Способ определения параметров линейного асинхронного электродвигателя

Патент 922663

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

««922663 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 190890 (21) 2973293/24-07 с присоелинением заявки J%(23) ПриоритетОпубликовано 230482. Бюллетень Ле15

Дата опубликования описания 230482 (51)M. Кл.

G 01 В 31/34//

//Н 02 К 41/025

Гасударственный камнтет

СССР до делам нзабретеннй н открытнй (53) УДК 621 ° 313. .39(O88.8) (72) Авторы изобретения

M.М.Соколов, A.Ë.Êàöåí и В.М.Нагорнюк

1 т

1...

Донецкий научно -исследовательский институт черной металлургии (71) Заявитель

I (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛИНЕЙНОГО

АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

° „ ".- д. „, (1Х 1 1

Х=

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении схем замещения линейного асинхронного электродвигателя.

Известен способ определения пара- метров электродвигателя с массивным ротором, включающий измерения в статических опытах холостого хода и короткого замыкания значений фазного напряжения, фазного потребляемого тоio ка и зависимости пускового момента от скольжения 11.

Недостатком указанного способа является его сложность, определяемая большим количеством требуемых для его осуществления измерений.

Наиболее близкий по технической суцности способ определения параметров линейного асинхронного электро1 двигателя с двухсторонним индуктором и немагнитным якорем путем измерения в статических опытах холостого хода и короткого замыкания значений фазного напряжения, фазного потребляемого тока и тягового усилия 2).

Недостатком данного способа является то, что он требует наличия аппаратов, регулирующих параметры силового питания.

Цель изобретения - упрощенив способа определения параметров линейного асинхронного электродвигателя.

Цель достигается тем, что согласно способу определения параметров линейного асинхронного электродвигателя, изменяют активное сопротивление немагнитного якоря, например, путем индукционного самонагрева, определяют величину фазного потребляемого тока

1,„ )в момент достижения максимального значения тягового усилия, а параметры находят из выражений

922663 где х„„"

11я ° 1ф

- активное сопротивление Фазы обмотки ийдуктора линейного асинхронного электродвигателя, Ом; индуктивное сопротивление фазы обмотки индуктора, Ом; 0

- приведенное значение активного сопротивления немагнитного якоря, Ом; индуктивное сопротивление намагничивающего контура,Ом; 5 полное сопротивление линейного асинхронного электродвигателя в опыте холостого хода, Ом; соответственно значения фаз" Z0 ного напряжения и фазного, потребляемого тока в опыте холостого "хода; к )-э,к,„ p>,êл,„р;„,Д (I«- величина фазного потребляемого тс ка в опыте короткого замыкания при напряжении 0;„;

) величина Фазного потреб 30 к т ) ляемого тока о опыте короткого замыкания при нап- ряжении U g, в момент достижения максимального значения тягового усилия.

„35

На фиг. 1 изображена схема замещения фазы линейного асинхронного электродвигателя с двухсторонним индуктором и немагнитным вторичным элементом; на фиг, 2 - механические характерис40 тики линейного асинхронного электродвигателя при различных значениях активного сопротивления якоря (кривая а соответствует минимальному, а кривая d - максимальному значению актив45 ного сопротивления якоря); на Фиг.

3 " схема установки для проведения экспериментов по предлагаемому способу.

Установка для проведения экспери50 ментов по предлагаемому способу содержит линейный асинхронный электро.двигатель 1, в рабочем зазоре двухстороннего индуктора которого находится немагнитный якорь 2, затормо- женный через измеритель тягового уси55 лителя 3. В силовую цепь питания линейного асинхронного электродвигателя включен измерительный комплект 4.

На фиг. 1 - г,, - параметр, учитывающий потери в стали; х и г - параметры, учитывающие вторичный продольный краевой эффект.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

При заданном значении Фазного напряжения питания линейного асинхронного двигателя (ЛАД) О и заданной частоте тока питания, йапример сетевой, проводят опыт холостого хода,в котором измеряют значение фазного тока I-, а затем определяют величиj) в ну сопротивления Z . Измерения действующих значений производят вольтметром и амперметром. При тех же величинах напряжения и частоты тока питания проводят и опыт короткого замыкания. В ходе опыта короткого замыкания, сопровождающегося нагревом вторичного элемента, изменение величины тока, потребляемого индуктором, происходит по монотонной убывающей кривой, а изменение тягового усилия, развиваемого ЛАД, описывается кривой, имеющей максимум. Графики изменения величины тока и тягового усилия строят по ряду значений, полученных в ходе опыта короткого замыкания, либо при последовательном непосредственном отсчете показаний приборов, либо с использованием осциллографической записи соответствующих сигналов. В последнем случае для измерения тягового усилия может применяться тензометрический датчик усилия. С помощью указанных графиков или соответствующих им таблиц определяют вели ну тока АМ

/ который потребляет индуктор ЛАД при достижении максимума тягового усилия в режиме .короткого замыкания. Далее вычисляют величину кратности токов

1 (1 1«1 ) 1,3. экспериментальное исследование предлагаемого способа проводят с использованием двухсторонних индукторов линейных асинхронных электродвигателей при работе их в диапазоне мощностей 50-250 кВт. В качестве немагнитного якоря используют дюралюминиевую пластину толщиной 10 мм. Фазное напряжение питания индуктора 11АД 70 В; частота тока питания (сетевая) (0 Гц) .

Измеренная величина тока холостого хода 1р= 134,3 А. Вычисленное значение Z-= О, 5213 Ом..В опыте отсчет показанйй вольтметра, амперметра производят через каждые 10 с. Всего опыт

5 92266 длится 120 с. Так как имеет место некоторое колебание напряжения, то измеренные значения тока и тягового усилия приводят к одной величине напряжения. Тяговое усилие увеличиваетсл от 2,43 кН до максимальной величины

2,65 кН, а затем уменьшается до

2, 57 кН. Величина потребляемого индуктором тока уменьшается с 341 А до

276 А. Определено, что максимальному о тяroвому усилию соответствует ток

1 Х „ 1= 298,8 А. Кратность токов К(1=

= 298,8:134,3 = 2,225, а.вычисленные

Х1 = 0,1737 Ом, Хм= 0,3476 Ом и

С„= 1,5 Ом. В начальный момент опы" ls та температура немагнитного якоря равна температуре окружающей среды15оС а кратность токов К = 341: 134,3

= 2,54. Активное приведенное сопро" о тивление якоря для опыта при 15 С рав-2о но Zy = 0,0781 Ом,а после нагрева

Zö„ -- 0,1165 Ом. Температурный коэффициент электросопротивленил для дюралюминия Д16РТ равен " 0,0038 град ; от-1. ношение Zg >1 к Zg при 15 С состав- yg

I 1 о ляет 0,1165 : 0,0781 = 1,492, тогда

1,492 = 1 + 0,0038 (t }-15). Отсюда расчетная температура якоря длл Д16АТ при максимуме тягового усилия в режиме КЗ равна t(<)= 144,5ОС. Параллельно в ходе указанных экспериментов термоэлектрическим способом (с помощью ряда термопар, зачеканных в якорь) определяется температурное поле нагРева якоРя. Средняя измеренная пРеД- 35 лагаемым способом температура нагрева якоря при достижении максимального тягового усилия 160,8ОС и оказывает- ся таким образом, достаточно близкой

1 к указанной Выше расчетной l4> 5 C ) ° 40

Для исследованных линейных асинхронных электродвигателей установлено хорошее совпадение рабочих характеристик, полученных путем динамических испытаний хардкт ри построенными на базе схемы замещения, параметры которых определяются предлагаемым способом.

Формула изобретения

Способ определения параметров линейного асинхронного электродвигателя с двухсторонним индуктором и немагнитным якорем путем измерения в статических опытах холостого хода и короткого замыкания значений фазного напряжения (.ЦЯ ), фазного тока (lx, l ) и тягового усилия, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа, изменяют активное сопротивление немагнитного лкоря, например, путем индукционного самонагрева, определяют величину фазного потребляемого тока (l << > ) в момент достижения максимального значения тягового усилия, а параметры находят из выражений

1}.

« „»Х„ 1

Z f} где Z

Х1

Zt}

Ж 3Х 1Х

Технико-зкономические преимущества предлагаемого способа состоят в следующем. Прежде всего он экспериментально прост, так как не предъяв ляет практически никаких требований к скорости проведения опыта и уровню

55 нагрева якоря, а также предусматрива-. ет измерение минимального числа па" раметров, не требует аппаратов для регулирования силового питания, что

3- 6 является экономически выгодным. Простота способа, в том числе его экспериментальной части, обусловливает минимальные затраты рабочего времени, что также характеризует его экономич" ность.

Предлагаемый способ автоматически учитывает ряд особенностей, характеризующих электрические машины с разомкнутым магнитопроводом, так как для определения параметров схемы замещения используют выходные физические параметры ЛАД (потребляемый ток и тяговое усилие). активное сопротивление фа-. зы обмотки индуктора линейного асинхронного электродвигателя, Ом; индуктивное сопротивление фазы обмотки индуктора, Ом; приведенное значение активного сопротивления немагнитного якоря, Ом; индуктивное сопротивление намагничивающего контура,Ом; полное сопротивление линейного синхронного электродвигателя в опыте холостого хода, Ом;

922663 ф к

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4 соответственно значения фазного напряжения и фазного потребляемого тока в опыте холостого хода;! вЂ” величина фазного потреб1У. ляемого тока в опыте короткого замыкания при напряжении U,, - величина фазного потреб . 1 К гп1 ляемого тока в опыте короткого замыкания при напряжении 0, в момент достижения максимально«у го значения тягового усилия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Кашарский Э.Г.Определение параметров электрических машин с массивным ротором, вЂ” ".Известия вузов, Электромеханика", 1962, 11 10, с.11811185.

2., Попков В.С. и др. Построение рабочих характеристик линейных асинхронных двигателей по результатам статических испытаний, - "Известия вузов. Электромеханика", 1979, N 11, с. 1018-1022.