Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/47605
Titolo: | Розрахунок параметрів електродвигуна на основі його моделі |
Titoli alternativi: | Calculating the parameters of an electric motor based on its model |
Autori: | Артур, Мваба Нкунка Arthur, Mwaba Nkunka |
Bibliographic description (Ukraine): | Mwaba Nkunka A.Розрахунок параметрів електродвигуна на основі його моделі: робота на здобуття кваліфікаційного ступеня бакалавра: спец. 141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка/ наук. кер. В. П. Коваль. Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2025. 66 с. |
Data: | gen-2025 |
Date of entry: | 22-gen-2025 |
Editore: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
Country (code): | UA |
Place of the edition/event: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
Supervisor: | Коваль, Вадим Петрович Koval, Vadym |
UDC: | 621.3 |
Parole chiave: | 141 електроенергетика електротехніка електромеханіка математичні моделі електродвигун температура mathematical models electric motor temperature |
Number of pages: | 66 |
Abstract: | Кваліфікаційна робота бакалавра виконана на основі завдання на тему: «Розрахунок параметрів електродвигуна на основі його моделі».
Представлено математичні моделі для розрахунку електромагнітного та теплового полів, які дозволяють визначити втрати в двигунах та температури його елементів, як в стаціонарних, так і в перехідних процесах.
Аналіз показує важливість врахування температурної зміни опору обмотки при побудові термодинамічних моделей електричних машин. Показано, що зміна температури обмотки буде незначною в межах циклу, але середній рівень температури вузлів моделі буде суттєво залежати від факту врахування температурної зміни опору. The qualifying work of the bachelor was performed on the basis of the task on the topic: " Calculating the parameters of an electric motor based on its model ". The mathematical models for calculating electromagnetic and thermal fields are presented, which allow determining losses in motors and temperatures of its elements, both in the stationary and transient processes. The analysis shows the importance of taking into account the temperature change in winding resistance when constructing thermodynamic models of electric machines. It is shown that the change in the winding temperature will be insignificant within the cycle, but the average temperature level of the model nodes will significantly depend on the fact of taking into account the temperature change in resistance. |
Descrizione: | It has been shown that in electric motors, the thermal and electromagnetic fields are interconnected and directly affect its design. Among the existing modeling methods, a numerical method for calculating the field based on the finite element method was chosen. The mathematical models for calculating electromagnetic and thermal fields are presented, which allow determining losses in motors and temperatures of its elements, both in the stationary and transient processes. The analysis shows the importance of taking into account the temperature change in winding resistance when constructing thermodynamic models of electric machines. It is shown that the change in the winding temperature will be insignificant within the cycle, but the average temperature level of the model nodes will significantly depend on the fact of taking into account the temperature change in resistance. In most cases, the temperature dependence of the thermal conductivities and heat capacities of copper and aluminum can be ignored. Ignoring the temperature dependence of the thermal conductivities of air and steel, as well as the heat capacity of iron-containing motor elements, can lead to significant calculation errors. |
Content: | INTRODUCTION 9 1 ANALYTICAL PART 11 1.1 Analysis and classification of AC motors 11 1.2 Asynchronous electric motors 11 1.3 Design analysis of induction motors 14 1.4 Analysis of ways to improve the energy efficiency of electric motors 17 2 DESIGN AND DEVELOPMENT SECTION 20 2.1 Choosing a method for calculating the electric and thermal fields of electric motors 20 2.2 Methods for modeling electrical processes in the stator winding 21 2.3 Methodology for modeling losses in electric motors 24 2.4 Heat sources in electric motors 26 2.5 Thermal calculation of electric machines based on numerical calculation methods. 28 2.6 Estimation of the influence of temperature dependence of parameters on the properties of a thermodynamic model of an electric machine 33 2.7 Effect of temperature dependence of heat capacitances and thermal conductivities on calculation results 37 2.8 Development of the geometry of the motor model 41 2.9 Conclusions to the section 44 3 CALCULATION SECTION 45 3.1 Preliminary calculation of motor parameters 45 3.2 Calculation of losses 47 3.3 Temperature calculation of the motor 48 3.4 Modeling motor operation in loaded mode 53 3.5 Conclusions to the section 58 4 OCCUPATIONAL HEALTH AND SAFETY IN EMERGENCY SITUATIONS 45 4.1 Effects of electromagnetic radiation on the human body 59 4.2 Causes of electrical, voltage step 63 GENERAL CONCLUSIONS 66 LIST OF REFERENCES 67 |
URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/47605 |
Copyright owner: | © Mwaba Nkunka A., 2025 |
References (International): | 1. Elektrychni mashyny i aparaty: navchalnyi posibnyk / Yu.M.Kutsenko, V.F.Iakovliev ta in.–K.: Ahrarna osvita, 2013. –449 s 2. Kral, M., & Gono, R. (2017, May). Dynamic model of asynchronous machine. In 2017 18th International Scientific Conference on Electric Power Engineering (EPE) (pp. 1-4). IEEE. 3. Zalizetskyi A.M. Doslidzhennia chastotnoho elektropryvoda v statychnykh rezhymakh roboty /A.M. Zalizetskyi, O.V. Pizniur // Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu. – Khmelnytskyi: KhNU, 2012. – № 3. – S. 69-74. 4. Boldea, I. (2020). Induction Machines Handbook: Transients, Control Principles, Design and Testing. CRC press. 5. Ovcharenko V.A., Podliesnyi S.V., Zinchenko S.M. Osnovy metodu kintsevykh elementiv i yoho zastosuvannia v inzhenernykh rozrakhunkakh: Navchalnyi posibnyk. – Kramatorsk: DDMA, 2008. – 380 s 6. Müller, T., Blazek, G., & Henning, F. (2016). Design concept of a lightweight electric motor casing with support from thermomechanical simulations. International Journal of Automotive Composites, 2(2), 167-186. 7. Stopin Yu. O. Matematychna model teplovykh protsesiv asynkhronnykh elektrodvyhuniv pry nesymetrii napruh //Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva imeni Petra Vasylenka. – 2015. – №. 165. – S. 128-129. 8. M. Bose, A. Bhattacharjee, and R. Sudha, “Calculation of induction motor model parameters using ʶnite element method,” International Journal of Soft Computing and Engineering (IJSCE), vol. 2, no. 3, pp. 41–43, 2012. 9. Zubenko D. Yu., Petrenko O. M. Teplova i elektrychna matematychna model dlia asynkhronnykh elektrodvyhuniv //Komunalne hospodarstvo mist. – 2019. – №. 149. – S. 16-18. 10. Flux Leading Software for Electromagnetic and Thermal Simulations: http://www.cedrat.com/software/flux/ 11. Adouni, A.; Cardoso, A.J.M. Thermal analysis of low-power three-phase induction motors operating under voltage unbalance and inter-turn short circuit faults. Machines 2020, 9, 2. 12. Xie, Y.; Wang, Y. 3D temperature field analysis of the induction motors with broken bar fault. Appl. Therm. Eng. 2014, 66, 25–34. 13. Kostiaieva M. S. Vymohy bezpeky pid chas ekspluatatsii elektrodvyhuniv vlasnykh potreb //BBK 74.58 I-66. – 2016. – S. 88. 14. Automation & Motors European Product Lines [Електронний ресурс] – Режим доступу : https://www.weg.net/institutional/UA/en/ 15. Коваль В.П. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи магістра для здобувачів другого рівня вищої освіти за ОПП Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка/ В.П. Коваль, М.Г. Тарасенко, О.А. Буняк, Л.Т. Мовчан – Тернопіль: ТНТУ, 2024. – 51 с. |
Content type: | Bachelor Thesis |
È visualizzato nelle collezioni: | 141 — Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (бакалаври) |
File in questo documento:
File | Descrizione | Dimensioni | Formato | |
---|---|---|---|---|
Кваліфікаційна робота_Arthur MWABA NKUNKA.pdf | Кваліфікаційна робота_Arthur Mwaba Nkun | 2,11 MB | Adobe PDF | Visualizza/apri |
Tutti i documenti archiviati in DSpace sono protetti da copyright. Tutti i diritti riservati.
Strumenti di amministrazione