📄Работа №214729

Тема: Исследование электропривода на базе индукторной электрической машины с редукцией скорости и двумя распределенными обмотками на зубчатом статоре

📝
Тип работы Магистерская диссертация
📚
Предмет электротехника
📄
Объем: 84 листов
📅
Год: 2022
👁️
Просмотров: 2
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

АННОТАЦИЯ
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7
1.1 Описание видов VR машин их отличия от других типов двигателей . 7
1.2 Сравнение существующих машин переменного тока без постоянных магнитов 10
1.3 Реактивные электроприводы на эффекте Нониуса 16
1.4 Системы управления электроприводом на базе индукторной (VR) машины 14
1.5 Обоснование актуальности 16
1.6 Исходные данные электродвигателя 16
1.7 Выводы к главе 1 19
2 ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА НЕЙ 20
2.1 Выбор программного пакета для построения и расчёта модели 20
2.2 Основные сведения и расчёты электропривода на базе VR машины 22
2.3 Построение геометрии модели 25
2.4 Настройка модели 28
2.5.1 Оптимизация геометрии пазов статора 33
2.5.2 Исследование влияния 3-й гармоники тока силовой обмотки на
момент двигателя 54
2.5.3 Исследование влияния соотношения тока возбуждения и тока якоря на момент машины 63
2.6 Выводы к главе 2 71
3 ОПТИМАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАШИНЫ С УЧЕТОМ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 73
3.1 Выводы к главе 3 78
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 79
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 81

📖 Введение

В нынешних реалиях синхронные двигатели с постоянными магнитами и приводы на их основе вытесняют нишу асинхронных электроприводов для тяговых применений так как они обладают высокими моментами, удельной мощностью и КПД. Постоянные магниты дороги и нестабильны в работе, поэтому развитие машин без магнитов становится более перспективным. Недостатком у машин данного типа является меньший удельный крутящий момент, но они могут быть экономически оправданы. Создано несколько топологий машин для тягового использования. В данном разделе рассматривается электропривод на базе индукторной ЭМ с редукцией скорости и двумя распределенными обмотками. Рассматриваются критерии и примеры проектирования таких машин, а также возможные применения.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

Исходя из всех расчетов и исследований машины, можно сделать выводы. Наилучший результат геометрии в статической модели достигнут при глубине шлица паза статора 1 мм. и его ширине 5 мм. Данный вывод можно сделать из того, что при этих данных достигается наибольший момент двигателя. Также для каждого опыта был просчитан коэффициент формы, который также дает понимание о лучшем результате, он должен быть больше 1, но для определения лучшего результата это должно быть наименьшее значение среди всех. Для наилучших данных Кф по моим расчетам равен 1.12. В экспериментах с другими геометрическими данными шлица паза данный коэффициент был немного больше, но окончательный вывод нам помогает сделать момент, который при выбранных значениях самый большой. Статика исследуемого двигателя лучше, когда зубцы статора прямые, а паз открытый.
Влияние 3-й гармоники. Наше исследование показало, что лучший результат по всем показателям (пульсациям и среднему значению момента) имеет опыт, где 3-я гармоника с коэффициентом = 0. В этом опыте самый большой момент, что нам очень необходимо. Также маленькая амплитуда пульсаций, которая составила всего 2,1%. На данный тип двигателя 3-я гармоника может оказывать только небольшое отрицательное влияние. Это объясняется геометрией магнитопровода статора, при которой проводимость вблизи воздушного зазора меняется по синусоидальному закону. Кроме того, момент образуется как результат взаимодействия токов двух обмоток по аналогии с синхронной машиной и активным ротором. В этом случае синусоидальные формы тока в обмотках являются наилучшими.
При уменьшении тока возбуждения и увеличении коэффициентов гармоник, сильно возрастает амплитуда пульсаций и уменьшается момент. При увеличении тока возбуждения и уменьшении коэффициентов гармоник, амплитуда пульсаций уменьшается, средний момент также становится меньше. Опытным путём при помощи программы Ansys я выяснил, что ток возбуждения может оказывать отрицательное влияние на момент машины и на амплитуду пульсаций момента, но не такое сильное, как изменение 3-й гармоники.
У этой машины будут лучше регулировочные свойства и выше средний момент. К недостаткам можно отнести необходимость определения положения ротора, дополнительный источник питания для обмотки возбуждения.


Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

1. Chau K.T. Electric vehicle machines and drives design, analysis and application. Книга / K.T. Chau. – Wiley-IEEE Press, 2015. – 375 с.
2. Fu W.N. A unified theory of flux-modulated electric machines / W.N. Fu, L.U. Yulong // College of Information Science and Engineering. – 2008. – Т. 8, № 5. – С. 3313–3327.
3. Byungtaek K.M. Operation and design principles of a pm vernier motor / K.M. Byungtaek, T.A. Lipo // IEEE. Серия «Transactions on industry applications». – 2014. – Т. 50, № 6. – С. 105–115.
4. Byungtaek K.M. Design of a pm vernier machine with consideration for modulation flux and comparison with conventional pm motors / K.M. Byungtaek // Kunsan National University. Серия «Department of Electrical Engineering». – 2017. – Т. 10, № 11. – С. 1–12.
5. Kataoka Y.S. A design for pm vernier motors / Y.S. Kataoka, Y.U Matsushima, Y.H Anazawa // 2018 21st International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), 2018. – № 412. – С. 25–50.
6. Optimization of switched reluctance motor design procedure for electrical vehicles / P.L. Rafajdus, A.N. Peniak, P.T. Dúbravka и др. // Department of power electrical systems, faculty of electrical engineering, University of Zilina, Slovakia. – 2013. – Т. 5, № 4. – С. 136–156.
7. A novel concept of short-flux path switched reluctance motor for electrical vehicles / M.N. Diko, P.L. Rafajdus, P.L. Makys и др. // Department of power electrical systems, faculty of electrical engineering, University of Zilina, Slovakia. – 2015. – Т. 13, № 3. – С. 1309–1358.
8. Фисенко, В.Г. Проектирование вентильных индукторных двигателей. Вводный курс: учебник / В.Г. Фисенко. – МЭИ, 2003. – 60 с.
9. Riba J.R. An educational tool to assist the design process of switched reluctance machines / J.R. Riba, A.T. Garcia, I.M. Romero // International Journal of Electrical Engineering Education. – 2016. – № 54. – С. 1–15.
10. Li D.W. High-power-factor vernier permanent-magnet machines / Dawei Li // IEEE. Серия «Transactions on industry applications». – 2014. – Вып. 50, № 6. – С. 1–15.
11. Fan Y.G. Design, modeling, and analysis of a brushless doubly fed doubly salient machine for electric vehicles / Y.G. Fan // IEEE. Серия «Transactions on industry applications». – 2008. – Вып. 2, № 6. – С. 100–118.
12. Lee C.H. Vernier motor and its design / C.H. Lee // IEEE. Серия «Transactions on industry applications». – 1963. – Вып. 82, № 66. – С. 25–42
13. Drive for dc-biased sinusoidal current vernier reluctance motors with asymmetrical power electronics devices / A.N. Li, Z.N. Gao, D.G. Jiang и др. // 43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, 2017. – Вып. 10, № 1109. – С. 52–65.
14. Li A.N. Three-phase four-leg drive for dc-biased sinusoidal current vernier reluctance machine / A.N. Li // IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC). – 2018. – Вып. 54, № 15. – С. 2787–2805.
15. Drive for dc-biased sinusoidal current vernier reluctance motors with reduced power electronics devices / W.B. Kong, D.G. Jiang, R.I. Qu и др. // 2017 IEEE International Electric Machines and Drives Conference (IEMDC), 2017. – Вып. 65, № 7. – С. 685–701.
..29

🖼 Скриншоты

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ