Comisia de atestare
Comisia de acreditare
Comisiile de experţi
Dispoziţii, instrucţiuni
Acte normative
Nomenclator
Instituţii
Consilii
Seminare
Teze
Conducători de doctorat
Deţinători de grad
Doctoranzi
Postdoctoranzi
CNAA logo

 română | русский | english

CNAA / Teze / 2009 / iunie /

Convertizoare electroenergetice speciale


Autor: Ambros Tudor
Gradul:doctor habilitat în tehnică
Specialitatea: 05.09.01 - Electromecanică, maşini electrice, sisteme de acţionare, aparate şi dispozitive electrice
Anul:2009
Instituţia:

Statut

Teza a fost susţinută pe 17 iunie 2009 în CSS
şi aprobată de CNAA pe 1 octombrie 2009

Autoreferat

Adobe PDF document3.18 Mb / în română

Adnotare

Lucrarea este dedicată problemelor de cercetări teoretice, experimentale şi metodologice efectuate în domeniul convertizoarelor electroenergetice speciale produse şi propuse pentru producerea în serie din materiale recondiţionate, materiale noi electrotehnice şi materiale magnetice cu parametri magnetici ridicaţi în vederea reducerii costului şi materialului activ şi constructiv, şi ridicării eficienţii consumului sau producerii energiei electrice. În lucrare s-au constatat noi domenii de aplicaţie ale convertizoarelor electroenergetice, pentru antrenarea mecanismelor maşinilor de uz casnic, pentru acţionarea pompelor centrifuge ermetizate, pentru convertirea energiei mecanice în energie electrică în sistemele regenerabile de energie. În lucrare este propusă soluţia elaborării transformatoarelr de sudare elaborată la respectarea corelaţiei dintre dimensiunile geometrice ale materialului recondiţionat şi parametrii transformatorului de sudare fără deşeuri la producerea în serie.

Este descrisă şi analizată o nouă clasă de motoare asincrone de construcţie axială trifazate şi monofazate respectiv ermetizate şi de uz casnic. Sunt descrise metode experimentale de cercetare şi modelare a cimpului magnetic în regim staţionar de funcţionare. Sunt constatate performanţele acestei clase de motoare axiale la cuplarea mecanică cu anumite maşini şi mecanisme de lucru.

În lucrare, de asemenea, sunt prezentate metodele de calcul electromagnetic şi modelării matematice a proceselor tranzitorii. S-a înaintat o nouă concepţie de obţinere a cîmpului magnetic învîrtitor în motoarele monofazate fără aplicarea elementului suplimentar de defazaj, sunt descrise procesele de pornire la aplicarea modelării matematice şi modelării cîmpului magnetic.

În lucrare sunt analizate diverse variante constructive de motoare ermetizate folosite pentru antrenarea pompelor centrifuge ermetizate. În acest context sa propus de utilizat motoare sincrone cu magneţi permanenţi pentru majorarea puterii, în dimensiunile motorului sincron, şi reducerea materialului electrotehnic şi constructiv folosit la producerea acestor tipuri de motoare. În lucrare sunt prezentate noi elemente teoretice şi rezultate experimentale, în baza cărora sa elaborat metoda de calcul proiectare, cu aplicaţia modelării matematice în axele d şi q şi modelării cîmpului magnetic, sa optimizat procesul de pronire şi întrare în sincronism a motorului sincron.

Lucrarea se încheie cu descrierea unor soluţii de utilizare a generatoarelor cu magneţi permanenţi, de construcţie axială, propuse pentru aplicaţie în sistemele surselor regenerabile de energie, în vederea simplificării tehnologiei de producere a acestor generatoare.

Cuprins


CAPITOLUL 1. Convertizoare electrice speciale
  • 1.1. Transformatoare de mică putere
  • 1.2. Transformatoare monofazate de sudare
  • 1.3. Ecuaţiile transformatorului de sudare în regim staţionar de funcţionare
  • 1.4. Condiţii de aprindere şi caracteristicile arcului electric
  • 1.4.1. Procese în arcul electric
  • 1.4.2. Caracteristicile arcului electric
  • 1.5. Influenţa construcţiei miezului sistemului magnetic şi dispunerii înfăşurărilor asupra câmpului magnetic
  • 1.6. Dimensionarea sistemului magnetic şi a înfăşurărilor transformatorului de sudare manuală
  • 1.7. Procese tranzitorii în transformatorul de sudare
  • 1.7.1. Ecuaţiile operaţionale ale transformatorului de sudare
  • 1.8. Studiul câmpului magnetic al transformatorului de sudare cu aplicaţia metodei elementelor finite
  • 1.8.1. Câmpul magnetic pentru diverse scheme constructive şi regimuri de funcţionare
  • 1.8.2. Calculul tabloului câmpului magnetic pentru diverse scheme constructive ale sistemului magnetic
  • 1.8.3. Determinarea inductivităţilor totale mutuale şi de dispersie cu aplicaţia metodei elementelor finite.
  • 1.9. Elemente de proiectare ale transformatorului de sudare
  • Concluzii

CAPITOLUL 2. Convertizoare electromecanice trifazate cu flux magnetic axial
  • 2.1. Motoare electrice trifazate cu flux axial
  • 2.2. Studiul şi analiza schemelor constructive de maşini electrice cu flux magnetic axial
  • 2.3. Corelarea dintre dimensiunile de bază ale maşinilor electrice clasice şi ale maşinilor electrice cu flux axial
  • 2.3.1. Particularităţile constructive şi de calcul ale înfăşurărilor maşinii axiale
  • 2.3.2.Determinarea forţelor de interacţiune dintre stator şi rotor
  • 2.4. Metode de studiu experimental al câmpului magnetic al motorului asincron trifazat axial
  • 2.4.1. Modelarea câmpului magnetic al maşinii asincrone axiale
  • 2.5. Metoda calculului electromagnetic al motorului axial cu două rotoare
  • 2.5.1. Determinarea dimensiunilor geometrice de bază
  • 2.5.2. Dimensiunile geometrice şi înfăşurarea rotorului
  • 2.5.3. Particularităţile calcului circuitului magnetic şi al curentului
  • de magnetizare
  • 2.5.4. Parametrii înfăşurărilor statorice şi rotorice
  • 2.5.5. Pierderile magnetice mecanice şi electrice
  • 2.5.6. Calculul caracteristicilor de funcţionare
  • 2.6. Modelarea matematică a motorului asincron trifazat axial
  • Concluzii

CAPITOLUL 3. Convertizoare electromecanice monofazate cu flux magnetic axial
  • 3.1. Motoare asincrone monofazate cu flux magnetic axial
  • 3.2. Analiza schemelor constructive de motoare monofazate axiale
  • 3.3. Determinarea pasului variabil al zonei de dantură în maşinile electrice cu flux axial
  • 3.4.Particularităţile calculului electromagnetic al motorului asincron monofazat axial cu un rotor
  • 3.4.1. Determinarea dimensiunilor geometrice de bază
  • 3.4.2. Parametrii statorului şi rotorului
  • 3.4.3. Rezistenţa înfăşurării rotorice
  • 3.4.4. Calculul curentului de mers în gol
  • 3.4.5. Calculul pierderilor motorului
  • 3.4.6. Calculul înfăşurării auxiliare
  • 3.4.7. Regimul de pornire al motorului axial cu un rotor
  • 3.5. Optimizarea procesului de pornire al motorului asincron monofazat axial
  • 3.5.1. Modelul matematic al motorului monofazat axial
  • 3.5.3. Calculul parametrilor
  • 3.6. Calculul termic al motorului monofazat cu un rotor
  • 3.6.1. Rezistenţa izolaţiei conductorilor din crestătură
  • 3.7. Calculul electromagnetic al motorului monofazat cu două rotoare
  • 3.7.1 Determinarea dimensiunilor geometrice de bază
  • 3.7.2. Parametrii statorului
  • 3.8. Сâmpul magnetic în maşinile asincrone axiale cu un rotor
  • 3.8.1. Calculul câmpului magnetic în motoarele asincrone axiale bifazate
  • 3.9. Concluzii

CAPITOLUL 4. Convertizoare electromecanice cu o singură fază
  • 4.1. Motoare asincrone cu o singură fază pe stator
  • 4.1.1. Metode de compensare a succesiunii inverse în motoarele asincrone monofazate
  • 4.1.2. Pornirea motoarelor asincrone cu o singură fază
  • 4.2. Modelul fizic al motorului monofazat cu o singură fază cu perii magnetice
  • 4.2.1. Reglarea vitezei motorului asincron cu o singură fază
  • 4.3. Modelarea pornirii motorului cu o singură fază
  • 4.3.1. Modelul matematic al motorului asincron cu sistemul magnetic asimetric
  • 4.3.2. Optimizarea procesului de pornire al motorului cu sistemul magnetic asimetric
  • 4.4. Modelul matematic al motorului asincron cu o singură fază şi perii magnetice
  • 4.4.1. Modelul matematic generalizat al motorului cu o singură fază
  • 4.4.2. Rezultatele calculului motorului asincron cu
  • o singură fază
  • 4.5. Calculul câmpului magnetic
  • Concluzii

CAPITOLUL 5. Convertizoare electromecanice ermetizate şi de uz general
  • 5.1. Motoare electrice speciale de acţionare a pompelor centrifuge
  • 5.2. Motoare sincrone ermetizate cu magneţi permanenţi
  • 5.3. Scheme constructive elaborate în baza motorului asincron serie
  • 5.4. Particularităţile calculului electromagnetic
  • 5.4.1. Particularităţile de calcul ale procesului de pornire
  • 5.5. Determinarea unghiului de sarcină al motorului sincron cu magneţi permanenţi
  • 5.6. Modelul matematic al motorului ermetizat cu magneţi
  • permanenţi
  • 5.7. Metode analitice de soluţionare a ecuaţiilor câmpului magnetic
  • 5.7.1. Metoda elementelor finite în descrierea câmpului magnetic în motoarele sincrone cu magneţi permanenţi
  • 5.7.2. Modelarea câmpului magnetic al motorului asincron serie
  • 5.7.3. Modelarea câmpului magnetic al motorului sincron cu magneţi permanenţi în regim de pornire
  • 5.8. Rezultatele încercărilor experimentale ale motoarelor sincrone realizate în baza motorului asincron
  • 5.9. Succesiunea şi particularităţile calculului electromagnetic al motorului sincron cu magneţi permanenţi
  • 5.10. Determinarea parametrilor înfăşurării statorice
  • 5.11. Calculul dimensiunilor zonei de dantură si a întrefierului
  • 5.12. Întrefierul şi polii rotorului
  • 5.13. Parametrii magneţilor permanenţi
  • 5.14. Parametrii înfăşurării statorice
  • 5.15.Calculul caracteristicii de magnetizare a circuitului magnetic
  • 5.16. Calculul caracteristicii de demagnetizare a magnetului permanent
  • 5.17. Determinarea reactanţei indusului
  • 5.18. Calculul dimensiunilor înfăşurării de pornire
  • 5.19. Masa materialelor active
  • 5.20. Pierderile şi randamentul
  • 5.21. Calculul caracteristicilor de funcţionare
  • Concluzii
CAPITOLUL 6. Convertizoare electroenergetice cu magneţi permanenţi
  • 6.1. Generatoare electrice cu magneţi permanenţi şi flux magnetic axial
  • 6.1.1. Particularităţile constructive ale generatoarelor axiale
  • 6.2. Generatoare sincrone cu poli magnetici de diversă configuraţie
  • 6.3. Modelul matematic al generatorului axial trifazat cu dublu rotor
  • 6.4. Generatorul sincron cu magneţi permanenţi cu două faze
  • 6.5. Modelul matematic al generatorului sincron axial cu premagnetizarea sistemului magnetic
  • 6.6. Câmpul magnetic în generatoarele axiale cu magneţi permanenţi
  • Concluzii
  • Sinteza rezultaltelor obţinute
  • Concluzii finale şi recomandări
  • Bibliografie