Development of a methodology for calculating and designing a single-phase asynchronous electric motor without external phase-shifting devices for ship automation systems using a mathematical model obtained using experimental planning methods

Статья посвящена разработке методики проектирования однофазного асинхронного электродвигателя без внешних фазосдвигающих устройств для систем судовой автоматики. Отмечается, что существующие на сегодняшний день известные методики расчёта микромашин не учитывает потерь в стали, что приводит к значительным погрешностям при расчёте двигателя. Авторами предлагается применять разработанную уточненную методику расчёта двигателя для дальнейшего его проектирования. Отмечается, что из выявленных в работе зависимостей важнейшей является зависимость пускового момента от электрического угла между осями обмоток 1 и 44 - α. Где выбор не оптимального электрического угла - крайне негативно сказывается на величине пускового момента однофазной микромашины. Для пояснения особенностей определения активной части двигателя авторами строится график зависимости наружной поверхности и потерь от полезной мощности. Также, в статье авторы приводят номограммы, позволяющие принимать проектировочные решения не только на основания расчёта, но и графоаналитическим методом. Результатом работы является получение новой методики расчёта и проектирования однофазной микромашины для систем судовой автоматики, используя для расчёт математическую модель, полученную с помощью методов планирования эксперимента. The article is devoted to the development of a design technique for a single-phase asynchronous electric motor without external phase-shifting devices for ship automation systems. It is noted that the currently known methods for calculating micromachines do not take into account losses in steel, which leads to significant errors in calculating the engine. The authors propose to apply the developed refined methodology for calculating the engine for its further design. It is noted that of the dependences identified in the work, the most important is the dependence of the starting torque on the electric angle between the axes of the windings 1 and 44 - α. Where the choice of a non-optimal electrical angle has an extremely negative effect on the magnitude of the starting torque of a single-phase micromachine. To clarify the features of determining the active part of the engine, the authors build a graph of the dependence of the outer surface and losses on the net power. Also, in the article, the authors provide nomograms that allow making design decisions not only on the basis of calculation, but also by the graphical analytical method. The result of the work is to obtain a new methodology for calculating and designing a single-phase micromachine for ship automation systems, using for the calculation a mathematical model obtained using experimental planning methods.