Скачать статью в pdf.

УДК 621.313.3

DOI: 10.15507/0236-2910.028.201801.062-076

Метод относительных величин для расчета магнитных потоков в электрических машинах

Захаржевский Олег Александрович
доцент кафедры электроники и электротехники, Институт электроники и светотехники, ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), кандидат технических наук, ResearcherID: M-6499-2017, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-1099-5908, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Введение: Статья знакомит с результатами исследований модели асинхронного электродвигателя, выполненных автором в рамках целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы».
Материалы и методы: системах векторного управления, как правило, используется модель идеализированной асинхронной машины (с синусоидальным распределением магнитной индукции в воздушном зазоре), изготовить обмотки которой не представляется возможным. Основой представленного в статье метода расчета стал метод проводимостей зубцовых контуров, разработанный на кафедре электрических машин ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет “МЭИ”». В отличие от данного метода, в работе были использованы не абсолютные, а относительные величины магнитных потоков, что принципиально улучшило возможности метода. Для относительных величин не требуется дополнительное рассмотрение точной картины магнитного поля зубца и соседних пазов, поскольку данные картины для всех зубцов машины отличаются только величиной. Целью расчетов стал не традиционный гармонический анализ распределения магнитной индукции в воздушном зазоре машины, а уточнение уравнений модели электрической машины. Исследователи векторного управления использовали только функцию cos(θ) как величину коэффициента взаимной магнитной связи между обмотками.
Результаты исследования: Был разработан способ учета конструкции обмоток реальной машины путем использования (воображаемой) измерительной обмотки, имеющей такую же конструкцию, что и реальная фазная обмотка. Расчет относительных магнитных потоков этой обмотки, которая может помещаться в позицию любой из обмоток машины, позволил рассчитать реальные величины коэффициентов магнитной связи обмоток и найти поправочные функции к модели идеализированной машины. Моделирование в MATLAB показало, что предложенное уточнение модели идеализированной машины делает электромагнитные процессы подобными процессам реальных машин.
Обсуждение и заключения: Важно, что применение предложенных поправочных функций не требует переработки созданных ранее систем векторного управления. Данные функции также уточняют преобразования Парка и Кларк. Модель электрической машины становится более точной, a процессы в ней ‒ соответствующими процессам в реальной машине; появляются возможности для более верного управления электрической машиной.

Ключевые слова: магнитный поток, расчет магнитных потоков, электрическая машина, преобразования Кларк и Парка, метод относительных величин

Для цитирования: Захаржевский О. А. Метод относительных величин для расчета магнитных потоков в электрических машинах // Вестник Мордовского университета. 2018. Т. 28, № 1. С. 62–76. DOI: 10.15507/0236-2910.028.201801.062-076

Благодарности: Автор благодарит коллег института электроники и светотехники ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» за доброжелательное отношение к необычным подходам автора в исследовании асинхронной машины. Особая благодарность В. В. Афонину за участие в исследованиях и постоянную помощь с задачами моделирования в MATLAB.

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.