Dynamické chování konstrukčních částí elektrických strojů

Ing. Jan ŠOBRA

Disertační práce

Anotace:

Disertační práce se zabývá problematikou vibrací statoru asynchronních strojů buzených magnetickými silami vznikajícími uvnitř stroje. V práci je uveden současný stav zkoumané problematiky včetně teoretického popisu rozložení magnetické indukce ve vzduchové mezeře stroje a jím danou velikostí magnetických sil působících na zuby statoru a rotoru. Dále jsou v práci analyzovány vybrané poruchy způsobující jednostranný magnetický tah, který ovlivňuje rozložení i spektrum vznikajících sil. V další části práce je definována metodika pro modelování vibrací statoru buzených magnetickými silami. Metodika je ověřena konečněprvkovou analýzou konkrétního stroje, kde jsou frekvenční spektra vypočtených magnetických sil působících na jednotlivé zuby statoru použita jako zdroje buzení vibrací stroje. Vibrace jsou analyzovány na samotném statorovém paketu, paketu uloženém v kostře a paketu v kostře upevněné na vertikálně uložený nosný rám a je vyhodnocen vliv jednotlivých konstrukčních částí na výsledné spektrum vibrací. Výsledky analýzy jsou porovnány s měřením na reálném stroji.

Abstract:

The thesis deals with stator vibrations excited by the magnetic forces originating in the induction machines. It is referenced the current state of the examined issues including theoretical description of the flux density distribution along the air gap and resulting magnetic forces acting on the stator and rotor teeth. Further, the selected faults originating unbalanced magnetic pull which influences force distribution and spectrum are analyzed. A method for modelling stator vibrations excited by the magnetic forces is defined in the next part of the thesis. The method is verified by the finite element analysis of the specific machine. Frequency spectra of computed magnetic forces acting on the particular stator teeth are set as an excitation of the stator stack vibrations. Vibrations are analyzed on the models of stator stack, stator stack located in the stator frame and the stator assembly mounted to the vertical support. Influence of the particular structural parts on the resulting frequency spectra is evaluated. The results are compared to the measurement of the real machine.

Klíčová slova

asynchronní stroj, magnetické síly, vibrace statoru, konečněprvková analýza, diagnostika poruch

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 3. 9. 2018

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fakulta elektrotechnická

Doktorský studijní program / obor:
Elektrotechnika a informatika / Elektrotechnika