ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Предметом исследования являются двухскоростные асинхронные двигатели типа АВЦ производства НПО «ЭЛСИБ» ПАО с двумя независимыми обмотками в статоре, предназначенные для привода главных циркуляционных насосов атомных станций, а также аналогичных механизмов в иных отраслях народного хозяйства. В статье рассмотрены частные вопросы полного цикла расчета рассматриваемой электрической машины. Предлагается метод исследования взаимного влияния обмоток статора при работе электродвигателя, базирующийся на фундаментальных положениях теории электрических машин, с применением численного моделирования. Также предложен способ выбора применяемого воздухоохладителя при тепловом расчете с учетом особенностей исследуемого типа машин. Цель исследования заключается в оптимизации полного цикла расчета вновь разрабатываемых двигателей подобного типа. Это обусловлено возникновением дополнительных нагревов в одной обмотке статора вследствие работы другой, что увеличивает трудозатраты при тепловом расчете, выражаемые в необходимости учета дополнительного источника тепла. Кроме того, имеющиеся эмпирические зависимости не в полной мере отражают всей физической картины происходящих процессов. Оригинальность исследования заключается в том, что на основе известных положений путем автоматизации модифицирован алгоритм расчета применяемого воздухоохладителя, обеспечивающего корректную защиту от последствий теплового перегрева. Показано, что путем численного моделирования можно минимизировать трудозатраты на определение учитываемых при дальнейшем тепловом расчете параметров, возникающих вследствие взаимного влияния обмоток статора выбранного типа машин. Результаты исследования апробированы в производстве НПО «ЭЛСИБ» ПАО и представлены на конкретном примере двигателя.

1. Computer modeling of coupled electromagnetic, temperature and magnetohydrodynamic fields in the induction heating and melting devices / V.B. Demidovich, I.I. Rastvorova, V.N. Timofeev, M.Y.U. Khatsayuk, A.A. Maksimov // Proceedings of the 7th International Conference on Coupled Problems in Science and Engineering, Coupled problems 2017. – Rhodes Island, Greece, 2017. – P. 1042–1049.
2. Electromechanical and energetic characteristics of system of induction heating by permanent magnets / A.I. Aliferov, R.A. Bikeev, D.S. Vlasov, V.A. Promzelev, A.E. Morev // The 17 International conference of young specialists on micro/nanotechnologies and electron devices, EDM 2016: proceedings, Altai, Erlagol, 30 June – 4 July 2016. – Novosibirsk: NSTU, 2016. – P. 518–521.
3. Aliferov A.I., Lupi S. Skin effect in toroidal conductors with circular cross-section // Compel. – 2008. – Vol. 27, N 2. – P. 408–414.
4. Aliferov A.I., Morev A.E., Promzelev V.A. Heating modes study of non-magnetic products in rotating magnetic field of permanent magnets // International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies, FarEastCon 2018. – Vladivostok, 2018. – P. 8602564.
5. Шевченко А.А. Исследование теплового состояния электрических машин при различных режимах работы / науч. рук. З.С. Темлякова // Материалы 53 Международной научной студенческой конференции (МНСК-2015). Мехатроника и автоматизация, Новосибирск, 11–17 апр. 2015 г. – Новосибирск, 2015. – С. 94.
6. Шевченко А.А. Автоматизация оценки теплового состояния воздухоохладителя асинхронного двигателя // Молодежь. Наука. Технологии (МНТК-2017): сборник научных трудов международной научно-технической конференции студентов и молодых ученых: в 4 ч., Новосибирск, 18–20 апр. 2017 г. – Новосибирск, 2017. – Ч. 3. – С. 183–185.
7. Heating calculation features at self-start of large asynchronous motor / A.A. Shevchenko, Z.S. Temlyakova, V.V. Grechkin, M.E. Vilberger // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2017. – Vol. 87. – Art. 032039. – P. 1–6. – DOI: 10.1088/1755-1315/87/3/032039.
8. The asynchronous motor start calculation with the motor soft starter / A.A. Shevchenko, Z.S. Temlyakova, V.V. Grechkin, A.A. Temlyakov // Актуальные проблемы электронного приборостроения (АПЭП-2018): труды XIV международной конференции, Новосибирск, Новосибирск, 2–6 окт. 2018 г.: в 8 т. – Новосибирск, 2018. – Т. 1, ч. 5. – C. 410–412.
9. Lupi S., Forzan M., Aliferov A. Induction and direct resistance heating: theory and numerical modeling: monograph. – Heidelberg: Springer, 2015. – 370 p. – DOI: 10.1007/978-3-319-03479-9.
10. Шевченко А.А., Темлякова З.С., Гречкин В.В. Автоматизация расчета самозапуска двухскоростных асинхронных машин на основе применения языка программирования JavaScript // Автоматизированный электропривод и промышленная электроника: труды 7 Всероссийской научно-практической конференции, Новокузнецк, 23–24 нояб. 2016 г. – Новокузнецк, 2016. – С. 219–221.
11. Бухгольц Ю.Г., Тюков В.А., Честюнина Т.А. Основы аэродинамических и тепловых расчетов в электромеханике. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2008. – 194 с.
12. Филиппов И.Ф. Вопросы охлаждения электрических машин. – М.; Л.: Энергия, 1964. – 334 с.
13. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. – М.: Высшая школа, 1996. – 639 с.
14. ГОСТ IEC 60034-1–2014. Машины электрические вращающиеся. Ч. 1. Номинальные значения параметров и эксплуатационные характеристики. – М.: Стандартинформ, 2015. – 92 с.
15. Борисенко А.И., Данько В.Г., Яковлев А.И. Аэродинамика и теплопередача в электрических машинах. – М.: Энергия, 1974. – 560 с.
16. Shevchenko A.A., Temlyakova Z.S. Large asynchronous machines self-running mode JavaScript-based computer-aided design // 11 International forum on strategic technology (IFOST 2016): proceedings, Novosibirsk, 1–3 June 2016. – Novosibirsk, 2016. – Pt. 2. – P. 133–135. – DOI: 10.1109/ifost.2016.7884210.