Induction motors in electromechanical systems with a periodical moment of inertia — Analytical calculation of forced oscillations and test. Part 2

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Induction motors driving mechanical multibody systems with periodical motion (i.e. mechanisms, looms etc.) are subjected to a forced oscillation. This is due to the resulting moment of inertia and the imposed torque: Both of them are periodical functions of the rotation angle. The oscillation is approximated by a finite Fourier series satisfying a linearized system of equations. The comparison to simulation results and measurements for a real system (squirrel cage motor, shuttleless loom) proves the accuracy of the presented analytical method. The latter only requires 3% of the computing time which the numerical method does. Part 1 includes the description of the system, the non-linear equations and their linearization. Part 2 includes the concrete calculation of the forced oscillation as well as the example.

Übersicht

Induktionsmotoren, die mechanische Mehrköpersysteme mit periodischer Bewegung (d. h. Mechanismen, Webstühle etc.) antreiben, sind einer erzwungenen Schwingung ausgesetzt. Diese wird verursacht durch das resultierende Trägheitsmoment und das eingeprägte Moment: Sie sind beide periodische Funktionen des Drehwinkels. Die Schwingung wird näherungsweise durch eine endliche Fourierreihe dargestellt, die die linearisierten Systemgleichungen erfüllt. Der Vergleich mit Simulations- und Meßergebnissen für ein reales System (Käfigankermotor, Bandgreifer-webmaschine) zeigt die Genauigkeit des vorgestellten analytischen Verfahrens. Letzteres benötigt nur 3% der Rechenzeit, die das numerische Verfahren verbraucht. Teil 1 enthält die Systembeschreibung, die nichtlinearen Gleichungen und ihre Linearisierung. Teil 2 enthält die konkrete Berechnung der erzwungenen Schwingung und das Beispiel.