dc.contributor.author |
Губаревич, О. В.
|
|
dc.contributor.author |
Гулак, С. О.
|
|
dc.contributor.author |
Горобченко, О. М.
|
|
dc.contributor.author |
Скляренко, І. Ю.
|
|
dc.date.accessioned |
2020-09-28T07:13:26Z |
|
dc.date.available |
2020-09-28T07:13:26Z |
|
dc.date.issued |
2020 |
|
dc.identifier.uri |
http://ir.stu.cn.ua/123456789/19871 |
|
dc.description |
Губаревич, О. В. Уточнений підхід до розрахунку втрат тягового двигуна пульсуючого струму / О. В. Губаревич, С. О. Гулак, О. М. Горобченко, І. Ю. Скляренко // Технічні науки та технології. - 2020. - № 1 (19). - С. 206-227. |
en_US |
dc.description.abstract |
Актуальність теми дослідження. Для визначення ККД і втрат у тяговому двигуні існує багато розрахункових методик, рекомендованих різними авторами. Наведені в методиках співвідношення для розрахунку деяких видів втрат мають відмінності. Крім того, рекомендуються для розрахунків різні діапазони, в яких змінюються норму
вальні коефіцієнти в однакових розрахункових формулах, що призводить до значних варіацій кінцевих результатів.
Для попередньої, якісної оцінки, будь-яка з методик цілком відповідає вимогам завдань. Однак для прийняття технічних рішень на етапі проєктування або модернізації конструкції і, особливо, аналізу впливу живлення, режимів роботи та управління на параметри двигуна, доцільно дотримуватися єдиного підходу при обліку втрат для адекватності порівняння отриманих результатів, проведених різними дослідниками на різних математичних моделях.
Постановка проблеми. Питання аналізу й уточнення розрахунку втрат у тягових двигунах в єдиному методичному порядку, а також уявлення про рівень відмінностей, одержуваних результатів для різних розрахункових співвідношень, особливо з огляду на постійну модернізацію і активне застосування тягових двигунів пульсуючого струму на залізничному транспорті при проведенні досліджень та моделюванні.
Аналіз останніх досліджень і публікацій. Багато провідних авторів, які займалися питаннями проєктування і розрахунку тягових двигунів постійного струму, приводять співвідношення для розрахунку найбільш значущого виду втрат – основних втрат у сталі, які мають відмінності в загальному вигляді співвідношень або в деяких коефіцієнтах, а головне, відрізняються кінцевим результатом.
Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Точне визначення втрат потужності в двигунах, при існуючому стані речей являє собою задачу, в якій неможливе визначення єдино правильного результату, оскільки заводи-виробники не надають у довідковій літературі необхідну інформацію щодо методики розрахунку, а в паспортних даних вказують виміряні показники.
Мета і завдання дослідження. Метою цієї роботи є аналіз існуючих методик для розрахунку всіх видів втрат у тяговому двигуні пульсуючого струму, що дозволить уточнити порядок розрахунку й отримати значення параметрів втрат двигуна для використання їх при проведенні подальших досліджень.
Виклад основного матеріалу. У роботі проведено аналіз співвідношень із розрахунку всіх видів втрат, згідно з різними методиками, із розрахунком їх фактичних значень на прикладі конструкції тягового двигуна НБ-418К6 потужністю 740 кВт.
Висновки відповідно до статті. На підставі проведеного аналізу та розрахункових досліджень, використовуваних співвідношень і проведених розрахунків отримані значення сумарних втрат у тяговому двигуні пульсуючого струму і втрати по кожному їх виду, виконані з урахуванням реальної конструкції і властивостей використовува-
них матеріалів у двигуні НБ-418К6. Встановлено, що найбільш значущі відмінності мають співвідношення розрахунку магнітних втрат з різним урахуванням вихрових струмів у сталі. При розрахунку електричних втрат розбіжності в розрахунках можуть бути пов’язані з некоректним урахуванням фактичної робочої температури кожної
обмотки, що позначається на точності визначення їх опорів. Також проведено аналіз розрахунку додаткових і механічних втрат на прикладі зазначеного двигуна з використанням різних співвідношень. Отримані значення ККД для розглянутого тягового двигуна, що розраховані з використанням різних методик, знаходяться в межах 93,64–94,14 %. На підставі проведених розрахунків і аналізу втрат рекомендована комбінована методика для застосування та оцінки ККД при проведенні подальших досліджень тягових двигунів. Розрахунок ККД за пропонованою (комбінованою) методикою для досліджуваного двигуна становив 94,25 %. Отримані значення кожного виду втрат можуть бути прийняті за основу для проведення оцінювання адекватності моделі при імітаційному моделюванні
тягового двигуна пульсуючого струму НБ-418К6 з використанням Simulink. |
en_US |
dc.language.iso |
uk |
en_US |
dc.publisher |
Чернігів: ЧНТУ |
en_US |
dc.relation.ispartofseries |
1; |
|
dc.subject |
тяговий двигун |
en_US |
dc.subject |
пульсуючий струм |
en_US |
dc.subject |
магнітні втрати |
en_US |
dc.subject |
електричні втрати |
en_US |
dc.subject |
додаткові втрати |
en_US |
dc.subject |
сердечник якоря |
en_US |
dc.subject |
питомі магнітні втрати |
en_US |
dc.subject |
traction engine |
en_US |
dc.subject |
pulsating current |
en_US |
dc.subject |
magnetic losses |
en_US |
dc.subject |
electrical losses |
en_US |
dc.subject |
additional losses of the armature core |
en_US |
dc.subject |
specific magnetic losses |
en_US |
dc.title |
Уточнений підхід до розрахунку втрат тягового двигуна пульсуючого струму |
en_US |
dc.title.alternative |
Refined approach to the losses calculation of pulsating current traction engine |
en_US |
dc.type |
Article |
en_US |
dc.description.abstractalt1 |
Relevance of the research. To determine the efficiency and the losses of the pulsating current traction engine there are a number of calculating methods recommended by various authors. The ratios given in various methods for calculating losses have some discrepancies, moreover, it is recommended to apply different ranges of normalization coefficients that are accepted in the same calculation formulas, which however, leads to significant variations in the final results. Nevertheless, for preliminary, qualitative assessment, any of these methods fully correspond to requirements. However, in order to make technical decisions at the engineering and upgrading stage of construction, mostly, while analyzing the impact of power, operating modes and control on engine parameters, it is advisable to adhere to a unified approach when calculating losses in order to relevantly compare the results obtained by various researchers that are applying various mathematical models.
Problem setting. Issues of analysis and refinement of calculation of losses in traction engines in a single methodological order, as well as representation of the discrepancies level of the results obtained by applying different ratios, especially given the constant modernization during research and modeling of pulsating current traction engine in railway transportation.
Actual scientific researches and issues analysis. A group of leading authors who dealt with the design and calculation of DC traction motors provide the ratio for calculating the most significant type of loss - the main loss in steel. In the general form of relations or in some coefficients there are differences, and most importantly, they differ in the final result.
Uninvestigated parts of general matters defining. Accurate determination of power losses in engines, given the current state of affairs, is a task in which it is impossible to determine the only correct result. This is due to the fact that manufacturers do not provide the necessary information in the reference literature on the calculation method, and indicate the measured parameters in the passport data.
Purpose of the research. The purpose of this study is to analyze existing methods of calculations of all types of losses of pulsating current traction engine. That will clarify and put in order the procedure for calculation and obtain the values of the engine loss parameters for use in further researches.
Presentation of the main material. The analysis of ratios for the calculation of all types of losses, considered in various methods, on example of the traction engine NB-418K6 with capacity of 740 kW.
Conclusions and suggestions. Based on the analysis of ratios and calculations applied, the values of the total losses in the pulsating current traction engine and the losses for each component type are obtained, considering the real construction and properties of the materials used in the NB-418K6 engine. It has been established that the most significant differences are in the calculation of magnetic losses ratios with different allowances for eddy currents in steel. When calculating the electric losses, the discrepancies in the calculations may be due to incorrect consideration of the actual operating temperature of each winding, which affects the accuracy of determination of their resistances.
Also, was conducted an analysis of the calculation of incremental and mechanical losses based on the specified engine applying various ratios. The obtained values of the considered efficiency of the traction engine calculated using various methods,
are varying in the range of 93.64-94.14 %. Based on the calculations and loss analysis, a combined technique is recommended for subsequent application and efficiency assessment in further researches of traction engines. The values of efficiency calculation,
by combination method, for tested engine was 94.25 %. The obtained values of each type of loss can be taken as the basis for assessing the adequacy of the model during simulation of the pulsating current traction engine NB-418K6 using Simulink. |
en_US |