Застосування пакету Maple для аналітичних перетворень при розрахунку і побудові графіків стаціонарних режимів асинхронних двигунів і електроприводів

Abstract

Розроблено програму у пакеті символьних перетворень Maple. Вона забезпечує автоматизоване отримання формул і побудову графіків основних характеристик асинхронного двигуна у зручній формі для інженера-електромеханіка та студента: M(s), ω(M), ω(I), I(s); cosφ=f(s) та φ(s) для струмів статора, ротора, ланцюга намагнічення; к.к.д. машини η(s) та ряд інших характеристик. В основу розрахунку покладено схему заміщення асинхронного двигуна у різних її варіантах: з одним контуром в роторі, з двома і більше контурами в роторі, з урахуванням скін-ефекту в стрижнях ротора і без нього. Користувач може наростити схему заміщення до необхідної конфігурації. Алгоритм подальших перетворень заснований на аналітичному отриманні амплітудно-частотних та фазо-частотних характеристик у вузлах схем заміщення з подальшим розрахунком за потужностями та ковзанням. Виведення графіків забезпечується користувачем після завдання чисельних значень та розрахунку за отриманими аналітичними залежностями, без чисельних похибок та помилок. Стаття містить скріншоти важливих частин програм, ілюструє повний комплект графіків, одержуваних за один прогін виконання програми.

A program was developed in the package of symbolic transformations Maple. It provides automated formulas and graphing of basic characteristics of IM motors in a convenient form for the electrical engineer and student: M(s), ω(M), ω(I), I(s); cosφ=f(s) and φ(s) for stator currents, rotor currents, magnetizing circuit, machine efficiency η (s) and a number of other characteristics. The calculation is based on the substitution scheme of IM motors in its different variants: with one circuit in the rotor, with two or more circuits in the rotor, taking into account the skin effect in the rotor rods and without it. The user can build up the substitution scheme to the desired configuration. The algorithm of further transformations is based on analytical obtaining of amplitude-frequency and phase-frequency characteristics in the nodes of the substitution schemes with further calculation by power and slip. The output of the graphs is provided by the user after setting numerical values and calculations according to the obtained ana-lytical dependences, without numerical errors and mistakes. The article contains screenshots of important parts of the programs and illustrates the complete set of graphs obtained in one run of the program.