Врахування просторової несинусоїдності магніторушільних сил при проектуванні асинхронних двигунів за еквівалентною квазітривимірною польовою моделлю

Abstract

Для цілей проектування асинхронних двигунів з розширеним колом конструктивних новацій обгрунтовано застосування колової математичної моделі, яка є еквівалентною до квазітривимірної польової моделі завдяки визначенню за результатами польового аналізу і застосуванню при розрахунках статичних і динамічних режимів роботи двовимірних нелінійних залежностей параметрів заступної схеми, що забезпечує точність польових і швидкодію колових методів. Досліджено умови доцільності та вплив урахування просторових гармонік магніторушійних сил при математичному моделюванні за еквівалентною польовою моделлю.

Purpose. Justification of the application, for the design problems of asynchronous motors using electrical circuit methods, a mathematical model that is equivalent to a quasi-three-dimensional field model. Investigation of the influence of taking into account the spatial harmonic components of the magnetic field on the simulation results using an equivalent field model. Methodology. Calculations of magnetic fields are carried out with the finite elements method. The parameters of the substitution circuit are determined using the energy balance equations based on the results of the field analysis. Originality. For the design of asynchronous motors with a wide range of design changes, the advantages of algorithms and expressions for calculating the parameters of the replacement circuit based on the results of field analysis are justified. An estimation of modeling error with consideration of spatial harmonics for engines with different number of poles is given. Practical value. When designing asynchronous motors, the application of an equivalent field model provides analysis with accuracy of field methods and speed of chain methods. Modeling with allowance for spatial harmonics in the study of engines with a small number of slots per pole and phase reduces the error in calculating the starting regimes by three times.