Побудова моделі теплового захисту асинхронного електродвигуна на основі контролю параметрів поточного режиму. Метод непрямого виміру температури нагріву короткозамкненого ротора за рахунок визначення вхідного опору за струмами прямої послідовності.
Аннотация к работе
Вперше для асинхронних електродвигунів з суттєвим проявленням ефекту витіснення струму в короткозамкненому роторі запропонований метод непрямого виміру температури нагріву ротора потемпературно-залежній складовій його активного опору, яка визначається за даними замірів миттєвих значень фазних струмів і наруг, ковзання та відомій залежності активного опору ротора від ковзання для температури холодного стану. Удосконалено еквівалентну заступну схему асинхронного електродвигуна для теплового захисту короткозамкненого ротора, яка відрізняється виділенням окремого активно-індуктивного контуру для врахування втрат у сталі, представленням активного та індуктивного опорів ротора функціональними залежностями не тільки від ковзання, а і від температури нагріву. Встановлено, що в динамічних режимах АЕД додаткове вимірювання похідних струмів статора дозволяє підвищити точність непрямого визначення температури нагріву ротора шляхом врахування додаткових втрат із диференційно-інтегральних рівнянь контурів статора і ротора. де: В (2) ?S.?, ?R1.?, ?R2.?, ?FE.?, ?S.?, ?R1.?, ?R2 ?, ?FE.?, IS.?, IR1.?, IR2.?, IFE.?, IS.?, IR1.?, IR2 ?, IFE.? - потокозчеплення і струми по осях ? і ? статора, першого і другого контурів ротора і контуру втрат у сталі статора; ??.?, ??.? - потокозчеплення повітряного зазору по осях ? і ?; AS, AR1, AR2, AFE - коефіцієнти розподілу потоко-зчеплень статора, контурів ротора і контуру втрат у сталі статора; XSR - сумарна вхідна провідність АЕД; ? - миттєве значення кутової частоти обертання ротора; M - електромагнітний момент на валу; MC - момент опору; J - сумарний момент інерції приводу; КЗ - коефіцієнт завантаження механізму; WM - енергія, що споживається АЕД за час роботи t; US.?, US.? - напруга статора по осях ? і ?; i?.?, i?.? - струми гілки намагнічування по осях ? і ?. Визначення вектору параметрів Z проводиться в наступній послідовності: 1) розрахунок вектору початкових наближень Z(0) (7); 2) розрахунок режиму пуску АЕД з КЗР за системою ДР, що описує ЕЗС (рис.2) на ПЕОМ; 3) порівняння експериментальних і розрахованих значень при використанні напруги статора, що була в експерименті; 4) мінімізація чисельним методом цільової функції Fmin(Z) за (6) і визначення вектору параметрів Z; 5) циклічне повторення розрахунку до моменту досягнення задовільної точності.У дисертаційній роботі дано нове рішення актуального науково-технічного завдання розробки теплового захисту короткозамкненого ротора асинхронного електродвигуна на основі безконтактного виміру активного опору ротора за даними контролю параметрів поточного режиму, що дозволяє підвищити надійність системи власних потреб електростанцій. Удосконалена ЕЗС АЕД з КЗР для використання у тепловому захисті ротора, в якій виділено контур втрат у сталі з активно-індуктивним опором, а активний і індуктивний опори ротора представлені як функціональні залежності від ковзання і температури нагріву. Це дозволило підвищити точність врахування втрат і визначення температури нагріву ротора. На математичній моделі отримано збіг температури нагріву ротора, характер зміни якої був заданий заздалегідь, з температурою вимірювального органу ТЗР протягом всього режиму пуску, різних навантажень і ковзання.