Способ определения индуктивных сопротивлений рассеяния обмоток асинхронных машин

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения индуктивных сопротивлений рассеяния обмоток асинхронных машин. Цель изобретения - повышение точности определения индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора и определение приведенного индуктивного сопротивления рассеяния обмотки ротора. Для осуществления предлагаемого способа на статорные обмотки машины воздействуют переменным напряжением и измеряют несколько значений тока статора и активной мощности на холостом ходу при различных значениях переменного напряжения, при номинальных значениях переменного напряжения и токе статора измеряют активную мощность и скольжение, а индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора и приведенное индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора определяют в соответствии с выражениями соответственно: Xi AU - Sytg р2} /lo± А и Х21 (S tg (p - -AU)/lo ± А, где AU Ui - Иа (п + г2 YS) и Su Ир п + l2p Г213, а поправка Двыбирается такой, при которой разность измеренного значения тока холостого хода и его расчетного значения, определяемого в соответствии с выражением 101 lo(EH/E0)2, меньше заданной, причем ЭДС машины при номинальных переменном напряжении и токе статора Ен определяется в соответствии с выражением Ен - ha П + hp Xi)r+ + (Ир П - На Xi) ЭДС холостого хода Е0 машины определяется в соответствии с выражением ЕО 1Н - 10 XL Подставляя каждый раз в выражения для индуктивных сопротивлений рассеяния вновь полученное расчетное значение тока холостого хода , определяют индуктивные сопротивления рассеяния с требуемой точностью . 2 ил. (Л VJ со ю (л hO ON

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 31/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4715511/22 (22) 11.05.89, (46 07.06,92. Бюл. ¹ 21 (71) Нижегородский институт инженеров водного транспорта и Производственное объединение "Ярославский электромашиностроительный завод" (72) Л.Н.Макаров, В.И.Попов и С,И.Тихонов (53) 621,313.313.001,4(088.8) (56) Электротехника, 1982, № 3, с.40-41.

Авторское свидетельство СССР

¹ 565353, кл. Н 02 К 15/00, 1975, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДУКТИВ-.

НЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ РАССЕЯНИЯ ОБМОТОК АСИНХРОННЫХ МАШИН (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения индуктивных сопротивлений рассеяния обмоток асинхронных машин. Цель изобретения — повышение точности определения индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора и определение приведенного индуктивного сопротивления рассеяния обмотки ротора.

Для осуществления предлагаемого способа на статорные обмотки машины воздействуют переменным напряжением и измеряют несколько значений тока статора и активной мощности на холостом ходу при различных

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для экспериментального определения индуктивных сопротивлений рассеяния фаз обмоток статора и ротора асинхронных машин.

Целью изобретения является повышение точности определения индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора Х1 и определения приведенного индуктивного

„„5U „, 1739326 А1 значениях переменного напряжения, при номинальных значениях переменного напряжения и токе статора измеряют активную мощность и скольжение, а индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора и приведенное индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора определяют в соответствии с выражениями соответственно;

Х1 = hU Sgtg p2) /1о+ Л и Х21 = (Sy Тс р1—

Л0)/lo Л rqe hU = U1 — 11а (г1+ г2 /S) и

SU =11р г1 + 12р г2 S, а поправка Лвыбира1 ется такой, при которой разность измеренного значения тока холостого хода и его расчетного значения, определяемого в соответствии с выражением lo = !о(Ен/Eo), 1 2 меньше заданной, причем ЭДС машины при номинальных переменном напряжении и токе статора Ен определяется в с тв тст° »,ч1

2.ъ

+ (l1p Г1 11а X1) а ЭДС ХОЛОСТОГО Хсда Ео машины определяется в соответствии с выражЕНИЕМ Ео = U1 — Io Х1. ПОдСтаВЛяя Каждый раз в выражения для индуктивных сопротивлений рассеяния вновь полученное расчетное значение тока холостого хода, определяют индуктивные сопротивления рассеяния с требуемой точностью, 2 ил. сопротивления рассеяния обмотки ротора

Х2" асинхронных машин, На фиг,1 показана Т-образная схема замещения асинхронной машины; на фиг,2— векторная диаграмма, соответствующая указанной схеме замещения.

Обоснование п едлагаемого способа определения Х1 и Х2 следует из рассмотрения схемы замещения (фиг,1) и векторной

1739326 диаграммы (фиг.2). После разложения токов статора 11 и приведенного ротора 12 на активные и реактивные составляющие в виде

11 = 11a j11p и 12 = 12а )12р 1 () известные уравнения напряжений первич- 5 ного и вторичного контуров схемы замещения

U1 — 11(г1+ jX1) =-Е1и 12 (г2 /S+jX2) =

=-Е2 (2) 10 запишутся после преобразований с учетом (1) в виде

U1 — l1a г1 — )11аХ1+ )11рг1 — 11pX1 = -Å1. 1 а r2 /S+ JI2a Х2 j 12p г S+12p Х2

= -Е2 (3) По векторной диаграмме (фиг,2) вектор первичного напряжения U1 совмещен с ве- 20 щественной вертикальной осью, и поэтому

Ь = U1 ЭДС Е1 = Е2 равна ЭДС Ен намагничивающей ветви нагруженной машины.

Приравнивая в (3) левые части уравнений и выделяя из них по отдельности веществен- 25 ные и мнимые слагаемые, получаем

11aX1+ l2a X2 = 11р r1+ 12р r2 /S °

1 1, 1 1

Обозначая (4) U1 l1ar1 12а г2 /S = Л0 и 11р г1+ 12р к 35

1;1 1 г2 /S = Su, (5) из (4) получаем систему уравнений

l1p Х1+12p X2 =+U и11а Х1+12а Х2

1 1 1 1

=Su (6) 40 определители которой равны

11р 12р

l1a l2a

= l2a (11р 11а 12р/12а )

1 1

ЛО 12р

= 12а (Л U SU 12p /12a ), SU l2a

l1, Л И

= l1a (Su l1p/11a A U), 11a SU

Обозначая 11p/11a = tg p1 и 12 1/1, =tg, а также УчитываЯ (фиг.2), что 11ð—

О1 — 11 r1 jl1a Х1+ j11p r1 11р Х1 = 12а

> r2 /S+ jl2a Х2 jl2p г2 /S+ 12р Х2

l 1p Х1 + 12p Х2 = U 1 11à г1 12а ra /S 30

1 1 1

«11a tg p2 = lo, для значений Х1 и Х2 получаем

Х1 = Л1 /Л = (Л U — Su tg p2 )/Io (7)

Х2 = Ж/Л = (Мт9 p1 — Л U)/1о (8) После вычислений Х1 и Х2 по (7) и (8) определяются ЭДС машины при холостом ходе

Ео и при номинальной нагрузке Ен по выражениям (фиг.2) Eo = 01 — loX1 (9) X1 (SU тс! ф2 )/lo -- 7 (12)

Хг=(ЯОЩ Р1 — Л U)/lo Û, (13) где поправка д выбирается такой, при которой разность измеренного тока холостого хода Io и его расчетного значения Iо (11)

1 меньше заданной величины.

Расчет ведут в следующей последовательности. В начале расчета по значению тока lo из опыта холостого хоДа (пРи 01 =

1=U «) определяют значения Х1 и Х2 по (7) и (8), а по (9) и (10) вычисляют ЭДС Ео и Ен, по значениям которых находят новое значение тока 1О (11). Повторяют расчет с новым зна1 чением тока 1о и расчет ведут до тех пор, 1 пока не сравняютсязначения ЭДС на последующем и предыдущем шагах итерации.

Значения параметров, входящих в Ь0 и SU по (5), определяют по результатам опытов холостого хода и номинальной нагрузки: активное сопротивление фазы обмотки статора r1 определяют измерением, приведенное активное сопротивление фазы обмотки ротора г2 определяют из соотношения г

= (Р1 — 31 1r1 — Рст)/3(12 f-, ГдЕ P1 — аКтивная мощность, потребляемая из сети при номинальных напряжении и нагрузке, а Р т — потери в стали, определяемые методом разделения потерь холостого хода.

Таким образом, предлагаемый способ учитывает фактор уменьшения ЭДС Ен нагруженной машины по сравнению с ЭДС Ео при холостом ходе, что повышает точность (10)

Так как ЭДС Е, нагруженной машины уменьшается по сравнению с ЭДС Ео при холостом ходе, то вследствие этого уменьшается ток намагничивающей ветви lo до значения

Io = Io (Ен/Eo), (11) что приводит к изменению значений Х1 и Х2 по (7) и (8):

1739326

Х1=

1о

Хг1Iо определения Х1 и Хг, соответствующих ре1 альным насыщению магнитопровода и эффекта вытеснения. Такой способ не требует применения специальных датчиков и измерительных обмоток. Применение ЭВМ позволяет автоматизировать процесс оп1оеделения фактических значений Х1 и

Хг, проводить их сравнения с расчетными значениями, а также осуществлять полный контроль при заводских испытаниях асинхронной машины с короткозамкнутым или фазным ротором.

Формула изобретения

Способ определения индуктивных сопротивлений рассеяния обмоток асинхронных машин, включающий воздействие трехфазным напряжением на обмотку статора, измерение электрических параметров машины и определение индуктивных сопротивлений рассеяния, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора и определения приведенного индуктивного сопротивления рассеяния обмотки ротора, в качестве измеряемых параметров выбирают ток холостого хода статора при номинальном значении трехфазного напряжения, активную мощность и скольжение при номинальных трехфазном напряжении и токе статора, а определение индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора и приведенного индуктивного сопротивления рассеяния обмотки ротора осуществляют в соответствии с. выражениями соответственно где Л0 — разность напряжений, определяемая в соответствии с выражением Ь 0 = U111а(г1+ $ ), В; г2

$ц — сумма напряжений, определяемая в соответствии с выражением $0 =11p г1+ 1гр х д х,В;

tg р — тангенс угла между составляющими тока статора при номинальных трехфазном напряжении и токе статора;

tg щ — тангенс угла между составляющими тока ротора при номинальных трех15 фазном напряжении и токе статора;

Io — ток холостого хода статора, А;

U1 — номинальное значение трехфазного напряжения, В;

11а — активная составляющая тока статого раА;

I1p — реактивная составляющая тока статора, А;

r1 — активное сопротивление обмотки статора, Ом;

r2 — приведенное активное сопротивле1 ние ротора, Ом;

$ — скольжение;

Ь вЂ” поправка, величина которой выбирается такой, при которой разность измеренного значения тока холостого хода и его расчетного значения, определяемого в соответствии с выражением

Io = Io 1, )

Е

Ео

35 где EH — ЭДС асинхронной машины при номинальных трехфазном напряжении и токе статора, определяемая в соответствии с выражением

4О Ен = (01 (11а г1+11pX1)) +(11р г1 11а X1),Ь

Ео — ЭДС асинхронной машины на холостом ходу, определяемая в соответствии с выражением Ео = U1 — Io Х1, В, меньше

45 заданной.

1739326

Фе IО

Составитель В.Попов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С. Шевкун

Редактор И.Горная

Заказ 2001 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101