PDF Печать E-mail

УДК 621.313.323                                                                                               DOI: https://doi.org/10.15407/techned2018.02.047

ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПРОЦЕСІВ У СИНХРОННИХ МАШИНАХ ІЗ ПОСТІЙНИМИ МАГНІТАМИ НА ОСНОВІ КОЛО-ПОЛЬОВИХ МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ

Журнал Технічна електродинаміка
Видавник Інститут електродинаміки Національної академії наук України
ISSN 1607-7970 (print), 2218-1903 (online)
Випуск № 2, 2018 (березень/квітень)
Cторінки 47 – 54

 

Автори
Ю.М. Васьковський*, докт.техн.наук, Ю.А. Гайденко**, канд.техн.наук
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»,
пр. Перемоги, 37, Київ, 03056, Україна,
e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
* ORCID ID : http://orcid.org/0000-0003-1262-0939
** ORCID ID : http://orcid.org/0000-0001-5862-2812

 

Методами математичного моделювання досліджено електромагнітні процеси в синхронних машинах із постійними магнітами. Розроблено коло-польову математичну модель, в якій строго враховано обертання ротора і на прикладі частотно-керованого тягового синхронного двигуна з постійними магнітами отримано часові залежності його струмів та електромагнітного моменту при різних варіантах живлення. Доведено, що припущення щодо синусоїдності струмів в обмотках двигуна, яке зазвичай приймається в польових математичних моделях, призводить до суттєвих розрахункових похибок. Показано, що коло-польові моделі, в яких вхідними даними є задані функції напруги живлення, відображають реально існуюче спотворення струму обмотки статора, що виникає навіть при синусоїдній напрузі живлення. Зроблено висновок, що коло-польові моделі забезпечують більш адекватні результати моделювання і є універсальними, оскільки дозволяють змоделювати електро-магнітні процеси в електричних машинах при живленні від будь-якого несинусоїдного джерела, що важливо для тягових двигунів змінного струму, які живляться від перетворювача частоти. Бібл. 7, рис. 10, табл. 1.

Ключові слова: синхронний двигун, постійний магніт, коло-польова математична модель.

 

Надійшла                         11.07.2017
Остаточний варіант       30.11.2017
Підписано до друку        01.03.2018



УДК 621.313.323

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В СИНХРОННЫХ МАШИНАХ С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ НА ОСНОВЕ ЦЕПИ-ПОЛЕВЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

Журнал Технічна електродинаміка
Издатель Институт электродинамики Национальной академии наук Украины
ISSN 1607-7970 (print), 2218-1903 (online)
Выпуск № 2, 2018 (март/апрель)
Cтраницы 47 – 54

 

Авторы
Ю.Н. Васьковский, докт.техн.наук, Ю.А. Гайденко, канд.техн.наук
Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»,
пр. Победы, 37, Киев, 03056, Украина,
e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

 

Методами математического моделирования исследованы электромагнитные процессы в синхронных машинах с постоянными магнитами. Разработана цепи-полевая математическая модель, в которой строго учтено вращения ротора и на примере частотно-управляемого тягового синхронного двигателя с постоянными магнитами получены временные зависимости его токов и электромагнитного момента при различных вариантах питания. Доказано, что предположение о синусоидальности токов в обмотках двигателя, которое обычно принимается в полевых математических моделях, приводит к существенным расчетным погрешностям. Показано, что цепи-полевые модели, в которых входными данными являются заданные функции напряжения питания, отражают реально существующее искажение тока обмотки статора, возникающее даже при синусоидальном напряжении питания. Сделан вывод о том, что цепи-полевые модели обеспечивают более адекватные результаты моделирования и являются универсальными, поскольку позволяют смоделировать электромагнитные процессы в электрических машинах при питании от любого несинусоидального источника, что важно для тяговых двигателей переменного тока, которые питаются от преобразователя частоты. Библ. 7, рис. 10, табл. 1.

Ключевые слова: синхронный двигатель, постоянный магнит, цепи-полевая математична модель.

 

Поступила                               11.07.2017
Окончательный вариант     30.11.2017
Подписано в печать             01.03.2018

 

Література

1. Антонов А.Е. Электрические машины магнитоэлектрического типа. Основы теории и синтез. Киев: ИЭД НАНУ, 2011. 216 с.
2. Васьковский Ю.Н., Гайденко Ю.А., Русятинский А.Е. Моделирование режимов работы тягового синхронного двигателя с постоянными магнитами. Електротехніка і електромеханіка. 2013. № 5. С. 19-22.
3. Васьковский Ю.Н., Гайденко Ю.А., Русятинский А.Е. Математическое моделирование и выбор конструктивных параметров тягового синхронного двигателя с постоянными магнитами. Технічна електродина-міка. 2013. № 6. С. 40-45.
4. Гребеников В.В., Прыймак М.В. Способы уменьшения пульсаций электромагнитного момента в электрических машинах с постоянными магнитами и зубцово-пазовым статором. Праці ІЕД НАН України. 2009. Вип. 27. С. 52–58.
5. Bjorn Sjodin, David Kan. Introduction to COMSOL Multiphysics / 1998–2015 COMSOL. 2014. 168 р.
6. Gieras J.F., Wing M. Permanent Magnet Motor Technology: Magnet synchronous motors. IEEE Trans. Magn. 2003.  Vol. 39.  No 6.  Pp. 3523–3526. https://doi.org/10.1109/TMAG.2003.819462
7. Investigation of dual-inverter-fed drives for permanent magnet synchronous motor with winding switching. 2017.  Режим доступу: http://ieeexplore.ieee.org/document/7048578/?reload=true. (11.07.2017)