Авторы

Математическая модель для проектирования линейных асинхронных электродвигателей и ее программная реализация

Математические модели служат основным инструментальным средством компоновочного проектирования линейных асинхронных электродвигателей. Существующие проектировочные модели линейных асинхронных электродвигателей предполагают питание устройства от источника многофазного симметричного тока прямой последовательности, что исключает из рассмотрения асимметрию токов фаз индуктора и связанное с ней снижение тяговой силы. Такой подход является недостаточно гибким, так как эксплуатация линейных асинхронных электродвигателей в широком диапазоне скоростей движения предполагает функциональную зависимость между коэффициентом несимметрии токов и скоростью движения. В исследовании разработана математическая модель для решения задач проектирования, реализующая функциональную зависимость между коэффициентом несимметрии токов и скоростью движения. Математическая модель представляет собой 13 линейных уравнений, увязывающих геометрические размеры, токовые нагрузки, характеристики электромагнитного поля и механические силы со скоростью вторичного элемента электродвигателя. Токовая нагрузка электродвигателя имеет переменную степень эллиптичности в зависимости от скорости движения. Выполнена алгоритмическая проработка математической модели и разработаны соответствующие программные средства моделирования. Предлагаемый алгоритм программы, содержащий две подпрограммы, реализован с использованием программного пакета символьных вычислений Maple. С целью расширения круга пользователей программная модель дополнительно реализована на С++. При этом функциональная зависимость коэффициента асимметрии волны возбуждающего тока от скорости движения реализована в форме итерационной процедуры для случая подключения обмотки индуктора линейных асинхронных электродвигателей к источнику симметричного трехфазного напряжения по схеме «треугольник». На примере трехфазного линейного асинхронного электродвигателя произведено моделирование электромагнитных и механических характеристик электродвигателя. Констатировано, что влияние асимметрии токов на механические характеристики линейных асинхронных электродвигателей невелико и выражено в области высоких скоростей движения. Это дает возможность в задачах проектирования для компоновки электродвигателя использовать модели, предполагающие питание линейных асинхронных электродвигателей от источника симметричного тока или вводить в них фиксированный коэффициент несимметрии. Читать дальше...