобщенного электромеханического преобразования энергии, численные методы интегрирования системы дифференциальных уравнений, методы планирования эксперимента.

Экспериментальные исследования механических характеристик ОАД проводились на специализированной установке АШ-5, разработанной в Каунасском политехнической институте.

Научная новизна. Обоснован выбор математической модели и на этой основе разработан алгоритмический и программный комплекс для расчета ОАД с позисторным пуском, работающих при периодической нагрузке, с учетом нелинейной температурной характеристики позисто-ров.

Проведен сравнительный анализ влияния периодической нагрузки на характеристики ОАД малой мо-цноети и асинхронных двигателей средней и большой мощности, выявлены присущие двигателям малой мощности особенности.

Аналитически обосновано, что индуктивности рассеяния статор« и ротора могут быть объединены при анализе их влияния не только на статические, но и на динамические характеристики ОАД.

Методами планирования эксперимента исследовано влияние активных и индуктивных параметров на характеристики ОАД. Выявлено, что наиболее значимыми являются индуктивности рассеяния.

Показана, что при периодическом'нагрузке для определения резонансно 1 частоти нагрузки ОАД ('алоП уоцноети готао воспользоваться трки же соотногениями, что и для мг':ин боль-чих еолностеП.

Практическое значение результатом работ;.!. Применение разработанных ■■тгоритуов и программ расчета ЭЛд с периэдическо.1 нагру.-яко? позволяет на стадии расчетного проектирования улучшить их технико-оконл.'нческие показатели с учетом специфики работы двигателя и гер^отичнэм ротационном компрессоре г.ри одноррегенном сокращении объемов макетных испытания и уменьшении срокоп проектирования и внедрения двигателе!! н производство.

Предлагаемая методика расчета квнэиустановивчихся и переходных прзцессоя при периодической нагрузке в асинхронных конденса торних двигателях является универсальная и »ючсет быть исппьзова-на не тол1.ко дп ротационных, но и для поршневых кл/пресоров, а также для других приводов с аналогично;! нагрузкой.

Полученные при анализе работы электродвигателя ДА1)-131-2Ь0-3,0 рекомендации позволили по рысить его КПД с 79, Г-' до Ь0,'."у'>.

Проведенные зкер.ери>.'енталыше и численные исследоьания поэи-сторного пупка асинхронных двигателей е. рабочим и пусковым конденсатором подтвердили перспективность его применения, показали ад^кватность »гатематическоЧ модели, разработанной с учетог нелинейно'1. трупиратурноп характеристики поэистора.

Реализация работы. Проведенные исследогания являются составной частью 1ьТ, шлюлняемоП отраслевой лабораторией олектротех-ники ка'едри рлектроуеханики ЮН.

Созданные пакеты приграмм внедрены и используются в МЭИ при пополнении курсогмх и дипломных проектов.

Апробаци." тбзты. Основные положения диссертационноЛ работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на 6-й Всесоюзной научно-технической кон!еренцки "Динамические режимы работы электрических малин и электроприводов" (г.Бишкек, 19У1 г.).

Публикации. Содержание диссертационно!! работы отражено в 2 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертаци-иная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы ЦлЗ наименовании. '.)на содержит 100 страниц малино: .'сного текста, 4о рисунков и 13 таблиц.

Основные положения, выносимые на защиту:

- анализ схемных релониЯ ОАД для привода компрессора холодильника и обоснование выбора наиболее перспективных;

- алгоритм и программный комплекс для анализа асинхронных конденсаторных двигателей с позисторныи пуском, работающих в условиях переменной нагрузки, с учетом нелинейности температурной характеристики позкстора;

- результаты анализа характеристик ОАД малой мощности с иози-сторным пука/ в условиях работы при периодической нагрузке;

- рекомендации по выбору параметров, обеспечивающих улучшение энергетических показателей ОАД при переменной периодической нагрузке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, сформулирована цель работы и определен круг решаемых задач.

В первой главе проведен обзор литературы, посвященной электродвигателям для бытовых механизмов с периодически меняющейся нагрузкой. Проанализированы особенности условий работы электродвигателей в составе герметичных ротационных компрессоров для холодильных агрегатов и выявлены предъявляемые к ним специфические требования. В частности, для этих приводов момент сопротивления на валу двигателя является переменным периодическим, повторяется через дп.а оборота и действует только на первом из них.

Одним их существенных (Факторов, определяющих правильность выбора встроенных двигателей, является время пуска, непосредственно влияющее на энергетику манины. Иногда требуется обеспечить кратность пускового момента от 3,5 до 4, а максимального - от 2,5 до 3 и получить максимально возможный КПД. Повьшение КПД не только снижает мощность потерь, но и, что особенно важно, приводит к увеличению холодильного коэффициента.

Работа ОАД (в частности и с периодической нагрузкой) имеет рад особенностей, обусловленные несимметрией, особенно сильно влияющей на пуск, и малой полезной мощностью, при которой характерно существенное увеличение влияния активных сопротивлений обмоток на механическую характеристику. Эти особенности предопределили необходимость проверки справедливости зависимостей и рекомендаций, полученных дм более мощных трехфазных двигателей, имеющих другие соотношения параметров схемы замещения.

Проведен анализ различных схемннх решений, применяемых в ОАД для компрессоров холодильников, выявлены наиболее перспективные. Особое внимание уделено использованию позисторов для пуска ОАД, показаны их преимущества и недостатки. Отключение пусковых элементов с помощью поэистора бесконтактное, собственное сопротивление полутора ограничивает переходные броски тока в контуре рабочего и пускового конденсаторов, что снимает проблему залипа-ния контактов в ОАД при повторном включении.

Во второй главе для исследования переходных и квазиустано-вивиихся режимов ОАД при переменной нагрузка ;;гпользованы математические модели без учета и с учетом потерь в стали.

Предлагаемая система ди М>ер' н :.1-иьных уравнений имеет ядро, описывачг;ре электромеханическое преобразование энергии в двигателе, и оболочку, загисядую от схемы включения. Для записи уравнений двигателя выбрила координатная система о( , р , ея-пянная с осями обмоток статора (рис. I). Числи питг-эв и обмоточные коэффициенты Фаз статора не равны , Код^Ков* соответственно различны активные сопротивления Фаз ( и (1$ ) и полные индуктивности ( ¿л и Сд ). Контуры ротора V. -онтуры, учитывавшие магнитные потери, приведены к обмоточным данным Фазы А. Поэтому взаимные индуктеыюсти / всех совпад.-ищих по оси контуров кроме ¡{•азы В одинаковы. Для фазы В взаимная индуктивность с зтими контурами равна К» где /С= ■ • - коэффициент трансформации. ^ ' Ко А

При составлении дифференциальных уравнения, описывают.'х электромагнитные процессы, приняты следувдие допущения:

- падение магнитного напряжения на Ферромагнитных утастках магнитно Т цепи учитывается в линейном приближении;

- пренебрегаем неравномерность о воздушного зазора и неодинаковостью магнитных проводимостеЧ по различным осям;

- распределение магнитного поля в воэдучном зазоре принято синусоидальным, выспие гармонические учитываются е помочью дифференциального рассеяния;

- магнитные потери учитываются введением дополнительных симметричных контуров йт и Вт на статоре (рие. I). при этом индуктивность рассеяния в этих контурах не учитывается и полная индуктивность равна , активные сопротивления - Кт ;

- контуры ротора симметричны по различным осям.

Т учетом принятых допученич ядро системы уравнении имеет вид:

(I)

U=RB Lg +LB dk +kL J&+KL4M + Vc > dt dt dt

at dt dt

O-Rmlem ^L^L-^i-L^Mj

at dt dt

O'Rrl« i8m)j

O^rifi +KL и, Л. +Lj&-Pu>,,(LrUU i^L LM)

7^-Мэ-МсШ

где У - момент инерции; lr , fir - полная индуктивность и активное сопротивление ротора; ~ момент сопротивления

механизма; (fi> - угол поворота ротора; СО/* i Uc ~ на~ пряжение фазосмещалцего элемента. ***

Зависимость момента сопротивления от угла поворота ротора /Цс(<6) моделировалась в программе с помощью линейно-параболической аппроксимации. Уравнения внешних контуров (оболочки) записаны для наиболее применяемых схем включения (рис. 2).

Для примера рассмотрим уравнения включения ОАД с рабочим Ср и пусковым Сп конденсаторами и позистором (рис. 26). Для пози-стора характерен быстрый рост (до нескольких десятков кОм) сопротивления при его нагревании (рис. 3), за счет чего производится отключение пускового элемента. Поэтому уравнения электрического равновесия должны быть дополнены уравнением теплового баланса

№ - Up .

+ Lcn J (2)

где См -теплоемкость позистора; 0( - коэффициент теплоотдачи позистора; !£/)(&)- сопротивление поэистора при температуре д ; ¿ср • ¡'СП ~ токи 0 ,*вг™ рабочего и пускового конденсаторов.

Зависимость сопротивления поэистора от температуры имеет нелинейный характер, что учтено в уравнениях (2) введением дополнительного члена, содержащего производную ~ ^^ '4¿ ~

Математическая модель ОАД при использовании позистора в качестве отключающего элемента представляет «обой жесткую систему дифференциальных у равнений./'»тя ее решения в диссертации использовались два метода: Рунге-Кутта 4-го порядка и Гира. При использовании метода Рунге-Кутта для жестких систем требуется очень малый шаг для достижения удовлетворительной точности, что привело к большим затратам малинного времени. Применение метода Г\|ра дало возможность существенно сократить их.

Для хвазиустановившихся режимов рассчитываются среднеквадратичные за период напряжения значения токов статора, ротора, сетевого, напряжения на конденсаторе и средние за период потери в стали, электромагнитный момент, скольжение, полная механическая моцность и потребляемая мощность

РсъсР=±.%Рсп ¿1 ' 1*1

V ' 77/ 1ш1

£=\/ ±1 ^=4-7 Рн Ж

V ' 1.1 ' ы

(3)

Vc=\jíÍ(Vqf*t¿

где ¿Ai . hi . Li . ij,i . Uci • Peri . M¿ . 5} • fy • P/i " мгновенные значения величин на ¿ -ом паге интегрирования At i • Электрические потери в обмотках статора и ротора:

+ J fiij? = let Rr -tifiar (4)

Коэффициенты полезного действия и мощности: " пег

(5)

/-лс =_^СУ

01 (б) где 0 - действуюцее напряжение сети.

Поскольку периоды изменения напрузки и напряжения не совпади .эт; усреднение этих величин осуществлялось также и за общий их период, равный

То = КТ =К,Ъех (7)

где 7* - период напряжения;

Тмех - период изменения нагрузки; к/ » /6 ~ Целые числа.

Разработанная модель дает возможность исследовать и оптимизировать параметры двигателя при переменной нагрузке с целью извинения его энергетических показателей.

В третьей главе были проведены исследования статических и динамических характеристик асинхронных конденсаторных двигателей при переменной и постоянной нагрузке.

Переменная периодическая нагрузка вызывает значительные пульсации скольжения и электромагнитного момента (рис. 4). При этом в связи с запаздыванием изменения электромагнитного момента по сравнению с тормозным за счет электромагнитных переходных процессов, имеющих индуктивный характер, разность метно увеличивается. Мгновенное значение скольжения на короткий промежуток времени даже становится отрицательным. Возникающие пульсации токов статора и ротора, электромагнитного момента и скольжения приводят к ухудщекию КПД на 2 - 2,5^ за счет увеличения потерь в обмотках статора и ротора.

О помощью разработанной математической модели бия проведен численный анализ влияния частоты изменения нагрузки на пульсации скольжения, выявлена резонансная частота, при которой эти пульсации достигают наибольшего значения. Эта частота совпадает с ра-считанной по предлагаемой в литературе Формуле для трехфазных двигателей средней и больпой мощности:

У ОАД для привода ротационного компрессора частота пульсаций нагрузки больне резонансной ^ . Например, у двигателя ДАО-131-250-3,0 эти частоты составляют соответственно ^ - 24,2 и /в • 14,5 Гц. Для снижения амплитуды пульсаций скольжения и электромагнитного момента у этого двигателя целесообразно снижать перегрузочный момент насколько позволяют пики момента соп-

ротивления, тем самым уменыаая резонансную частоту и отдаляя ее от частоты нагрузки. В табл. I приведены соотношения потерь в обмотка* статора (П^ > Пмг/!0<т > и ротора ( Пт ^П^лест^ и магнитных (П{Т , Псг^т1 "Р" переменной и постоянной нагрузке и снижении перегрузочного момента. Пульсации момента (.¿/Ч ) уменьшаются при этом более чем в 2 раза, а пульсации скольжения ) - на 10%. КПД несколько возрастает.

Таблица I

в &М, Н-м аУ " г Вт Пмч Пц%пкт Пм, Вт Пи Пмя,лост Пет, Вт Пег Пст,лест

220 1,07 0,074 0,791 19,7 1,29 10,7 1,56 23,7 0,985

200 0,74 0,070 0,807 18,6 1,22 П,1 1,36 18,8 0,984

180 0,51 0,067 0,805 20,4 1,17 14,1 1,23 14,1 0,985

В отличие от более мощных трехфазных двигателей, у которых при пульсирупцей нагрузке КПД повышается при росте активного сопротивления ротора, для асинхронных конденсаторных двигателей по-выпение КПД при переменной нагрузке может быть достигнуто при уменьшении этого сопротивления до некоторого экстремума, так же как это имеет место и при постоянной нагрузке (табл. 2).

Таблица 2

Иг • 0м **7юст. Чпссг Чтге.

43,424 71,5 6,94 75,4 0,22 1,055

30,397 73,3 7,34 78,2 0,22 1,067

21,712 75,5 7,60 80,5 0,27' 1,066

13,027 78,5 7,29 81,8 0,31 1,042

10,656 79,3 7,48 82,1 0,30 1,035

9,770 79,7 7,13 82,4 0,28 1,034

7,599 .80,7 7,22 83,0 0,28 1,029

5,428 80,8 6,94 83,1 0,33 1,029

3,257 81,7 7,27 83,5 0,43 1,022

1,954 82,0 7,67 83,9 1.Н 1,023

1,628 60,3 16,77 80,9 4,61 1,342

1,086 53,2 14,46 73,7 12,20 1,385

Влияние параметров схемы замещения на пульсации скольжения , составляйте потерь и КПД исследовалось методом планирования эксперимента. Использовался полный Факторный эксперимент

#=Л*-//// +6Хн-/зХл-/#Х,Х2 +6зХ,Х1

Исследование проводилось на примере двигателя ДАО-131-250-3,0. Варьировались: объединенная индуктивность рассеяния статора и ротора ( X/ ). взаимная индуктивность обмоток статора и ротора ( Хг ) и активное сопротивление ротора ( Хг ) в пределах ^¿0% от номинальных значении.

Ряд авторов при исследовании статических характеристик ОАД для уменьшения числа входных парамет]»!- 1го;лтгч>. обосновывают и используют объединение сопротивлений рассеяния статора и ротора. В работе путем преобразования системы дифференциальных уравнений показана правомерность такого объединения и при исследовании динамических и квазиустановивгшхся процессов.

Преобразованная система уравнений без учета магнитных потерь имеет вид:

- 13 -аГ (¿1

У гЬвЪв + Ц'вЛОф + Г^ф + иС ;

<а ¡¿г

о -л ¡.'¿¡в ^¿^/'^^¿'¿^,

ГД & = /?гС«г ; ¿м'Ы/Ся ; 1&/С* •

Индуктивности рассеяния статора и /Ув и ротора входят в систему Уравнений только в виде сумм = /Г/Ся и /¡8*/и у- Кг/Г/Ся (коэффициент преобразования + близок к единице),что и подтверждает правомерность их объединения.

Значения коэффициентов полинома (9) для исследуемых величин приведены в табл. 3.

Таблица 3.

У £ г П„! .Вт ТЪг.в т Вт

/о 7,394 0,792 20,05 11,45 22,29

// -0,381 0,009 -1,418 -1,65 0,029

/г 0,074 0,008 -2,788 0,049 0,187

/з -0,084 -0,009 0,429 2,749 -0,746

/// 0,026 0,0 -0,052 -0,033 0,002

/// 0,066 0,001 0,050 -0,233 -0,108

-0,036 0,001 0,028 -0,070 -0,016

///у 0,049 0,001 0,071 0,006 0,015

Наиболее сильно сказываются на пульсациях скольжения индуктивности рассеяния статора и ротора. При этом уровень потерь изменяется в зависимости от этих индуктивностеЯ, что не наблюдается при постоянной нагрузке. Для. снижения пульсаций и потерь ин-

дуктивности рассеяния необходимо увеличивать. Изменение потерь п зависимости от взаимной индуктивности и актинного сопротивления ротора носит такой же ха{>актер, как и при постоянной нагрузке.

Для двигателя ДА0-131-2Ь0-3,0 за счет увеличения мостика закрытого паза ротора и соответственно инд.уктинности рассеяния ротора удалось уменьшить амплитуду пульсаций скольжения с 7 до 61, а КПД поднять на I"',.

Проведенные в третьей главе исследования показали, что значительные пульсации скольжения облегчают условия выбора емкости фазосмещающего конденсатора и коэффициента трансформации, поскольку скольжение кругового поля может быть выбргшо более свободно.

Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям асинхронных конденсаторных двигателей для привода компрессора холодильника. Эксперимент проводился в лаборатории ка}>едры электромеханики МЭИ, где были испытаны двигатели AUPKLtjbi.'. Исследовались процессы, происходящие при позисторном пуске. Кроме того, были использованы приведенные в литературе экспериментальны! данные по позисторному пуску двигателей ЭДЛ в составе компрессора холодильника.

Экспериментальные данные двигателей АПМ для стат/чсских режимов при постоянной нагрузке получены на испытательном стенде НПО "Автоматика" (г.Креван), а двигателя ДАО-131-250-3,О -на фирме - Lie fa ' (г.Вильнюс). Осциллограммы токов при работе двигателя АГК-I в составе ротационного компрессора получены в Рижском ПО "Компрессор".

Для примера на рис. 5 приведены осциллограммы токов при пуске двигателя АИРЬЬ6В2, а на рис. 6 - их расчетные величины. Экспериментальные и расчетные исследования асинхронных конденсаторных двигателей при позисторном пуске подтвердили адекватность разработанной математической модели для исследования как пусковых режимов, так и установивтихся и кваэиустановиптихся режимов при постоянной и периодической нагрузке.

Исследования позисторного пуска двигателя показали, что время срабатывания позистора и разбега двигателя близки друг к ДРУгу, при этом пусковые свойства двигателя улучшаются, а в ква-эиустановившемся режиме позистор практически не влияет на рабочие характеристики.

ЗАКЛШЕНИЕ

На основе проведенных в настоящей работе теоретических и экспериментальных исследований однофазных асинхронных конденсаторных двигателей можно сделать следующие выводы:

1. Анализ работы однофазных асинхронных двигателей в составе герметичного ротационного компрессора выявил специфичные требования к ним, как по конструкции, применяемым материалам, так и по основным по:<азателям электромеханических характеристик. Двигатель должен иметь повышенные пусковой и максимальный моменты, позволяющие преодолеть пиковые значения пульсирующего момента сопротивления. Повышение КПД снижает потребление электроэнергии не только за счет уменьшения мощности потребления, но и за счет по-выпения холодильного коэффициента с соответствующим сокращением продолжительности включения.

2. Работа однофазных двигателей с периодически пульсирующей нагрузкой имеет ряд особенностей по сравнению с хорошо исследованными в литературе более мощными трехфазными. Эти особенности обусловлены во-первых, несимметрией питания, когда магнитное поле в зааорё становится эллиптическим, во-вторых, малой полезной мощностью, при которой характерно увеличение относительных значений активных сопротивлений обмоток. В литературе этот вопрос ис-следовш еще недостаточно подробно и комплексно.

3. Период пульсаций момента нагрузки двигателя ротационного компрессора (примерно 0,041 сек.) соизмерим с временем затухания алектромагкитных переходных процессов в нем. Это приводит к тому, что режим работы двигателя является динамическим как во время пуска, так и в рабочем режиме. Математическая модель этих режимов для схемных решений с позистором включает в себя дифференциальны» уравнения электрических,механических к тепловых процессов. Это система уравнений жесткая, и эффективны! для ее решения является метод Гира. Ее адекватность гоатагркдена экспериментальны«* данными на ряде двигателей, полученными автором и другими исследователями. Это позволяет рекомендовать математическую модель и разработанный на ее основе программный комплекс для анализа однофазных асинхронных двигателей при пульсирующей нагрузке.

4. Для определения резонансной частоты нагрузки, при которой наблюдаются наибольшие пульсации скорости, для рассматриваемого

диапазона мощностей однофазных асинхронных двигателей пригодна

формуле, выведенная для более моцных трехфазных двигателей. В приводе ротационного компрессора холодильника частота пульсаций нагрузки (24,3 ПО достаточно близка к резонансной частоте электромагнитного момента двигателя при мощностях до I кВт, равной 14 - 16 Пь

Б. Возникащяе в приводе ротационного компрессора иа-за переменной нагрузки пульсации частоты вращения, токов и электромагнитного момента приводят к ухудшению КПД на 2-2,5t еа счет увеличения потерь в обмотках статора и ротора. Дяя снижения резонансной частоте с целью уменьшения' пульсаций и повииния КПД рекомендуется понизить перегрузочный момент двигателя, насколько позволяют пики момента сопротивления. У двигателей малой мощности для снижения пульсаций аффективным является также увеличение сопротивления рассеяния. Для двигателя ДАО-131-250-3,0 за счет снижения перегрузочного момента на 1Ь% и увеличения мостика забритого паза ротора на 0,2 мм удалось поднять КПД на 1,64.

6. Проведенный экспериментальны* и расчетнж путем анализ процессов позисторного пуска подтверди его эффективность. Время срабатывания позистора (1,2 сек.) и время разбега (0,2 сек.) соизмеримы. При 8том первое больше, что благоприятно для пуска.

Основное содержание диссертации отражено в следующих печатных работах:

1. Лопухина Е.М., ГГеменчуков Г.А., Ахмад Хадж Ахмад. Исследование квазиустановившегося режима работы асинхронного конденсаторного двигателя.// Тез.докл. 6 Всесоюз.науч.-техн.конф. "Дина-ические режмы работы электрических машин и электроприводов". 4.1. - Бишкек. - 1991 - C.I9.

2. Лопухина K.M., Семенчуков Г.А., Овакимян A.A., Ахмад Хадж Ахмад. Исследование квазиустановивяегося режима работы асинхронного конденсаторного двигателя для герметичного ротационного компрессора холодильника. // Электротехника. - 1992 - * 3 - С. 812.

" МЛН, Kpa«H0Kf»Aj>*f4»'ijr, 15.