Проанализированы области применения двигателей с двухслойными роторами, изложен отработанный инженерный метод расчета двигателей с двухслойным ротором. Предложены рекомендации по уменьшению добавочных потерь в массивном роторе, детально описана технология получения материалов с необходимыми магнитными и электрическими свойствами для массивного ротора. Рассмотрена работа двигателей с двухслойным ротором в динамическом и продолжительном режимах, конструкция и технология изготовления двухслойных роторов различного исполнения.

Рассмотрены свойства асинхронного короткозамкнутого двигателя с массивными V-образными ферромагнитными пластинами, которые размещены в позах ротора примерно на глубине проникновения электромагнитной волны в алюминиевые стержни обмотки ротора при пуске двигателя и делят эти стержни на две части.

Досліджено фізичні процеси та ефекти в асинхронному двигуні з внутрішньою ємнісною компенсацією реактивної потужності, зокрема, вплив числа фаз обмотки статора на ефективність двигуна, спільну дію двох МРС напівобмоток фази статора з різною просторовою та часовою орієнтацією струмів, а також підмагнічувальну дію ємнісного струму в компенсованому двигуні. Розроблено математичну модель асихронного двигуна з внутрішньою ємнісною компенсацією реактивної потужності з урахуванням його особливостей. Вивчено електромеханічні процеси перетворення електричної енергії у механічну в асинхронному двигуні з внутрішньою ємнісною компенсацією реактивної потужності.

Разработана и экспериментально апробирована трехмерная полевая математическая модель устройства контроля и диагностики короткозамкнутой обмотки ротора. Сравнены расчетные данные, полученные двух- и трехмерной полевой моделью, с данными эксперимента. Сформулированы перспективы применения рассматриваемого устройства.

Приведено определение значения максимального превышения температуры обмотки ротора, что необходимо для создания комбинированной тепловой защиты короткозамкнутых асинхронных двигателей с глубоким пазом ротора, путем выбора экспонент с постоянной времени и вектором вековой матрицы имеющих наибольший вес в составе температуры ротора.

Впервые представлено общетеоретическое решение задачи векторного управления угловой скоростью асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в условиях действия постоянного неизмеряемого момента нагрузки при обеспечении максимизации соотношения момент - ток в статических режимах. Доказано, что нелинейная система, состоящая из подсистемы управления механическими координатами и подсистемы отработки и оценивания электрических координат, обладает свойством локальной экспоненциальной устойчивости. Выполнены экспериментальные исследования, результаты которых совпадают с математическим моделированием и подтверждают возможность практической реализации синтезированного алгоритма.

The synthesis of RMS voltage control system in the stator circuit of squirrel cage induction machine based on the linear criterion of "optimum magnitude" by C. Kessler 'a was performed. The squirrel cage induction machine was operating as a generator in autonomous (isolated) network. Induction machine is driven by an induction machine supplied from the inverter, which simulates the low pressure head water turbine. Synthesis process of the control system was supported by experimental studies of this system.

Рассмотрено дальнейшее совершенствование методов идентификации параметров эквивалентных схем замещения глубокопазных асинхронных электродвигателей на основе экспериментальных данных. Предложенный метод основан на использовании данных регистрации величин фазных токов и напряжений, скольжения в режимах прямого пуска и работы при различной загрузке механизма. Учет вытеснения тока в обмотке ротора для промежуточных скольжений выполнен с помощью гиперболических зависимостей для эквивалентного прямоугольного паза. Для повышения точности расчета динамических режимов предложено ветвь намагничивания представлять в виде отдельного активно-индуктивного контура, аналогичного контуру ротора.

Надано математичну модель асинхронного двигуна з масивним феромагнітним ротором з урахуванням зовнішніх кіл. Двигун надано у вигляді польової моделі. Показано результати моделювання пуску й реверсу асинхронного двигуна з урахуванням часу замикання контактів контакторів за реверсу. Математична модель надає змогу досліджувати як симетричні, так і несиметричні режими роботи двигуна.

Розглянуто особливості алгоритмів керування матричними перетворювачами з розширеним діапазоном регулювання вхідної реактивної потужності. Досліджено пульсації моменту асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором під час керування від матричного перетворювача з розширеним діапазоном регулювання вхідної реактивної потужності. Проаналізовано роботу алгоритмів та одержано якісні показники пульсацій моменту.

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.

Рассмотрено совершенствование релейной защиты низковольтных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, применяемых в системе собственных нужд электрических станций. Предложена микропроцессорная защита асинхронной машины, включающая в себя помимо стандартных защит, тепловую защиту, основанную на косвенном определении эквивалентной температуры нагрева электродвигателя по данным замера текущего значения активных входных сопротивлений в горячем и холодном состояниях.

Розв'язано проблему підвищення ефективності електромагнітного контролю стрижнів короткозакненого (КЗ) ротора завдяки використанню ферозондового методу для визначення місця розташування дефекту стрижня роторної обмотки та ступеня його потоншення. Розроблено математичну модель взаємодії магнітного та електромагнітного полів зі стрижнем ротора. Для кількісного визначення параметрів дефекту стрижня КЗ ротора та для врахування взаємного впливу стрижнів один на одного в електромагнітному полі розроблено математичну модель, яка дозволила визначати величину потоншення стрижня, починаючи з 2 % від його перетину. Запропоновано проводити процедуру контролю стрижнів КЗ ротора в два етапи. За прискореного контролю виявляються дефектні стрижні. На етапі повного контролю визначається місце розташування дефекту та ступінь потоншення стрижня. Для відстроювання від нерівності поверхні ротора в схемі використовується поріг чутливості, що змінюється. З метою виключення впливу феромагнітної перемички над пазом запропоновано конструкцію пристрою намагнічування розімкненого типу з котушками Гельмгольца, що створюють постійне магнітне поле з неоднорідністю в зоні контролю 3 - 5 %.

Получены параметрические преобразователи для пуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, за счет которых происходит ограничение пускового тока в обмотках двигателя без искажения гармонического состава потребляемого из сети тока с одновременной компенсацией реактивной мощности. Построены математическая модель и макетный образец, проведены математические и физические эксперименты, выполнен анализ полученных результатов, сделаны выводы.

Мета роботи - розробка алгоритму для функціонування системи діагностування та захисту низьковольтних асинхронних електродвигунів (АЕД) з короткозамкненим ротором і його адаптація для конкретних типів електродвигунів. Запропонований алгоритм може бути основою для побудови системи безперервного та неруйнівного діагностування АЕД. Наявність мікропроцесорного комплексу в системі діагностування надасть можливість оперативно адаптувати алгоритм і параметри системи під параметри конкретного типу АЕД.

Рассмотрены вопросы работы асинхронных двигателей (АД) с короткозамкнутым ротором в условиях некачественной электроэнергии. Проанализированы существующие математические модели АД, работающего в указанных условиях, приведены их достоинства и недостатки. Выявлены модели, которые отражают влияние отдельных показателей качества питающего напряжения на работу электромеханического преобразователя.

Розглянуто основні питання проектування електричних машин. Описано конструкцію та принципи дії асинхронних машин. Подано інформацію про оптимальне проектування таких машин. Надано відомості про моделювання асинхронних машин.

Доведено можливість електромагнітної редукції, виводяться диференціальні рівняння рівноваги напруг та моментів, які утворюють математичну модель дугостаторного двигуна з короткозамкненим ротором.

Обгрунтовано отримані аналітичні співвідношення для визначення електромагнітного моменту дугостаторного асинхронного електричного двигуна з короткозамкненим ротором.

Удосконалено метод визначення за каталоговими даними параметрів двох заступних схем глибокопазних асинхронних двигунів. У першій схемі для врахування скінефекту ротор представлено одним контуром із залежними від ковзання активним і індуктивним опорами, а у другій - двома паралельно з'єднаними контурами з постійними і незалежними від ковзання опорами. Метод базується на ітераційному чисовому розв'язку рівнянь для струмів і моментів, залежних від параметрів схем і забезпечує в обох схемах збіг каталогових і розрахункових даних за ковзань - номінального та рівного одиниці, проте за інших ковзань виявлено характерні спотворення характеристик струму статора і моменту. Для їх усунення запропоновано нову заступну гібридну схему з двома контурами на роторі, опори кожного з яких є функціями ковзання і визначаються за допомогою усереднення параметрів раніше розглянутих заступних схем. Наведено приклади, які підтверджують ефективність гібридної схеми.