Комбинированная математическая модель нагрева асинхронного двигателя
К.Р. Валиуллин, С.И. Тушев
Вестник ИГЭУ, 2023 г. выпуск 6, сс. 50—56
Скачать PDF
Состояние вопроса. Существующие тепловые модели асинхронных двигателей либо требуют большого количества вычислений и исходных данных, либо обладают недостаточной точностью. В связи с этим актуальным является создание методик теплового расчета электрических двигателей, обладающих достаточной точностью при небольшом количестве вычислений.
Материалы и методы. Для построения математической модели нагрева асинхронного двигателя использованы методы математического моделирования, метод эквивалентных тепловых схем для расчета превышения температуры частей двигателя.
Результаты. Предложена комбинированная математическая модель расчета температуры асинхронного двигателя, сочетающая метод эквивалентной тепловой схемы и метод расчета превышения температуры ротора, позволяющая сократить количество узлов тепловой схемы без увеличения погрешности расчета. Разработан алгоритм параллельного расчета теплового состояния неподвижной части электрической машины и ротора.
Выводы. Полученные результаты позволяют сделать вывод о возможности применения разработанной модели для расчета теплового состояния двигателей: погрешность расчета комбинированной модели ниже, чем при расчете методом эквивалентной тепловой схемы. Полученные алгоритмы могут быть доработаны и интегрированы в общую эквивалентную тепловую схему, что позволит использовать предложенный метод для расчета двигателей с фазным ротором.
1. Kylander G. Thermal modelling of small cage induction motors. – Göteborg,1995. – Р. 113.
2. Петушков М.Ю. Тепловая модель асинхронного двигателя // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Сер.: Технические науки. – 2011. – № 4. – С. 48–50.
3. Макаров А.В., Вечеркин М.В., Завьялов А.С. Обзор тепловых моделей асинхронных двигателей // Электротехнические системы и комплексы. – 2013. – № 21. – С. 75–84.
4. Бондаренко Д.А. Автоматическая система управления температурой тягового асинхронного двигателя тепловоза: автореф. дис. … канд. техн. наук. – Брянск, 2018. – 24 с.
5. Popova L. Combined electromagnetic and thermal design platform for totally enclosed induction machines. – Finland, 2010. – Р. 62.
6. Валиуллин К.Р., Тушев С.И. Математическая модель нагрева асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором на основе эквивалентной тепловой схемы // Вестник ЮУрГУ. Сер.: Энергетика. – 2022. – № 4.
7. Постников И.М. Проектирование электрических машин: учеб. пособие. – Киев: Гостехиздат УССР, 1952. – 736 с.
8. Копылов И.П., Клоков Б.К., Гольдберг О.Д. Проектирование электрических машин: учебник для вузов. – М., 2002. – 757 с.
9. David A., Cavagnino A. Staton Convection Heat Transfer and Flow Calculations Suitable for Electric Machines Thermal Model // IEEE transactions on industrial electronics. – 2008. – Vol. 55, No. 10. – Р. 3509–3516.
10. Ключев В.И. Теория электропривода: учеб. для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1998. – 704 с.