Ламарі Абдессалем Бен Атрі. Математичне моделювання динамічних режимів електричних машин змінного струму на основі статичних частотних характеристик

Короткий опис

Ламарі Абдессалем Бен Атрі. Математичне моделювання динамічних режимів електричних машин змінного струму на основі статичних частотних характеристик: дис... канд. техн. наук: 05.09.01 / Донецький національний технічний ун-т. - Донецьк, 2004

Ламарі Абдессалем Бен Атрі. Математичне моделювання динамічних режимів електричних машин змінного струму на основі статичних частотних характеристик. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.01 - електричні машини і апарати. - Донецький національний технічний університет, Донецьк, 2004.
В дисертації отримали подальший розвиток теоретичні положення, які встановлюють зв”язок між перехідними процесами, еквівалентними заступними схемами і частотними характеристиками електричних машин змінного струму. На основі цього розроблені математичні моделі синхронних і асинхронних машин у вигляді аналітичних виразів, які дозволяють досліджувати динамічні режими з урахуванням багатоконтурності несиметричного ротора і впливом насичення шляхів магнітних потоків.
Розроблено новий метод експериментального визначення частотних характеристик провідності асинхронних машин з боку обмотки статора при різних рівнях насичення щляхів магнітних потоків за даними дослідів ввімкнення їх до мережі живлення.
Розглянуті питання аналітичного раціонального представлення частотних характеристик електричних машин.
Ключові слова: електрична машина, математична модель, частотна характеристика, заступна схема, електромагнітні параметри, перехідний процес, насичення.

В дисертаційній роботі вирішена актуальна науково-технічна задача розвитку теоретичних положень частотного методу аналіза перехідних процесів в електричних машинах змінного струму шляхом уточнення зв’язків між частотними характеристиками, еквівалентними заступними схемами і окремими складовими перехідних струмів в обмотках статора та багатоконтурного ротора.
Основним підсумком виконаної роботи, яка була направлена на розв’язання поставлених в дисертації задач, є одержання наступних нових наукових і практичних результатів.
1. Набули подальшого розвитку теоретичні положення, які встановлюють зв’язок між перехідними процесами і частотними характеристиками провідності з боку обмотки статора електричної машини за рахунок уточнення урахування вільних періодичних складових струму статора, що обумовлені аперіодичними струмами в роторі при будь-якому числі контурів на роторі.
2. Розроблені, на основі частотних характеристик, математичні моделі синхронних і асинхронних машин, які являють собою аналітичні вирази і дозволяють з урахуванням багатоконтурності ротора і впливом насичення розраховувати перехідні процеси, які протікають в електричній машині при стрибкоподібних збуреннях напруги статора (раптових симетричних коротких замиканнях, ввімкненнях незбудженої машини до мережі, пусках асинхронних двигунів і ін.).
3. Показана доцільність, при використанні частотного методу розрахунку перехідних процесів, представляти сукупність електромагнітних параметрів ЕМ у формі багатоконтурних еквівалентних заступних схем, вітки намагнічування яких винесені на затиски джерела. Це дозволяє графічне визначення окремих складових перехідного струму статора змінити на аналітичні співвідношення.
4. Розроблено новий метод експериментального визначення сукупності електромагнітних параметрів асинхронних машин у формі багатоконтурних еквівалентних заступних схем або частотних характеристик провідностей з боку обмотки статора для різних рівнів насичення шляхів основного магнітного потока та потоків розсіяння.
5. Запропоновано спосіб визначення середніх значень і пульсуючих складових зображувального вектора струму статора електричної машини з несиметричним ротором за допомогою заступних схем, що дозволяє в 2-3 рази скоротити обсяг необхідних обчислень без зниження точності розрахунків.
6. Запропоновано новий підхід до узагальнення електромагнітних параметрів турбогенераторів в частотній та часовій області, який відрізняється урахуванням синхронних і надперехідних індуктивних опорів, а також стану обмотки збудження.
7. Розроблено методику визначення частотних характеристик асинхронних машин за даними змінювання струмів і напруг в перехідних режимах при ввімкненні їх на трифазне джерело живлення.
8. Розроблено комплекс програм, який дозволяє визначати значення струмів в обмотках і електромагнітного момента синхронних і асинхронних машин в динамічних режимах при раптових симетричних коротких замиканнях, ввімкненнях незбудженої машини, яка обертається з довільним ковзанням, до мережі, пусках асинхронних двигунів.
9. Одержані типові відносні параметри чотириконтурних заступних схем турбогенераторів, які дозволяють з похибкою не більш ніж 15% розраховувати еквівалентні заступні схеми і адекватні їм частотні характеристики провідності з боку обмотки статора турбогенератора конкретного типу при розімкненій або короткозамкненій обмотці збудження.
10. Отримані параметри заступних схем турбогенераторів з винесеною на затиски статора віткою намагнічування, які відповідають різним станам обмотки збудження і відображають магнітну та електричну асиметрію масивних роторів.