Способ измерения синхронных индуктивностей синхронной машины

 

Изобретение относится к испытанию и исследованию электрических машин, в частности синхронных. Цель изобретения - повышение точности измерения синхронных индуктивностей. Способ заключается в измерении в рабочем режиме мгновенных значений фазных токов, напряжений, тока возбуждения и угла поворота ротора относительно статора. Синхронные индуктивности находят из уравнений Парка- Горева. Повьш1ение точности измерений индуктивностей дает возможность разрабатывать эффективные мероприятия по повьшению надежности. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 С 01 R 31/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3997271/24-07 (22) 23.12.86 (46) 30.05.87. Бюл, N - 20 (71) Донецкий политехнический институт (72) А.И.Зинченко, В.М.Савченко и В.В.Лола (53) 621 . 313 (088. 8) (56) Жерве Г.К. Промьппленные испытания электрических машин. Л.:

Энергия, 1968, с. 574.

Данилевич Я.Б. и др. Параметры электрических машин переменного тока. M. — Ë.: Наука, 1965, с.275.

„„SU„„1314289 A 1 (54) СПОСОБ ИЗ1ЖРЕНИЯ СИНХРОННЫХ

ИНДУКТИВНОСТЕЙ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к испытанию и исследованию электрических машин, в частности синхронных. Цель изобретения — повышение точности измерения синхронных индуктивностей.

Способ заключается в измерении в ра" бочем режиме мгновенных значений фазных токов, напряжений, тока возбуждения и угла поворота ротора относительно статора. Синхронные индуктивности находят из уравнений ПаркаГорева. Повьппение точности измерений индуктивностей дает воэможность разрабатывать эффективные мероприятия д по повьппению надежности.

1314289 пряжения, тока и потокосцепления статора соответственно по осям d uq

L i Ä

Изобретение относится к испытанию и исследованию электрических машин, в частности к способам определения параметров синхронной майины (СМ) .

Цель изобретения — повьппение точности измерения синхронных индуктивностей.

Способ осуществляют следующим образом. f0

При отсутствии допущений, приводящих к потерям в точности, в симметричном режиме и при любом магнитном состоянии (параметры соответствуют степени насыщения) СМ описывается f5 известными дифференциальными уравнениями ее магнитосвязанных контуров (уравнениями Парка-Горева). Осуществ" ление измерений согласно предлагаемому способу позволяет вычислить син- 20 хронные индуктивности из этих уравнений и тем самым исключить погрешности, связанные с указанными допущениями. В установившемся режиме синхронной работы дифференциальные уравнения равновесия статора по осям

6 и q приобретают следующий вид: и --Ч +Ri

U = i, + R" i, 30 где U 1„, „,Б,1 и — мгновенные значения на40

Из-sa отсутствия токов в пусковой (демпферной) обмотке или в массиве ротора выражения для потокосцеплений принимают следующий вид:

L 1 + L < 1g Lb i д + L< (1д+ где L u L — синхронная индуктивd ad ность и взаимоиндуктивность по оси d, — синхронная индуктив ность по оси q.

Отсюда для произвольного момента времени имеем:

- 1. + -" « 1А.: 4.й. л

cf i)+ ig

R iä- Ud

L »

Ч

Таким образом, измерив в любой момент времени мгновенные значения фазных токов 1, 1 g и 1, напряжений U» Ug и Пс фаз, тока 1g обмотки возбуждения и угла поворота, и вычислив по известным соотношениям для этого момента значения id u

gФ

U> и Q при известных R u найдем Lg u б

Активное сопротивление R и индуктивность L рассеяния измеряют из" вестными способами. Для измерения угла 1 на валу устанавливают специальный датчик, использующий механический, фотоэлектрический или электромагнитный принцип. Датчик формирует электрический сигнал всякий раэ, когда например, магнитные оси обмотки возбуждения н фазы А совпадают, т.е. при т = О. Углы у при других положениях ротора будут также определены, .поскольку скорость вращения ротора в опыте постоянна.

Для измерения мгновенных значений величин может быть использована их осциллографическая запись. Однако предпочтительнее искомые синхронные индуктивности вычислять непосредственно в процессе измерения с помощью вычислительного устройства на базе микропроцессора, Реализовать в таком устройстве пересчет фаэных величин к осям d u q (приняв t=0 при у 0 имеем: у=2 ) f t„ fp 50 Гц) и вычисление L> и L < по приведенным формулам не представляет трудности.

Расчет ведется в относительных единицах. В состав измерительных трактов входят измерительные трансформаторы, калиброванные шунты, делители напряжения и аналого-цифровые преобразователи вычислительного устройства.

Пример. Предлагаемым способом были измерены синхронные индукгивности электродвигателя СДН-15-49-8 (1600 кВт, 750 об/мин). Значения тока возбуждения, а также постоянных

:во времени в опыте синхронной работы

СМ токов и напряжений статора в осях d u q npu R = О, 108, Lg 0,113 составили 1 2,7681, ig -1,601425, Uy = -0,450947, i 0,41571, U = 1,00727. Полученные значения синхронных индуктивностей соответственно равны Ld 1, 1, L 0,668. Угол g регистрировался l 314

D (i) — D (U)

g (i) активное сопротивление и индуктивность рассеяния обмотки отатора, мгновенное значение тока возбуждения, R

L где R u L

Формула изобретения

D(x) =-(х cos + х соз (у-120 )

2 о

+х соз(у+120 ))

Q(x)=- — fx sin у+х sin(g-120 )

2 . ° о

+х sin(y +120 )) Составитель B.Никаноров

Техред В.Кадар Корректор С.Черни

Редактор А.Ревин

2210/47 Тираж 731

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Подписное

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

3 электромагнитным датчиком типа

КВД-3-24, Предлагаемый способ (по сравнению с известными) повышает точность измерения синхронных индуктивностей, которые используют при синтезе математических моделей СМ в ходе решения народнохозяйственных задач. Особенно важное значение имеет точность определения L u L при анализе работы сложных электроэнергетических сис— тем, содержащих генераторы и двигатели большой мощности. Использование предлагаемого способа (по сравнению с известными) обеспечивает расхождение результатов математического моделирования работы СМ и экспериментальных характеристик не более чем на 5-10Х что дает возможность разработки эффективных мероприятий по повышению надежности.

Способ измерения синхронных ин- 25 дуктивностей синхронной машины путем вращения ротора с синхронной скоростью, измерения тока и напряжения обмотки статора в рабочем режиме, определения индуктивности рассеяния и вы- 30 числения искомых синхронных индуктивностей по измеренным параметрам, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют угол поворота ротора относительно ста-35 t тора, по датчику угла поворота фиксируют начальный момент времени, 289 ф когда продольная ось ротора совпадает с осью одной нэ фаэ обмотки статора, далее для каждого интервала времени измеряют одновременно мгновенные значения фазных токов и напряжений обмотки статора, ток в обмотке возбуждения и угол поворота ротора относительно исходного положения, а индуктивность по продольной и поперечной осям рассчитывают по формулам

0(U) — R Q (i) -т. D(i)

L = Ь +

d R(i) + — функции пересчета мгновенных значений токов i<,i1,i (при этом x i) и напряжений U,Ug,U (при этом x U) к продольной и поперечной осям, мгновенное значение угла поворота продольной оси ротора относительно фазы А статора.