Обґрунтування підходів щодо проектування асинхронних двигунів зі змінним навантаженням

Abstract

Обґрунтовано підходи до проектування асинхронних двигунів із змінним навантаженням з використанням критерію інтенсивних квазісталих режимів. Підходи апробовано на прикладі дослідження робочих режимів трифазних шестиполюсних асинхронних двигунів потужністю 700 Вт і 11 кВт приводу поршневих компресорів. Визначено можливості покращення ККД асинхронних двигунів у квазісталих режимах при зміні моменту інерції приводу та вибору оптимальних параметрів асинхронних двигунів за критерієм ефективності, що забезпечує максимальне значення ККД у робочих режимах.The design approaches of variable load induction motors using the criterion of intense quasi-steady-state modes are substantiated. With the help of the proposed criterion, the analysis of serial two-, four-and six-pole induction motors in the power range of 0.09–11 kW was performed. This made it possible to defined induction motors and their parameters (the number of pairs of poles, critical slip, moment of inertia) for which a refined designing is necessary into account the nature of the load. Approaches were tested on the example of the study of the operating modes of three-phase six-pole induction motors with a power of 700 W and 11 kW for single- and two-cylinder piston compressors. The possibilities of increasing the efficiency of induction motors in quasi-steady-state modes by changing the drive inertia moment and selecting the optimal induction motors parameters using the efficiency criterion, which provides the maximum efficiency value for quasistatics, were determined. The feasibility of applying approaches of design is proved by the example of calculating quasi-steady regimes of the six-pole induction motors with a power of 700 W for a two-cylinder compressor. A moment of inertia of the drive was determined, which allows to increase the efficiency in the quasi-steady regimes to its nominal value. It is shown that the optimal design of the induction motors with the constant basic moment of inertia of the drive and the variation in the length of the package and the number of effective stator winding conductors can increase the efficiency in operating modes by 10 %.