Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Моделирование переходных процессов в полюсопереключаемых асинхронных двигателях

..pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
11.69 Mб
Скачать

 

'Z

 

 

рм2

 

 

%, к односко­

% к од­

%,

к односко-

%, к одно­

О

ростному

носкоро

МДж

ростному

пуску

стному

пуску

скоростно­

 

= 20)

пуску

W =20)

му пуску

(5,23

71,8

 

42,2

95,3

__

6,69

77

42,3

95,5

7,16

82,5

42,5

96

__

7,82

90

43,1

97,3

_.

 

 

 

 

8,68

100

44,3

100

9,75

112

45,3

102,3

-

11,2

129

46,5

105

7,49

86,3

112

28,313

64

66,2

7,71

88,8

115

30,813

70

72

*7,55

87

106

28,517

64,37

67,1

7,79

89,7

109

30,907

69,79

72,75

8,29

95,5

107

31,524

71,16

73,1

8,52

98,2

110

33,824

76,35

‘ 78,5

9,82

113

113

36,531

82,46

82,46

10,1

116

116

38,631

87,2

87,2

= 151 с

D конце третьего о»г =» 299 с

*, над чертой — значения при нанбо-

ятной.

 

 

 

 

 

люсов, электрических параметров и элементов схем управления.

Для того чтобы на основе новых математической модели и программы, приведенных в данной моногра­ фии, получить рекомендации по повышению технико­ экономических показателей применительно к какимлибо конкретным случаям эксплуатации асинхронных двигателей, необходимо разработать методику числен­ ного эксперимента по анализу переходных процессов рассматриваемого случая и наметить пути их совер­ шенствования. В соответствии с выбранными техни­ ческими средствами совершенствования переходных процессов — переключения со у на Д , пуск при пони­ женном или повышенном напряжении, ступенчатый пуск с помощью полюсопереключаемых обмоток, неод­ новременное по фазам подключение к питающей сети и др.— выделяются этапы исследования переходных процессов, для каждого из них анализируется схема соединения ветвей обмотки статора и составляются

матрицы ее учета, а также учета элементов внешней цепи (в монографии приведен ряд схем с соответствую­ щими им матрицами), составляется алгоритм вычис­ ления начальных условий переходного процесса каж ­ дого этапа. С помощью математического моделирова­ ния исследуется влияние: фазы напряжения в момент переключений, изменения значений различных конст­ руктивных параметров, длительностей пауз при пере­ ключениях и другие факторы. По результатам мате­ матического моделирования подбираются оптимальные значения указанных факторов и разрабатываются тех­ нические меры, обеспечивающие протекание переход­ ных процессов при выбранных значениях влияющих факторов. Математическое моделирование позволяет дать достаточную количественную оценку целесообраз­ ности применения расматриваемых мер по совершен­ ствованию переходных режимов.

1. Аббасова Э. М. Анализ влияния частых пусков и переменных нагрузок энергоблоков на надежность работы электродвигате­ лей высокого напряжения механизмов собственных н у ж д //Т р . ВНИИЭ.— 1980.— Вып. 59.— С. 4 6 -4 5 .

2.

Адаменко А. И. Методы исследования несимметричных асинх­

 

ронных

машин.— Киев : Наук, думка,

1969.— 356

с.

3. Адаменко А. ИКисленко

В. И. Преобразование

однофазного

 

тока в

трехфазный.— Киев

: Техника,

1971.— 272 с.

4.

Адкинс Б, Общая теория электрических машин.— М. : Госэнер-

 

гоиздат,

1960.— 271 с.

 

 

 

5.

Акимов Л. В. и др. Анализ методов исследования моментных ха­

 

рактеристик асинхронных двигателей / Л. В. Акимов, Ю. Г. Бор-

1зяк, А. Д . Колесник и др. // Электромеханика.— 1982.— № 5.— С. 524— 531.

6.Антоненко А. И., Краштан И. И. Определение конструктивных

параметров совмещенных обмоток с заданными соотношениями коэффициентов распределения по двум рабочим гармоникам // Пробл. техн. электродинамики.— 1978.— Вып. 65.—

С.84— 87.

7.Барышников Ю. В., Пластун А. Т., Сиунов Я. С. Асинхронный

короткозамкнутый электродвигатель с

совмещенной обмоткой

на статоре.— М. : ГОСИНТИ, 1967.—

10 с.

8. Беспалов В.

Костина О. И. Уравнения

симметричной асин­

хронной машины с учетом высших гармоник

поля // Электриче­

ские машины и аппараты.— 1976.— Вып. 5.— С. 22— 28.

9.Бойко Е. П. и др. Асинхронные двигатели общего назначения /

Е.П. Бойко, Ю. В. Гаинцев, 10. М. Ковалев и др .— М. : Энер­

гия, 1980.— 488 с.

10. БурулькоЛ. К., Кононенко Е. В., Титова С. В. Динамика двух­ скоростных асинхронных электродвигателей // Электрооборудова­ ние автоматизированных установок.— Томск, 1980.—

С.21— 25 .

11.Ванигаусрия Д. Г. Учет влияния переходных процессов на на­

дёжность изоляции обмоток асинхронных двигателей // Тр. Моек, энергет. ин-та.— 1980.— № 501.— С. 51— 61.

12. Войтех А. А. Многоскоростные однофазные конденсаторные двигатели.— Киев : Наук, думка, 1964.— 208 с.

13. Войтех А. А. Уравнения переходных электромагнитных процес­ сов асинхронной машины с несннусоидальным распределением намагничивающей силы обмотки статора // Пробл, техн. элект­ родинамики.— 1977.— Вып. 64.— С. 41— 48.

14. Войтех А. А. Переходные электромагнитные процессы полю­ сопереключаемого асинхронного двигателя с изменением на-

правления тока в половине ветвей обмотки статора // Там ж е.— 1978.— Вып. 67.— С. 71—76.

15. Войтех А. А. Табличный метод построения совмещенных полю­ сопереключаемых обмоток асинхронных машин // Техн. элект­ родинамика.— 1979.— № 2.— С. 58—62.

16. Войтех А. А., Киричек Г. М„ Лир Э. В. Асинхронные электро­ двигатели с регулированием скорости,— Киев : Техника, 1973.—

172с.

17.Войтех А. А., Попович А. Н., Тристан В. П. Математическая

 

модель для анализа электромагнитных

переходных процессов

 

в полюсопереключаемом регулируемом асинхронном двигателе

 

со схемой обмотки

«треугольник — двойной

треугольник» //

 

Техн. электродинамика.— 1982.— № 4 . — С.

81— 86.

18.

Войтех А. А., Попович А. N. Уравнения электрического и меха­

 

нического равновесия для анализа динамических и статических

 

режимов работы асинхронных совмещенных машин // Там ж е.—

 

1983.— № 4.— С. 60—65.

 

 

19.

Во"ьдек А. И. Электрические машины

Учебник для студентов

 

высш. техн. учеб,

заведений.— 3-е изд., перераб.— Л. : Энер­

 

гия, 1978.— 832 с.

 

 

 

20. Геллер Б., Гамата В. Высшие гармоники в асинхронных маши­ нах.— М. : Энергия, 1981.— 352 с.

21. Горев А. А. Переходные процессы синхронной машины.— Л. Госэнергоиздат, 1950.— 551 с.

22. Груэов Л . Я . Методы математического исследования электри­ ческих машин.— М.; Л. Госэнергоиздат, 1953,— 264 с.

23. Долина В. И., Аббасова Э. М. Исследование двух^коростных электродвигателей при переключении с одной частоты вращения на другую // Тр. ВНИИЭ.— 1980.— Вып. 59.— С. 32— 40.

24. Ефименко Е. И. Метод анализа и расчета характеристик много­ фазной асинхронной машины с пространственной несимметрией обмоток //Электричество.— 1970.— № 9 .— С. 18— 23.

25. Загрядцкий В. И. Совмещенные электрические машины.— Ки­ шинев : Картя молдовеняскэ, 1971.— 162 с.

26. Захаров М. К., Дегтев В. ГРодимое И. Я . Построение много­ скоростных обмоток методом фазной модуляции при сдвиге мо­ дуляционной волны // Электричество.— 1976.— № 9 .—

С.72—76.

27.Зеленый А. Л. Экспериментальное исследование лобового рас­

 

сеяния

катушки // Пробл.

техн. электродинамики.— 1975.—

 

Вып.

52.— С.

66—71.

 

 

28.

Иванов-Смоленский А. В. Электрические машины Учебник для

 

вузов.— М. :

Энергия,

1980.— 928 с.

29.

Кадеев Г. Д., Зверевич В. Е. Дифференциальные уравнения асин­

 

хронной машины, учитывающие высшие пространственные гар­

 

моники намагничивающей

силы // Изв. вузов. Электромехани­

 

ка.— 1968.— Яд 11.— С.

1244— 1247.

30. Казовский Е. Д. Переходные процессы в электрических машинах переменного тока,— М.; Л. : Изд-во АН СССР, 1962.— 624 с.

31. Ковач КИ., Рац И. Переходные процессы в машинах перемен­ ного тока.— М.; Л. : Госэнергоиздат, 1963.— 744 с.

32. Кожемякин А. И. Исследование электромагнитных переходных процессов исполнительных асинхронных двигателей // Тр. Моек, энергет. ин-та.— 1974.— Вып. 196,— С. 49— 56.

33. Кожемякин А. И. Влияние режима питания на динамические

характеристики исполнительного асинхронного

двигателя //

Тр. Моек, энергет, ин-та.— 1976,— Вып. 297,— С.

69—73.

34.Копылов И. П. Электромеханические преобразователи энергии.—

М.Энергия, 1973,— 400 с.

35.Копылов И. П. и др, Проектирование электрических машин

Учеб, пособие для вузов / И. П. Копылов, Ф. А. Горяйнов,

Б. К . Клоков и др .— М. : Энергия, 1980.— 496 с.

36.Копылов И. П., Щедрин О. П. Расчет на ЦВМ характеристик

асинхронных машин.— М. : Энергия, 1973.— 120 с.

37. Крон Л Применение тензорного анализа в электротехнике.— М.; Л . : Госэиергонздат, 1955.— 275 с.

38.Крон Г. Тен: орный анализ сетей.— М. : Сов. радио, 1978.— 720 с.

39.Лайон В. Анализ переходных процессов в электрических маши­

нах переменного тока методом симметричных составляющих.— М.; Л. Госэиергонздат, 1958.— 400 с.

40. Лейтман М. Б, Автоматическое измерение выходных парамет­ ров электродвигателей : (Методы и аппаратура).— М. Энергоатомиздат, 1983.— 152 с.

41. Лукашева Е. С. Обобщенное преобразование уравнений пере­ ходных электромеханических процессов явнополюсной синхрон­ ной машины // Изв. АН СССР. Энергетика и трансп.— 1972.—

№ 2 — С. 153— 156.

42. Лутидзе Ш. И. Основы теории электрических машин с управля­ емым полупроводниковым коммутатором.— М. Наука, 1968.—

303 с.

43.Мамедов Ф. А. Преобразованная матрица сопротивлений несим­

метричной асинхронной машины // Специальные режимы работы электрических машин.— Смоленск, 1975.— С. 101— ПО.

44. Мамедов Ф. А., Кожемякин А. И. Исследование переходных процессов пуска асинхронных микромашин // Тр. Моек, энергет. ин-та.— 1974.— Вып. 196.— С. 5— 11.

45. Мамедов Ф. А., Малиновский А. Е. Электромеханические пере­ ходные процессы при пуске однофазного асинхронного двига­ теля без фазосдвнгающих элементов (ОАДБФЭ) // Тр. Моек,

энергет. ин-та.— 1976.— Вып. 297.— С. 3— 14.

46. Мамедов Ф. А., Малиновский А. Е„ Нейматов Т. А. Колебания скорости вращения ротора асинхронных машин // Специальные режимы работы электрических машин.— Смоленск, 1975.—

С. 18—26. .

47.Мамедов Ф. А., Резниченко В. Ю., Малиновский А. Е. Принцип

Сформирования переходных процессов в асинхронных двигателях при несимметричных режимах // Тр. Моек, энергет. ин-та.— 1 9 7 4 ._ Вып. 196.— С. 11— 19.

48. Марчук Г. И. Методы вычислительной математики.— М. : Нау­

ка, 1980,— 536 с.

49. Онищенко Г. Б., Локтева И. Л. Асинхронные вентильные кас­ кады и двигатели двойного питания.— М. Энергия, 1979.—

200 с.

50.Онышко Е. А. Анализ намагничивающих сил обмоток многоско­

 

ростных двигателей : Автореф. дис. ... канд. техн. наук.— Львов,

 

1968.— 23 с.

 

51.

Петров Л. П. Управление пуском и торможением асинхронных

 

электродвигателей.— М. Энергоиздат, 1981.— 184 с.

52.

Попович А. И. Дифференциальные уравнения для анализа пе­

 

реходных процессов в несимметричных асинхронных двигате­

 

лях // Техн.

электродинамика.— 1982.— № 6 . — С. 65—72.

53.

Постников И. М. Обобщенная теория и переходные процессы

 

электрических

машин.— Киев Техника, 1966.— 436 с.

54.

Резниченко В.

Ю. Энергетика переходных процессов аеннхрон-

ных

короткозамкнутых двигателей

Автореф. дис.

канд.

техн.

наук.— М., 1972.— 29 с.

 

 

55. Роклиф Г. Х„ Фонг В. Асинхронные двухскоростные однообмоточные двигатели с малым отношением чисел оборотов.— М., 1963.— 22 с .— В надзаг. НИИ нормализации и стандартиза­ ции электропром-сти.

56. Саксена Р. Б. Исследование асинхронных двигателей с учетом высших гармоник поля Автореф. дис. *санд. техн. наук.—

М., 1971.— 24 с.

57.Сидельников Б . В., Чагласян Б. О. Метод учета пространственных

гармоник

магнитного поля насыщенных управляемых асинх­

ронных

двигателей

// Электричество.— 1974.— № 4.

С. 79—82.

58.Сили С. Электромеханическое преобразование энергии.— М.

Энергия, 1968.— 376 с.--

59.Соколов М. М. и др. Электромагнитные переходные процессы в асинхронном электроприводе / М. М. Соколов, Л . П. Петров,

Л. Б. Масандилов и др.— М. : Энергия, 1967.— 200 с.

60.Соломахин Д. В С и Шайб Мохоммед Уали. Расчет и проекти­

рование асинхронной машины с учетом динамических режимов работы // Тр. Моек, энергет. ин-та.— 1976.— Вып. 297.—

С.51— 57.

61.Корн Г., Корн Т. Справочник по математике (для научных ра­

ботников и инженеров).— М. Наука, 1973.— 832 с.

62. Страхов С. В. Переходные процессы в электрических цепях, содержащих машины переменного тока.— М.; Л . : Госэнергоиздат, I960.— 247 с.

63. Тадрос X. 3. Исследование многоскоростных асинхронных дви­ гателей с переключением обмоток по методу полюсно-ампли­

тудной модуляции Автореф. дис.

канд. техн. наук.— Л „

1974.— 26 с.

 

64. Тембель П. В., Геращенко Г. В. Справочник по обмоточным данным электрических машин и аппаратов.— 3-е изд., перераб.— Киев : Техника, 1981.— 400 с.

65. Теоретические основы электротехники. Т, 2. Нелинейные цепи и основы теории электромагнитного поля Учебник для электротехн. вузов. / Под общ. ред. П. А. Ионкина.— 2-е изд., пе­ рераб. и доп.— М. : Высш. шк., 1976.— 383 с.

66. Трещев Я . Я . Электромеханические процессы в машинах пере­ менного тока.— Л. : Энергия, 1980.— 344 с.

67. Тун А. Д. Системы контроля скорости электропривода.— М. Энергоатомиздат, 1984.— 168 с.

68. Уайт Д„ Вудсон Г. Электромеханическое преобразование энер­

гии.— М.; Л. : Энергия,

1964,— 528 с.

 

69. Фильц Р. В. Математические основы

теории

электромеханиче­

ских

преобразователей.—

Киев

Наук,

думка, 1979. —

205

с.

 

 

 

70. Харитонов А. М. Многоскоростные двигатели в промышленных электроприводах.— М. : Энергия, 1971.— 96 с.

71. Хенкок Я . Матричный анализ электрических машин,— М. Энергия, 1967.— 225 с.

72. Чабан В. Я . Методы анализа электромеханических систем.— Львов : Изд-во при Льв. ун-те, 1985.— 192 с.

73. Шаршунов Ю. Е.г Чебурахин И. М„ Макаров Л. Я . Исследова­ ние механических характеристик асинхронных двигателей с помощью магнитоупругого датчика // Надежность электриче­ ских машин : Сб. науч. тр,— Киев, 1981,— С. 103— 108.

•74. Шуп Т. Решение инженерных'задач Иа ЭВМ Практ. руковод­ ство.— М. Мир, 1982,— 238 с.

75. Янко-Триницкий А. А. Уравнения переходных электромагнит­

 

ных процессов асинхронного двигателя и их

решения // Элект­

 

ричество.— 1951.— № 3.— С.

18—25.

 

 

76.

А. с. 957431 СССР, МКИ3 Н02К 17/14. Трехфазная полюсоперек­

 

лючаемая обмотка / А. И. Антоненко, А. А. Войтех, В. П. Трис­

 

тан, В. В. Посунько, А. Н. Попович.— Опубл. 07.09.82, Бюл.

 

N

33.

Schreier L. Analysis

 

 

 

77.

Bendl

of transient phenomena

due to

 

reconnekting an induction motor to the voltage before dying the

 

rotor currents a w a y / / Acta techn. CSAV.— 1981.— 26,

N 5 .—

 

P.

589—607.

 

 

 

78.

Димитров Д. Ал., Ченгелиео Д. Р. Преходни пронеси в многос-

 

коростни асинхронни двигатели // Годишн. Высш. маш.— елект-

 

ротехн.

ин-т.— 1968 (1970).— 23, № 4 . — С.

19—36.

 

79. Klingshirn Е, A. High Phase Order Industion Motors, Part I: De­

 

scription

and Theoretical Consideration // IEEE Trans.

Power

 

Appar. and Syst.— 1983.— 102, N l.— P. 47—53.

 

80.

Park /?. Two-reaction theory of synchronous machines — genera­

 

lized method

of

an alysis//T ran s. AIEE,— 1929.— 48,

N 1.—

 

P. 37— 44; 1933.— 52, N 1.— P. 18—27.

 

81.

Sequenz

H.

Die

Wicklungen elektrischer Maschinen.— W ien:

 

Springer,

1954.— Bd 3.— 397s.

 

82. Sitaramam V., Raja P. J. J. Transient analysis of pol-amplitude

 

modulated induction

m o to r //J .

Inst. Eng.

(India). Elec.

Eng.

 

Div*— 1975.— 56,

1.— P.

44—49.

 

 

 

83.

Taegen F., Hommes E. Das

allgemeine Gleichungs-system

des

 

Kafiglaufer motors

under Berucksichtigung

der Oberfelder H Ar­

 

ch. Elektrotechn.— 1972.— 55,

H.

I.— S.

31—41.

 

 

84.

Van der Merwe F. S. The Analysis of an Electric Machene with a

 

Smooth Air-Dap Allowing for All Winding

MMF Harmonics //

 

Ibid.— 1976.— 58, N

1 — P. 283—292.

 

 

 

85.

Vas P. Modified symmetrical components theory and its appli­

 

cation in the theory of asymmetrical induction motors H Period,

 

polytechn. Elec. Eng.— 1978.— 22,

N 1.— P. 3— 12.

 

 

86.

Vas P. Extension of the unified theory of

electrical

machines:

 

Space Harmonic Effects in 3-phase Slip-ring

Induction

Motors II

 

Arch. Elektrotech.—

1981.— 63,

N

I,— P.

63—67.

 

 

Предисловие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Основные условные обозначения

 

 

 

 

 

 

6

Введение .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

Глава первая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Математическая

модель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для анализа переходных процессов

 

 

 

 

 

 

в фазных координатах

 

 

 

 

13

1.

Особенности

переходных

процессов в

полюсопереключае­

 

 

мых д в и г а т е л я х ....................................................................

 

 

 

 

 

 

 

13

 

2. Гармонический состав МДС ветви совмещеннойобмотки

 

17

3.

Уравнения

 

электрического

равновесия . . .

 

19

4. Параметры двигателей с совмещенными обмотками . . . .

27

5. Уравнения электрического равновесия

с учетом схемы сое­

 

 

динения

ветвей .........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

30

6. Уравнения механического

 

равновесия и электромагнитного

 

 

момента

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

39

 

 

 

 

Глава вторая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Математическая

модель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для анализа

переходных

процессов

 

 

 

 

 

 

в преобразованных

координатах

 

42

1. Применение метода преобразования координат

 

42

2.

Общий подход к замене переменных . .

. . .

.

'48

3.

Системы

преобразованных

переменных

и

матриц пара­

 

 

метров

...............................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52

4.

Уравнение

электромагнитного момента

 

...........................

 

75

5.

Преобразование уравнений к форме Коши с учетом элемен­

 

 

тов во внешней цепи дв и гател я .......................................................

 

 

 

 

 

78

6., Начальные

 

условия переходного

процесса

переключения

 

 

полюсов

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

81

 

 

 

 

Глава третья

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Математическая

модель для

анализа

 

 

 

 

 

 

установившихся

режимов

работы

 

89

1.

Взаимосвязь

переменных

установившихся

 

и переходных

 

 

режимов

 

 

...............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

89

2.

Уравнения электрического равновесия симметричного асин­

 

 

хронного

двигателя

 

 

 

 

 

 

.

, .

92

3. Уравнения электрического равновесия асинхронного двига­

 

теля с несимметричным статором . . .

94

4. Уравнение электромагнитного момента

101

Глава четвертая

 

 

Алгоритмы

анализа переходных процессов

 

 

 

и влияние их особенностей на результаты

 

 

 

математического моделирования

103

1.

Разработка алгоритм ов

...................................................................

103

2.

Сравнительный анализ результатов физического и матема­

 

 

тического

моделирования . ....................................................................107

3. Влияние

нелинейности

электромагнитных параметров на

 

 

электромагнитный

момент и магнитную коэнергию .

110

4.

Учет скорости изменения индуктивных параметров

114

5.

Учет особенностей

переходных процессов

116

Глава пятая

 

Примеры формирования переходных режимов

123

1.

Пуск двигателей с обмоткой Д / Д Д . . .

124

2.

Пуск двигателя с обмоткой

Y Y Y / Y Y Y ....................................

129

3. Двухступенчатый асинхронный пуск синхронного двигателя

 

 

большой мощности

 

133

Список литературы

* * * * * %л i « » . г • .

142

Войтех Александр Арсеньевич Попович Александр Николаевич

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОЛЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМЫХ

АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЯХ

Художественный редактор И. М. ГАЛУШКА Технический редактор Т. С. БЕРЕЗЯК Корректоры С. Д. СЕМЕНОВА, И. В. ТОЧАНЕНКО

ИБ № 10385

Сдано в набор 21.11.88. Подп. в печ. 20.03,89. БФ 02034. Формат 84x108/32. Бум. тип. № ^ Лит. гарн. Выс. печ. Уел. печ л 7,98. Уел. кр.-отт. 8,3. Уч.-изд. л. 7,66.

Тираж 740 экз. Заказ 2775. Цена Г р. 50 к.

Издательство «Наукова думка». 252601 Киев 4, ул Релина, 3.

Отпечатано с матриц Головного предприятия республик канского производственного объединения «Полиграфкни* га», 252057, Киев, ул. Довженко 3 в Львовской облас* зной типографии, г. Львов, ул. Стефаинка, И.

Соседние файлы в папке книги