Лучко Андрій Романович. Підвищення ефективності електропривода побутових занурювальних помп шляхом використання вентильних індукторних двигунів

Краткое описание

Лучко Андрій Романович. Підвищення ефективності електропривода побутових занурювальних помп шляхом використання вентильних індукторних двигунів: дис... канд. техн. наук: 05.09.03 / Запорізький національний технічний ун-т. - Запоріжжя, 2005

Лучко А.Р. Підвищення ефективності електропривода побутових занурювальних помп шляхом використання вентильних індукторних двигунів. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 „Електротехнічні комплекси та системи”. Запорізький національний технічний університет, Запоріжжя, 2004.
Дисертація присвячена підвищенню ефективності електропривода побутових занурювальних помп шляхом використання вентильних індукторних двигунів (ВІД), дослідженню технічних характеристик електропривода помпи з ВІД в діапазоні середніх та високих частот обертання та на основі досліджень створенню побутових занурювальних помп з високими споживчими властивостями.
В роботі досліджені при середніх та високих частотах обертання електропривода з ВІД стаціонарні та динамічні електромеханічні режими (статичні механічні характеристики, регулювальні характеристики для електромагнітного момента та швидкості електропривода, пульсації частоти обертання та момента), визначені технічні можливості електропривода з ВІД в досліджуваному діапазоні частот обертання.
Розроблена математична модель електропривода з ВІД, яка дозволяє достатньою мірою для інженерних задач урахувати фактичну форму напруги (струму) живлення двигуна, нелінійність його кривої намагнічування та електромагнітні процеси, що протікають у вентильному індукторному двигуні та електронному комутаторі.
Удосконалено розрахунок електромагнітного момента привода з ВІД шляхом використання запропонованої аналітичної функції намагнічування, апроксимованої з допомогою рядів Фур’є, що дозволило отримати більш точне значення момента ВІД при високих частотах обертання

У дисертаційній роботі вирішена науково-технічна задача створення високоефективного привода занурювальної помпи і отримала подальший розвиток теорія електромашиновентильних комплексів з вентильними індукторними двигунами, у напрямку розширення галузі їх використання. Одержано нові практичні та теоретичні результати які є істотними для побудови електроприводів на базі ВІД:
1) виконано аналіз стану існуючих досліджень в галузі електроприводів з ВІД, визначені основні шляхи з підвищення ефективності приводів даного типу, обґрунтовано вибір виконання ВІД зі співвідношенням зубців статора до зубців ротора 8/6 та схеми електронного комутатора на 4-х транзисторах з метою забезпечення високих частот обертання та споживчих властивостей виробу;
2) досліджені при середніх та високих частотах обертання електропривода з ВІД стаціонарні та динамічні електромеханічні режими (статичні механічні характеристики, регулювальні характеристики для електромагнітного момента та швидкості електропривода, пульсації частоти обертання та момента), що дозволило визначити технічні можливості електропривода з ВІД в досліджуваному діапазоні частот обертання;
3) розроблена математична модель електропривода з ВІД, яка дозволяє достатньою мірою для інженерних задач урахувати фактичну форму напруги (струму) живлення двигуна, нелінійність його кривої намагнічування та електромагнітні процеси, що протікають у вентильному індукторному двигуні та електронному комутаторі;
4) удосконалено розрахунок електромагнітного момента привода з ВІД шляхом використання запропонованої аналітичної функції намагнічування, апроксимованої з допомогою рядів Фур’є, що дозволило отримати більш точне значення момента ВІД при високих частотах обертання.
5) розроблена інженерна методика розрахунку статичних механічних та регулювальних характеристик електроприводів з ВІД, які враховують електромагнітні процеси, що протікають у двигуні при середніх та високих частотах обертання, що дозволило спростити практичні розрахунки електроприводів з ВІД;
6) здійснена оптимізація електромагнітного момента вентильного індукторного двигуна в залежності від напруги живлення, струмообмеження, кута ввімкнення фазної обмотки й параметрів обмотки, що дозволило покращити техніко-економічні показники електропривода занурювальної помпи;
7) підтверджена достовірність наукових положень, висновків і рекомендацій підтверджена збігом результатів теоретичних досліджень з експериментальними даними, отриманими на дослідному зразку електропривода побутової занурювальної помпи БЦПИ-0,63 з ВІД з відхиленням між собою не більше (5-7%);
8) Результати роботи використані при створенні серії побутових занурювальних насосів типу БЦПИ-0,63 (рис.13) в ВАТ НДІ „Перетворювач” м. Запоріжжя та на заводі насосного обладнання „Південгідромаш” м. Бердянськ, а також рекомендуються для використання при проектуванні та експлуатації приводів з ВІД для побутових занурювальних помп інших типорозмірів.

Фото побутової помпи БПЦИ-0,63 з електроприводом на базі ВІД, ротора двигуна ВІД та масштабної лінійки 30 см.