Mechanical Power of DC Motors with Polygarmonic Power Supply
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
360 2
Ultima descărcare din IBN:
2023-06-04 09:48
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
621.313.333.004.67 (1)
Electrotehnică (1160)
SM ISO690:2012
КОВАЛЕВ, Виктор, КОВАЛЕВА, Юлия, ЩЕРБАК, Ирина. Механическая мощность двигателей постоянного тока при полигармоническом питании. In: Problemele Energeticii Regionale, 2022, nr. 1(53), pp. 1-9. ISSN 1857-0070. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.1-53.01
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 1(53) / 2022 / ISSN 1857-0070

Mechanical Power of DC Motors with Polygarmonic Power Supply

Puterea mecanică a motoarelor de curent continuu cu alimentare poliarmonică

Механическая мощность двигателей постоянного тока при полигармоническом питании

DOI:https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.1-53.01
CZU: 621.313.333.004.67

Pag. 1-9

Ковалев Виктор, Ковалева Юлия, Щербак Ирина
 
НТУ Харьковский Политехнический Институт
 
 
Disponibil în IBN: 26 februarie 2022


Rezumat

The aim of the work is to develop a method for determining the mechanical power of DC motors when they are powered by semiconductor converters, since the harmonic components of the armature current do not create a torque on the shaft. This means that at the nominal electric power of the motor, it is necessary to reduce the mechanical power to ensure the nominal temperature regime of the armature winding. The aim is achieved by solving the problem of determining the dependence of the mechanical power of the motor on the armature current pulsations factor, the value of which de-pends on the control parameter of the thyristor or transistor converter, on the inductance of the arma-ture circuit and the load current. As a result, it was proposed to express the dependence of the mechan-ical power in terms of the allowable mechanical load factor, which, in turn, depends on the armature current pulsations factor. The method is as follows: 1) on a computer model determine the armature current pulsations factor; 2) determine the allowable mechanical load factor and the allowable me-chanical power. The novelty of the work lies in the fact that the expression for determining the allow-able mechanical load of DC motors with polyharmonic power has been further developed, which, un-like the known ones, contains the square of the armature current pulsations factor. An example of the practical use of the proposed method for calculating the allowable mechanical power of DC motor when powered by single-phase thyristor rectifier.

Scopul acestei lucrări este de a elabora o metodologie pentru determinarea puterii mecanice admisibile a motoarelor de curent continuu pentru destinație industrială generală alimentate prin intermediul convertoarelor cu semiconductori, deoarece componentele armonice ale curentului rotorului nu creează cuplul motorului pe arbore. Scopul propus se realizează prin rezolvarea problemei de determinare a dependenței puterii mecanice a motorului de factorul de ondulație a curentului rotorului, a cărui valoare depinde de parametrul de comandă al convertorului cu tiristoare sau tranzistoare, de constanta de timp electromagnetică a circuitului rotorului și de curentul de sarcină. Ca rezultat al cercetărilor, se sugerează exprimarea puterii mecanice admisibile la alimentarea poliarmonică a înfășurării rotorului prin intermediul factorului de sarcină mecanică admisibil în raport cu valoarea nominală, care, la rândul său, depinde de factorul de ondulație a curentului înfășurării rotorului. Metodica propusă constă în următoarele: 1) prin modelare la calculator a determina factorul de ondulație a curentului rotorului; 2) a determina coeficientul admisibil al sarcinii mecanice în raport cu puterea nominală; 3) a determina puterea mecanică admisibilă pe arbore. Noutatea acestei lucrări constă în faptul că a fost dezvoltată ulterior expresia pentru determinarea factorului de sarcină mecanică admisibilă la motoarele de curent continuu cu alimentare poliarmonică care, spre deosebire de cea cunoscută, conține pătratul factorului de ondulație a curentului rotorului. Este adus un exemplu de utilizare practică a metodicii oferite pentru calcularea factorului admisibil de sarcină mecanică al motorului de curent continuu la alimentarea de la redresorul monofazat pe tiristoare, ținând cont de unghiul de comandă al tiristoarelor, constanta electromagnetică a circuitului rotorului și curentul de sarcină.

Целью работы является разработка методики определения допустимой механической мощности двигателей постоянного тока общепромышленного назначения при их питании от полупроводниковых преобразователей, поскольку при этом гармонические составляющие тока якоря не создают крутящего момента на валу. Это означает, что при номинальной электрической мощности двигателя необходимо уменьшать механическую мощность на валу для обеспечения номинального температурного режима обмотки якоря. Поставленная цель достигается решением задачи определения зависимости механической мощности двигателя от коэффициента пульсаций тока якоря, величина которого зависит от параметра управления тиристорным или транзисторным преобразователем, от электромагнитной постоянной времени цепи якоря и тока нагрузки. В результате исследований предложено допустимую механическую мощность при полигармоническом питании обмотки якоря выражать через коэффициент допустимой механической загрузки относительно номинальной, который, в свою очередь, зависит от коэффициента пульсаций тока в обмотке якоря. Предложенная методика заключается в следующем: 1) на компьютерной модели определить коэффициент пульсаций тока якоря; 2) определить коэффициент допустимой механической загрузки относительно номинальной мощности; 3) определить допустимую механическую мощность на валу. Новизна работы заключается в том, получило дальнейшее развитие выражение для определения коэффициента допустимой механической загрузки двигателей постоянного тока при полигармоническом питании, которое, в отличие от известных, содержит квадрат коэффициента пульсаций тока якоря. Приведен пример практического использования предложенной методики для расчета допустимого коэффициента механической загрузки двигателя постоянного тока при питании от однофазного тиристорного выпрямителя с учетом угла управления тиристоров, электромагнитной постоянной цепи якоря и тока нагрузки. Полученная при этом методом планирования эксперимента аналитическая формула коэффициента пульсаций тока якоря позволяет рассчитать индуктивность сглаживающего реактора для повышения допустимой механической мощности.

Cuvinte-cheie
DC motor, mechanical power, load factor, factor of pulse current,

motor de curent continuu, putere mecanică, coeficient de pulsații a curentului, factor de sarcină,

двигатель постоянного тока, механическая мощность, коэффициент пульсаций тока, коэффициент загрузки