JP2007295725A - 三相誘導電動機の過渡現象解析方法および過渡現象解析プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】磁性楔32の飽和によって固定子スロット11の漏れリアクタンスが減少する影響または、回転子導体の飽和によって回転子スロットの漏れリアクタンスが減少する影響を反映させて、電圧・電流方程式および電動機の運動方程式の解を求める。その際に、所定の精度が得られるまで繰り返し計算を行なう。固定子楔の飽和の影響は、磁性楔の透磁率の変化として表わし、回転子導体の飽和の影響は、飽和によって回転子スロットの開口部の大きさが実際の大きさよりも広くなったように表わすことによって表現する。また、負荷反抗トルクを、負荷機械の運動方程式によって計算して求めてもよい。
【選択図】図1
Description
ここで、ω0は同期角速度、ωは誘導電動機角速度である。
Ea, Eb, Ec: 三相固定子瞬時電圧
ea, eb, ec: 三相回転子瞬時電圧
Ia, Ib, Ic: 三相固定子電流
ia, ib, ic :三相回転子電流
Ls: 固定子漏れインダクタンス
Lr: 回転子漏れインダクタンス
Rs: 固定子巻線抵抗
Rr: 回転子導体抵抗
ω:電動機回転角速度
Xm: 励磁リアクタンス
Xs: 固定子漏れリアクタンス
Xr: 回転子漏れリアクタンス
P : 極数
f : 電源周波数
Xslo1: 固定子スロットの漏れリアクタンス
Xend1: 固定子コイルエンド部の漏れリアクタンス
Xzig: ジグザグ漏れリアクタンス
A: 電気設計によって決まる係数
d: 導体深さ (図1参照)
Z: 絶縁厚み (図1参照)
μs: 磁性楔の比透磁率で一定値 とする。
Xslo2: 回転子スロット漏れリアクタンス
Xend2: 回転子端部漏れリアクタンス
Xzig: ジグザグ漏れリアクタンス
B: 電気設計で決定される値
また、Kg2は回転子スロットのカ−タ係数であり、カ−タ係数Kg2は次式で表わされる。
a1: 回転子スロット開口部深さ (図2参照)
a2: 回転子スロット傾斜部深さ (図2参照)
b1: スロット開口部幅 (図2参照)
b2: スロット底幅 (図2参照)
d : 回転子導体部深さ (図2参照)とする。
TM : 電動機発生トルク
TL : 負荷反抗トルク
JM : 電動機慣性
JL : 負荷慣性
KM : 電動機と負荷機械の間のねじりバネ定数
θM : 電動機のねじり角
θL : 負荷機械のねじり角
2…回転子鉄心
3…回転子スロット(溝)
11…固定子スロット
12…間隙
13…間隙
31…固定子コイル
32…磁性楔
Claims (14)
- 環状の固定子と、その固定子内で回転可能に配置された回転子とを有する三相かご形誘導電動機の過渡現象を解析する解析方法であって、
前記固定子は、内周側に複数の固定子スロットが形成された鉄心と、前記固定子スロット内に挿入されて三相交流が供給される固定子コイルと、前記固定子スロットの前記固定子コイルよりも開口部側に挿入された磁性楔と、を有し、
当該解析方法は、前記磁性楔の飽和によって固定子スロットの漏れリアクタンスが減少する影響を反映させて、電圧・電流方程式および電動機の運動方程式の解を求めること、
を特徴とする三相誘導電動機の過渡現象解析方法。 - 前記回転子の外周側には複数の回転子スロットが形成され、前記回転子スロット内に回転子導体が挿入されており、
当該解析方法は、前記回転子導体の飽和によって回転子スロットの漏れリアクタンスが減少する影響を反映させて、前記電圧・電流方程式および電動機の運動方程式の解を求めること、
を特徴とする請求項1に記載の三相誘導電動機の過渡現象解析方法。 - 前記電圧・電流方程式および電動機の運動方程式の解を求めるに当たっては所定の精度が得られるまで繰り返し計算を行なうこと、を特徴とする請求項1または請求項2に記載の三相誘導電動機の過渡現象解析方法。
- (a)前記固定子コイルに与えられる三相交流の電圧と、適宜与えられた固定子スロットの漏れリアクタンス、回転数および電流の初期値とに基づいて、電圧・電流方程式によって電流を計算し、
(b)前記電流に基づいて電動機発生トルクを計算し、
(c)前記電動機発生トルクと負荷反抗トルクとに基づいて、電動機の運動方程式によって電動機軸回転速度を計算し、
(d)前記電流に基づいて固定子スロットの漏れリアクタンスを計算し、
(e)前記計算された電動機軸回転速度、電動機発生トルクおよび固定子スロットの漏れリアクタンスを用いて、所定の精度が得られるまで前記(a)から(d)までの計算を繰り返すこと、
を特徴とする請求項1に記載の三相誘導電動機の過渡現象解析方法。 - (a)前記固定子コイルに与えられる三相交流の電圧と、適宜与えられた固定子スロットの漏れリアクタンス、回転数および電流の初期値とに基づいて、電圧・電流方程式によって電流を計算し、
(b)前記電流に基づいて電動機発生トルクを計算し、
(c)前記電動機発生トルクと負荷反抗トルクとに基づいて、電動機の運動方程式によって電動機軸回転速度を計算し、
(d)前記電流に基づいて固定子スロットの漏れリアクタンスおよび回転子スロットの漏れリアクタンスを計算し、
(e)前記計算された電動機軸回転速度、電動機発生トルク、固定子スロットの漏れリアクタンスおよび回転子スロットの漏れリアクタンスを用いて、前記(a)から(d)までの計算を繰り返すこと、
を特徴とする請求項2に記載の三相誘導電動機の過渡現象解析方法。 - 前記磁性楔の飽和によって固定子スロットの漏れリアクタンスが減少する影響を、前記磁性楔の透磁率の変化として表わすことによって、電圧・電流方程式および電動機の運動方程式の解を求めること、
を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の三相誘導電動機の過渡現象解析方法。 - 固定子コイルを備えた環状の固定子と、その固定子内で回転可能に配置された回転子とを有する三相かご形誘導電動機の過渡現象を解析する解析方法であって、
前記回転子の外周側には複数の回転子スロットが形成され、前記回転子スロット内に回転子導体が挿入されており、
当該解析方法は、前記回転子導体の飽和の影響を回転子スロットの漏れリアクタンスに反映させて、電圧・電流方程式および電動機の運動方程式の解を求めること、
を特徴とする三相誘導電動機の過渡現象解析方法。 - 前記電圧・電流方程式および電動機の運動方程式の解を求めるに当たっては所定の精度が得られるまで繰り返し計算を行なうこと、を特徴とする請求項7に記載の三相誘導電動機の過渡現象解析方法。
- (a)前記固定子コイルに与えられる三相交流の電圧と、適宜与えられた回転子スロットの漏れリアクタンス、回転数および電流の初期値とに基づいて、電圧・電流方程式によって電流を計算し、
(b)前記電流に基づいて電動機発生トルクを計算し、
(c)前記電動機発生トルクと負荷反抗トルクとに基づいて、電動機の運動方程式によって電動機軸回転速度を計算し、
(d)前記電流に基づいて回転子スロットの漏れリアクタンスを計算し、
(e)前記計算された電動機軸回転速度、電動機発生トルクおよび回転子スロットの漏れリアクタンスを用いて、前記(a)から(d)までの計算を繰り返すこと、
を特徴とする請求項7または請求項8に記載の三相誘導電動機の過渡現象解析方法。 - 前記回転子導体の飽和の影響を、前記飽和によって前記回転子スロットの開口部の大きさが実際の大きさよりも広くなったように表わすことによって表現して回転子スロットの漏れリアクタンスに反映させて、電圧・電流方程式および電動機の運動方程式の解を求めること、
を特徴とする請求項2または請求項7ないし請求項9のいずれか一項に記載の三相誘導電動機の過渡現象解析方法。 - 前記負荷反抗トルクを、負荷機械の運動方程式によって計算して求めることを特徴とする請求項4、請求項5または請求項9のいずれか一項に記載の三相誘導電動機の過渡現象解析方法。
- 環状の固定子と、その固定子内で回転可能に配置された回転子とを有する三相かご形誘導電動機の過渡現象を解析するためにコンピュータを機能させるための過渡現象解析プログラムであって、
前記固定子は、内周側に複数の固定子スロットが形成された鉄心と、前記固定子スロット内に挿入されて三相交流が供給される固定子コイルと、前記固定子スロットの前記固定子コイルよりも開口部側に挿入された磁性楔と、を有し、
当該プログラムは、コンピュータを、
前記磁性楔の飽和によって固定子スロットの漏れリアクタンスが減少する影響を反映させて、電圧・電流方程式および電動機の運動方程式の解を求める手段、
として機能させるものであることを特徴とする過渡現象解析プログラム。 - 前記回転子の外周側には複数の回転子スロットが形成され、前記回転子スロット内に回転子導体が挿入されており、
当該プログラムは、コンピュータを、
前記回転子導体の飽和によって回転子スロットの漏れリアクタンスが減少する影響を反映させて、前記電圧・電流方程式および電動機の運動方程式の解を求める手段、
として機能させるものであることを特徴とする請求項12に記載の三相誘導電動機の過渡現象解析プログラム。 - 固定子コイルを備えた環状の固定子と、その固定子内で回転可能に配置された回転子とを有する三相かご形誘導電動機の過渡現象を解析するためにコンピュータを機能させるための過渡現象解析プログラムであって、
前記回転子の外周側には複数の回転子スロットが形成され、前記回転子スロット内に回転子導体が挿入されており、
当該プログラムは、コンピュータを、
前記回転子導体の飽和の影響を回転子スロットの漏れリアクタンスに反映させて、電圧・電流方程式および電動機の運動方程式の解を求める手段、
として機能させるものであることを特徴とする過渡現象解析プログラム。
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2006
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CN117318341B (zh) * | 2023-11-29 | 2024-03-22 | 山西电机制造有限公司 | 降低起动电流的三相异步电动机笼型转子结构及电动机 |
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