[iiv 17]

Добрый день,

 

запутался в одном теоретически-практическом вопросе.

 

Пусть

 

* есть сферический конь в вакууме, то есть обычный трехфазный трехобмоточный асинхронный двигатель,

* сопротивление каждой обмотки - R Ом,

* намотка проводом такова, что ничего не пробьется в диапазоне до 1000В,

* двигатель уже разогнался до 1400 об/минуту при 50Гц частоте переключения обмоток (опять сферический конь, но надо хоть что-то предположить),

* на валу есть какая-то нагрузка, такая, что обороты всегда 1400об/минуту, а нагрузка подстраивается увеличиваясь или уменьшаясь под мощность, снимаемую с вала,

* у нас имеется ток I и напряжение U, а с вала снимается W Ватт,

* ротор мотора идеален, и в нем практически отсутствует нагрев.

 

Скажите, пожалуйста, верно ли утверждение, что U*I - R*I*I = W, при U<1000В.

 

Вопрос возник от того, что я пытаюсь моделировать такой мотор с помощью конечных элементов, и смотреть такую зависимость, но получаемая сила, снимаемая с вала как-то не сильно коррелирует с моим утверждением, из-за этого я ищу ошибку либо в своих суждениях, либо в задании геометрии и исходных параметров при моделировании.

 

Спасибо!

 

ИИВ

[AlexandrY 2]

Скажите, пожалуйста, верно ли утверждение, что U*I - R*I*I = W, при U<1000В.

 

А где учитывается cos φ?

[VladKot 6]

Скажите, пожалуйста, верно ли утверждение, что U*I - R*I*I = W, при U<1000В.

 

А где учитывается cos φ?

 

А где учитывается кпд(коэффициент полезного действия) и корень из 3(~1,73)?

[iiv 17]

Спасибо за уточнения.

 

Да, конечно предполагается чистый синус на обмотках.

 

КПД, как ожидаю, при отсутствии потерь на нагрев ротора, паразитных индуктивностей обмоток, скин эффекта может определять с только омическим сопротивлением обмоток.

 

Да, конечно, так как тайм-домейн моделирование, интегрирую произведение тока на напряжение, и корень из 3 там учитывается.

 

То есть более точно, вопрос по поводу формулы

 

$\int_0^{1/50} I(t) U(t) - R I(t)^2 - W(t) dt = 0$

 

Еще уточнение, подразумеваю, что потери на нагрев обмоток значительно меньше вкачиваемой в мотор мощности.

[AlexandrY 2]

Да, конечно, так как тайм-домейн моделирование, интегрирую произведение тока на напряжение, и корень из 3 там учитывается.

 

Насчет корня из 3-х это был намек на то, что неясно линейное или фазное напряжение у вас в формуле.

И вообще что не сходится: корреляция,т.е. характер кривых или просто абсолютные значения, а кривые одинаковые

[iiv 17]

И вообще что не сходится: корреляция,т.е. характер кривых или просто абсолютные значения, а кривые одинаковые

 

во, самое главное-то не сказал :( спасибо за подсказку!

 

Ток хорошо с мощностью коррелирует и при малых напряжениях все совпадает.

 

А вот напряжение - не совсем, то есть при одинаковом токе при линейном росте напряжения начиная примерно со 100 В имеется что-то около корня квадратного, вместо линейной зависимости.

[AlexandrY 2]

А вот напряжение - не совсем, то есть при одинаковом токе при линейном росте напряжения начиная примерно со 100 В имеется что-то около корня квадратного, вместо линейной зависимости.

 

А как вы добиваетесь того чтобы и ток и скорость вращения оставались стабильными при изменении напряжения?

[iiv 17]

А как вы добиваетесь того чтобы и ток и скорость вращения оставались стабильными при изменении напряжения?

минимизатором поверх максвелловской решалки. Благо производную в каждой точке по входным параметрам можно почти забесплатно посчитать (там у меня метод Бауера-Штрассена встроен) то минимум отклонения от заданных значений (то есть фиксированная скорость вращения и ток) за 7-8 итераций обычно сходится.

 

Думаю, что все-таки все-таки собака порылась в нагреве ротора при высоких напряжениях. Чисто технически эти потери мне сложно сейчас вычислить без заведения дополнительный границ.

[AlexandrY 2]

минимизатором поверх максвелловской решалки. Благо производную в каждой точке по входным параметрам можно почти забесплатно посчитать (там у меня метод Бауера-Штрассена встроен) то минимум отклонения от заданных значений (то есть фиксированная скорость вращения и ток) за 7-8 итераций обычно сходится.

 

Думаю, что все-таки все-таки собака порылась в нагреве ротора при высоких напряжениях. Чисто технически эти потери мне сложно сейчас вычислить без заведения дополнительный границ.

 

Что-то это мне ни о чем не сказало.

А можно проще, какие физические параметры модели меняются во время этой "минимизации" ?

[iiv 17]

А можно проще, какие физические параметры модели меняются во время этой "минимизации" ?

 

Примерно так:

 

имеем фиксированную скорость вращения, и графики I(t), U(t), W(t)

 

Скалируем U(t) на новое искомое значение и ищем коэффициент скалировки W(t), такой, чтобы после прохода ротора на один оборот не было разгона или торможения. В качестве начального приближения для вычисления скалировки мощности использую тот же коэффициент, что и по напряжению. При малых напряжениях он практически сразу и угадывается, а при больших, этот скалируюжий коэффициент приходится уменьшать, то есть КПД падает.

[AlexandrY 2]

Примерно так:

 

имеем фиксированную скорость вращения, и графики I(t), U(t), W(t)

 

Скалируем U(t) на новое искомое значение и ищем коэффициент скалировки W(t), такой, чтобы после прохода ротора на один оборот не было разгона или торможения. В качестве начального приближения для вычисления скалировки мощности использую тот же коэффициент, что и по напряжению. При малых напряжениях он практически сразу и угадывается, а при больших, этот скалируюжий коэффициент приходится уменьшать, то есть КПД падает.

 

А еще проще можно?

В каком программном пакете все это делаете?

"скалировка" - это что?

 

 

[iiv 17]

А еще проще можно?

с радостью, да только не знаю как :)

 

В каком программном пакете все это делаете?

 

EMMaxwell - Максвелловская решалка от Элегантной Математики, это почти Эдиссоновская решалка Боша, только багов поменьше и пошустрее, а так, всяко одна и та же команда писала.

 

Так как я тоже принимал участие в написании этого пакета, то могу залезть в любую подпрограмму, и, при необходимости, видоизменить отпринтовать.

 

"скалировка" - это что?

 

умножение на число, скаляр.

 

PS: суть да дело, похоже найдена проблема - отпринтовал входящие поля в роторе - на них-то похоже много энергии рассеивается. То есть проблема в нагреве ротора была.

 

PPS: из-за математического образования сам не всегда хорошо чувствую физику, поэтому, иногда задаю глупые с точки зрения физиков и инженеров вопросы, аз что прошу покорнейше простить уважаемую аудиторию.

 

Спасибо!

 

ИИВ

[Voldemari4 0]

А вы не пробовали использовать традиционный подход, вот на всякий случай прикладываю страничку из книги Фираго "Теория электропривода"

[AlexandrY 2]

А вы не пробовали использовать традиционный подход, вот на всякий случай прикладываю страничку из книги Фираго "Теория электропривода"

 

Тут это не подойдет поскольку рассказывает про реальные двигатели.

 

А здесь само-трансформирующаяся модель сохраняющая ток и скорость постоянными. Было сразу ясно, что нелады с законом сохранения энергии.

 

Кстати про программку EMMaxwell гугль похоже ничего не знает.

[iiv 17]

Кстати про программку EMMaxwell гугль похоже ничего не знает.

Значит еще не стырили :) Решалка Эдисон тоже очень не на раз гуглом находится, хотя им весь бошевский исследовательский отдел моторы и клапаны считает.