Розглянуто електричні та магнітні втрати від основної та вищих гармонічних складових напруги живлення в асинхронному короткозамкненому двигуні з параметричним керуванням. Визначено, що у разі глибокого керування необхідно враховувати усі складові електричних втрат і втрат у сталі. Проведено аналіз теплового стану асинхронного двигуна у процесі регулювання. Результати теоретичного аналізу підтверджено експериментальними дослідженнями.

Під час сумісного розгляду в математичній моделі частотного електропривода напівпровідникового перетворювача, двигуна та навантажувального механізму запропоновано використовувати аналогову модель перетворювача, отриману за допомогою програми моделювання PSPICE. Розглянуто зміни ККД та коефіцієнта потужності електропривода під час регулювання.

Розглянуто динамічні режими роботи асинхронних двигунів у регульованих електроприводах з урахуванням змінних значень параметрів заступних схем у кожній регулювальній точці. Отримано залежності зміни механічних, електричних, енергетичних величин у перехідних режимах.

Визначено теплову математичну модель асинхронного двигуна за перехідних режимів. Одержано залежності зміни температури елементів асинхронного двигуна під час роботи у частотно регульованому електроприводі за певною тахопрограмою.

Запропоновано математичну модель асинхронного двигуна із урахуванням втрат у магнітопроводі статора, що грунтується на модифікованих рівняннях Парка - Горєва. Наведено результати розрахунків.

The mathematical model of asynchronous engine, based on equations of Park-Gorev with taking into account the losses at iron core of stator is offered. The results of calculations are presented.

Розглянуто вплив просторово-часових гармонік магнітного поля на механічні характеристики регульованого асинхронного двигуна. Визначено незначне зниження електромагнітного моменту в робочій зоні. В області ковзань близьких до 1 спостерігається спотворення механічної характеристики за різних параметрів регулювання АД.

Influence of space-time harmonics of the magnetic field is considered on mechanical descriptions of the adjustable-speed induction motor. The decline of electromagnetic moment is certain in a working area. In area of sliding of near by 1 there is distortion of mechanical description at the different parameters of adjusting of induction motor.

С учётом корректировки эквивалентной тепловой схемы уточнено тепловые расчеты в неустановившихся режимах работы.

З урахуванням коригування еквівалентної теплової схеми уточнено теплові розрахунки регульованих асинхронних двигунів у неусталених режимах роботи.

The heat calculations in transient modes are made more accurate by the correction of equal heat circuit of adjustable-speed induction motors.

Визначено похибку розрахунку енергетичних та теплових показників регульованих асинхронних двигунів без урахування вищих просторово-часових гармонік.

Определена погрешность расчета энергетических и тепловых показателей регулируемых асинхронных двигателей без учета высших пространственно-временных гармоник.

The computation's error of power and heat indexes without taking into account space-temporal high harmonics of adjustable-speed induction motors magnetic field is define

Запропоновано математичні моделі, за допомогою яких аналізуються динамічні режими асинхронних двигунів електроприводів з параметричним керуванням. Ураховано несинусоїдальність напруги живлення та зміни параметрів схем заміщення під час регулювання, що пов'язані з насиченням магнітного кола та витисненням струму в обмотках. Розглянуто енергетичні показники двигунів у динамічних режимах.

Визначено основні принципи та методологію побудови проектних математичних моделей (ММ) і організації проектного синтезу регульованих асинхронних двигунів (РАД) на основі системного підходу та методів системного аналізу. Розроблено ММ для аналізу електромагнітних, електромеханічних і теплових процесів в усталених і перехідних режимах роботи двигуна. Вдосконалено методики та наведено ММ для розрахунків додаткових магнітних втрат, механічних і віброакустичних показників. Систематизовано проектні критерії РАД. Запропоновано ММ проектних критеріїв і функціональних показників. Розроблено програмні комплекси для автоматизованого синтезу, аналізу й оптимізації РАД у системах електроприладу напівпровідниковий перетворювач напруги - асинхронний двигун і напівпровідниковий перетворювач частоти з автономним інвертором напруги - асинхронний двигун.

Определена погрешность расчета энергетических и тепловых показателей АД в установившемся режиме при фазовом управлении без учета высших пространственно-временных гармоник.

Визначено похибку розрахунку енергетичних і теплових показників АД в сталих режимах за фазового керування без урахування вищих просторово-часових гармонік.

The computationТs error of power and heat indexes without taking into account space-temporal high harmonics of adjustable-speed induction motors magnetic field is define.

Экспериментально подтверждены результаты математического моделирования, в процессе которого определены энергетические показатели (КПД и коэффициент мощности) регулируемого асинхронного двигателя в неустановившихся режимах при различных законах частотного регулирования.

Експериментально підтверджено результати математичного моделювання, в процесі якого визначено енергетичні показники (ККД та коефіцієнт потужності) регульованого асинхронного двигуна в неусталених режимах за різних законів частотного регулювання.

The mathematic modeling result's of adjustable-speed induction motor in transient modes for defining of power indexes (efficiency and power factor) with different laws of frequency control is corroborate by experiment.

Выполнено сопоставление суточного энергопотребления насосной установкой при различных типах электроприводов. Частотно-регулируемый привод рассмотрен с разными двигателями и законами частотного управления. Определено преимущество, обеспечивающееся за счет использования в частотном приводе адаптированных регулируемых асинхронных двигателей.

Виконано зіставлення добового енергоспоживання насосної установки за різних типів електропривода. Частотно-регульований привід розглянуто з різними двигунами та законами частотного управління. Визначено перевагу, що забезпечується за рахунок використання в частотному приводі адаптованих регульованих асинхронних двигунів.

The comparison of the daily energy consumption for pumps in different types of motors. Variable frequency drive was considered with different engines and the laws of frequency of administration. Defined benefit provided by using a variable speed driveadapted controlled induction motors.

Рассмотрен комплекс автоматизированного проектирования асинхронных регулируемых двигателей. Системная организация процесса автоматизированного проектирования, повышения адекватности математических моделей, технических требований и критериев существенно повышают качество спроектированных двигателей и электроприводов при значительном снижении потерь и экономии электротехнических материалов.

Предложено использование диапазонных критериев при оптимальном проектировании регулируемых асинхронных двигателей. Выведены математические зависимости кпд, коэффициента мощности и приведенных затрат двигателя от параметров регулирования, нагрузки и заступной схемы. Приведены значения диапазонных критериев серийного и спроектированного регулируемого двигателя при работе в частотном приводе.

Основываясь на эквивалентной заступной схеме асинхронного двигателя, выведены зависимости напряжения питания и тока, который потребляется двигателем, при законах управления разных групп в системах частотного электропривода с автономными инверторами тока, что позволило рассмотреть диапазонные энергетические показатели двигателя.

Рассмотрены и сопоставлены такие факторы, как жесткость вала, прочность вала и динамическая грузоподъемность подшипника, характеризующие механическое состояние асинхронного двигателя при прямом пуске, а также плавных пусках с помощью тиристорного преобразователя напряжения и транзисторного преобразователя частоты. Установлено, что за счет плавного пуска при малых интенсивностях изменений параметров регулирования можно исключить броски расчетной динамической грузоподъемности подшипника. Результирующий прогиб вала при плавных пусках снижается тем существеннее, чем меньше интенсивность изменения параметра регулирования.

Рассмотрены прямой пуск асинхронного короткозамкнутого двигателя, а также пуски с помощью тиристорного преобразователя напряжения и транзисторного преобразователя частоты. Учтена специфика работы двигателя в приводах с полупроводниковыми преобразователями, заключающаяся в несинусоидальности питающего напряжения и изменениях параметров схем замещения, связанных с изменением параметров питающего напряжения, а также насыщением магнитной цепи и вытеснением тока в обмотке ротора. По результатам расчетов потребленной энергии показано преимущество частотного пуска. Экспериментально подтверждена корректность предлагаемых математических моделей.

Исследована работа разных асинхронных двигателей в составе регулируемых электроприводов, которые выполняют одну и ту же техническую задачу, с учетом включения таких элементов, как согласующие трансформатор и редуктор. Проведено сопоставление характеристик двигателей в статических и динамических режимах. Определены энергетические, массогабаритностоимостные показатели электроприводов. Обоснована возможность выбора лучшего варианта привода как по вышеуказанным показателям, так и по стоимости потерь активной энергии.

Дана классификация проектных диапазонных ограничений, применяемых при разработке регулируемых асинхронных двигателей. Раскрыты возможности использования диапазонных ограничений в программе автоматизированного оптимизационного проектирования таких двигателей. Использование диапазонных ограничений влияет на результаты проектного синтеза регулируемых асинхронных двигателей.

Надано класифікацію проектних діапазонних обмежень, які застосовуються під час розробки регульованих асинхронних двигунів. Розкрито можливості використання діапазонних обмежень у програмі автоматизованого оптимізаційного проектування таких двигунів. Показано, що використання діапазонних обмежень помітно впливає на результати проектного синтезу регульованих асинхронних двигунів.

А classification of the design range of restrictions applicable to the development of controlled asynchronous motors. Use a range of restrictions described in the program automated optimization design of controlled asynchronous motors. Using a range of restrictions significantly affect the results of design synthesis controlled asynchronous motors.