Improvement of the model of power losses in the pulsed current traction motor in an electric locomotive

Abstract

При дослідженні перехідних процесів в тягових двигунах пульсуючого струму важливим є врахування вихрових та гістерезисних втрат в сталі двигуна. Магнітні втрати є функцією частоти перемагнічування, яка, в свою чергу, є функцією частоти обертання валу двигуна. Іншими словами – магнітні втрати є функцією часу. Існуючі методики розрахунку не дозволяють отримати миттєві значення магнітних втрат, а основані на визначенні середніх втрат за період.Запропоновано удосконалену модель магнітних втрат в сталі тягового двигуна пульсуючого струму, як функції часу, на основі рівнянь питомих втрат.Обґрунтовано критерії адекватності методики визначення магнітних втрат в електротехнічній сталі: можливість отримання миттєвих значень магнітних втрат в магнітному матеріалі, як функції часу; можливість застосування для будь-якого магнітного матеріалу; простота реалізації. Адаптовано методику для визначення магнітних втрат в сталі тягового двигуна пульсуючого струму шляхом врахування магнітних властивостей сталі та геометрії магнітного ланцюга двигуна. З метою визначення коерцитивної сили, коефіцієнту врахування втрат на вихрові струми та коефіцієнту врахування втрат на гістерезис апроксимовано паспортні характеристики питомих втрат в сталі на прикладі тягового двигуна пульсуючого струму. На імітаційній моделі магнітних втрат тягового двигуна пульсуючого струму продемонстровано методику визначення середніх магнітних втрат та часових діаграм магнітних втрат. Запропонована модель визначення магнітних втрат може застосовуватись для будь-якого магнітного матеріалу і будь-якої геометрії двигуна при умові відомих властивостей матеріалу і характеристик зміни щільності магнітного потоку в геометрії.