Способ измерения индуктивности рассеяния фазы обмотки статора синхронной электрической машины

Способ измерения индуктивности рассеяния фазы обмотки статора синхронной электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски и

Социалистическии

Республик

И C А Н И Е iii790074

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

+ б

> (61) Дополнительное к авт. с вид-ву— (22) Заявлено 02. 11.78 (2 I ) 2680426/24 07 (51 ) M. Кл., 3

Н 02 К 15/00 с присоединением заявки ¹

Государственный квинтет

СССР (23) Приоритет— (53) УДК621.317. . 33 2. 2:6 21. .313.32 (088.8) ио делим иэобретений и открытий

Опубликовано 23.12.80. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 25 12.80 (72) Авторы изобретения

В. Ф. Сивокобыленко и А. И. Зинченко

- 1

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКТИВНОСТИ

РАССЕЯНИЯ ФАЗЫ OENOTKH СТАТОРА

СИНХРОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

2 дуемой фазы обмотки статора, фиксации ротора в этом положении,, измерения активного сопротивления фазы обмотки статора, а также мгновенных значений напряжения, тока в этой фазе и ЭДС, наводи5 мой в обмотке, размещенной по продольной оси симметрии ротора (2j.

Данный способ обладает погрешностью из-за различного . распределения магнитных полей при размещении в расточке

10 статора роторов явнополюсных синхронных машин с успокоительными обмотками на одной из осей симметрии. Измерения фазового сдвига между несинусоидальными

15 величинами тока и напряжены, 35С и напряжения также приводит к дополнительной погрешности. Необходимость размещены на роторе измерительной обмотки усложняет способ. ре tlj.

Недостатком этого способа является погрешность в определении индуктивности рассеяния обмотки статора за счет того, что при вынутом роторе поток рассеяния может образовываться не только в воз- душном зазоре, но и в расточке статора.

Известен также способ измерения индуктивности рассеяния фазы обмотки статора синхронной электрической машины путем подключения обмотки статора к се ти переменного тока, совметения одной из осей симметрии ротора с осью исслеИзобретение относится к испытанию электрических машин, в частности к способам экспериментального определения параметров синхронной машины.

Известен способ измерения индуктивности рассеяния обмотки статора, сбгласно которым полное сопротивление обмотки статора и его индуктивную часть рассчитывают по результатам опыта отдачи на статор напряжения при вынутом рото20

Цель изобретения — упрощение и повы -. шение точности определения индуктивности рассеяния обмотки статора синхронной машины. 790074

Поставленная цель достигается благодаря тому, что фиксируют момент времени, когда ЭДС в обмотке, размещенной на роторе, например в его обмотке возбуждения, экстремальна, измеряют в этот момент времени напряжение U, ток и производную во времени тока фазы обмотки статора, а искомую индуктивность рассеяния рассчитывают по формуле (О-1Ю 10

d (dt

rae К вЂ” активное сопротивление фазы обмотки статора; — время.

С осью исследуемой фазы обмотки статора можно совмещать продал ьную ось симметрии ротора, а измерение напряжения и тока фазы обмотки производить в момент времени, когда ЭДС в обмотке ротора равна нулю, либо совмещать поперечную ось симметрии ротора, а измерение напряжения и тока фазы обмотки статора производить в момент времени, когда

ЭДС в обмотке poropa достигает максимального значения. 25

Токи, напряжения, потокосцепления статора в исследуемой фазе будут равны одноименным величинам по какой-либо из осей ротора, если указанная ось совпадает с осью исследуемой фазьь При равенстве ЭДС обмотки возбуждения нулю

ЭДС, индуктирующаяся в обмотке статора по продольной оси, состоит лишь из

ЭДС от потока рассеяния, так как =@С от основного магнитного потока по продольной оси в этот момент времени равг на нулю. При достижении ЭДС обмотки возбуждения максимума аналогичное явление имеет место по поперечной оси.

Если с осью исследуемой фазы совмещена продольная ось, то уравнение равновесия напряжений обмотки статора .по оси при неподвижном роторе имеет вид или (5) аида

"а".с аа "а" а Ц1д

Оа а "Р. (1)

s = I See (®,+Ч), где

1»„- амплитуда тока; — начальная фаза,при произвольно

50 выбранном начале отсчета (- =О). (5 — круговая частота питания.

Операция совмещения осей ротора с осями статора общеизвестна и часто используется при определении параметров

55 электрических машин.

При известных параметрах обмотки возбуждения ее ЭДС можно определять путем вычислений без разрыва цепи.

Vg = L <1g+ L ag" rd где Ug, Ч д, 1 а - соответственно напряжение, потокосцепляние и ток.сгатора по оси Д .

Для случая разомкнутой обмотки возбуждения (ток в ее цепи отсутствует) укаэанное уравнение с учетом того,,что можно записать в виде

0, =". g+ L, Qt (16+ d)+18 (3) а, а1д

ua=le at Е1 "at (4) где 1Га — ток эквивалентого успокоительного контура по оси d

=1„. +), 6 e ad ад — соответственносинхронная индуктивность и взаимоиндуктивность машинbI по оси 3

Е =.-4,„ Д 1d+ d) ЭДС

I от рабочего потока.

ЭДС 6у может быть в своем масштабе измерена на зажимах разомкнутой обмотки возбуждения. XlC E y для машины, подключенной к сети, является величиной переменной (в установившемся режиме — синусоидальной). Очевидно, что при -О уравнение (1) примет вид

Уравнение (5) справедливо для мгновенных значений токов и напряжений, измеренных в момент равенства ЭДС 6у нулю.

Если продольная ось ротора совмещена с осью какой-либо фазы статора, то ток и напряжение этой фазы равны соответственно 1 а и (J j

Если с осью исследуемой фазы совмещена поперечная осв, то это уравнение будет справедливо при достижении XlC обмотки возбуждения экстремума.

Значение производной тока исследуемой фазы находят численно или айалитически, Для аналитического расчета ука занныи ток аппраксимируют функцией времени, находят математическое выражение ее производной и вычисляют искомое значен ие в нужный момент, времен и „Измерения целесообразно производить в установившемся режиме. Ток при этом просто и с высокой точностью может быть аппроксимирован функцией вида

790074

Составитель В. Никаноров

Редактор Н. Лазаренко Техред Н.Граб Корректор О,Ковинская

Заказ 9050/54 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патенг, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Предлагаемым способом была определена индуктивность рассеяния обмотки статора синхронного электродвигателя типа

СДН15-48-8. Была произведена серия опьггов для всех трех фаз обмотки стато- 5 ра машины. Опьггы заключались в осциллографировании напряжений и токов статора, а также напряжения на зажимах разомкнутой обмотки возбуждения в установившемся режиме при неподвижном роторе. Проворот и ротора до совмещения его оси с осью исследуемой фазы осуществлялся при помощи валоповоротного устройства. Во избежание пробоя изоляции обмотки возбужде- 1> ния обмотка статора питалась пониженным напряжением. Полученное значение индуктивности рассеяния обмотки статора (усредненное для трех фаз) составило

= 0 11 о.е. Проведенные на UBM расче29 ты режимов работы данного двигателя и сопоставление их с экспериментом подтвердили эффективность предлагаемого способа определения индуктивности рассеяния обмотки статора синхронной машины.

23

Предлагаемый способ обладает высокой точностью, так как исключает погрешнос ти, связанные с заменой ротора на испытательный, размещением измерительной катушки и др, нарушениями конструкции

30 машины. Неизменность конструкции машины при опыте позволяет учесть индивидуальные особенности ее использования. К преимуществам предлагаемого способа следует также отнести простоту эксперимента и, как следствие, более широкую область применения.

Формула изобретения

1.Способ измерения индуктивностирассеяния фазы обмотки статора синхронной электрической машины, преимущественно явнополюсной с успокоительными обмотками на роторе, путем подключения обмотки статора к сети переменного тока, совм щения одной из осей симметрии ротора с осью исследуемой фазы обмотки crar ра, фиксации ротора в этом положении, измерения активного сопротивления фазы обмотки статора, а также мгновенных значений напряжения, тока в этой фазе и ЭДС, наводимой в обмотке, размещенной по продольной оси симметрии ротора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности, фиксируют момент времени, когда 32С в обмотке размещенной на роторе, например, в его обмотке возбуждения, экстремальна, измеряют в этот момент времени напряжение .

Ц ток 1 и производную во времени тока фазы обмотки статора, а искомую индуктивность рассеяния рассчитывают по формуле - IUЛЦ а- а где P,-- активное сопротивление одной фазы, т, — время.

2. Способ по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с осью исследуемой фазы обмотки статора совмещают продольную ось симметрии ротора, а изменение напряжения и тока обмотки статора производят в момент времени, когда ЭЛС в обмотке ротора равна нулю.

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, Что с осью исследуемой фазы обмотки статора совмещают поперечную ось симметрии ротора, а измерение напряжения и тока обмотки статора производят в момент времени, когда ЭЙС в обмотке ротора достигает максимального значения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Жерве Г. К. Промышленные испытания электрических машин. Л., Энергия, 1 968, с.456-458.

2. Авторское свидетельство СССР № 565353, кл. Н 02 К 15/00, 1975.