ЗАСТОСУВАННЯ ПАКЕТУ MAPLE ДЛЯ АНАЛІТИЧНИХ ПЕРЕТВОРЕНЬ ПРИ РОЗРАХУНКУ І ПОБУДУВI ГРАФІКІВ СТАЦІОНАРНИХ РЕЖИМІВ АСИНХРОННИХ ДВИГУНІВ І ЕЛЕКТРОПРИВОДІВ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2313-8890.2023.01.01Ключові слова:
асинхронний двигун, еквівалентна схема заміщення, скін-ефект, ротор з двома клітками, пакет Maple, аналітичні перетворення, криві характеристикАнотація
Розроблено програму у пакеті символьних перетворень Maple. Вона забезпечує автоматизоване отримання формул і побудову графіків основних характеристик асинхронного двигуна у зручній формі для інженера-електромеханіка та студента: M(s), ω(M), ω(I), I(s); cosφ=f(s) та φ(s) для струмів статора, ротора, ланцюга намагнічення; к.к.д. машини η(s) та ряд інших характеристик. В основу розрахунку покладено схему заміщення асинхронного двигуна у різних її варіантах: з одним контуром в роторі, з двома і більше контурами в роторі, з урахуванням скін-ефекту в стрижнях ротора і без нього. Користувач може наростити схему заміщення до необхідної конфігурації. Алгоритм подальших перетворень заснований на аналітичному отриманні амплітудно-частотних та фазо-частотних характеристик у вузлах схем заміщення з подальшим розрахунком за потужностями та ковзанням. Виведення графіків забезпечується користувачем після завдання чисельних значень та розрахунку за отриманими аналітичними залежностями, без чисельних похибок та помилок. Стаття містить скріншоти важливих частин програм, ілюструє повний комплект графіків, одержуваних за один прогін виконання програми.
Посилання
Kundrotas B., Lisauskas S., and Rinkeviciene R. Model of multiphase induction motor. Elektronika ir Elektrotechnika. 1970. vol. 111, no. 5, pp. 111–114, doi: 10.5755/j01.eee.111.5.369.
Arkkio A., Rasilo P., and Repo A.-K. Dynamic electromagnetic torque model and parameter estimation for a deep-bar induction machine. IET Electric Power Applications. 2008. vol. 2, no. 3, pp. 183–192, doi: 10.1049/iet-epa:20070264.
Solar L. C., Montiel A. A. C., Llanes M. V., Santos V. S., and Colina A. C. A new exact equivalent circuit of the medium voltage three-phase induction motor. International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE). 2020. vol. 10, no. 6, pp. 6164–6171, doi: 10.11591/ijece.v10i6.pp6164-6171.
Nasir B. An Accurate Determination of Induction Machine Equivalent Circuit Components. Proceedings of the Proceedings of the 1st International Multi-Disciplinary Conference Theme: Sustainable Development and Smart Planning, IMDC-SDSP 2020, Cyperspace, 28-30 June 2020, 2020, doi: 10.4108/eai.28-62020.2297941.
Rolek J. and Utrata G. An identification procedure of electromagnetic parameters for an induction motor equivalent circuit including rotor deep bar effect. Archives of Electrical Engineering. 2018, vol. 67, no. 2, pp. 279– 291.
Wengerkievicz A. C. et al. Estimation of three-phase induction motor equivalent circuit parameters from manufacturer catalog data. Journal of Microwaves, Optoelectronics and Electromagnetic Applications. 2017. vol. 16, no. 1, pp. 90–107, doi: 10.1590/2179-10742017v16i1873.
Kostić M. Equivalent circuit improvement method for induction motor efficiency. Journal Electronics and Energetics. 2012. vol. 25, no 1, pp. 31-42.
Monjo L., F. Córcoles, and J. Pedra. Parameter estimation of squirrel-cage motors with parasitic torques in the torque-slip curve. IET Electric Power Applications. 2015. vol. 9, no. 5, pp. 377–387, doi: 10.1049/ietepa.2014.0208.
Müller G. and Ponick B. Calculation of electrical machines, 6th ed. Weinheim. Wiley-VCH, 2012.
Boldea I. and Nasar S. A. The induction machines design handbook. CRC Press, 2018, doi: 10.1201/9781315222592.
Maddi Z. and Aouzellag D. Dynamic modelling of induction motor squirrel cage for different shapes of rotor deep bars with estimation of the skin effect. Progress In Electromagnetics Research M. 2017. vol. 59, pp. 147–160, doi: 10.2528/PIERM17060508.
Oberretl K. Influence of skin effect on mutual inductance of double-cage induction motors. Electrical Engineering. 2005. vol. 87, no. 2, pp. 103–111, doi: 10.1007/s00202-004-0233-7.
Korolova O., Torre Cubillo J., and Ponick B. Transient modeling of ac machines considering second order effects. Informatyka Automatyka Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska. 2018. vol. 8, no. 2, pp. 4–8, doi: 10.5604/01.3001.0012.0695.
Popp M., Mathis W., Korolova O., and Ponick B. Modeling and simulation of electrical machines within a CCM framework. in 2017 IEEE International Electric Machines and Drives Conference (IEMDC), May 2017, pp. 1–8, doi: 10.1109/IEMDC.2017.8002174.
Pedra J. On the determination of induction motor parameters from manufacturer data for electromagnetic transient programs. IEEE Transactions on Power Systems. 2008. vol. 23, no. 4, pp. 1709–1718, doi: 10.1109/TPWRS.2008.2002293.
Stening A. Analysis and reduction of parasitic effects in induction motors with die-cast rotors. KTH Royal Institute of Technology, 2013.
Golebiowski L. and Mazur D. The effect of strong parasitic synchronous and asynchronous torques in induction machine with rotor eccentricity. 10th Mediterranean Electrotechnical Conference. Information Technology and Electrotechnology for the Mediterranean Countries. Proceedings. MeleCon 2000. 2000. vol. 3, pp. 982-985.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через [6 місяців] з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).