Теоретические аспекты построения термодинамических моделей электродвигателей

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.

Еще

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.
Еще
Статья научная