автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Разработка и исследование вентильных реактивных двигателей

МОСКОВСКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ {ТЕХНИЧЕСКАЯ УНИВЕРСИТЕТ)

РГ8 ОД

7 з ш ¡3'

На правах рукописи

СЯ БЗЙЬЧУН

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ' ВЕНШЫ1ЫХ РЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ:

Слецка^ноеть 05.09. ОЕ - Электрические маиины

Р

у

Автореферат диссертации на соискзкда ученой стегани кандидата техничоскж наук.

Москва - 1934

Работа выполнена на кафедре Электромеханики Московского энергетического института.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор КУЗНЕЦОВ В-А.

Официальны© ошонэнты— лектор технических наук, профессор ПЕТЛЕККО Б-К. - кандидат технических наук, додает

САДОВСКИЙ Л А-

Ведущая организация - В1ШТИЭМ (г-Владимир)

Зашита диссертации состоится * 'Э " мак 1804т, в /часоз в аудитория 4/! на заседании

специализированного Совета к 053-16.04 при Московском энергетическом институте-

Огаь© на автореферат в двух экземплярах, заверенные печать». просим присылать но адресу* 105Ш5 ГСП, Москва £-250. Красноказарменная ул. д. 14, Ученый Совет МЭИ-

С диссертацией можно озкакометься в библиотеке Московского •энергетического института.

Автореферат разослан " кС " апреля 1994г.

Ученый секретарь спец'лализ'/роБ.чшюго Соыла

К 058.15. 04 к. Т. Н- Р Л-иу/г- МОРОЗОВ В. Л.

ОЭДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Система привода с вентильными реактивными двигателями (ВРД) представляет собой систему регулирования частоты вращения • в широком диапазоне. Такая система подучила быстрое развитие за рубежом за последние 15—20 лет. ВРД обладает рядом преимуществ по сравнению с другими типами электропривода. Опыт эксплуатации за рубежом показыаает, что рэгулируемый привод на основе вентильного реактивного двигателя оказался в настоящее время конкурентоспособным с другими приводами по габаритным и экономическим показателям.

ВРД имеет конструктивные и принципиальные особенности, такие, как например» сильно выраженная зубчатость на статоре и роторе и мзлое число зуцов. из-за чего магнитное поле и индуктивность очень сильно зависит от взаимного положения статора и ротора- В связи с тем, что фазы ВРД ютакггея от полупроводниковых преобразователей частоты »формы изменения магнитного потока, токов и напряженка фаз являются пульсирующими, отличными от гармонических синусоидальных •

Ввиду упомянутых особенностей, с учетом насыщении магнитной . шпи. весьма затруднительно проводить анализ магнитного шля и электромагнитных процессов, происходящих в ВРД традиционными методами, исключая возможность применения метода • гармонического аналиаа. Отсюда следует, что создание . достоверной математической модели ВРД и разработка методах расчета ого характеристик приобретают исключительно важный и актуальный характер. Достоверная математическая модель / необходима не только для анализа электромагнитных процессов и -расчета характеристик ВРД, но и для его проектирования. ,Актуальность работы обусловлена отсутствием системата-■ чэского метода расчета характеристик ВРД, особенно метода ^ расчета динамических характеристик.

Целью ^ данной диссертационной работы являются разработка >'■ систематического метода расчета характеристик ВРД- В работу •'включаются решения следующих зэдэчг разработка метода расчета магнитных полей и метода определения электромагнитных

параметров, создание математической модели ВРД и разработка метода расчета его характеристик, исследование электромагнитных усилий, действующих на зубец ВРД и обоснование рекомендаций по проектированию-

Метод исследования- При выполнении работа использовались методы математического и физического моделирования- Для расчета магнитных полей использовался численный метод—метод кояечннкх элементов (МКЭ). Исследование переходных процессов и расчет характеристик произведены численным методом на ЭВМ по методу мгновенных значения.

Практическая ценность. Выполненная работа содержит новое рошонио актуальной научной задачи, имеющей большое практическое значение для анализа и проектирования нетрадиционных электрических машин. .Предложенный комбинированный метод расчета' характеристик ВРД обеспечивает достаточно точный учет харзктерз ВРД, дает хорошую сходимость результатов расчета и эксперимента и существенно сокращает необходимое ма'линноо время.

Научная новизна

Разработан комбинированный метод анализа электромагнитных процессов ВРД. Разработана методика расчета электромагнитных параметров и статических характеристик по результатам расчета магнитных полей методом конечных элементов.

Разработана уточненная математическая модель ВРД с учетом насыщения магнитной цепи и различных режимов работы- Разработан алгоритм расчета динамических характеристик-

Подучено выражение для электромагнитных усилий, действующих на зубцы ВРД. Впервые введено понятие коэффециеата использования тока к*, с помощью которого получено выражение для машинной постоянной, что позвохяет использовать опыт проектирования АД при проектировании ВРД.

Апробация работы. По теме диссертации опубликована одна статья.

На защиту выносятся«

1). метод расчета характеристик ВРД на основе предварительных расчетов магнитных полей и потокосцепления; -

2). математическая модель БРД;

3). алгоритм и результаты расчета динамических характеристик различных режимов работы.

Структуре и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка литературы на 99 наименований. Основной текст—-160 страниц, включая 3 таблицы и 58 рисунков.

СОЛОТАКИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы диссертационной работы, определена цель исследования и обоснован подход к решению проблемы.

В поркой главе рассматриваются общие вопросы системы привода с вонтильньми реактивными двигателями <ВРД). Рассматриваются принцип действия и конструкция системы. Проведано сравнение ВРД с другими типами двигателями, которое приводит к выводу, что ВРД имеет ряд преимуществ, таких как-- чрезвычайно простая конструкция, исключительная надежность, низкие производственные и оксалуатационные затраты» широкий диапазон регулирования частоты вращения, полная бесконтактность, способность работать при тяжелых условиях и т. д.

Определены основные соотношения ВРД. Полисное деление статора и ротора определяются а угловой Еыратнии как

2п

г»= "27 ' . ТГ= ~7л~" ш

Д= г - г = 2гтС 4т - ТС3 • (2)

Угловой иэг-товорот 1

Период изменения напряжения и тока фазы

Т= т-, (3)

где я—число фаз и равняется Тл^г.

• Отношение частоты вращения (п) к Частоте (г) переключения напряжения фазы

Отношение скорости вращения магнитного поля статора к угловой скорости ротора определяется

Во второй главе рассматриваются метод расчета магнитных полой и мотод расчет электромагнитных параметров ВРД.

Магнитное поле ВРД с большой степенью точности описывается уравнениями' кьэзистационарного поля. При исследовании магнитного поля ВРД принимаются следующие допущения»

Ытронебрегается влияние« гистерезиса и влиянием вихревых

токов на распределении поля: • 2. плотности токов в обмотках считается заденкьмл Когда ток протекает только в одаоа фа;» БРЛ, допустим в фэзе а, при анализе магнитного ноля достаточно рассматривать только половину сечения ВРД, как показано на ряс. I. . ?Чеем слодуищ*) нелинейное уравнение Пуассона и граничные условия'

!

И =° _ » (6)

1 'ЕГО 'К JИ ' 4 '

IА I =-А I

^к 'на •

•Уравнения сбэ яоетотся расчетной моделью БРД для анализа их магнитного поля- Воспользуемся, численным методом —методом конечных элементов <УКЭ).

В мкэ ремнго этого уравнения осуществляется .поиском минймума энергетического функцлала •

р.' <А > ^ • Ь • аВ ) -А • ] \Jxdy-mi п,

' л,! =а! -о , (7)

'а! =-а' , .

•' кк но

_ I г . |>А. г

где s—расчетная облапь-

Метод корсчи«* элементов использован для расчета

мапшяог" поля В?Д' при 14 разных положениях ротора и 6 рааньге токах вп-УчътУЯ'

0.7г-:-« на rja^vHb'X u^j-vi м?гкигчъх явд^тся.

orj(=>;.r">.'Hn:-ii! s^/ci'fciiz и.'!-/- • r/г. тока Фаны ч угла

..'■ичкл -'»¡а.^г/чо'--:'« м, •• -г -.<ткое г>о;й'

ВРД телке-тсн Полы*уякгь розультат-чми элвктроччг-

ятпот рас'-етч «тод-'Ч кон^-иых элементов. «онш тдучип.

Г-ОТОКОС 1 »1

'"'''-4-!: Л Ь^ИМЧОТСЯ 1» ЬВДЯ ' ' ля (у, у Г^ ;,0'<]ч':у]

- Ч-'-.' ' <8)

где чл'.' »•> '«¡«то» ад-'»» фазы (на двух тлосяхЬ

|- г,- Е ) •

I Е -?<А1+А+Ат> ■ ^ 1

где ш и п2-.-число элементов в левой и правой токовой области. а,, л,, Ат—векторные потенциалы на вершинах треугольного элемента.

Полученное семейство зэвисикостей потокосцешения в фуякщта тока возбунденкя и угла поворота ротора представлено на рис-2. По формула* (8)—(II) ммню расчитать и взаимные потоко-сцопяэния у,у- . между фазами.

В А СЛ О л

Собственную индуктивность фазы А и взаимные индуктивности меэду фазами което получеть по формулам

10,(0, ' СА СА А

{105

В данной рэботе при расчете статических харэктеристнс элок: ;.юмагнитный момент определяется методом гагтегрировакия натяжений в магнитном поле, причем производится только •.однократный ' расчет магиитного поля-' Известно, что электромагнитная сила (ЭМС). дайствукдая на тело в магнитном поле, выражается как

, (II)

гда 2—поверхность, охватывающая все тело, на которое действует

АД ДА * А

его магнитного поля методом Г.:КЗ.

угла поворота ротора.

электромагнитная сила;

Тп—натяжение.

Поверхность для расчета электромагнитного момента ВРД охватывает один зубец сердечника статора и его обмотку. Контур интегрирования натяхдаий выбирается совпадающим со сторонами треугольных сеток, т. е. он состоит из сторон треугольников, распределение магнитного поля в которых известно в результате расчета методом конечных элементов.'

рис-3

В двухмерном поле (рис.3) получаем выражение для натяжения

Тп =

. _ ..'( 1*СОЗС2Л -с З-МуКГМСгЛ-о, , ¿ц ' к к к к

т.е. существует отношение

»-„-"к^Ч-л.) •

<13)

Элементарная электромагнитная сила, которая действует на участок кг!с>, равна

ЛЯ"к=Тг.к-1 к-1р> Бтк21к1(

(14)

Элементарный момент относительно точки о(0,0) определяется ДМк=ДРк X Рк=Т,- БЛКЕ/З э . (15)

1 ¿/у к к к '

Суммируя элементарные моменты, получаем об&;уй момент

о

М- £ ДМ1<

(16)

На основе подученных формул автором разработана программа для расчета электромагнитного момента.

В третьей главе рассматриваются математическое моделирование и кэтод расчета характеристик ВРД.

Электромагнитные процессы в ВРД можно с достаточной точностью рассмотреть независимо от преобразователя, если принять допущение о постоянстве амплитуда фазового напряжении.,

которая определяется напряженном источника постоянного тока. При этом полная математическая модель ВРД принимает

Г<и> «К •<!>•» —-<■*> с!1

И-

О'^тп'

&0 I I * С С- П • I

<17)

ас

с

О

"ЗГ

э«а1

гдо

О-ва* Г' о> ,

о

(и)—вектор напряжений фаз

Г Ш=ги., иг, . .. , и™)1 ,

!))— вектор токов фаз

1 1 5=( 1«. ¿г, . . . , .

1»] --вектор потокосцошвний офчоток фаз

1 X, 12, . , . , I т,

ФгС 1>, 1 г, . . . , I.», 6<5

1 « , 12, ,

9У

<18) <10)

(20)

Мс—сумка противодействующих вращению моментов, ■ .»--момент инерции ротора и вращающихся частей агретата, «—угловая скорость ротора.

о«—начальная угловая скорость и начальное положение ротора во вымени 1=1 о.

Предположение об автономно» работе фаз ВРД сушстьенно упрощает процедуру расчета, т. к. отпадает необходимость определения взаимных - потокосцеолений ВРД. В таком случае получаем вектор потокосцеплений и электромагнитный момонт в вида

< *> =Г ФаС 1 О), Шч,). ••

•ь-с i *.,(?> у

<21)

м= £Нк (е.1).) .

V»!

Такой подход в ряда одучзов не приводит к суюствуннся опуЗт.

Судя по принципу. действия, кошо сказать, что электромагнитный момент ВРД является пульсирувдиу, колобхог/у.ся около среднего значения. При установивпюмся рея:».©, благодаря инерции вращающихся частей агрегата, колс-сЗчниэ частоты Брацен'/.я незначительно. Принято считать скорость врззэнкя при установившемся режиме постоянной, т. е. =-0- Сукметрия и

периодичность напряжений, токов и потокосиеп.'янх-а фаз позволяет рассматривать процессы только в одной фазе.

Исходя из вше сказанного и опуская индекс преобразуем систему уравнений (17) к виду

«^♦¿»Ц^ , (23> __. ^ (34)

Производная потокосцепления кзтунки статора ю времени мокет быть представлена в виде

5Е 35 "35---55-----'

где ш—угловая скорость врааэнкя ротора.

Уравнение <25) позволяет переписать (33) з форме

в-И)/и ' <28>

Периодичность процесса позволяют изучать закона изменения напря-кшия, тока, потокосдегиэния и электромагнитного момента в пределах одного периода- &аметим, что ток дохкэн протекать по фаз© только в первой половине триода, иначе появляется тормозящий момент. В связи с . атим мсйшо ограничиться исследованием законов изменения напряжения. тока, потокосцепления и момента в пределах угла поворота & от 0 до т/2, где т—период изменения электромагнитных величин. Напряжение считается известным, а именно

во<в<вр

(27 >

в<во ИЛИ (>>&(■

где в"—угол включения напряжения, &р—угол отключения напряжения.

Обычно применяется два типа режима регулирования частоты

вращения» Фазавьй роюм и шротно-импульсный режим. Фазовый режим регулирования используется. при высоких скоростях врзщокиа напряжение в этом случае задается уравнением (27). При низких скоростях ток фазы растет довольно быстро. Для ограничения тока задаем продолы тока и Когда ток

превышает ¡такскмалыюо значение т™.», фаза переключается к истс-мкку напряжения отрицательного знака -v. Когда ток упадет' до мш1У.*).:лькото значения напряжение опять будет подано от источника положительного знака v. Такое шрзклшенто выполняется с помощью датчика тока <ДТ). Для решения нелжйиого . жфэррзациального уравнения (30) необходимо прообразовать пздучошоо мотодом конечншх элементов семейство зависиюсти потокосцопления от тока и угла поворота ротора ) к зависимости тока от потокосцешнния и угла, (i =iC'i', <о ). в программе данная зависимость задана в матричной форме.

■В данной работе, уравнение (2S) решается методом Arpv.cs—''•н;юд>ш~ор-корректор".

На камщом к-иге после определения потокосцепления и

угла мпкно определить ток inM г:о двухмерной интерполяции заькскмости токз от птгокосцепления и угла поворота.

В лжойкой модоли мо:кет быть поучить электромагнитный момент по ьырашште

Причек определяете я ш интерполированию зависимости

потокосшилэния от тока и угла поворота ротора при заданном малом приржйнии л«>, зная ©г. и Таким образом, на каждом шагэ расчота б моста с определением токэ и потоко сцепления рассчиты&аотся и плектромагнитньа момент.

Автором разработана программа для расчета динамических характеристик. Данная программа обладает рядом достоинств. Во-первых, необходимые дда ■ расчета исходные данные минимальны—требуется . вводить ■ только характеристику

намагничивания. Во-вторых* непосредственное использование характеристики намагничивания увеличивает точность расчета и уменьшает его длительность. Время расчета динамических характеристик составляет около . 30 секунд.

- 13 -

На рис. 4 и рис. 5 представлены результаты расчета фазового ¡»жима регулирования. В расчете принято ¿1<=-=4с'. '^=12° и п=1500(об'-мкн).

В этом режиме регулирования электромагнитный момент регулируется сочетанием .угла включения и угла отключения напратсниа причем обязательно выполняется условие

0Р<с т-гк'со . (20)

Результаты расчета приводят к выводу, что электромагнитный момент двигателя непосредственно зависит от ширины импульса напряжения. Чем широ Имдульс напряжения, тем большо момент. Максимальный момент зависит только от угла включения напряженна и он имеет место тогда, когда углы зубцов статора и ротора начинают совпадать. Угол отклкчош'.я влияет только на ширину импульса момента. Таким образом, можно сказать, что средний электромагнитный момонт, как и. максимальный момент, главным образом, зависит от угла включения напряжения. ■

На рис.6 и рис.7 представлены результаты расчета широтно-импульсного режима регулирования- ■ .

Из . рис. 6 видно, что потокосцопление и ток нарастают очень быстро в начальном зташ из-за низкой скорости вращения. Для ограничения тока катушки фазы, напряжение переключается многократно в одном цикле, в результате чего ток ограничивается максимальным I»«« и минимальным значениям I

М . (30)

В данном расчете, I .»<.»=15А. I ™г,=12А и дх=ЗА.

В отличио от фазового режима регулирования в широтно-импульсном режиме, электромагнитный момент регулируется ограничениями тока, т.е. I™» и I™*..

Если у работающего вентильного реактивного двигателя включать напряженно во второй половине периода, т. е- после полного совпадения осей зубцов статора и ротора, то электромагнитный момонт изменит свое направление на обратное и будет оказывать на ротор тормозящее действие. Ротор' под действием сил инерции будет продолжать вращение в прежнем направлении, и часть его механической энергии возвращается ь ' сеть. Видно, что ,при. переходе с двигательного ре!ккма на тормозной режим ток катушки сохраняет свое направление, т.е. направление электромагнитного моменте не связано с направлением

I—напряжение, -

Рис.6 Пиротно-кмпулсниГ: реаяи' работы Б?Д

1—напряженке фазы.

2—ТОК IJ83U,

3—лотокосцеплекие овиоткп ¿азы.

MfH.M)

Рис.7 Кривая злелрсиагн::тного иоыента в пкротно-кипухьсном рзхиие.

тока, а определяется только взаимным положением зубцов.

Б работе рассматривается пусковой режим ВРД, динамические свойства которого можно получить, решая полную систему диферренда.^льаых уравнений <17). Как и для анализа устаноыгкг-'Гося решила, придается, что фазы ВРД работают автономно, и .что обшиа электромагнитный момент ВРД моют быть опредале>н слэдэндам мокэктов фаз- При этих допущениях, выражая ' момент' кнерции через казовой могент и частоту вращениа пэрещаом систему уравнений в бвдо

-г >■';

. м. к £ м <£,1 )

<31)

гдо

£у О»*, п. &)

X /

<141 а^л о!:» сКч сЗп && ,т

из

СП с!*,

, 1 •

и ~ кл ' * • 1

и

г

и ^ Ял' а' а

и т?'. р.). '.

¿ъ ' са

ск,' сЯ

(32)

(33)

(34)

Составлен ал^жгм-.ддя' рьюэнин системы уравнений <31) по методу качестве примера был

проведен., расчот дйамичвекйх процессов, пуска.. ВРЯ мощности 7, БкВт при -, исходных . "данных« .¿¿--4,5*,: . 1»~»=15А.'

Кокает • .ваг7йзжи"_Ж! \бвЛ/ гадай":.-значе5Гйвм"_ среднего электромагнитного;- момента. ,;ВРЯ "при-' частоте ■ - вранная л=1600 об/мик. ■ '■'>';'■ '.'С. '•■ '". • ."г^'.-'.•''■"■•-."

Результаты -расчета; гЛКа&щзуь. .что ВРД; ..спо'со&ш пускаться-с полной- 11аг]гуакой'. ,:х усто'№.ж/г работать при назначенной . скорости врэеония.; V ' '

В работе } дана -удощэнвд!«'. ;мрж»лъ" . ВРДдля расчета . его характеристик без учета. 119Сн^ниЯ'.мзп1Итп"ого' поля.."

В четвертой главе рассматриваются электромагнитные усилия.

375с н-йг.ч-г-«/^

действующие на зубцы статора и ротора ВРД, дозы основные рекомендации по проектированию ВРД.

Исследование электромагнитных сил дойствукщга на зубцу ВРД. представляет собой один из важнаииих мометпов при анализе и проектировании ВРД , так как в кчтигымс реактивных двигателях при каждом обороте несколько, раз повторяется процесс приближения зубцов статора и ротора и в коночном счете именно наличие необходимых электромагнитных сил определяет ряд основных характеристик.

В работе сначала рассматривается ЭМО без учета изменения тока фазы ВРД. Затем с учетом изменения тока Ж. на зубец ВРД определяется

где w—об'деэ число витков катушки одной фазы (на двух полюсах),

f (е)—зависимость относительного усилия от относительного взаимного положения зубцов, l—длина сердечника.

Среднее усилие в одном периоде включения напряжения Фазы определяется следующей формулой

Fep.i^ÜL. с fce) чет'ав з , (36)

где период изменения тока и

т е»

j"0fcw.i{w'dtí=j"6<jfce5.ices)3d4+jt5ifc£>).ÍCÍO2cI£> . (3?)

где ei-угол поворота, когда зубцы статора и ротора встречаются. Результат исследования показывает, • что первая часть в этом выражении имеет весьма малое значение и может быть игнорирована. Что касается второй части, то в интервале от в* до оч f(e) близка к единице, поэтому принимаем f (e)=i. 01<&<вч.

Целесообразно ввести понятие коэффициента использования тока кг, который определяется как

JTÍTlíTit

t=i , :---1---• <38)

\ 4-4: ^

где . .т — 1"^1"0Кткь5с)0 здаченио тока фазы.

ХояЗ^нйввт «».з-ависиг от формы-кривой тока. т.е. от углов вклгачои»'. и отклшонин напряжения . Этот коэффициент показынаот.'.; насколько', эффективно развивает электромагшггный М5М9НТ ВРД, ирл токах фаз. даэдих одинаковые электрические потер!!. :;•/'. : , . • "

Ококчзтельао получим виражениз для общего среднего усилия. ' дойсть.удаего ла ротор'

Тср^'Д-К^-СггЕЧди 'СВ,АЗ .

о' . , . ¿>

где а—«октричоская нагрузка, в<5—максимальная индукция-. ■ Злокт рскагрэтный момент определяется, как

м=аг.ог—. (40)

Сраыюкхэ' выражения (40) с аналогичным для АД приводит к• выгоду» что'.' . при , одинаковых электромагнитных нагрузках ВРД способой развивать такой . ив момент, как и асинхронный двигатель.. .. . • •

«жишая пл.ггопдкая, для БРД опрэделяется как

. ТГ." ' • • - .кБг 5

Икданая поотойкъая ВРЯ.^'определяется..- значениями • основных элчгктрокапшньас 'на:'у|узок> -;а,т.а:<ке коэффициентом использования тока кг. .Чел б^ьа«1 их' »начонж»; тем'меньпе маиинная постоянная

и тек дучаэ '.кягзльзоБайие .злок^змтш^ис материалов-

Оргсшткровочно ./кяя - выбора 'нарукнбгр'. дау-отра статора и высоты осх вр'адз^вд' ВРЯ иайазй "пользовался, рекомендациями. въраЗотаъныте для"; ^^хрбнздх каииа;' фазгфйЬпй 'Диаметр статора

огроделя.ится "соэтноиек^м" ■7 ;'■ '=:...'.,: •-"'"'•';• у->..■-'■.' ''

и-» - <о.4Б--ас5>р»';-.V■>•,■>-•;;>■':. -. 'ч'.у'л^^':" - ■ <42> где ^»--БкУт^шг^^^оа^^'ет'эхор^:.^/......;- ' у; '■..

Максима ' "-•--"•'•■■■-

рекомендации

увеличить та.' ЬрзгавщвйлХ'" ^

еоотвотствуььш мо^тостм.'Кяа:'-. 10—20*.■ 8. , соотзотствии • с.

укшмэюкж адатегрок^то«»«*" - йафузох-'' \BF2w •'• можно' .сократить

длину сордоЧшка и, следовательно.;. объем' БРД на' 10—20« по'

сравнению с АД. , '

Исследование показывает, что однофазной ВРД не • способ?« пускаться припроизвольном положении ротора. Двухфазной ВРД способен пускаться при любом положения ¡ютора'.только в огзо»» направлении вращения. Только ВРД с чиелш: фаз вьпю трех способен пускаться при любом полокетпм ''ротора в об« направления. С увеличением числа фаз' связано уволтачекта требуемых силовых элементов в инверторе ньпрякедйя. Чйслз полюсов статора и ротора должны четами,. т.к.'' кэя&ая. фаза состоит из двух противоположных полисов. Обычно пркнкмаюгтся следующие сочетания

т=3 , 2г=4 , '

т=4 ,

т=3 . , 21=Ю .

Дуга зубца статора а ротора определяется

р.»(0.3 - 0.42) Щ- » (44>

/?г=(1,0 - Г, 4)/?. . , \ (43} ■

Высота зубца статора ь» и. ротора ьг изу.еняатся в даяпазоке

ы=со, боэспъ-очгь-г , _ (47)"

Одним из наиболее сложных моментов при прооктировшш ВРД является выбор числа витков катукки фазы. Оно мо:::от быть определено сладуваглм образом

«=2,4ее-10'Р^ск.Г>. : • <.131

гда /Л в., 1 тзтаг' <«>

Коэффициент использования тока составляет примерно 0,75—0,85. Число витков катушки фазы можно определить, либо сначала определяем действующее значение тока по ■ упрощенному расчету, либо задаем предполагаемое действующее значение тока фазы-

Зяклачеьио

I. Создана модель ВРД для расчета его магвдшш полей. Произведен расчет магнитных полей на основе метода кбяечных

злетеатйз с , учетом. насыяения магнитной цепи и даухсторонной зуйчат^сгк. - . = -. . • \¡;.

Доработана '"иэтодака и создан алгоритм для расчета элэкфошгЕигаых параметров и статических харагсгеристшс вмтаюда«. ре-активных даигателэй по результатам расчета «йяшгал.:ч' шлей (методом конечных . элементов. Такой ко»бдп»яозац>ША' подход определения элекгромагвиггалс параметров, сочетавда-^-'.теора® таяя и теорию шшя. позволяет выполнять •анализ- о-'йктрокагнигЕьш процессов ВРЯ ва основе современного ч^сл-аого штода-'

3.' х'го^а&зтана полная нелинейная математическая модель ВРД рля расчета evo динамических характеристик с учетом насыщения ffin.wiiftí mdi в' предположен®! автономной рзЗота фазы-

.4- С0гт«х?он алгоритм решети волшшюа системы ХР&вдяФ. ¿ ¡¡ол-"-ьо которого произведены расчеты характеристик рваятоядс рсйота ВРД. • ..

' ь.. ¡Ií.vjt.ojT-iiq аооддоваяю тангогахйадьных электромагнитных yci-жг, i^<r,ray»¿nc -ййг/ЗЗгбад статора и ротора ВРД с .учетом тх?альз.ого i 15Я«ан0шй -.тою*." фазы.' Вмдоно понятие коэффициента г/люль^ов'анин 'тока7-,-который'., позволяет подучить выражение д»> поверхности-*.- могновЩ;.. T^ÉroiainíZbHofi эдэктромапоггной си.»

-G- Шадксно- йз^аже^го»; ^л^.^.швшной постоянное» чтс позшлдаг. ^ЗДИГ;'-^йроветщшания асинхронны)

мянг'тжк Даны': рекодандации ш выборз

адетромтотадс .üarpyisb»..'' главны^ p^isepCf х

Научны? ■ jwdb-ra,' Ъхй&щыъътыз .-дассерпгаши

К-зтод расчета.Ьхтогас'рдгеШ!^, к мэктроМагЕИгда;:параметр -ой едюзддемых'^*^^ Ся Бэньчу;

Йо<яс.о-и0рг.и1 т. Ч t&oír. -7v .-Jü.3. «Еи-л/огр.5 назв. -Рус -доп. б-^ а-ДОт;»^

■ -.- .i - Tn¡u«|wiJ;»¡! ДЪЦ-Лвкюмщхтмм. 13.