aalto1 untyped-item.component.html
Electromagnetic forces on eccentric rotor of cage induction machine
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Master's thesis
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Location:
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
S-17
Degree programme
Language
en
Pages
83
Series
Abstract
Induktiokoneen ilmavälin sähkömagneettiset kentät aiheuttavat sähkömagneettisia voimia roottorin ja staattorin välille.
Epäkeskeiseen roottoriin kohdistuu magneettinen vetovoima, joka vetää roottoria kauemmaksi staattorin keskeltä.
Tämä epäkeskeisyysvoima on suunnaltaan karkeasti lyhimmän ilmavälin suuntaan.
Magneettinen vetovoima lisää koneen laakerikuormitusta ja saattaa aiheuttaa epästabiilisuutta roottoridynamiikassa.
Työn päätavoite on selvittää, mistä induktiokoneen epäkeskeiseen roottoriin kohdistuva kokonaisvoima muodostuu ja mikä on voimaa tuottavien komponenttien osuus radiaalisesta kokonaisvoimasta.
Työssä tutkitaan kyllästyksen, roottorihäkin ja staattorikäämityksen rinnakkaisten haarojen vaimentavan vaikutuksen sekä koneen kuormituksen vaikutuksia radiaaliseen kokonaisvoimaan.
Työssä on kehitetty yksinkertainen parametrinen radiaalisen epäkeskeisyysvoiman malli perustuen numeeriseen laskentaan.
Työssä on tutkittu kahta erilaista epäkeskeisyyttä: aksiaalisesti symmetristä staattista epäkeskeisyyttä sekä sylinterisymmetristä ympyrämäistä kieppumisliikettä.
Radiaalinen kokonaisvoima on laskettu tietyistä radiaalisista ja tangentiaalisista ilmavälivuontiheyden aalloista, jotka kuvaavat osan kokonaisilmavälivuontiheyden paikallisesta ja ajallisesta jakaumasta.
Vuontiheysaallot on kuvattu napapariluvun, taajuuden sekä neljän Fourier-kertoimen avulla.
Johdetun kokonaisvoiman lauseke on implementoitu MATLAB ohjelmaan.
Numeeristen tulosten perusteella yksinkertainen lineaarinen malli antaa hyviä estimaatteja epäkeskeisyysvoimalle useimmissa tapauksissa.
Parametrinen malli on kehitetty radiaalisen vuontiheyden amplitudin käyttäytymisen perusteella koneen eri toimintatiloissa.
Numeeristen tulosten perusteella roottorihäkki vaimentaa spatiaalisesti pitkiä aaltoja erittäin tehokkaasti.
Myös rinnakkaishaarat vaimentavat spatiaalisessa mielessä pitkiä radiaalisia vuontiheysaaltoja.
Vaikka parametrinen voimamalli estimoi radiaalista kokonaisvoimaa melko hyvin, se soveltuu pääasiassa käytettäväksi koneisiin, joissa on rinnakkaisia haaroja staattorikäämityksessä.
Teollisissa sovelluksissa suuret induktiomoottorit on yleensä varustettu rinnakkaishaarakytkennällä.
Lisäksi tarvitaan numeerista laskentaa erityyppisten koneiden parametrien estimoimista varten.