Теоретические аспекты построения термодинамических моделей электродвигателей
Автор: Метельков Владимир Павлович
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электромеханические системы
Статья в выпуске: 2 т.16, 2016 года.
Бесплатный доступ
Получено обобщенное математическое описание термодинамической модели электрической машины на основе тепловых схем для произвольного количества узлов и охлаждающих сред, учитывающее влияние температуры узлов на величину греющих потерь, выделяющихся в этих узлах. Показано, что введение учета зависимости мощности потерь в узлах термодинамической модели от температуры этих узлов из-за температурной зависимости сопротивлений обмоток не изменяет свойство линейности модели. Аналитически доказано, что при отсутствии зависимости мощности потерь в узлах термодинамической модели от температуры этих узлов изменение во времени свободных составляющих термодинамических процессов в этой модели всегда имеет апериодический затухающий характер, однако при наличии температурной зависимости мощности потерь это положение не всегда справедливо. Аналитически определены условия, при которых в случае наличия температурной зависимости мощности потерь происходит неограниченное увеличение температуры элементов электрической машины без выхода на установившийся уровень.
Термодинамическая модель, электрический двигатель, тепловая схема, дифференциальные уравнения, собственные числа
Короткий адрес: https://sciup.org/147158356
IDR: 147158356 | DOI: 10.14529/power160211
Список литературы Теоретические аспекты построения термодинамических моделей электродвигателей
- Онищенко, Г.Б. Проблемы и перспективы развития электропривода/Г.Б Онищенко, М.Г. Юньков//Труды VIII Международной (XIX Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2014: в 2 т. Т. 1. -Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. -С. 5-9.
- Зюзев, А.М. К оценке теплового состояния асинхронного двигателя в повторно-кратковременном режиме/А.М. Зюзев, В.П. Метельков//Электротехника. -2014. -№ 9.-С. 19-23 DOI: 10.3103/S1068371214090090
- Программный комплекс для исследования эксплуатационных режимов электроприводов буровых установок/А.М. Зюзев, В.М. Липанов, В.П. Метельков и др.//Электротехника. -2003. -№ 7. -С. 25-31.
- Зюзев, А.М. Математическая модель спуско-подъемного агрегата буровой установки/А.М. Зюзев, В.П. Метельков, В.Н. Радченко//Изв. вузов. Горный журнал. -2003. -№ 5. -С. 22-30.
- Boglietti, A. TEFC Induction Motors Thermal Models: A Parameter Sensitivity Analysis/A. Boglietti, A. Cavagnino, D.A. Staton//IEEE Transactions on Industry Applications. -2005. -Vol. 41, issue 3. -pp. 756-763 DOI: 10.1109/TIA.2005.847311
- Chin, Y.K. Transient Thermal Analysis using both Lumped-Circuit Approach and Finite Element Method of a Permanent Magnet Traction Motor/Y.K. Chin, D.A. Staton.//IEEE Africon. -Gaborone, Botswana, 2004. -pp. 1027-1035 DOI: 10.1109/AFRICON.2004.1406847
- Evolution and Modern Approaches for Thermal Analysis of electrical machines/A. Boglietti, A. Cavagnino, D. Staton et al.//IEEE Transactions on Industrial Electronics. -2009. -Vol. 56, no. 3. -pp. 871-882 DOI: 10.1109/TIE.2008.2011622
- Tang, W.H. A Simplified Transformer Thermal Model Based on Thermal-Electric Analogy/W.H. Tang, Q.H. Wu, Z.J. Richardson//IEEE Transactions on Power Delivery. -2004. -Vol. 19, no. 3. -pp. 1112-1119 DOI: 10.1109/TPWRD.2003.822968
- Копылов, И.П. Проектирование электрических машин/Б.К. Клоков, В.П. Морозкин, Б.Ф. Токарев. -М.: Высш. шк., 2005. -767 с.
- Филиппов, И.Ф. Теплообмен в электрических машинах/И.Ф. Филиппов. -Л.: Энергоатомиздат, 1986. -256 с.
- Гольдберг, О.Д. Проектирование электрических машин/О.Д. Гольдберг, И.С. Свириденко. -М.: Высш. шк., 2006. -430 с.
- Федоров, М.М. Динамические тепловые модели узлов электрических машин/М.М. Федоров//Електромашинобудування та електрообладнання: Мiжвiд. наук.-техн. зб.-1999. -Вип. 53. -C. 70-73.
- Электромеханические и тепловые режимы асинхронных двигателей в системах частотного управления/Р.Т. Шрейнер, А.В. Костылев, В.К. Кривовяз, С.И. Шилин. -Екатеринбург: ГОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2008. -361 с.
- Расчетно-теоретическое определение изменения теплового состояния обдуваемых асинхронных двигателей в режиме короткого замыкания и после него/А.Н. Бурковский, О.И. Пилипенко, О.А. Рыбалко, А.А. Мельник//Взрывозащищенное электрооборудование: сб. науч. тр. УкрНИИВЭ. -Донецк, 2007. -С. 183-193.
- Воробьев, В.А. Нагревание и тепловая защита асинхронных двигателей средней мощности при периодической нагрузке: дис. … канд. техн. наук. -Свердловск, 1982. -181 с.
- Петрушин, В.С. Тепловые расчеты нестационарных режимов работы асинхронных двигателей регулируемых электроприводов/В.С. Петрушин, А.М. Якимец, В.Л. Кобрин//Електротехнiка i електромеханiка. -2003. -№ 4. -С. 65-68.
- Петрушин, В.С. Особенности тепловых расчетов неустановившихся режимов работы регулируемых асинхронных двигателей/В.С. Петрушин, А.М. Якимец, О.В. Каленик.//Електромашинобудування та електрообладнання: мiжвiд. наук.-техн. зб. -2008. -Вип. 71. -С. 47-51.
- Вареник, Е.А. Тепловые переходные процессы в элементах конструкции асинхронных двигателей при неподвижном роторе/Е.А. Вареник, М.М. Федоров, В.Е. Михайлов//Взрывозащищенное электрооборудование: сб. науч. тр. УкрНИИВЭ. -Донецк, 2009. -С. 146-154.
- Савин, Б.В. Исследования и разработки взрывозащищенных асинхронных двигателей мощностью 0,25-2000 кВт/Б.В. Савин, И.Г. Ширнин//Электротехническая промышленность. Сер. Электрические машины. -1977. -№ 10 (80). -С. 7-8.
- Продукция ООО «ПО «Ленинградский электромашиностроительный завод». Технический каталог . -Русэлпром, 2009. -160 с.
- Борисенко, А.И. Охлаждение промышленных электрических машин/А.И. Борисенко, О.Н. Костиков, А.И. Яковлев -М.: Энергоатомиздат, 1983. -296 с.
- Сипайлов, Г.А. Тепловые гидравлические и аэродинамические расчеты в электрических машинах/Г.А. Сипайлов, Д.И. Санников, В.А. Жадан. -М.: Высш. шк., 1989. -239 c.
- Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров/Г. Корн, Т. Корн. -М.: Наука, 1984. -832 с.
- Гантмахер, Ф.Р. Теория матриц/Ф.Р. Гантмахер. -М.: Наука, 1966. -576 с.
- Ланкастер, П. Теория матриц/П. Ланкастер. -М.: Наука, 1973. -280 с.