Способ определения активных и индуктивных сопротивлений рассеяния обмотки ротора асинхронного двигателя Советский патент 1988 года по МПК G01R31/34 

-2

Рег1/ли 71/емь/й

ucmO4f i/f( питания

(риг-f

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

Цель изобретения - увеличение точности определения а ктивныхи индуктивных сопротивлений обмотки ротора, уменьшение трудоемкости и времени проведения испытаний асинхронного двигателя.

На фиг. 1 приведена схема проведения опыта питания переменным током обмотки статора; на фиг. 2 - характер изменения во времени токов в обмотках статора i и ротора i, i. в процессе проведения опыта питания двух фаз обмотки статора напряжением промьшшенной 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.З) 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 :фор- мации в обмотке статора после ее отключения, но не вьппе 0,5 IMOM -«ом 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

/ 22592

прекращения подачи запускающ11Х импульсов на входы управления его тиристоров. На фиг. 1 показаны измериг тельные приборы 4-7.

Определение параметров эквивалентной схемы замещения обмотки ротора вьшолнено с помощью косвенного метода функционального эквивалентирова10 ния. В соответствии с последний искомые параметры определяются на основе сопоставпения коэффициентов при одинаковых степенях операторов уравнения, полученного из условия

15 адекватности изображения экспериментальной переходной функции напряжения на выводах двигателя расчетному операторному вьфажению для свободного переходиот о тока в обмотке рото20 ра.

Определение активных и индуктивных сопротивлений рассеяния обмотки ротора асинхронного двигателя по |Данным зксперимента осуществляется

25 с использованием расчетных соотношений.

Переходный процесс в обмотке ротора в соответствии с фиг. 3 и 4 представляется в виде свободного из30 менения токов в эквивалентных контурах зтой обмотки после отключения обмотки статора от источника питания в момент перехода тока статора через нулевое значение.

35 Как следует из анализа операторной схемы замещения, показанной на фиг. 5, протекание переходного тока в ветви намагничивания схемы замещения обуславливает изменение напряже40 ния на выводах обмотки статора. Изменение напряжения на выводах обмотки статора, измеренное в опыте отключения обмотки статора при переходе тока через нулевое значение, может

45 быть представлено суммой двух Экспоненциальных составляющих в операторной форме .записи.

После преобразования операторного выражения и приравнивания коэффициен50 тов при одинаковых степенях операторов числителя получим

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, про- мьшшенной 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

10 X(j

|У х(5 - i.o ) + i хаТ сГ i cj f 7

0,.

U,, U, ;

(1)

oi., ;

(2)

13722594

. г

- ,. (Хг ,(3)

6, 02 , + Сг

где и, ,U52 .о 2 начальные знача-U5,oi., + U ci,

ния и коэффициен- ч

ты затухания и( ь -г

экспоненциальных |Qа значение тока i ,о в первом эквивасоставляющих ЭДСлентном контуре из схемы замещения,

трансформации об-представленной на фиг. 4, мотки статора;

г, ,X(j .Xj - активные и индук- . . i. ,2 тивные сопротив- ,5 «о 0 () ления рассеяния

в первом и втором контурах,Для определения искомых параметэквивалентирующихров схемы замещения асинхронного двиобмотку ротора; 2огателя г, , , г, , х. система

уравнений (1), (2), (3) дополняется

х-и - сопротивлениевыражением комплексной проводимости взаимоиндукциифазной обмотки статора в схеме заме- асинхронного дви-щения прямой последовательности, гателя. 25действительная и мнимая части кото- Начальное значение тока определя-рой равны (в системе относительных ется по соотношениюединиц)

Гэ.в ,кв-Хб(,в1 ((,),в+Г5(),,в

п piv I ,,«.«.« ,,. д

-х(х +х ,ц ) „в ,,ц +г ( ,„ ) ,,в

(( ) г г„в -хс(, ) ,, -г, ( J ImlYl ,

.e ),квТ l.B

где Хд - индуктивное сопротивлениег - активное сопротивление;

рассеяния обмотки статора;

(г, г,,-Х(5 х) (г, +г,) + (г, .,х, ) (XG, +х,) (г,+rj + (,)

ЭКВ

l..ll i ; illll iEiI r 5 ill :.

(г,+Гг) + (x((j)

Значение индуктивного сопротивле-зисные величины асинхронного двига- пия х определяется по данным опытателя..и. 220 В, Ig- 8,9 А. питания асинхронного двигателя трех- При питании двух фаз неподвижно- фазным током промышленной частотыго асинхронного двигателя напряже- при удаленном роторе.нием U 29,93 В, значение тока

Определение активных и индуктив-статора I, 2,37 А при срд 70 . ных сопротивлений рассеяния обмотки После отключения цепи статора от

ротора предлагаемым способом произ-источника питания регистратп1и ЭДС

водится для асинхронного двигателятрансформации и алпроксймадии поАО-51-А (4,5 кВт, 380 В, 8,9 А). Ба-следней экспоненциальным рядом получают следующие значения параметров двух экспонент. 115, 42,52 мВ, Ы, 4,177 с- (0,0133 отн.ед.); и,, 25,99 мВ, (х-г. 43,06 с

Формула изобретения

Способ определения активных и индуктивных сопротивлений рассеяния

(0,1371 отн.ед.).

Измерение и аппроксимацияЭДС трансформации производятся с использованием измерительного комплекса на базе микроэвм Электроника ДЗ-28.

10 обмотки ротора асинхронного двигатеПосле совместного решения алге- дя, заключающийся в отключении дви- браичных уравнений (1), (2), (3), гателя от сети переменного тока, в (5) и (6) с использованием программы, измерении напряжения и тока статора реализующей метод Нелдера, получают g момент отключения, а также изме- следующие значения параметров конту- J5 нения напряжения обмотки статора

ров, эквивалентирукмцих обмотку ротора (в системе относительных единиц), X(j, 0,984, г, 0,0763, Х( 0,202, г 0,0782, 2,584 отн. ед.

Предлагаемый способ определения .активных и индуктивных сопротивлений рассеяния обмотки ротора асинхронного двигателя позволяет повысить точность измерения за счет исключения влияния неодновременного отключения фазных обмоток от трехфазного источника питания и устранения погрешностей, вносимых в процессе учета измепосле отключения и в расчете искомых сопротивлений по замеренным параметрам, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности

20 определения сопротивлений и уменьшения трудоемкости и времени проведения испытаний, двигатель с невращающимся ротором подключают к однофазной сети и измеряют при этом ток стато25 ра, напряжение и угол между ними, отключение источника производят в момент перехода тока через нулевое значение и замеряют после отключения двигателя изменение затухающего нанения частоты вращения ротора при 30 пряжения на обмотке статора.

выбеге на значе1гая измеряемых ЭДС вращения фазных обмоток.

Одновременно снижаются трудоемкость и время испытаний.

Формула изобретения

Способ определения активных и индуктивных сопротивлений рассеяния

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 однофазной 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 вигателя изменение затухающего наи, С

Фиг. 2

If I

j r - r

f

I,

1

.

Ц)и2Л

r,