Способ определения активного,индуктивного сопротивлений и эдс асинхронного двигателя по высшим гармоникам

 

Изобретение относится к электромашиностроению , а именно к способам определения параметров асинхронного двигателя по высшим гармоникам . Цель изобретения - повьшёние точности измерения. На выходе асинхронного двигателя устанавливают фиксированную нагрузку и подключают параллельно каждой фазе корректирующие цепочки, состоящие из фильтрапробки по основной гармонике с последовательно включенными к ним конденсаторами переменной емкости. Изменяя емкость конденсаторов, добиваются максимума тока исследуемой гармоники , фиксируемого по максимуму напряжения исследуемой гармоники на калиброванном резисторе. Фиксируют значение емкости конденсатора, соответствующее максимуму тока исследуемой гармоники, отключают корректирующую цепочку и измеряют величину ЭДС исследуемой гармоники. По измеренным параметрам рассчит{ шают индуктивное и активное сопротивления на частоте исследуемой гармоники. Изобретение позволяет улучшить условия работы для приемников электроэнергии чувствительных к высшим гармоникам, иоценить потери активной мощности в асинхронных двигателях от токов гармоник. 4 ил. с @ ю О1 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (sg 4 G О1 К 31/34 ав,м к

«ь с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ть

М а-

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3927765/24-07 (22) 11.07.85 (46) 07,03,87. Бюл, М - 9 (72) С.И.Кутузов и Н.Г.Широков (53) 621.313 (088,8) (56) Жерве Г.К. Промьппленные испытания электрических машин. — Л., 1958.

Авторское свидетельство СССР й=- 1203443, кл. G 01 R 31/34, 1984. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОГО, ИНДУКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ И ЭДС

АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПО ВЫСШИМ

IAPM0HHKAM (57) Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к способам определения параметров асинхронного двигателя по высшим гармоникам. Цель изобретения — повьппение точности измерения. На выходе асинхронного двигателя устанавливают фиксированную нагрузку и подключают параллельно каждой фазе корректируО

„„Я0„„1295347 А "! ющие цепочки, состоящие из фильтрапробки по .основной гармонике с последовательно включенными к ним конденсаторами переменной емкости. Изменяя емкость конденсаторов, добиваются максимума тока исследуемой гармоники, фиксируемого по максимуму напряжения исследуемой гармоники на калиброванном резисторе, Фиксируют значение емкости конденсатора, соответствующее максимуму тока исследуемой гармоники, отключают корректирующую цепочку и измеряют величину

ЭДС исследуемой гармоники. По измеренным параметрам рассчит1 вают индуктивное и активное сопротивления на

Я частоте исследуемой гармоники. Изобретение позволяет улучшить условия работы для приемников электроэнергии чувствительных к высшим гармоникам, и оценить потери активной мощности в асинхронных двигателях от токов гармоник. 4 ил.

1295

347 2 контур 7 L„ — С„, настроенный в резонанс токов на частоте исследуемой гармоники, и конденсатор 8 емкостью С, Параллельный контур 4 корректируФ ющей цепочки 3, настроенный в резонанс токов на частоте основной гармоники, исключает воздействие корректирующей цепочки на режим работы асинхронного двигателя 1 по основной гармонике, являясь фильтром-пробкой по этой гармонике, Параллельный контур 4, настроенный в резонанс токов на частоте исследуемой гармоники, развязывает асинхронный двигатель 1 как источник исследуемой высшей гармоники с питающей сетью, являясь фильтромпробкой по высшей гармонике, Конденсатор 8 служит для компенсации результирующего индуктивного сопротивления параллельного контура на частоте основной гармоники, что необходимо для поддержания неизменного напряжения на зажимах асинхронного двигателя 1 в рабочих и пусковых режимах. Величина емкости конденсатора 8 определяется из выражения с д6 экю х =x +х г> сея се > (2) Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к определению их параметров на частотах высших гармоник, и может быть использовано при выборе параметров фильтров, ограничивающих высшие гармоники напряжения в автономных системах электроснабжения до требуемого уровня, при оценке качества электроэнергии в автономных системах электроснабжения, при проектировании асинхронных двигателей, при проектировании приемников электроэнергии, чувствительных к высшим гармоникам в напряжении питания, Цель изобретения — повышение точности измерения параметров.

На фиг,1 изображена схема замещения асинхронного двигателя для д1 и-й гармоники; на фиг.2 — схема экспериментальной установки для определения параметров асинхронного двигателя на исследуемой гармонике для одной фазы, на фиг.З вЂ” типовая экс- 25 периментальная зависимость тока исследуемой гармоники в кон1уре асинхронный двигатель — корректирующая цепочка от величины емкости конденсатора в корректирующей ветви; 3О на фиг,4 — кривые зависимости искомых параметров асинхронного двигателя на седьмой гармонике от мощности

Р на его валу (расчетные и экспериментальные зависимости напряжения седьмой гармоники U в функции мощности на валу двигателя при подключенных на его зажимы фильтрах седьмой гармоники)..

Для асинхронного двигателя 1 как 1д источника ЭДС высшей гармоники (порядок il) с внутренним сопротивлением г дб дЯ. ° дВ

4„= r s+ jx нагруженного внешним нагрузочным устройством 2 (фиг.1), as искомыми параметрами являются ЭДС E„, 45 индуктивное сопротивление х„ и активав ное сопротивление res.

Схема экспериментальной установки (фиг.2) для определения искомых па.— раметров асинхронного двигателя 1, нагруженного внешним нагрузочным устройством 2, включает корректирующую цепочку 3, состоящую из последовательно включенных параллельного контура ээ

4 L, — С,, настроенного в резонанс токов на частоте основной гармоники, конденсатора 5 переменной емкости С и регистра 6, а также параллельный п С вЂ” — — — — С (n 1), (1)

43 L„n

< и где f — частота основной гармоники, n — порядок высшей гармоники.

В случае использования источника питания регулируемого напряжения установка конденсатора 8 не обязательна.

Условием максимума тока исследуемой гармоники I„ в контуре асинхронный двигатель — корректирующая цепочка является зкб где х,„„ — эквивалентное емкостное сопротивление параллельного контура L, - C„ H oToTe n-й гармоники; х,„ — емкостное сопротивление конденсатора 5 на частоте п-й гармоники., Эквивалентное емкостное сопротивление параллельного контура 4 на частоте и-й гармоники определяется из выражения (при неучете потерь в L, и

С1) е, 2Ы„nL х f (3)

1Д7 п L,С -1

1295347 (4) х ср

251f, пС

Емкостное сопротивление конденсатора 5 на частоте и-й гармоники

Изменением емкости конденсатора

5 добиваются максимума тока фиксируемого гармоническим анализатором 9, подключенным параллельно резистору 6. Искомое значение индукas тивного сопротивления х„ асинхронного двигателя определяется из выражения (2) подстановкой в него значения емкости конденсатора 5, соответствующего максимуму напряжения У „ исследуемой гармоники на резисторе 6.

Искомая действующая величина ЭДС ав

Е„ асинхронного двигателя 1 замеряется гармоническим анализатором 10 при отключенной корректирующей цепочке 3.

Искомое активное сопротивление

Зв

r„ асинхронного двигателя l определяется из выражения

1 .дб Зв

П Е вЂ”" — — -з г (-+ - 1) (5)

h 1 Ц

У . - h "В. где U „ — максимальное действующее значение напряжения на резисторе 6 корректирующей цепочки 3, взятое из

as опыта по определению параметра х„ асинхронного двигателя.

Подключают асинхронный двигатель

1 к питающей сети 11 и нагружают его с помощью нагрузочного устройства 2; настраивают контуры в резонанс токов; :контур 4 — на частоту основной гармоники, а контур 7 — на частоту и-й исследуемой гармоники1 подключают корректирующую цепь 3, изменяя емкость конденсатора 5 корректирующей цепочки 3, добиваются максимального действующего значения напряжения :исследуемой гармоники на резистор 6, используя для регистрации напряжения U,„ гармонический анализатор

9. Затеи фиксируют емкость -конденсатора 5, соответствующую максимальному действующему значению напряжения U, на резисторе б, а также величину напряжения U „; отключают коррек тирующую цепочку 3; с помощью гармонического анализатора 10,. подключенного к клеммам асинхронного двигателя 1, производят замер действующе5

40 го значения искомой ЭДС F „ на часas тоте исследуемой гармоники; по формулам (2) и (5) рассчитывают искомые параметры х и r на частоте исслеав

tl и дуемой гармоники.

Предлагаемый способ определения индуктивных, активных сопротивлений по высшим гармоникам апробирован на авиационном трехфаэном асинхронном двигателе МГТ-750К мощностью

750 Вт. Максимальное относительное расхождение расчетных и экспериментальных кривых У Г(Р ) ие пре1 Я вышавт 10Х что не превосходит погрешности используемого в эксперименте гармонического анализатора (фиг.4), Изобретение позволяет обосновать выбор параметров фильтров, ограничивающих высшие гармоники напряжения в автономных системах электроснабжения до требуемого уровня, оценить качество электроэнергии в автономных системах электроснабжения при работе мощных асинхронных двигателей, обосновать технические задан я для приемников электроэнергии, чувствительных к высшим гармоникам в напряжении питания, улучшить условия работы для приемников электроэнергии, чувствительных к высшим гармоникам, использовать полученные результаты при проектировании асинхронных двигателей, оценить величины ЭДС высших: гармоник и сопротивлений асинхронных двигателей на частотах высших гармоник в зависимости от питающего напряжения, а также оценить потери активной мощности в асинхронных двигателях от токов высших гармоник.

Формула изобретения

Способ определения активного, индуктивного сопротивлений и ЭДС асинхронного двигателя по высшим гармоникам, заключающийся в подключении электрической машины к сети и в иагружении ее по основной гармонике от холостого хода до номинальной мощности, включении на зажимы фаэ электрической машины корректирующей цепочки, состоящей из фильтра-пробки но основной гармонике с поснедовательно включенными с ним конденсатором переменной емкости н калиброванным резистором, изменении емкости указанного конденсатора до получения максимального тока исследуемой высшей гармоники, измерении емкости конденсатора, соответствующей максимуму тока, отключении корректирующей цепочки и измерении напряжения исследуемой высшей гармоники, вычислении искомых параметров по измеренным величинам, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измЕрения, включают последовательно между клеммой источника питания и

1295347 6 фазами двигателя фильтр-пробку на частоте исследуемой высшей гармоники и регулируемые конденсаторы, измеряют максимальное значение напряжения на калиброванном резисторе на частоте исслецуемой высшей гармоники, а после отключения корректирующей цепочки напряжение на частоте высшей гармоники измеряют на

10 выходе фильтра-пробки, настроенного на частоту высшей гармоники.

1295347 оо

0,02

l>, Рм

f5 05

f0 03

5 01

Составитель В.Никаноров

Техред И.Попович

Редактор О.Бугир

КоРРектоР Е.род ко

Заказ 614/53

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул.Проектная,4

12

ff

f0

8

6

4

3

1 рЮ р0 1,7б У,Ю ДИ Щ7?,75 200 Дд С икр

Фиг .7

О 00 2àî ЛОО МО оо оо 7ОО 800 Р

Раг.4

Тиразк 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5