Визначення Оптимального Значення Ковзання При Мінімізації Електричних Втрат Асинхронного Двигуна

Мета роботи. Метою роботи є проведення теоретичних досліджень та розробка методики визначення оптимального значення робочого ковзання при мінімізації електричних втрат в умовах зміни навантаження на валу ротора асинхронного двигуна. Методи дослідження. Для дослідження були застосовані основи теорії математичного моделювання узагальненої електричної машини змінного струму, класичні методи оптимізації, основи теорії автоматизованого керування, методи пошуку мінімізації втрат в асинхронному електроприводі, методи інтерполяції та апроксимації розрахункових даних. Отримані результати. Розроблено методику визначення оптимального значення робочого ковзання при мінімізації електричних втрат в умовах зміни навантаження на валу ротора асинхронного двигуна в квазіусталеному режимі роботи. Отримано універсальну цільову функцію мінімізації електричних втрат в асинхронному двигуні залежно від частоти ковзання. У ході вирішення задачі оптимізації за допомогою класичних методів оптимізації від однієї змінної, отримано вираз оптимальної частоти ковзання, а також співвідношення між величинами струмів та параметрами фаз обмоток статора та ротора асинхронного двигуна, які одержані на основі загальноприйнятого математичного опису узагальненої електричної машини змінного струму для усталеного режиму його роботи. Доведено працездатність запропонованої методики на прикладі АД типу АИР225M2 потужністю 55кВт, для якого отримано залежність електричних втрат в квазіусталеному режимі роботи при статичному навантаженні Mc =0,5Mн. Встановлено, що оптимальне значення ковзання АД буде дорівнювати s=0,038. Наукова новизна. Для асинхронних двигунів для різних значень потужності, отримано універсальну цільову функцію мінімізації електричних втрат в обмотках асинхронного двигуна залежно від частоти ковзання, яка дозволить визначити робочу характеристику, яка відображає залежність максимально допустимого ККД від значення моменту опору на валу асинхронних двигунів будь-якої потужності. Практична цінність. Результати роботи можуть бути використані для систем асинхронного електроприводу з датчиками швидкості обертання ротора з метою автоматизованої саморегуляції швидкості обертання ротора асинхронного двигуна під оптимальне значення ковзання у всьому діапазоні зміни навантаження робочого механізму.