Расширение возможностей пуска при неизменной частоте тока асинхронного привода сельскохозяйственных машин включением конденсаторов в цепь статора

• Автор: Сомов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 154 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Анализ известных способов использования конденсаторов в цепи статора асинхронного двигателя.
1.2. Обоснование выбора математической модели для анализа переходных процессов пуска асинхронного двигателя

1.2.1. Математическая модель асинхронного двигателя

путем приведения асинхронного двигателя к эквивалентной двухфазной электрической машине

1.2.2. Анализ механических и электромеханических

характеристик по Т образной схеме замещения

1.2.3. Сопоставление результатов анализа переходных процессов, полученных с использованием математических моделей

1.3. Выводы, постановка проблемы и задач исследования

Глава 2. Теоретическое обоснование расширения возможностей пуска
асинхронного привода сельскохозяйственных машин последовательным включением конденсаторов в цепь статора.
2.1. Механические и электромеханические характеристики асинхронного двигателя при включении в цепь статора конденсаторов при питании от источника ограниченной мощности.
2.2. Теоретический прогноз получения максимального пускового момента асинхронного двигателя при питании от источника ограниченной мощности включением конденсаторов в цепь статора.
2.3. Теоретический прогноз возможности поддержания напряжения близким к номинальному на шинах потребителя во время пуска при питании от источника ограниченной мощности включением конденсаторов в цепь статора.
2.4. Теоретический прогноз возможности поддержания тока статора и момента на заданном уровне во время пуска от источника ограниченной мощности
включением конденсаторов в цепь статора.
Глава 3. Методики экспериментального исследования асинхронного двигателя при последовательном включении конденсаторов
в цепь статора.
3.1. Методика экспериментального определения момента инерции асинхронного двигателя
3.2. Методика экспериментального определения сопротивлений схемы замещения асинхронного двигателя и трехфазного двухобмоточного трансформатора
3.3. Прямое измерения пускового момента асинхронного двигателя
3.4. Методика исследования электромагнитных и электромеханических переходных процессов в асинхронном двигателе
при включении в цепь статора конденсаторов
3.5. Методика обработки осциллограмм токов и напряжений.
3.6. Методика построения механических характеристик.
3.7. Математическая обработка экспериментальных данных
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований
расширения возможностей пуска асинхронных двигателей включением конденсаторов в цепь статора
4.1. Результаты экспериментального определения параметров схем замещения асинхронных двигателей и
источника ограниченной мощности трансформатора
4.2. Экспериментальная проверка возможности получения максимального пускового момента асинхронного двигателя
при питании от источника ограниченной мощности
4.3.Экспериментальная проверка возможности поддержания
напряжения близким к номинальному на шинах потребителя
во время пуска при питании от источника ограниченной мощности
4.4. Экспериментальная проверка возможности поддержания тока близким к номинальному на входе асинхронного двигателя
во время пуска при питании от источника ограниченной мощности.
Глава 5. Технико экономическая оценка возможностей пуска асинхронного привода сельскохозяйственных машин
последовательным включением конденсаторов в цепь статора
5.1. Методика инженернотехнического расчета параметров конденсаторов, включаемых в цепь статора для получения
максимального пускового момента
5.2. Методика инженернотехнического расчета параметров конденсаторов, включаемых в цепь статора для поддержания значения напряжения
на шинах потребителя близким к номинальному
5.3. Техническое исполнение предлагаемого устройства для регулирования условий пуска магазин емкостей.
5.4. Экономическая оценка эффективности асинхронного электропривода при существенном увеличении пускового момента
включением конденсаторов в цепь статора
5.5.Экономическая оценка эффективности асинхронного двигателя при условии поддержания величины напряжения на шинах потребителя близкой к номинальному включением конденсаторов
в цепь статора.
Общие выводы
Литература


На основании этих выводов поставлены цели и задачи. Обоснован выбор математической модели для теоретического анализа переходных процессов, происходящих при пуске АД на основе сравнения модели Тобразных схем замещения ЭД, процессы в которых описываются с использованием теории электрических цепей, и приведения трехфазного ЭД к эквивалентной двухфазной машине с использованием дифференциальных уравнений магнитных потокосцеплений. Автор выражает благодарность за неоценимую помощь в освоении методики математического моделирования АД с помощью дифференциальных уравнений дру техн. ВГАЗУ Мамедову Ф. Теоретически исследованы возможности существенного увеличения пускового момента и поддержания значения напряжения на шинах потребителя близкого к номинальному, а также ранее известные возможности поддержания тока и момента во время пуска постоянными при наличии конденсаторов в цепи статора. В третьей главе изложены методики экспериментального определения частоты вращения асинхронного двигателя сопротивления обмоток исследуемых электродвигателей момента инерции, а также прямое определение пускового момента. Исследование динамики асинхронного двигателя при пусках на различных номиналах емкостей включало в себя осциллографирование кривых изменения напряжений и токов в обмотках ЭД и питающей сети, а также частоты вращения ротора. В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований. Выполнено сопоставление теоретических и экспериментальных кривых, на основе чего выбраны границы применимости теории и доказаны возможности 1 увеличения пускового момента примерно в 2 раза по отношению к номинальному пусковому моменту при питании от источника ограниченной и неограниченной мощности 2 поддержания напряжения на шинах потребителя во время пуска, близким к номинальному, при питании от источника ограниченной мощности. Рекомендовано после выхода приводного АД, в цепи статора которого включены конденсаторы, на установившуюся частоту вращения переключать обмотки статора на прямой пуск и шунтировать конденсаторы с целью исключения возрастания токов и напряжений. Показана ранее известная возможность поддержания тока на входе электродвигателя постоянным. Проведено техникоэкономическое исследование, показавшее эффективность использования одного магазина емкостей для пуска нескольких АД при условии существенного увеличения пускового момента источник ограниченной и неограниченной мощности. При этом экономический эффект может составить от 9руб. АД. А при поддержании напряжения на шинах потребителя близким к номинальному источник ограниченной мощности только на капитальных вложениях можно сэкономить до от общей суммы базового варианта. В общих выводах диссертации содержатся технические и экономические показатели устройства для регулирования условий пуска. ГЛАВА 1. МэМСр. МэдсоМс,исо0, 1. Отсюда важной задачей исследования процессов пуска является изучение механических характеристик рабочей машины РМ и приводного ЭД. По данным департамента технической политики, из четырех миллионов асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором АД с к. Российской Федерации, 6 приходится на приводные двигатели, РМ которых имеют тяжелые условия пуска навозоуборочные транспортеры, нории и т. Следовательно, ЭД могут иметь по условиям выбора завышенную мощность, что приводит к неоправданному потреблению энергии в установившемся длительном режиме работы. М.Г. Чиликина, Л. Г.Пригдепа, А. А.А. Пястолова, Г. П. Ерошенко, А. М. Мусина, М. Д. Таранова и д. Распределение основных причин отказов ЭД, используемых в сельском хозяйстве, приведены в табл. Таблица 1. Одна из главных причин выхода из строя приводною ЭД согласно заклинивание ротора, являющегося следствием резко возросшею момента сопротивления сельскохозяйственных РМ, на который приходится . Возникновение больших значений момента трогания РМ может быть следствием примерзания рабочих органов навозоуборочные транспортеры рис. Рис. Механические характеристики приводного АД с к. Рис. Механические характеристики приводного АД с к.