Способ определения активных и индуктивных сопротивлений рассеяния обмотки ротора асинхронного двигателя

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к способам определения активных и индуктивных сопротивлений рассеяния обмотки ротора асинхронного двигателя. Изобретение может быть использовано для экспериментального определения электромагнитных параметров обмотки ротора трехфазной асинхронной машины. Целью изобретения является увеличение точности при одновременном уменьшении трудоемкости и времени проведения испытаний. В способе подключают неподвижный асинхронный двигатель к однофазному источнику 2 питания, промьшшенной частоты, измеряют значение напряжения, тока статора 1 и угла между ними, отключают источник 2 питания , в момент перехода тока через нулевое значение, измеряют изменение затухающего напряжения обмотки статора 1 и по полученным данным определяют активные и индуктивные сопротивления обмотки ротора. За счет исключения влияния неодновременного отключения разных обмоток от источника питания и устранения погрешностей, вносимых в процессе учета изменения частоты вращения ротора при выбеге, повышается точность измерения. 5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН...$0„„.ш722Щ А1 (51) 4 4 01 R 31/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4092032/24-07 (22) 24.07 ° 86 (46) 07.02.88. Бюл. В 5 (71) Донецкий политехнический институт (72) Г.Г.Рогозин, Ю.И.Печуркин, H.Ã.Ïÿòëèíà и В.И.Алексеев (53) 621.313 (088.8) (56) Щедрин Н.П. Упрощение электрических систем при моделировании.

М.: Энергия, 1966, с. 159.

Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. М.:Мир, 1975, с. 534.

Киркин Б.И. Экспериментальное определение частотных характеристик двигателей. Электричество, 1963,М 1, с.12-16.

Рогозин Г.Г., Пятлина Н.Г. Синтез схемы замещения асинхронной машины по данным опыта отключения от сети.

Электричество, 1979, 11- 4, с. 56-59, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНЫХ И

ИНДУКТИВНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ РАССЕЯНИЯ

ОБМОТКИ POTOPA АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам определения активных и индуктивных сопротивлений рассеяния обмотки ротора асинхронного двигателя. Изобретение может быть использовано для экспериментального определения электромагнитнык параметров обмотки ротора трехфазной асинхронной машины. Целью изобретения является увеличение точности при одновременном уменьшении трудоемкости и времени проведения испытаний. В способе подключают неподвижный асинхронный двигатель к однофаэному источнику 2 питания, промышленной частоты, измеряют значение напряжения, тока статора 1 и угла между ними, отключают источник 2 питания, в момент перехода тока через нулевое значение, измеряют изменение затухающего напряжения обмотки статора 1 и по полученным данным определяют активные и индуктивные сопротивления обмотки ротора. 3а счет исключения влияния неодновременного отключения разных обмоток от источника питания и устранения погрешностей, вносимых в процессе учета изменения частоты вращения ротора при выбеге, повышается точность измерения, 5 ил.

13

Изобретение относится к электротехнике, а именно к методам измерения параметров электрических машин, и может быть использовано при экспериментальном определении электромаг,нитных параметров обмотки ротора трехфазной асинхронной машины.

Цель изобретения — увеличение точности определения активныхи индуктивных сопротивлений обмотки ротора, уменьшение трудоемкости и времени проведения испытаний асинхронного двигателя.

На фиг. 1 приведена схема проведения опьгга питания переменным током обмотки статора; на фиг. 2 — характер изменения во времени токов в обмотках статора i и ротора

50 в процессе проведения опьгга питайия двух фаз обмотки статора напряжением промышленной частоты с последующим отключением в момент перехода тока статора через нулевое значение; на фиг. 3 и 4 — схемы замещения асинхронного двигателя, отражающие пути протекания токов в обмотках в режиме питания от внешнего источника (фиг.3) и в момент отключения (фиг.4); на фиг. 5 — операторная схема замещения асинхронного двигателя для расчета переходного процесса в роторе при отключении асинхронного двигателя в момент перехода тока статора через нулевое значение.

Величину тока в обмотке статора 1 в исходном режиме устанавливают с помощью регулируемого источника 2 однофазного питания на уровне, достаточном для регистрации ЭДС трап .формации в обмотке статора после ее отключения, но не вьппе 0,5 I„o„ (?„ — номинальное значение тока) во избежание нагрева обмоток статора и ротора при проведении опыта.

Отключение цепи обмотки статора 1 в момент перехода тока статора через нулевое значение может осуществляться, например, с помощью коммутатора

3, построенного на базе управляемого двухстороннего вентиля, посредством

12259

50 прекращения подачи запускающих импульсов на входы управления его тиристоров. На фиг. 1 показаны измерительные приборы 4-7.

Определение параметров эквивалентной схемы замещения обмотки ротора выполнено с помощью косвенного метода функционального эквивалентирования. В соответствии с последним искомые параметры определяются на основе сопоставления коэффициентов при одинаковых степенях операторов уравнения, полученного иэ условия адекватности изображения экспериментальной переходной функции напряжения на выводах двигателя расчетному операторному выражению для свободного переход :о о тока в обмотке ротора.

Определение активных и индуктивных сопротивлений рассеяния обмотки ротора асинхронного двигателя по

„цанным эксперимента осуществляется с использованием расчетньм соотношений.

Переходный процесс в обмотке ротора в соответствии с фиг. 3 и 4 представляется в виде свободного изменения токов в эквивалентных контурах этой обмотки после отключения обмотки статора от источника питания в момент перехода тока статора через нулевое значение.

Как следует из анализа операторной схемы замещения, показанной на фиг. 5, протекание переходного тока в ветви намагничивания схемы замещения обуславливает изменение напряжения на выводах обмотки статора. Изменение напряжения на выводах обмотки статора, измеренное в опьгге отключения обмотки статора при переходе тока через нулевое значение, может быть представлено суммой двух экспоненциальных составляющих в операторной форме .записи.

После преобразования операторного выражения и приравнивания коэффициентов при одинаковых степенях операторов числителя получим

Г, U

62 (2) М, +М х хб +х7х, +хб) х<; ° хб + х (х + хб ) х г +х г +х (г, +г)

5, 2 Gz р 2

1372259 (3) — О х6 Х6 + x<,(х6 6+ xG где U,U„, М Ы 2 - начальные значения и коэффициенты затухания и экспоненциальных составляющих ЭДС трансформации обмотки статора;

Г,х6,Г,х — активные и индуктивные сопротивления рассеяния в первом и втором контурах, эквивалентирующих обмотку ротора;

U,в . + Н q, (4) Х <<< О <<12 кг(< Г ) хб хб, Х62

1» 9 (Г< +rz) + Х6 + Х6 )

62

x — сопротивление взаимоиндукции асинхронного дви(— — (2 1 гвГ,„в -х (х < +х „в )-х,х ъкв) +(x6r,„в +Гв (х,+х экв )+х <,Гэ„,) (5) ImlVl-

Г> Гэкв Х6(Х << хэкв ) Х< Хэкв + Х Г +Г (Х +Х ) < Г>кв

à — активное сопротивление; (Г< Г2 хб х ) (Г< +Г2)+(Г< xg +Г2х< ) (х6 +х6 )

Z 2 2

Г экв z 2 (Г< +Г1 ) + (Х6 +Х6 ) (1< х6 +rzõ6 ) (Г +Г z) (l < Гz-xg х ) (хо +x6 ) ЭХЬ (r<+rz) + (Х6 +x6 ) зисные величины асинхронного двигателя..U = 220 В, I = 8,9 А.

При питании двух фаз неподвижного асинхронного двигателя напряжением Uo = 29,93 В, значение тока о статора I = 2,37 А при <1, = 70

55 По,е отключе,я цепи статора от источника питания регистрац<ги ЗДС трансформации и алпрокспмации последней экспоненциальным рядом полугателя.

Начальное значение тока определяется по соотношению

Г кв jrâ Гэкв х6 (х <<+х э<< в ) -х х у<<<< 1

Re)l I где x — индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора;

Значение индуктивного сопротивления х определяется по данным опыта питания асинхронного двигателя трехфазным током промышленной частоты при удаленном роторе.

Определение активных и индуктивных сопротивлений рассеяния обмотки ротора предлагаемым способом производится для асинхронного двигателя

АО-51-4 (4,5 кВт, 380 В, 8,9 А). Баа значение тока i,„ в первом эквивалентном контуре из схемы замещения, представленной на фиг. 4, Для определения искомых параметров схемы замещения асинхронного двигателЯ r <, х6, r z, х6,, х ® система уравнений (1), (2), (3) до<1олняется выражением комплексной проводимости фазной обмотки статора в схеме замещения прямой последовательности, действительная и мнимая части кото рой равны (в системе относительных единиц) +(х +хэкв ) jx6rък<к +I (x +xдв )+х r «<

13722 чают следующие значения параметров двух экспонент. 11, = 42,52 мВ, Ы, = 4,177 с (0,0133 отн.ед.);

25,99 мВ, 04, = 43,06 с (0,1371 отн ° ед.) .

Измерение и аппроксимация ЭДС трансформации производятся с использованием измерительного комплекса на базе микроЭВИ "Электроника ДЗ-28" °

После совместного решения алгебраичных уравнений (1), (2), (3), (5) и (6) с использованием программы, реализующей метод Нелдера, получают следующие значения параметров контуров, эквивалентирующих обмотку ротора (в системе относительных единиц), x

Предлагаемый способ определения ,активных и индуктивных сопротивлений рассеяния обмотки ротора асинхронного двигателя позволяет повысить точность измерения эа счет исключения влияния неодновременного отключения фазных обмоток от трехфазного источника питания и устранения погрешностей, вносимых в процессе учета изменения частоты вращения ротора при З0

59 6 выбеге на значения измеряемых ЭДС вращения фазных обмоток.

Одновременно снижаются трудоемкость и время испытаний.

Формула и э обретения

Способ определения активных и индуктивных сопротивлений рассеяния обмотки ротора асинхронного двигателя, заключающийся в отключении двигателя от сети переменного тока, в измерении напряжения и тока статора ,в момент отключения, а также изменения чапряжения обмотки статора после отключения и в расчете искомых сопротивлений по замеренным параметрам, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности определения сопротивлений и уменьшения трудоемкости и времени проведения испытаний, двигатель с невращающимся ротором подключают к однофаэной сети и измеряют при этом ток статора, напряжение и угол между ними, отключение источника производят в момент перехода тока через нулевое значение и замеряют после отключения двигателя изменение затухающего напряжения на обмотке статора °

1372259