Инженерные методы расчетов рабочих режимов асинхронных электроприводов с ослабленным основным магнитным потоком
Автор: Кодкин В.Л., Григорьев М.А., Кузнецова Е.А., Аникин А.С., Балденков А.А., Логинова Н.А.
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электротехнические комплексы и системы
Статья в выпуске: 1 т.24, 2024 года.
Бесплатный доступ
В данной статье рассматриваются инженерные методы расчетов режимов работы асинхронных электроприводов с частотным управлением при уменьшенном основном магнитном потоке. Токи намагничивания и токи ротора рассчитываются методами, сформированными на базе упрощенных схем замещения асинхронных двигателей и векторных диаграмм. Приводятся условия минимального тока статора, доказывается, что это состояние соответствует равенству амплитуд тока намагничивания и тока ротора (реактивного и активного токов соответственно). Это положение позволяет дать оценку тока ротора асинхронного электродвигателя при ослаблении основного магнитного потока, а также производится расчет токов ротора и намагничивания по экспериментальным данным. Предложенные методы расчета необходимы при оптимизации режимов работы асинхронных электроприводов, работающих с нагрузкой меньше номинальной. Эта оптимизация заключается в снижении максимальной амплитуды статорного напряжения. Предлагаемые методы позволяют провести оценку происходящих при этом уменьшении тока намагничивания и увеличения тока ротора, которое может оказаться чрезмерным.
Инженерные методы, схемы замещения, токовый паритет, токи ротора, скольжение, асинхронные электродвигатели
Короткий адрес: https://sciup.org/147243278
IDR: 147243278 | УДК: 62-83-52 | DOI: 10.14529/power240105
Engineering methods for calculating the operating modes of asynchronous electric drives with a weakened main magnetic flux
This article discusses engineering methods for calculating the operating modes of asynchronous electric drives with frequency control and with a reduced main magnetic flux. Magnetization currents and rotor currents are calculated by methods based on simplified equivalent circuits for induction motors and vector diagrams. The conditions for the minimum stator current are given and it is proved that this state corresponds to the equality of the amplitudes of the magnetizing current and the rotor current (reactive and active currents, respectively). This provision makes it possible to estimate the current of the rotor of an asynchronous electric motor when the main magnetic flux is weakened. The calculation of the rotor and magnetization currents is carried out according to experimental data. The proposed calculation methods are necessary for optimizing the operating modes of asynchronous electric drives operating with a load less than the nominal one. This optimization consists in reducing the maximum amplitude of the stator voltage. The proposed methods make it possible to evaluate the decrease in the magnetization current and the increase in the rotor current, which may be excessive.
Список литературы Инженерные методы расчетов рабочих режимов асинхронных электроприводов с ослабленным основным магнитным потоком
- Абрамов О.В., Катуева Я.В., Назаров Д.А. Оптимальный параметрический синтез по критерию запаса работоспособности // Проблемы управления. 2007. № 6. С. 64–69.
- Park R.H., Robertson B.L. The Reactances of synchronous machines // Transactions of the American Institute of Electrical Engineers. 1928. Vol. 47, no. 2. P. 514–535. DOI: 10.1109/T-AIEE.1928.5055010
- Усольцев А.А. Частотное управление асинхронными двигателями: учеб. пособие. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2006. 94 с.
- Аникин В.В., Кондратенко П.А. Идентификация параметров схемы замещения погружного электродвигателя // StudNet. 2022. № 6. P. 7122–7130.
- Alekseev V.V., Emel’yanov A.P., Kozyaruk A.E. Analysis of the dynamic performance of variablefrequency induction motor drive using various control structures and algorithms // Russian Electrical Engineering. 2016. Vol. 87, no. 4. P. 181–188. URL: http://link.springer.com/article/10.3103/S1068371216040027.
- Космодамианский А.С., Стрекалов Н.Н., Пугачев А.А. Синтез системы скалярного управления асинхронным двигателем с минимизацией потерь мощности // XVIII Международная конференция «Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты»: труды МКЭЭЭ-2020, Алушта, 21–25 сентября 2020 года. М.: Фирма Знак, 2020. С. 103–107.
- Mishchenko V.A. The vector control method of electromechanical converters // Electrical Engineering. 2004. No. 7. P. 47–51.
- Altivar Process. Преобразователи частоты ATV630, ATV650, ATV660, ATV680 Руководство по программированию 05/2017(10.10 [Режим энергосбережения]).
- Kodkin V.L., Anikin A.S. The Experimental Identification Method of the Dynamic Efficiency for Frequency Regulation Algorithms of AEDs // Inetrnational Journal of Power Electronics and Drive Systems. 2021.Vol. 12, no. 1. P. 59–66. DOI: 10.11591/ijpeds.v12.i1. pp59-66
- Kodkin V.L., Anikin A.S., Baldenkov A.A. Performance Identification of the asynchronous electric drive by the Spectrum of Rotor Currents // International Journal of Power Electronics and drive Systems. 2019. Vol. 10, no. 1. P. 211–218. DOI: 10.11591/ijpeds.v10n1.pp211-218
- Kodkin V.L., Anikin, A.S., Baldenkov A.A. The Dynamics Identification of Asynchronous Electric Drives Via Frequency Response // International Journal of Power Electronics and Drive Systems. 2019. Vol. 10, no. 1. P. 66–73. DOI: 10.11591/ijpeds.v10n1.pp66-73
- Kodkin, V.L., Anikin, A.S., Baldenkov A.A. Stabilization of the Stator and Rotor Flux Linkage of the Induction Motor in the Asynchronous Electric Drives with Frequency Regulation // International Journal of Power Electronics and drive Systems. 2020. Vol. 11, no. 1. P. 213–219. DOI: 10.11591/ijpeds.v11.i1. pp213-219
- Design of Speed Sensorless Control of Induction Motor Based on Dual-Nonlinear Control Technique / A. Ammar, T. Ameid, Y. Azzoug et al. // 2020 International Conference on Electrical Engineering (ICEE). Istanbul, Turkey, 2020. P. 1–6. DOI: 10.1109/ICEE49691.2020.9249796
