Výpočet optimálního magnetického toku asynchronního motoru pro minimalizaci ztrát se zohledněním teplotních vlivů

Abstract

Tato práce se zabývá výpočtem optimálního magnetického toku asynchronního motoru za účelem minimalizace ztrát v libovolně zvoleném pracovním bodě v širokém rozsahu otáček a momentu. V práci je provedena přesná identifikace parametrů náhradního zapojení. U parametrů náhradního zapojení je uvažováno, že nejsou konstantní, ale závislé na vybraných veličinách. V práci je dále vytvořen tepelný model stroje, díky kterému je možné při veškerých výpočtech zajistit znalost příslušných správných hodnot odporu statorového vinutí a odporu rotorové klece. S využitím přesného náhradního zapojení a tepelného modelu je následně vytvořen vázaný model asynchronního motoru. Jedná se o velmi přesný model stroje, který zohledňuje vzájemnou interakci elektromagnetických a tepelných dějů ve stroji. Vytvořený vázaný model pak tvoří základ algoritmu pro hledání optimálních hodnot spřaženého magnetického toku. Hodnoty vypočteného optimálního toku jsou experimentálně ověřeny a je dosaženo velmi dobrých shod teoretických výpočtů s experimentálními měřeními.

This thesis deals with a calculation of optimum stator flux linkage of an induction motor in order to minimize losses at an arbitrarily chosen operating point over a wide range of speed and torque. An accurate identification of the parameters of the equivalent circuit is carried out in this work. The parameters of the equivalent circuit are considered to be not constant but dependent on the selected quantities. A thermal model of the machine is also created in the thesis which makes it possible to find out correct values of the stator winding resistance and rotor cage resistance in all calculations. A coupled model of the induction motor is subsequently developed using the improved equivalent circuit and the thermal model. This is a very accurate model of the machine that takes into account the interaction of electromagnetic and thermal processes in the machine. The coupled model forms then the basis of an algorithm for finding the optimum values of flux linkage. The values of the calculated optimal flux linkages are experimentally verified and a very good agreement between the theoretical calculations and experimental measurements is achieved.