Анализ работы асинхронного двигателя при возмущении параметров электрической энергии

• Автор: Барри Альфа Умар
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 179 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Качество электроэнергии в системах электроснабжения и его характеристики
1.2. Влияние качества электроэнергии на работу асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
1.3. Математическая модель асинхронного двигателя для автоматизированного расчёта
1.4. Методы многовариантного анализа влияния качества электроэнергии на характеристики ДА.
1.5. Выводы
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ АНАЛИЗА ВЛИЯНИЯ КАЧЕСТВА СЕТИ НА ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ
2.1. Математическая модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором при симметричном питании
2.2. Учет в математической модели асинхронного двигателя искажения симметрии напряжения
2.3. Учет в математической модели асинхронного двигателя несинусоидальности напряжения
2.4. Выводы
3. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ВОЗМУЩЕНИИ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ.

3.1. Краткая характеристика программного ядра
3.2. Программные модули ввода исходных данных
3.3. Программные модули математической модели асинхронного двигателя
3.4. Краткая характеристика программного комплекса
3.5. Выводы
4. КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ВОЗМУЩЕНИИ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
4.1. Задание входных факторов
4.2. Анализ чувствительности параметров характеристик пусковых и холостого хода
4.3. Статистический анализ параметров пусковых характеристик и холостого хода
4.4. Анализ чувствительности параметров рабочих характеристик при различной нагрузке
4.5. Статистический анализ параметров рабочих характеристик при различной нагрузке
4.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Качество электроэнергии характеризует электромагнитную среду функционирования электрооборудования, показывает меру воздействия на него системы электроснабжения через распространяющиеся по сети кондуктивные электромагнитные помехи -случайное воздействие, способное вызвать в электротехническом устройстве нарушение функционирования, отказ, разрушение.
Асинхронные двигатели (ДА) предназначены для работы при номинальных значениях частоты и напряжения. Со времени создания в 1889г. трехфазного асинхронного двигателя М.О. Доливо-Добровольским прошло более 110 лет. За это время теория асинхронных машин в значительной степени уже сформировалась благодаря работам многих ученых, которых справедливо считают одними из основоположников электромеханики: А. Гейланда, Ч. Штейнмеца, Ф. Пунга, Э. Арнольда, И. Лакура, К.А. Круга, К.И. Шенфера, Г.Н. Петрова, М.П. Костенко, Б.П. Апарова, Ф.И Холуянова, Л.М. Пиотровского, М. Лифшица, Р. Рихтера, П.С. Сергеева и др. В последние десятилетия новый импульс развитию теории асинхронных двигателей придало широкое распространение вычислительной техники. Значительный вклад на современном этапе в развитие научных и экспериментальных исследований асинхронных двигателей внесли Иванов-Смоленский A.B., Копылов И.П., Беспалов В.Я., Ефименко Е.И., Ф.А. Мамедов, Лопухина Е.М., Семенчуков Г.А. и др. Большое количество работ посвящено влиянию отклонений параметров сети на характеристики ДА: Церазов А.Л., Бергер А.Я., Синайский М.М., Щедрин О.П. и др.
Параметры сети обычно отличаются от паспортных данных ДА, они нормируются национальными и международными стандартами. Техникоэкономические показатели, качество и устойчивость работы ДА сильно зависят

применения метода симметричных составляющих связан с тем, что токи обратной и нулевой последовательностей могут иметь произвольный фазовый сдвиг относительно токов прямой последовательности. Это затрудняет определение результирующих токов фаз в силу неопределенности угла. Некоторые авторы предлагают использовать метод наихудшего варианта и определять наибольший возможный ток фазы [15,16].
4. Несинусоидальность напряжения.
Задача исследования установившихся режимов асинхронной машины при несинусоидальном напряжении осложняется наличием широкого спектра гармонических напряжения. Расчет характеристик только по основной гармонике в ряде случаев приводит к недопустимым погрешностям. Учет высших гармоник связан с достаточно трудоемкими расчетами их токов, моментов и мощностей по схемам замещения. Влияние каждой из гармонических рассчитывается независимо, результаты расчета суммируются. Такой подход обладает всеми недостатками применения метода наложения в нелинейных цепях [2, 15, 16, 18, 43, 78]. Некоторые авторы используют при анализе работы асинхронных двигателей при несинусоидальном питании реальную кривую напряжения, но такой подход возможен только при расчете мгновенных значений токов, мощностей и моментов [22, 48, 54]. Для оценки установившихся режимов необходимо определить еще и некоторые интегральные показатели.
Ряд работ посвящен анализу работы асинхронных двигателей при наличии одновременно двух или трех искажений параметров сети. В своей диссертационной работе [15] в 1973 году Церазов А.Л. провел исследования совместного влияния несимметрии и несинусоидальности напряжения на работу асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором применительно к условиям, возникающим в системах с одно-фазовой тяговой системой.
Он разработал в своей диссертации методику расчета дополнительного нагрева асинхронных двигателей при несимметрии и несинусоидальности напряжения, сравнил воздействие на нагрев двигателей постоянной