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

(51) 4 С 01 К 31/ ав,мы,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СТВ ВТОРСКОМУ СВИ 4-07(21) 3927765 (22) 11,07,8 (46) 07,03,8 (72) С,И.Кут (53) 621.313ве Г Бюл. 9 9ов и Н.Г,Широков88,8)Промьппленные исских машин, - Л ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Жер .Кпытания электриче1958.Авторское свидетельство СССР йт 1203443, кл. С 01 К 3/34 у 1984, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОГО, ИНДУКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ И ЭДС АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПО ВЫСШИМ ГАРМОНИКАМ(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 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 максимумунапряжения исследуемой гармоники накалиброванном резисторе, Фиксируютзначение емкости конденсатора, соответствующее максимуму тока исследуемой гармоники, отключают корректирующую цепочку и измеряют величинуЭДС исследуемой гармоники. По измеренным параметрам рассчитывают индуктивное и активное сопротивления начастоте исследуемой гармоники, Изобретение позволяет улучшить условияработы для приемников электроэнергиичувствительных к высшим гармоникам,и оценить потери активной мощностив асинхронных двигателях от токовгармоник. 4 ил.1295 347 2контур 7 Е - С , настроенный в резонанс токов на частоте исследуемойгармоники, и конденсатор 8 емкостью С,Параллельный контур 4 корректиругющей цепочки 3, настроенный в резонанс токов на частоте основной гармоники, исключает воздействие корректирующей цепочки на режим работыасинхронного двигателя 1 по основной гармонике, являясь фильтром-пробкой по этой гармонике,Параллельный контур 4, настроенный в резонанс токов на частоте исследуемой гармоники, развязываетасинхронный двигатель 1 как источник исследуемой высшей гармоники спитающей сетью, являясь Фильтромпробкой по высшей гармонике,Конденсатор 8 служит для компенсации результирующего индуктивногосопротивления параллельного контурана частоте основной гармоники, чтонеобходимо для поддержания неизменного напряжения на зажимах асинхронного двигателя 1 в рабочих ипусковых режимах, Величина емкостиконденсатора 8 определяется из выраженияс д 5 эВх =х +х г сея со(2) Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к определению их параметров на частотах высших гармоник, и может быть использовано при выборе параметров фильтров, ог раничивающих 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 напряжениипитания,Цель изобретения - повышение точности измерения параметров.На Фиг,1 изображена схема замещения асинхронного двигателя для 2 Ои-й гармоники; на Фиг.2 - схема экспериментальной установки для определения параметров асинхронного двигателя на исследуемой гармонике дляодной фазы; на фиг.З - типовая экспериментальная зависимость токаисследуемой гармоники в конуреасинхронный двигатель - корректирующая цепочка от величины емкости конденсатора в корректирующей ветви; 3 Она Фиг,4 - кривые зависимости искомых параметров асинхронного двигателя на седьмой гармонике от мощностиРна его валу (расчетные и экспериментальные зависимости напряженияседьмой гармоники Б, в функции мощности на валу двигателя при подключенных на его зажимы фильтрах седьмойгармоники).Для асинхронного двигателя 1 какисточника ЭДС высшей гармоники (порядок П) с внутренним сопротивлениемг да аЯ г дВ= га+ 1 х , нагруженного внешнимнагрузочным устройством 2 (Фиг.),авискомыми параметрами являются ЭДС Е, 45индуктивное сопротивление х и активаеное сопротивление г. Схема экспериментальной установки (фиг.2) для определения искомых па. - раметров асинхронного двигателя нагруженного внешним нагрузочным устройством 2, включает корректирующую цепочку 3, состоящую из последовательно включенных параллельного контура)э 4 Е, - С настроенного в резонанс токов на частоте основной гармоники, конденсатора 5 переменной емкости С и регистра 6, а также параллельный и С ----- С (п;1), (1)4111 игде Е - частота основной гармоники,и - порядок высшей гармоники.В случае использования источника питания регулируемого напряжения установка конденсатора 8 не обязательна.Условием максимума тока исследуемой гармоники 1 в контуре асинхронный двигатель - корректирующая цепочка являетсягде х, - эквивалентное емкостное сопротивление параллельного контура Е, - С на частоте и-й гармоники;х, - емкостное сопротивление конденсатора 5 на частоте п-й гармоникиЭквивалентное емкостное сопротивление параллельного контура 4 на час-. тоте и-й гармоники определяется из выражения (при неучете потерь в Е, и С)(4) хср 271, пС где Б, - максимальное действующее значение напряжения на резисторе 6 корректирующей цепочки 3, взятое изав опыта по определению параметра х асинхронного двигателя,Подключают асинхронный двигательк питающей сети 11 и нагружают его с помощью нагрузочкого устройства 2; настраивают контуры в резонанс токов; :контур 4 - на частоту основной гармоники, а контур 7 - на частоту и-й исследуемой гармоники 1 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 О, гармонический анализатор 9. Затем фиксируют емкость конденсатора 5, соответствующую максимальному действующему значению напряжения Ю,на резисторе 6, а также величину напряжения 11 ; отключают коррек тирующую цепочку 3; с помощью гармонического анализатора 10,. подключенного к клеммам асинхронного двига" теля 1, производят замер действующет55 Емкостное сопротивление конденсатора 5 на частоте и-й гармоники Изменением емкости конденсатора 5 добиваются максимума тока 1, фиксируемого гармоническим анализатором 9, подключенным параллельно резистору 6. Искомое значение индукавтивного сопротивления х асинхронного двигателя определяется из выражения (2) подстановкой в него значения емкости конденсатора 5, соответствующего максимуму напряжения Уисследуемой гармоники на резисторе 6.Искомая действующая величина ЭДС авЕ асинхронного двигателя 1 замеряется гармоническим анализатором О при отключенной корректирующей цепочке 3.Искомое активное сопротивление Звг асинхронного двигателя 1 определяется из выраженияЗвЕ а.Ц Ев " в -"-зг (- - 1) (5)Т БР 5 10 5 г 0 25 ЗО 35 40 го значения искомой ЭДС Ена часав тоте исследуемой гармоники; по формулам (2) и (5) рассчитывают искомые параметры х и г на частоте исслеэвдуемой гармоники.Предлагаемый способ определения индуктивных, активных сопротивлений по высшим гармоникам апробирован на авиационном трехфаэном асинхронном двигателе МГТК мощностью 150 Вт. Максимальное относительное расхождение расчетных и экспериментальных кривых У Г(Р ) ие претвиват 07, 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 канряжении 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 изобретенияСпособ определения активного, индуктивного сопротивлений и ЭДС асинхронного двигателя по высшим гармоникам, заключающийся в подключении электрической машины к сети и в иагруженик ее по основной гармонике от холостого хода до номинальной мощности, включении на зажимы фаэ электрической машины корректирующей цепочки, состоящей из фильтра-пробки ко основной гармонике с последовательно 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 иизмерении напряжения исследуемойвысшей гармоники, вычислении искомых параметров по измеренным величинам, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измЕрения, включают последовательномежду клеммой источника питания и 1295347 6фазами двигателя фильтр-пробку начастоте исследуемой высшей гармоники и регулируемые конденсаторы, измеряют максимальное значение напряжения на калиброванном резисторена частоте исслецуемой высшей гармоники, а после отключения корректирующей цепочки напряжение на частотевысшей гармоники измеряют на10 выходе фильтра-пробки, настроенного на частоту высшей гармоники.1295347 0 0,02 5 1 ЮО Уб УЮ ИЮ 75 Р,ИФиг,7 10 ао оо я по ма и г.Ф Составител Техред И,П В.Никаноровович Ко Бугир дак тор Е,Рощк каз 614/ 3 Тирак 731 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш/5 рафическое предприятие, г,Уагород, ул.Проектная Производственно-п Ху, ОИ 0 Ю ДО омитета Соткрытийая наб.,