Аннотация
Современное развитие компонентной базы позволяет реализовывать на практике и использовать в прецизионных устройствах сравнительно новые типы электрических машин, ротор которых имеет относительно статора не одну, а три степени свободы. Такие машины, как и классические, могут быть различных типов (синхронные, асинхронные, вентильные), иметь различные конструктивные особенности, ключевым образом влияющие на их функционирование. Процесс вывода математических моделей трехстепенных электрических машин, как правило, основан на уравнении Лагранжа второго рода, одинаково применимым как к электродинамическим, так и к механическим явлениям, что позволяет систематизировать вывод уравнений. При этом сам процесс вывода уравнений остается достаточно трудоемким, что обусловлено большим количеством обобщенных координат (и скоростей), характеризующих функционирование такой машины. При этом сами математические модели достаточно сложны, так как движение ротора по любой из трех осей оказывает существенное влияние на его движение по остальным двум осям. В настоящее время получены математические модели основных типов трехстепенных электрических машин, а также (по аналогии с классическими электрическими машинами) введено понятие и получены уравнения движения обобщенной трехстепенной электрической машины с взаимно подвижными обмотками статора и ротора. Поэтому с точки зрения развития теории электромеханики представляет интерес получение на основе математической модели обобщенной трехстепенной электрической машины математических моделей для некоторых типов таких машин. Кроме того, это позволяет без больших трудозатрат получать математическое описание для любых типов трехстепенных электрических машин с учетом их конструктивных особенностей и режимов функционирования.
Ключевые слова
электрическая машина, ротор, статор, обмотка, индуктивность, напряжение, ток, потокосцепление, электромагнитный момент
1. Милях А.Н., Барабанов В.А., Двойных В.В. Трехстепенные электрические машины. Киев: Наукова думка, 1979. 312 с.
2. Гуревич М.С. Комплексирование преобразований координат во вращающихся следящих системах // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2010. № 1. С. 35-44.
3. Козлова Е.С., Рогов С.В. Математическая модель трехстепенной электрической машины // Известия ТулГУ. Технические науки. 2021. Вып.10. С. 89-94.
4. Соколов М.В., Михед А.Д. Гидропривод на основе трехстепенной электрической машины // Современные тенденции развития науки и производства: сборник материалов Международной научно-практической конференции. Кемерово: ООО «Западно-Сибирский научный центр», 2023. С. 16-19.
5. Сили С. Электромеханическое преобразование энергии. М.: Энергия, 1968. 376 с.
6. Уайт Д., Вудсон Г. Электромеханическое преобразование энергии. М.: Энергия, 1964. 528 с.
7. Макаров В.Г. Применение теории обобщенной электрической машины к трехфазному асинхронному двигателю // Проблемы энергетики. 2009. № 11-12. С. 84-97.
8. Обобщенная аналитическая математическая модель электромеханического преобразователя как объекта управления / А.Н. Горожанкин, А.А. Грызлов, Е.С. Чупин, Е.С. Хаятов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2016. Т. 16, № 4. С. 72-76.
9. Соловьев А.Э., Осман Ф.Т., Ульянов Р.Ю. Математическая модель обобщенной трехстепенной электрической машины // Навигация и управление движением: материалы трудов XII конференции молодых ученых. С.-Петербург: Изд-во ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2010. С. 372-378.
10. Соловьев А.Э., Осман Ф.Т., Ульянов Р.Ю. Модель трехстепенного электромеханического преобразователя энергии асинхронного типа // Математические методы в технике и технологиях: материалы трудов XXII Междунар. науч. конф. Псков: Изд-во Псков. гос. политехн. ин-та, 2009. Т. 8. С. 83-85.
11. Гироскопические приводы на базе трехстепенных электрических машин: монография / Соловьев А.Э., Сухинин Б.В., Сурков В.В., Козлова Е.С. Тула: Изд-во ТулГУ, 2007. 215 с.
Соловьев А.Э., Кравченко О.А. Использование математической модели обобщенной трехстепенной электрической машины // Электротехнические системы и комплексы. 2023. № 4(61). С. 53-59. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2023-4(61)-53-59