Модель асинхронного электродвигателя с массивным ферромагнитным ротором в режиме минимального скольжения

Abstract

Рассматривается модель асинхронного электродвигателя с массивным ферромагнитнымротором. Принцип работы электродвигателя основан на взаимодействии магнитного поля вихревых токов, наведенных на поверхности ротора с вращающимся магнитным полем статора. Объект исследования - натурный макет электродвигателя с экспериментально установленными рабочими характеристиками. Цель исследования - оценка характеристик электродвигателя при допущении разгона ротора в режим минимального скольжения, характерного для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором при неизменных параметрах питающего напряжения. Модель полностью соответствует исходным геометрическим, электрическим и конструктивным параметрам натурного макета. Моделирование произведено в программной среде COMSOL 5.0 методом конечных элементов в модуле расчета магнитных полей постоянных и переменных электрических токов. В результате исследования получена механическая характеристика исследуемого привода, установлены зависимости фазного и поверхностного токов от скорости вращения ротора, что может быть использовано при разработке алгоритмов управления электроприводами подобной конструкции.

The model of an asynchronous engine with a massive ferromagnetic rotor is examined. The principle ofwork this engine based on the interaction of the magnetic field of the surface currents induced on the surface of therotor with the rotating magnetic field of the stator. The object of study - real model of the engine with theexperimentally established features. The purpose of research - to evaluate the features of the engine assuming the rotor acceleration to a minimum slip mode, in an asynchronous engine with a squirrel cage at constant voltage. Themodel is fully consistent with the original geometrical, electrical and design parameters of real model. Simulationsoftware environment made COMSOL 5.0 finite element method in the module for calculating the magnetic fields of direct and average currents. The study investigated the mechanical characteristic obtained drive phase and setdepending from surface currents rotor speed that can be used in the development of electric control algorithmssimilar construction.