Bell

Bolm

Caine

Dang

Duhamel

Eames

Fehr

Fogassy

Helmchen

Kanazawa

Lipshutz

McManus

Moessner

Naodovice

Ohta

Sakaguchi

Thorey

Tungler

Williams

Worch

Yanagisawa

Zagozda

Zimmerman

Crossref

Highly Enantioselective Synthesis of Optically Active Ketones by Iridium-Catalyzed Asymmetric Hydrogenation

Lu, Sheng-Mei

Bolm, Carsten

Publikationsserver der RWTH Aachen University

Highly enantioselective synthesis of optically active ketones by iridium-catalyzed asymmetric hydrogenation

RWTH Publications

Виноградов, Д. С.

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

III российская молодежная научная школа-конференция  «Энергетика, электромеханика и энергоэффективные технологии глазами молодежи» Секция 1. Энергоэффективные технологии в  электромеханике   119 СРАВНЕНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С РАЗНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ ОБМОТОК РОТОРА Виноградов Д. С. Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск  Актуальность настоящей работы обусловлена всё более увеличивающимися требованиями к повышению кпд у электрических машин. Так как во многих электроприводах требуется изменение частоты вращения, то использование асинхронных двигателей с частотным преобразователем является приоритетным из-за большего кпд таких двигателей. Цель работы – создание математической модели асинхронного двигателя в среде ansys Maxwell для сравнения разных материалов обмотки короткозамкнутого ротора. Данная цель обусловила необходимость решения следующих задач: 1) Расчет базовой машины; 2) Выбор типов обмотки ротора; 3) Моделирование в среде ansys Maxwell. Частотный преобразователь в комплекте с асинхронным электродвигателем позволяет заменить электропривод постоянного тока. Системы регулирования скорости двигателя постоянного тока достаточно просты, но слабым местом такого электропривода является электродвигатель. Он дорог и ненадежен. При работе происходит искрение щеток, под воздействием электроэрозии изнашивается коллектор.  Такой электродвигатель не может использоваться в запыленной и взрывоопасной среде. Асинхронные электродвигатели превосходят двигатели постоянного тока по многим параметрам: они просты по устройству и надежны, так как не имеют подвижных контактов. Они имеют меньшие по сравнению с двигателями постоянного тока размеры, массу и стоимость при той же мощности. Асинхронные двигатели просты в изготовлении. Основной недостаток асинхронных электродвигателей – сложность регулирования их скорости традиционными методами (изменением питающего напряжения, введением дополнительных сопротивлений в цепь обмоток). Управление асинхронным электродвигателем в частотном режиме до недавнего времени было большой проблемой, хотя теория частотного регулирования была разработана еще в тридцатых годах. Развитие частотно-регулируемого электропривода сдерживалось высокой стоимостью преобразователей частоты. Появление силовых схем с IGBT-транзисторами, разработка высокопроизводительных микропроцессорных систем управления позволило различным фирмам Европы, США и Японии создать современные преобразователи частоты доступной стоимости.  Известно, что регулирование частоты вращения исполнительных механизмов можно осуществлять при помощи различных устройств: механических вариаторов, гидравлических муфт, дополнительно вводимыми в статор или ротор резисторами, электромеханическими преобразователями частоты, статическими преобразователями частоты.     Применение первых четырех устройств не обеспечивает высокого качества регулирования скорости, неэкономично, требует больших затрат при монтаже и эксплуатации.   Статические преобразователи частоты являются наиболее совершенными устройствами управления асинхронным приводом в настоящее время.                            III российская молодежная научная школа-конференция  «Энергетика, электромеханика и энергоэффективные технологии глазами молодежи» Секция 1. Энергоэффективные технологии в  электромеханике   120 Вследствие того, что момент в частотных преобразователях поддерживается аппаратными средствами, имеет смысл замены алюминиевой беличьей клетке, на медную. ANSOFT Maxwell / ANSYS Maxwell - это ведущее программное обеспечение для моделирования электромагнитных полей, используемое для проектирования и исследования двумерных и трехмерных моделей, типа двигателей, датчиков, трансформаторов и других электрических и электромеханических устройств различного применения. Maxwell базируется на методе конечных элементов (Finite Element Method - FEM) и точно рассчитывает статические, гармонические электромагнитные и электрические поля, а также переходные процессы в полевых задачах. Известно, что АД в момент пуска имеют две проблемы: меньший, чем номинальный, пусковой момент и большой пусковой ток, который может превышать номинальное значение тока в 5–8 раз. Также известно, что увеличение активного сопротивления обмотки ротора в момент пуска позволяет улучшить пусковые характеристики. Если не учитывать эти особенности и не вносить особые решения в конструкцию ротора (глубокий паз для реализации скин-эффекта), то плохие пусковые характеристики могут значительно усложнить возможность использования АД в электроприводах.  Рис.1. Распределение силовых линий и магнитного потока в АД с алюминиевой обмоткой ротора  Рис.2. Распределение силовых линий и магнитного потока в АД с медной обмоткой ротора III российская молодежная научная школа-конференция  «Энергетика, электромеханика и энергоэффективные технологии глазами молодежи» Секция 1. Энергоэффективные технологии в  электромеханике   121  Рис.3. Распределение силовых линий в АД с алюминиевой обмоткой ротора  Рис.4. Распределение силовых линий в АД с медной обмоткой ротора  Заключение: При использование материала с меньшим активным сопротивлением в обмотке ротора позволяет выполнить его более компактным: уменьшить длину сердечника статора и ротора в АД открытого исполнения на 7,2%, закрытого - на 20% при увеличении КПД на 1,0–3,0%. Сокращение длины машины позволяет уменьшить расход меди, электротехнической стали и изоляционных материалов, сократить трудоемкость изготовления. Уменьшенный пусковой момент номинальный момент уменьшается в 1.5-2 раза, максимальный момент, а, следовательно, и перегрузочная способность машины, увеличиваются. Уменьшение пускового момента исправляется увеличением длинны паза либо аппаратными средствами частотного преобразователя.  ЛИТЕРАТУРА 1. И. П. Копылов и др. М: Проектирование электрических машин./Энергия, 1980–496с. 2. Гурин  Я. С., Кузнецов Б. И., Проектирование серий электрических машин, -М: Энергия, 1978 – 480 с. 3. Брускин Д. Э. и др.: Справочник по электрическим машинам: в 2 т  / под общей редакцией И. П. Копылов и др. –М: Энергоатомиздат, 1988 – 456 с. : ил. Том,  Электрические машины, Ч. 1, -М: Высш. шк., 1987 – 319 с. 4. Шевченко В.В., Горюшкин Н.И., Лизан И.Я. Сравнение характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором при замене материала обмотки ротора и предложение по их улучшению // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. 2014. №12 (131).  