Способ определения индуктивных сопротивлений рассеяния обмоток трехфазной синхронной машины

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к способам определения индуктивных сопротивлений рассеяния обмоток трехфазной синхронной машины. Целью изобретения является снижение трудовых затрат и времени проведения питания. В способе выполняют два опыта гашения магнитного поля путем закорачивания обмотки возбуждения. Первый опыт осуществляют при разомкнутой обмотке статора с напряжением, соответствующим линейной части характеристики холостого хода. Далее измеряют ток и напряжение обмотки возбуждения в исходном режиме, измеряют производную тока в начальный момент переходного процесса и интегрируют изменение тока во времени. Во втором опыте замыкают накоротко обмотку статора, устанавливают значения тока и напряжения обмотки возбуждения в исходном режиме, равные соответствующим значениям в первом опыте. Затем измеряют ток в обмотке статора, производную тока в обмотке возбуждения в начальный момент переходного процесса и по полученным данным определяют индуктивные сопротивления рассеяния обмоток статора, возбуждения и демпферной обмотки. 5 ил. сл со 4 СО оо 05 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

С 01 R 31/34

1 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ а ° л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3933920/24-07 (22) 25.07.85 (46) 07.10.87. Бюл. |Ф 37 (71) Донецкий политехнический институт (72) Г.Г. Рогозин, Ю.И. Печуркин и А.М. Ларин (53) 62 1. 313 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 565353, кл. Н 02 К 15/00, 1975.

Жерве Г.К. Промышленные испыта— ния электрических машин. Л.: Энергоатомиздат, 1984, с. 336-340. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДУКТИВНЫХ

СОПРОТИВЛЕНИЙ РАССЕЯНИЯ ОБМОТОК ТРЕХФАЗНОЙ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам определения индуктивных сопротивлений рассеяния обмоток трехфаэной синхронной машины. Целью изобретения является снижение трудовых затрат и времени проведения питания. В способе

„„SU„„1343364 А 1 выполняют два опыта гашения магнитного поля путем закорачивания обмотки возбуждения. Первый опыт осуществляют при разомкнутой обмотке статора с напряжением, соответствующим линейной части характеристики холостого хода. Далее измеряют ток и напряжение обмотки возбуждения в исходном режиме, измеряют производную тока в начальный момент переходного процесса и интегрируют изменение тока во времени. Во втором опыте замыкают накоротко обмотку статора, устанавливают значения тока и напряжения обмотки возбуждения в исходном режиме, равные соответствующим значениям в первом опыте. Затем измеряют ток в обмотке статора, производную тока в обмотке возбуждения в начальный момент переходного процесса и по полученным данным определяют индуктивные сопротивления рассеяния обмоток статора, возбуждения и демпферной обмотки. 5 ил.

1343364

Ы» 61d» х х,) (4) где t Ufo

C Е) ,1 =о

30 х где

X p

if (t) gd» (6) х „=х„— х

> to /1Яхх

/z э (7) Г 4

1. = — —. - 1 (if о (2) 55

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к промышленной электроэнергетике, и может быть использовано при экспериментальном

Г определении параметров трехфазной синхронной машины.

Цель изобретения — снижение трудозатрат и времени проведения испытаний.

На фиг. 1 и 2 даны диаграммы, поясняющие характер изменения переходных токов в обмотке возбуждения (фиг. 1) и демпферной обмотке (фиг.2) при гашении поля; на фиг. 3 — 5 схемы замещения синхронной машины, соответствующие измеренным значениям индуктивных сопротивлений в опытах гашения магнитного поля при разомкнутой (фиг. 3 и 4) и замкнутой накоротко (фиг. 5) обмотках статора.

Индуктивность машины, измеряемую со стороны обмотки возбуждения, в начальный момент переходного процесса определяют по выражению

U — напряжение на обмотке воз о буждения в режиме, предшествующем гашению поля, в; — переходной ток в обмотке возбуждения, А; (dig/

/gt) — производная тока возбуждения в начальный момент пе-1 40 реходного процесса, А с

Общий вид выражения (1) не зависит от состояния обмотки статора (разомкнута или замкнута эта обмотка).

По выражению (1) в двух опытах гашения поля при разомкнутой и замкнутой 45 обмотке статора определяют соответII ственно индуктивности 1., L „ в генри.

Индуктивность машины, измеряемую

50 со стороны обмотки возбуждения путем интегрирования изменения тока возбуждения, определяют по выражению где i, — значение тока в обмотке

fo возбуждения до ее закорачивания;

r — активное сопротивление обf мотки возбуждения.

Общий вид выражения (2) не зависит от состояния обмотки статора (разомкнута или замкнута эта обмотка) °

В соответствии со схемой замещения синхронной машины общепринятой структуры (фиг. 3-5) при выражении индуктивных сопротивлений синхронной машины во взаимной системе относительных единиц имеем:

ll

Кхбд» Lf ыБ = ХЬГ* +

Ц

КХд, » Lf ы = Х gf

+ (1 + 1 + (5)

<Х Х,„Х базисная угловая частота, равная 2Я, рад/с; индуктивное сопротивление рассеяния обмотки возбужденйя, отн.ед.; индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора, отн.ед.; индуктивное сопротивление рассеяния демпферной обмотки отн.ед.; сопротивление взаимоиндукции,отн.ед., Синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси определяют по известным характеристикам холостого хода и короткого замыкания при значениях тока возбуждения, соответствующих линейной части характеристики холостого хода, или по начальным условиям опытов гашения поля, проводимых при разомкнутой и замкнутой накоротко обмотке якоря по соотношению: где i — ток возбуждения холостого хх хода синхронной машины при номинальном напряжении на ее выходах, А; з 13

I, — ток обмотки статора при замыкании ее цепи накоротко при токе возбуждения

А;

I — номинальный ток статора,А.

Постоянный множитель К, входящий в выражения (3) — (5), равен: г

iE «x

К (8)

8н

10 где S„ — номинальная мощность синхронной машины, ВА.

Для определения ненасыщенных значений индуктивных сопротивлений рассеяния обмоток статора и ротора иэмеРения Е, Е и Ь з пРОиэВОДЯТ

П и при одинаковых значейиях тока возбуждения, которые не должны выходить эа пределы линейной части характеристики холостого хода. Значение тока статора во втором опыте при этом не должно превышать 157 номинального тока статора.

Для эакорачивания обмотки возбуждения можно использовать серийное устройство автоматического гашения поля системы завода ХЭМЗ при эашунтированном разрядном сопротивлении.

Измерение индуктивностей синхрони lf ной машины L L . может осуществЬ ляться с помощью устройств, использующих, например, принцип построения известного устройства для Определения динамических индуктивных сопротивлений обмоток электрических машин переменного тока.

КХ ас1 с 6 ас1»

1 1-

Х ad+ (12) 45 таким образом, преимущества предлагаемого способа определения трех индуктивных сопротивлений рассеяния, использующего операции дифференцибо рования и интегрирования в двух опытах гашения поля, исключающие необходимость проведения специальных опытов для определения индуктивного сопротивления Х„1, состоят в упрощении, снижении трудозатрат и времени проведения испытаний, а также расширении области применения, поскольку при этом оказывается возможным определение сопротивления X „d. г„а гг

Измерение индуктивности L может осуществляться с помощью интегрирунщих устройств, например операционных усилителей постоянного тока аналогoвых вычислительных машин.

Определение производной и интегрирование тока i в обмотке возбуж1 дения синхронной машины осуществляется с использованием падения напряжения на токоизмерительном шунте, включенном в короткозамкнутый контур обмотки возбуждения, Сопротивление шунта при этом должно удовлетворять условию:

Определелив иэ выражения (3) индуктивное сопротивление рассеяния обмотки возбуюдения Хс, а иэ выражения (4) сумму проводимостей

I/X ay и I/Õ;,, », подставим полу43364

4 ченные величины в (5) . Разрешив последнее выражение относительное сопротивления взаимоиндукции, получим:

5 В+ Вю 4АС г+ 2А (9) где А = К2с1 (L L ? Ь

Е и 2

Еь Е

 = 2K (d6(L(— L );

С=Кы Х (L — L) + 1. с5

Используя полученное значение, определяем:

Х = Х, (Х сг KL с 6 -1); (10) с1 Ф с1 сг+

Из выражения (4) следует:

Для рассматриваемых опытов, проводимых в укаэанных начальных условиях, характерно ненасыщенное состояние основного пути магнитного потока и, следовательно, постоянное значение взаимоиндуктивности Х с, . Индуктивное сопротивление рассеяния демпферной обмотки в начальнйй момент гашения поля также сохраняет ненасьпценное значение, что следует иэ рассмотрения физических явлений в короткозамкнутом контуре этой обмотки при внезапном изменении режима в обмотке возбуждения (фиг. 1).

134

Формула изобретения

Способ определения индуктивных сопротивлений рассеяния обмоток трехфазной синхронной машины, заключающийся в гашении магнитного поля при вращающемся роторе путем замыкания накоротко обмотки возбуждения при разомкнутой обмотке якоря с напряжением, соответствующим линейной части характеристики холостого хода, и при короткозамкнутой обмотке якоря, в измерении напряжения и тока обмотки возбуждения до проведения опытов гашения поля, а также изменения тока обмотки возбуждения в процессе гашения поля, и определении искомых . сопротивлений по измеренным парамет3364 е рам, отличающийся тем, что, с целью снижения трудозатрат и времени проведения испытаний, измеряют производную изменения тока возбуждения в начальный момент времени в двух опытах гашения поля соответственно при разомкнутой и замкнутой обмотке якоря, интегрируют изменение

10 тока возбуждения в опыте гашения поля с разомкнутой обмоткой якоря, по измеренным величинам,а также измерениям напряжения и тока обмоток возбуждения и якоря до проведения опытов гашения поля определяют индук15 тивности синхронной машины, а по ним находят искомые индуктивные сопротивления рассеяния.

1343364

Составитель В. Никаноров

Техред А.Кравчук

Корректор М. Шароии

Редактор В. Данко

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4820/47

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