автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Разработка многоскоростного асинхронного двигателя для привода вентиляторов бытовых кондиционеров

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЯ СООБЩЕНИЯ

На правах рукописи

ГЕЙДАРОВ САРДАР ТАХМАЗ ОГЛЫ

РАЗРАБОТКА ШОГОСЮРОСТНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ ПРИВОДА ВЕНТИЛЯТОРОВ БЫТОВЫХ КОНДИЦИОНЕРОВ

05.09.01 - Электрические машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ЬЬсква -1994

Работа выполнена в Московском институте коммунального хозяйства и строительства

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Е А. Игнатов

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор О. Д. Гольдберг; кандидат технических наук, М.И.ЯЙШШ.

Ведущая организация: НПП ВНИИЭМ

Защита состоится " 3 " 1994г. в часов

на заседании специализированного совета Д. 114.05.07 при Московском государственном университете путей сообщения, по адресу: 101475, ГСП, Москва, А-55, ул. Образцова 15, ауд. ЛИО

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Отзыв на.автореферат, заверенный печатью, просим направлять по адресу совета института.

Автореферат разослан " € " . Ы С1р>г>СС 1994г.

Ученый секретарь // специализированного совета ¿¿¿я С__ А. П. Матвеевичев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В связи с ростом выпуска многоскоростных машин малой мощности, а также стремительно растущим потреблением электроанергии этими машинами в настоящее время серьезной задачей является повышение технического уровня выпускаемых изделий, экономия материальных и трудовых затрат, выполнение которого возможно путем разработки новых нетрадиционных конструкций, обмоток, материалов и технологических процессов.

Начиная с 70-х годов, в однофазных асинхронных двигателях (ОАД) получают большое распространение расслоенные обмотки (РО). В этих типах обмоток фазы разделены на две или более ветвей, лежащих в одних и тех же пазах и соединяющхся по различным схемам в зависимости от режима работы двигателя. Характерной особенностью РО является наличие между расслоенными ветвями не только электрической, но и трансформаторной связи.

Однако до последнего времени.при исследовании РО упор был сделан на анализ пусковых характеристик, рассматривались двигатели с пусковыми элементами. Рабочий режим подробно не рассматривался, не исследована зависимость основных показателей от вида расслоения обмоток, особенности различных схем соединения частей РО. Редки работы по применению РО в двигателях специального назначения, в том числе многоскоростных двигателей.

В связи с изложенным, Задача разработки многоскоростных ОАД с новыми конструкциями обмоток на статоре, позволяющими понизить материалоемкость двигателей, унифицировать их с общепромышленной серией, является актуальной.

Целью работы является разработка и исследование многоскоростного асинхронного двигателя с РО на статоре для привода вентилятора бытовых кондиционеров, обеспечивающего улучшение технико-экономических показателей и унификацию данного типа двигателей.

Основные задачи. Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

-анализ конструктивных и схемных решений получения ступенчатых частот вращения, выявление их особенностей;

- анализ двигателей с РО на статоре с цельв использования таких типов обмоток в многоскоростных ОАД;

- выбор метода исследования, позволяющего правильно учесть электромеханические особенности многоскоростных ОАД с новыми конструкциями обмоток на статоре, составление математической модели и программ;

- исследование влияния вида расслоения и схемного решения РО на, основные показатели асинхронного двигателя бытовых кондицио-неров(АДБК);

- исследование основных характеристик прессованных образцов, с целью использования их в магнитолроводах АДБК;

- проведение экспериментальных исследований работах и пусковых характеристик АДБК с РО;

- изготовление и исследование опытных образцов АДБК с магни-топроводом из порошкового материала;

- проведение сравнительного анализа расчетных и экспериментальных данных;

- выработка рекомендаций по расчету и проектированию АДБК с

РО.

Методика проведения исследований. Алгоритм расчета рабочих характеристик АДБК с РО на статоре составлен на основе метода вращающихся полей. Экспериментальные исследования проводились на опытных образцах машины.

Научная новизна работы заключается в следующем. Для ступенчатого изменения частоты вращения вентиляторного двигателя бытовых кондиционеров предложено использовать РО. Исследованы зависимости электромеханических показателей АДБК от вида расслоения обмоток и выявлены их особенности. Приведены разные модификации и разработаны новые варианты схемных решений РО.

Для порошкового материала марки ПЖРВ 2.200 получены зависимости плотности прессовок от удельных давлений прессования, магнитных индукций образцов от плотности прессовок и температуры спекания. Определено рациональное значение плотности материала, обеспечивающие необходимые магнитные и механические свойства сердечников.

Практическая ценность работы. Разработан и исследован макетный образец многоскоростного ОАД для привода вентиляторов бытовых кондиционеров с РО на статоре. Исследование показало преимущество использования РО перед серийными, т. к. позволило устранить электрически неактивные части обмоток, упростить технологию выполнения обмоток, сэкономить 25 % проводникового материала,

перейти к меньшим габаритам и унифицировать, их на базе АИР56А4.

Полученные электромеханические характеристики АДБК с различными схемами РО и характеристики порошкового материала марки ПЖРВ 2Г200 позволили разработать ряд практических рекомендаций, используемых при составлении проектных и поверочных методик расчета.

Показана целесообразность применения порошковых материалов в сердечниках АДБК. Полученные пределы рациональных значений плотности образцов могут быть использованы при изготовлении двигателей с магнитопроводом из порошкового материала.

Реализация работы. Проведенное исследование является частью комплекса научно-исследовательских работ по исследованию электрических машин с новой конструкцией обмоток на статоре и с магнитопроводом из порошкового материала, которые проводятся на кафедре электротехники и электрооборудования Московского института коммунального хозяйства и строительства Результаты исследований использованы в ГО "Баккондиционер" г. Баку при изготовлении опытных образцов АДБК, прошедших стендовые испытания и рекомендованных для использования в приводах вентиляторов бытовых кондиционеров.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на Всесоюзной научно-технической конференции "Современные проблемы электромеханики" (г.Москва, МЭИ, 1989 г.), XIX научно-технической конференции МИКХиС С г. Москва, 1992 г.), на заседаниях кафедры "Электротехника и электрооборудование" МИКХиС в 1989- 1993 г., на кафедре "ЭЛ&ктрические машины" МИИТа, 1993 г. •

Публикации. До материалам диссертации опубликовано пять печатных работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Она содержит 173 стр., в том числе 16, рисунков и 20 таблиц. Список литературы включает 147 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

На основании обзора литературы дан сравнительный анализ схемных решений многоскоростных ОАД, рассмотрены основные испол-

Г •" - . 6 " ' '

нения -машин, их пусковые и рабочие характеристики, выявлены пути

совершенствования. Показано, что основными недостатками двигателей со ступенчатым изменением частоты вращения является: высокие, значения удельной материалоемкости и высокая себестоимость двигателей за счет электрически неактивных частей обмоток на одной из скоростей; малоэффективное использование площади пазов; использование более двух обмоток, часто из провода разного сечения, усложняющее технологию их изготовления; сложность конструкций и низкие энергетические показатели некоторых типов' двигателей и т.п.

Проведенный анализ методов получения различных скоростей и ранее предложенных технических решений показывает, что они в не' достаточной степени удовлетворяют требованиям экономичности регулирования, так как попытка использования проводниковых материалов полностью приводит к ухудкению энергетических характеристик и, наоборот, попытка повышения энергетических характеристик приводит к перерасходу активных материалов.

От вышеназванных недостатков в'значительной мере могут . быть свободны двигатели..с РО на статоре, т.к. анализ использование РО в ОАД с. повышенным сопротивлением пусковой обмотки и " коротко-замкнутым витком,на полюсе показал, что применение РО позволяет упростить технологию их изготовления, существенно улучшить ^пусковые характеристики, устранить пусковые обмотки или фазосме-щающие элементы, при этом снизить расход проводникового .материала на 20 - 25 %. ' '

Автор считает, что одной из главных задач при разработке многоскоростных двигателей со ступенчатым изменением частоты вращения должна быть экономия активных материалов.

С этой целью обмотки многоскоростных двигателей с вентиляторной характеристикой предлагается выполнять расслденными.

Вращающееся магнитное поле в воздушном зазоре машины образуется благодаря неравенству активных и реактивных сопротивлений ветвей вследствие их пространственной и витковой несимметрии. Более высокие энергетические характеристики двигателей с РО обусловлены электромагнитной связью между частями расслоенной .фазы. . ,, . _

Экономия меди при одновременном увеличении энергетических показателей в двигателях с РО позволяет' перейти к двигателям

меньшего габарита, что способствует решению задачи унификации многоскоростных ОАД с двигателями общепромышленного применения (В частности взамен ДАК-71 предлагается АИР56). Улучшенные энергетические характеристики двигателей с РО позволяют также компенсировать некоторые ухудшения магнитных свойств порошковых .материалов и использовать современные методы порошковой металлургии при изготовлении сердечников статора.

Приведены методы исследования несимметричных машин, обоснован выбор метода исследования расчета пусковых и рабочих характеристик АДБК Анализ известных математических моделей двигателей с РО показал, что они в болышкстве разработаны -для пусковых режимов работы.

В связи с ненагруженность» магнитной и электрической цепей для исследования вентиляторных двигателей БК выбран аналитический метод - метод врапвнщихся полей. Модель базируется на следующих допущениях: учитывается основная гармоническая индукции в воздушном зазоре; главное поле и поле рассеяния машины рассматриваются независимо друг от друга; зубчатые поверхности сердечников заменяются гладким^ магнитная система считается ненасыщенной.

Приведен алгоритм расчета пусковых и рабочих характеристик АДБК с РО на статоре. Трансформаторная связь мелау ветвяьй расслоённой фазы учтена зыбором угла пространственного смещения между осями этих ветвей. №,:ея в виду, что О^к (или С(£_ ) - электрические углы, характеризующие пространственные полопения осей К-ой (или i-ой) ветвей для рассматриваемой гармоники МДС относительно неподвижной в пространстве системы осей, для упрощения уравнений принято:

Vik - ej(0<i "0fi<)- cos(«i -Oik) + jsin( Ctfi -Oik)- i * k

При принятых обозначениях выражения для полного взаимного сопротивления ме.тду i-ort и К-ой ветвями и полного сопротивления i-ой ветви получаются в виде:

ZikjXikr + [jX«-cos(oik -Oil) + 0,5xft (g'Vki + fVik)]

Zii - Ri + jXiit + [ (jXi 1 + 0.5XH (j' + f)

На основании результатов расчета определяются токи в ветвях РО, результирующая прямо- и обратновращающаяся ЬЩС машины (Fol, F02), вращающий момент от Foi и Fos, и в результате основные-электромеханические показатели двигателя.

Для выяснения преимуществ двигателей с РО перед серийными аналогами был изготовлен макетный образец (далее АДБК-0) на базе двигателя ДАК-71-40, используемого в приводе вентилятора БК марки БК-1500. Схема соединения частей РО двигателя АДБК-0 показана на рис. 1в.

Для поиска оптимального числа витков в фазах использован полный факторный эксперимент типа 2-п. Число витков главной и вспомогательной обмоток (ГО,ВО), емкость конденсатора приняты как независимые факторы, Ш1Д, ток и мощность холостого хода -факторами ограничения, полезная мощность -функцией цели. Из уравнения регрессии определены независимые факторы, а число витков ветвей расслоенной фазы определено экспериментальным методом.

В результате показано, что характеристики АДБК-0 не только удовлетворяют требованиям ТУ, но и улучшены относительно базового двигателя. При этом экономия проводниковых материалов составила 27,7 % (табл. 1). Кроме того, РО является гораздо более технологичной.

В связи с тем, что РО позволяет освободить 1/4 полезной площади паза и увеличить энергетические показатели АДБК, взамен базового двигателя наш предложено использовать двигатель меньшего габарита. С этой целью на базе двигателя АИР56 было изготовлено два макетных образца - АДБК-1 и АДБК-2. Обмотка первого образца однослойная, где ВО занимает 1/3 пазов, ГО - 2/3 пазов статора; второго - одно-двухслойная, где кавдая из фаз занимает по половине пазов статора.

Исследованы различные схемные решения обмоток, влияние вида расслоения обмоток на основные показатели АДБК, где ступенчатое изменение частоты вращения достигается (рис.1):

- отключением части РО;

- расслоением только одной из фаз и в одной из частот вращения;

)*2 8

0-

0-

8,

\ —

г

ь Аг

б)

то

'У

Xе

г)

д)

А»

е)

Рис.1 Схемы соединения обмоток АДБК

а) АДБК 1.1; б) АДБК 1.2 И АД£К 2.2; в) АДБК 1.3;. Г) АДБК 1. 4 И АДБК 1.5; д) АДБК 2.1; е) АДБК 2. 3

)

а

в

Таблица I

Номинальные данные двигателей ДАК-71-40 и АДБК-0'

Требования ТУ Экспериментальные данные

Параметры Номиналь ныэ данные Допустимые' отклонения АДБК-0 ДАК-71--40 Отклонение АДБК-0 относит. ДАК-71-40* %

Uu В 220 ±10; -1556 220 220 0

Рн Вт 40 ТВ --- 40 IH 40 ТВ 0 и

Пн мин-* 810 Б25" 753-867 512-737 812 620 810 605 +0,25 +2,48

1н А — —-- 0,387 0,272 0,41 0,273 -5.61 -0,37

?„■ o.e. 0.46 0,31 ^ 6.40 ^ 0,22 0,457 0,306 0,449 0.304 +1,78 +0,66

Кп o.e. 0.5 -15 % 0.52 0.502 +3.59

0,4 0,40 0,397 +0,71-

Кы o.e. 1.2 1,1 -10 % 1,177 1,047 1,167 1,05 -0,29

1о А 0,29 0,23. не более 0,241 0,186 0,249 0,191 -3,21 -2,62

Ро Вт 56 47 не более 54.1 41.2 54.7 42,0 -1,10 -1,90

In А 0.65 не более ■ I 0,601 0,370 0,602 0,387 -0,17 -4,39

Рп Вт 140 не более 123.4 126.4 -2.37

— 76,4 76,7 -0,39

С . шеф -- 3,7 3,3 -

Go6ia кг — ---- 2,448 3.384 -27.7

- 11 -

- расслоением обеих фаз одновременно;

- расслоением обмотки в обеих частотах вращения.

Исследование зависимости пусковых и рабочих характеристик

АДБК от расслоения конденсаторной (ГО) позвол::ло сравнить между собой эти два варианта конструкция двигателей. Схемы соединения обмоток приведены на рис. 1в и рис. 1г. При этом обмотка и схема ее соединения„при высокой частоте (ВЧ) враиешя для обоих двигателей абсолютно одинаковы, но если у первого низкая частота (ЕЧ) вращения получается за счет расслоения ВО (АДБК-1.3), то у1 второго - за счет ГО (АДЕК-1.4).

На табл. 2 видно, что показатели АДЕК-1.4 гораздо худа, чем АДЕК-1.3. Например, КПД понижен на 5,9 пунктов, токи холостого хода и короткого замыкания повышены соответственно на 33,3 и 49,8 X и т.д. Это, в-своп очередь, объясняется расслоением ВО на конденсаторную и неконденсаторную ветви, фавоЕый сдвиг кэнду токами которых значительно больше, чем при расслоении ГО.

Рассмотрение вариантов двигателей,где обмотки расслоены на обеих частотах вращения (АДБК-1.2 и АДБК-2.2) показало, что несмотря на удовлетворительные электромеханические характеристики, эти схемы относительно сложны и менее технологичны, чем предыдущие. При этом, сравнение их показателей с двигателями, где расслоены ВО, показывает несомненное преимущество последних.

Доказано, что лучшими электромеханическими характеристикам:! обладает двигатели, в которых расслоена одна ВО; худшими характеристиками -двигатели с расслоенной ГО; по своим показаниям двигатели с расслоенной ГО и ВО занимает промежуточное место - меизду этими двумя видами расслоения. Например, КПД АДБК-1.2 при НЧ вращзния (расслоены обе фазы) ниже на 9,1 пунктов относительно показаний АДБК-1.3 (расслоена одна ВО), но1 выше на 1,3 пунктов относительно КПД АДЕК-1.5 (расслоена одна ГО), номинальный ток составляет соответственно 0,276/0,184/0,315 А.

Все приведенные двигатели с РО удовлетворяет требованиям ТУ. Кроме того, обмотки двигателей новой конструкции является более технологичными:

- обмотка статора АДЕН состоит из двух обмоток (ГО и ВО), тогда как статор двигателя ДАК-71 -из трех обмоток (ГО,ВО,ДО);

- обе обмотки макетных образцов АДЕН изготовлены из провода одного сечения, тогда как у ДАК-71-40 - из проводов разного се-

Таблица2

Сравнительные параметры ДЦБК-1.3 и 1.4

Требова ния ТУ Экспериментальные данные

Параметры отклонение по ТУ АДБК-1.3 АДБК-1.4 Отклонение АДБК-1.4 относительно АДБК-1.3 %

Uh В 220 ±10; -15 % 220 220 0

Рн Вт, 25 25 25 0

13 13 13

7)н юш"^ 1310 + 10 % 1320 1320 0

1040 1060 1042 -1,7

1н А 0.34 0,33 + 30% 0.34 0,184 0.34 0,251 0 <36,4

o.e. 0.35 -0?Х5С1-?) 0.404 0,404 0

0,20 0,318 0,259 -18,6

?HCOS(f,o.e. 0.32 __ 0.334 0,334 0

0,18 — 0,318 0,235 -26,1

Кп o.e. 0.5 - 15 % 0,624 0,624 0

0,4 0,428 0,348 -18,7

Км o.e. 1.2 -10% I.4I5 I.4I5 0

1,1 1,132 1,040 -8,1

1о А 0.3 не более 0.295 0.295 0

- 0,090 0,120 +33,3

Ро Вт 60 ке более 46.2 46.2 • 0

17,0 18,0 +5,9

In А 0.64 + 20 % 0.403 0,403 0

0,60 0,227 0,340 +49,8

Рп Вт 120 не более 86.6 86.6 0

— 49,6 63,0 +27,0

С мкФ — -- 4 3 4 3 0 0

бобы кг -- 0,680 0,680 0

чения;

- обмотки АДБК-О, АДБК-1 - однослойные, а АДБК-2 - одно-двухслойные, что упрощает технологии их изготовления и предусматривает автоматизированную укладку секций в пазы статора Тогда как обмотка ДАК-71-40 частично двухслойная, а ДОК-71-25 - частично трехслойная;

- РО позволяет получить дополнительные скорости вращения;

- расход обмоточного провода снижен в среднем на 25 • X по сравнению с обмоткой ДАК-71.

В результате проведенных серий испытаний двигателей с различными схемами соединения РО подтвердились адекватность составленной математической модели относительно двухскоростных двигателей для привода вентилятора БК. Погрешность расчета не превосходит 18 2,что полностью удовлетворяет требованиям точности расчета электромеханических характеристик аналитическими методами.

Результаты этого анализа позволили рекомендовать двигатели с РО на статоре к серийному внедрению.

С целью экономии активных материалов рассмотрена возможность использования порошковых материалов в сердечниках АДЕК. Выбор исследуемой электрической машины для опробования порошкового ротора определялся такие особыми условиями работы АДЕК -требованием малощумности и связанными с ним низкими электромагнитными нагрузками.

У сердечников микродвигателей при их штамповке из электротехнической стали и последующей сборке в пакет с помощью сварки или стягивающих шпилек магнитные свойства значительно хуже, чем у исходного материала. Поэтому магнитные свойства таких сердечников не намного выше, чем у сердечников из прессованных магни-томягких композиционных материалов (ШКМ). Прессование сердечников из МШШ позволяет, также резко снизить себестоимость и трудоемкость изготовления магнитопроводсв за счет полного или значительного сокращения объема механической обработки, на которую приходится 60 - 80 7. общих трудовых затрат на изготовление изделий.

В связи с этим в настояшре время задача создания малоотходной технологии изготовления магнитопроводов электродвигателей малой мощности представляется весьма актуальной. При исследовании и в дальнейшем при изготовлении опытных образцов двигателей

с магнитопроводом из ММКМ применен порошок марки ПЖРВ2.200, вы-' пускаемый Сулинским металлургическим заводом Ростовской области по лицензии фирмы Каннесман. Изготовление опытных образцов из МШШ осуществлялось по следующей технологической последовательности: приготовление шихты, отжиг, механическая обработка

Для исследования зависимости плотности прессовок (/) от удельных давлений прессования (Рд) были изготовлены образцы в виде дисков диаметром 11,3 х 10~3 м, при различных удельных давлениях (Рис. 2).

Как видно с повышением Рд увеличивается плотность прессовок. Прессовки с максимальным значением плотности 7,2 х 10 кг/м были получены при Рд = 800 мПа. Дальнейшее увеличение Рд не привело к сколько-либо существенному увеличению плотности прессовок, что связано с пределом холодно-деформированного состояния применяемого порошкового материала Дальнейшее повышение давления нецелесообразно также в. связи с увеличением магнитных потерь образцов. Поэтому рациональное значение плотности образцов определено в пределах (6,9 - 7,2) х 103кг/мэ, подтверждена нецелесообразность увеличения Рд выше 800 - 1000 мПа.

Для получения зависимости магнитной индукции (В) от плотности материала . были изготовлены кольцевые образцы (с наруж-

-Э -3

ным и внутренним диаметром 79 х 10 и 59 х 10 м) при различных Рд. Образцы различной плотности подвергались отжигу при следую-ющем режиме: температура отжига 1150вС, выдер$аса 3 - 4 часа, среда защитная -эндогаз.

Как видно из рис. 2а с повышением плотности пропорционально увеличивается их магнитная индукция при напряженности 2500 А/м. При у = 6,95 х 10акг/м* она имела значение Влуоо = 1,24 Тл.

Построена кривая Вгш" ПТ) - влияния температуры спекания

на магнитную индукцию образцов. С этой целью кольцевые образцы

3 э

с одинаковой плотностью (6,95 х 10 кг/м ) подвергались различным режимом спекания. Индукция с увеличением Т вплоть до 600°С практически не изменяется -находится на уровне 0,885 Тл, полученном в исходном состоянии. Цри увеличении Г более 6Q0eC индукция заметно повышается и достигает своего максимального значения (1,31 Тл) при Т=1300*С.

На базе этих данных изготовлен и испытан опытный образец ДАК-71-40 с ротором из порошкового материала," плотность которого составляла. 6,95 х 10акг/м9. Отжиг осуществлялся при температуре

Рис.2 а) Зависимость плотности прессовок от удельного давления прессования

б) Зависимость магнитной индукции В25ОО образцов от плотности порошкового штериала

в) Зависимость магнитной индукции 02500 образцов от температуры спекания.

ре 1150®С, время выдержки составило 30 минут. Ротор был изготовлен с прямыми пазами.

Для оравнения был изготовлен ротор из электротехнической стали - без скоса пазов. Все опытные роторы испытывались с одним и тем же статором, подшипниками и подшипниковыми щитами.

Анализ экспериментальных данных показал, что опытный образец полностью удовлетворяет требованиям нормативной документации. Некоторое ухудшение показателей двигателя с порошковым ротором компенсируется снижением расхода электротехнической стали и улучшением вибро-акустических характеристик. Например, при этом токи и потери увеличены, а КПД понижен незначительно, однако повышена кратность пускового момента, уровень шума понижен на 10 - 15 Дб, а вибрации в среднем в 1,5 - 2 раза

В результате сделан вывод о целесообразности применения порошковых материалов .в магнитопроводах двигателей АДВК взамен шихтовки из электротехнической стали.

Технико-экономический анализ показал, что экономический эффект от внедрения нового двигателя (АИР56) взамен ДАК-71 составляет 18,03 % от стоимости базового двигателя, а от предпо-логаемого внедрения порошковых роторов 4,5 X от себестоимости шихтованного ротора.

ВЫВОДЫ

По данным представленной работы сформулирована следующие выводы:

1. Проведенный обзор позволил сделать вывод, что экономия меди, улучшение технико-экономических характеристик и значительное упрощение^ технологии изготовления обмоток статора многоскоростных ОАД могут достигнуты за счет расслоения фаз статора.

2. Для исследования многоскоростных двигателей с РО на статоре был выбран метод вращающихся полей. Составлена математическая модель. Трансформаторная связь между ветвями расслоенной фазы учтена выбором угла пространственного смещения между осями ветвей.

3. Исследованы разновидности схем соединения РО для получения многоскоростного режима, зависимости пусковых и рабочих характеристик АДБК от вида расслоения обмотки статора.' Показано, что ступенчатая частота вращения может быть достигнута расслое-

нием ГО, ВО, или одновременно ВО и ГО. При этом по энергетическим показателям двигатели с расслоенными ВО оказываются пред-подчтительными.

4. Проведенные исследование показали, что замена серийных обмоток расслоенными в многоскоростных двигателях позволяет снизить расход 'проводникового материала в среднем на 25 %. Кроме того, РО намного технологичнее серийных обмоток.

5. Экономия меди, при одновременном увеличении энергетических показателей в многоскоростных ОАД с РО позволило перейти к двигателям меньшего габарита, а также использовать порошковые материалы при изготовлении сердечников двигателей.

6. Автором было предложено взамен специального двигателя ДАК-71 использовать магнитопровод АИР56 с РО на статоре, обеспечивающий улучшение массогабаритных показателей и унификацию двухскоростных вентиляторных двигателей БК.

7. С целью экономии активных материалов рассмотрена возможность использования порошковых материалов в сердечниках АДБК. При этом для порошкового материала марки ПЖРВ2.200 изучены зависимости f( Рд), Bj5oo = ), В250о= f(T). Доказано, что рациональные значения плотности образцов находится в пределах

я я

/(6,9 - 7,2) х 10 кг/м, обеспечивающих необходимые магнитные и механические свойства сердечника. Показана нецелосообразность увеличения удельных давлений выше 800 мПа.

8. Исследование опытного образца ДАК-71-40 с ротором из ММКМ-марки ПЖРВ2.200 показало, что он полностью удовлетворяет требованиям ТУ. Более того, повышена кратность пускового момента, уровень шума понижен на 10 - 15 Дб, а уровень вибрации в среднем в 1,5 - 2 раза. В результате сделан вывод о целесообразности применения порошковых материалов в магнитопровйдах вентиляторных двигателей БК.

9. Сравнение технико-экономических показателей исследованных двигателей показало, что экономический эффект от Использования АДБК взамен ДАК-71 при предпологаемом внедрении порошкового ротора взамен шихтованного составляет 22,53% от стоимости базового двигателя и может быть существенно увеличен при предпологаемом снижении стоимости железного порошка в массовом производстве.

10. Адекватность математической модели подтвердилась серией испытаний двигателей с РО на основе анализа расчетных и экспериментальных характеристик АДБК Результаты проведенного анализа

позволили рекомендовать двигатели с РО на статоре для серийного внедрения, разработанный на основании проведенных исследований двигатель АДБК принят к внедрению ПО "Баккондиционер" г. Баку, о чем имеется приведенный в диссертации акт.

Список работ опубликованных .по теме диссертации:

1. Гейдаров С. Т. Анализ техническового уровня развития однофазных многоскоростных асинхронных двигателей. -Деп. в Инфор-мэлектро. 57-ЗТ91, 1992. -11с.

2. Забора И Г., Гейдаров С. Т. Оптимизация соотношения витков обмотки однофазного асинхронного двигателя методом планирования эксперимента// Современные проблемы электромеханики. Тез. Всес. НТК. -М.: МЭИ. -1989.-С. 57.

. 3. Игнатов К А., Гейдаров С. Т. Многоскоростные однофазные асинхронные двигатели с расслоенной обмоткой на статоре// Труды МЭИ. -М.: МЭИ, 1992. -Вып. 656. -С. 24-30.

4. Игнатов Е А., Гейдаров С. Т. Анализ зависимости характеристик асинхронного двигателя от расслоения обмотки статора. -Деп. в Информэлекгро. - 1992. - 18с.

5. Игнатов Е А., Гейдаров С. Т. Анализ зависимости характеристик асинхронного двигателя от варианта расслоения обмотки статора//Тез. XIX НТК МИКХиС. -М. 21-23 апреля 1992. -С. 30.

РАЗРАБОТКА МНОГОСКОРОСТНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ ПРИВОДА ВЕНТИЛЯТОРОВ БЫТОВЫХ КОНДИЦИОНЕРОВ

05.09. 01 - Электрические машины

Подписано к печати 21.02.94г. Форм.бум. 60x90 1/16 Обьем 1,0 уч.изд.п.л. Тиралс 100. Заказ 22

ГЕЙДАРОВ САРДАР ТАХМАЗ ОГЛЫ

109428, Москва, 1-й Институтский пр-д д. 3 Печатно-мнодительный участок ЦОПКБ ВИМ