Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РЛЕОТІІ. Электродвигатели постоянного тока находят самое широкое применение в прошылснностн и на транспорте. Преимущества эксплуатационных характеристик электродвигателей постоянного тока настолько суїде-.тьенку, что первоначальные повышенные затраты на их изготовление и установку очень быстро окупаются, 3 таких отраслях проюлиенности, как металлургия, горнодобывающая, электрифицированный транспорт, судостроение, бумажная, текстильная и резиновая прожлленностъ, только электродвигатели постоянного тока :,:огут удовлетворить все требования к регулировании частоты вращения, пуску, роворсу. и перегрузочным способностям, а также автоматизации электропривода в целом.
Поэтому дальнейпий поиск путей совершенствования электродвигателей постоянного тока предельного использования является актуальной и своевременной задачей. Одним из таких путей является создание метода автоматизированного расчета крупных машин постоянного тока для расширения выбора вариантов мамины и поиска такого варианта', который наиболее полно отвечал бч требованиям к проектируемой машине. Другое направление, выбранное в работе, состоит в повышении точности расчета параметров обмотки якоря, что позволяет увеличить нядеяность машины постошшого тока (МПТ) в переходных режимах работы. С учетом того, что уточнение расчета магнитного поля дополнительных полюсов электродвигателей, работающих в режиме толчкообразных нагрузок, позволяет улучшить коммутацию при переходных процессах, был разработан уточненный метод расчета на ЭВМ небалансной коммутирующей ЭДС в указанных режимах раооты.
ЦЕЛЬЮ НАСТОЯЩЕЙ РАБОТЫ является разработка метода автоматизированного расчета крупных двигателей постоянного тока, анализ влияния на показатели МПТ изменения числа пазов и размеров проводников обмотки якоря, разработка м;?тода для уточненного расчета пазовой и зубцовой проводимости обмотки якоря МПТ при определении индуктивности обмотки и уточнонии расчета коммутации, а также расчет небалансной коммутирующей ЭДС при толчкообразных нагрузках в электродвигателе постоянного тока.
Для достижения указанной цели в работе поставлены и ренины следующие задачи:
I. Проведен анализ технического уровня крупных машин посте—
янного тока.
-
Указаны возможные пути дальнейшего повышения надежности и технического уровня крупных МіГГ.
-
Разработана методика автоматизированного расчета и предварительного конструирования крупных ШТ.
-
С помощью разработанной методики сделан анализ ряда важнейших показателей проектируемой ЮТ при варьировании числа пазов пли размеров проводников обмотки якоря.
-
Проведен анализ нескольких методов расчета собственной индуктивности пазовой части обмотки якоря и через коронки зубцов.
-
Разработан кодифицированный метод Рота для расчета проводимости пазовой части якоря и по коронка/л зубцов 1.ШТ с учетом насыщения к величины зазора между якорем и полюсом.
-
Проведены оксиері чтвльнпе и теоретические исследования для разработки автоматизированного расчета коммутации МПТ при толчкообразных нагрузках.
кЗТОДІ.! ИССЛЕДОВАНИЙ. Расчеты крупных МПТ проводились на основе применения метода динамического программирования и общепризнанных методов расчете, и проектирования крупных МПТ. Расчеты, срязанныо с определением магнитного поля, проводились с помощью метода конечных разностей и метода двойных рядов 5урье (метода Гота). Обобщения и анализ результатов расчетов проводились методом планирования эксперимента. Все методы реализованы в виде программ на ЭВМ EC-I0GI на язиках Фортран и ПЛ-І. Результаты расчетов сравнивались с результатам! экспериментов и испытаний крупных МП, проведенных в Н!ГЛ завода "Элоктротяжмаш",
НАУЧНАЯ НСГЛЕЗІА роботы состоит:
в разработке метода автоматизированного расчета крупных МПТ;
в определении количественного характера изменений кон-струкгип::н>: и тохнико-ок'-ноничоских показателей крупных МПТ при варьировании числа пазов пій размеров проводников обмотки якоря;
в создэн/m модифицированного метода Гота, позволяющего учесть насыионие и величину зазора при определении проводимости обмотки якоря;
Г Определении КОЛИЧеГТВеННОГО ИЭМеНеПИЯ ПРОВОДИМОСТИ П'З-
зовоі! члети обмотки при изменении насыщения зубцов якоря;
- в уточнении методики расчета пазовой проводимости пои за
зорах меньше 8 мм;
- в составлении метода автоматизированного распета небаланс-
ной ЭДС крупных ЫПТ при толчкообразной нвгрузке для разных типов
магнитных систем.
ПРЛ1СГИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы заключается:
в создании комплекса программ для распета на 5ВМ всех показателей крупных ШТ с целью гыбора наиболее приемлемого варианта для производства и эксплуатации;
в разработке практических рекомендаций при выборе числа пазоь и размеров проводника обмотки якоря крупных ЫПТ по показателям надежности и основных технико-экономических параметров таких мапин;
в создании автоматизированной методцкн, увеличивающей точность расчета индуктивных параметров обмотки якоря, что важно для проектировщиков как крупных МЛТ, так и электроприводов на базе крупных ШТ;
в разработке автоматизированного метода расчета иебаланс-ной ЭДС крупных М1Т при толчкообразных нагрузках.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТІВ РАБОТЫ. Результаты работы в виде методик и программ расчетов на ЭВМ крупных ШГГ испопьзовались в НПО "Электротду.мэш" при проектировании крупных уникальных ШТ,' По предложенной методике был проведен анализ параметров прокатного электродвигателя типа 2І12-І9/60-4 и ряда других крупных электродвигателей. Все разработанные методики и программы для ЭВМ переданы в НИИ завода "Электротяжмаш" для практического использования.
АІІРОБАЩІЯ РАБОТЫ. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава,сотрудников и аспирантов кафедры электрических мэшин Харьковского политехнического института в 1988-91 гг.
ПУБЛИКАЦИИ. Содержание диссертациошюй работы отражено в двух печатных статьях.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 88 наименований и приложений. Основной текст содержится на 130 машинописных страницах, снабженных 48 рисунками и К! таблицами.
