Исследование влияния несимметрии фазных напряжений на режимы работы асинхронных двигателей в среде имитационного моделирования MATLAB/Simulink
Автор: Суворов Иван Флегонтович, Романова Виктория Викторовна, Хромов Сергей Владимирович
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электромеханические системы
Статья в выпуске: 3 т.16, 2016 года.
Бесплатный доступ
На основании аналитических расчетов, а также имитационного моделирования с использованием программного комплекса MATLAB и пакета Simulink, рассмотрены вопросы исследования режимов работы асинхронных двигателей различной мощности с короткозамкнутым ротором серии 4А. Основной целью данного исследования является анализ влияния несимметрии фазных напряжений, созданной отклонениями фазных напряжений, на режимы работы АД. Величина отклонения напряжений изменялась с шагом в 5 %, предельное значение отклонения напряжений составляло 10 % от номинального. Проведены исследования статических и динамических механических характеристик двигателей, зависимостей фазных токов электродвигателей от величины отклонения напряжений, показывающих качественное и количественное влияние отклонения напряжений в одной или более фазах, возникающих при одновременном подключении трехфазной и значительной однофазной нагрузок. Полученные результаты имитационного моделирования позволят разработать методы и технические средства, оперативно реагирующие на изменения величины отклонения питающего напряжения в местах действия значительных нелинейных, несимметричных нагрузок.
Имитационное моделирование в среде matlab/simulink, асинхронный двигатель, режимы работы асинхронного двигателя, отклонение напряжения, несимметрия напряжений
Короткий адрес: https://sciup.org/147158368
IDR: 147158368 | УДК: 621.311.001.57 | DOI: 10.14529/power160309
Investigation of phase voltage asymmetry influence on asynchronous motor modes in MATLAB/Simulink simulation environment
The paper considers the issues of investigation of asynchronous motors (AM) of different capacity equipped with the A4 cage rotor based on analytical calculations and simulation with the Matlab software complex and Simulink package. The main purpose of this investigation is the analysis of influence of phase voltage asymmetry caused by phase voltage deviations on AM modes. The value of voltage deviation was changed with 5 % pitch, the limit value of voltage deviation being 10 % of the nominal one. Static and dynamic mechanical characteristics of motors, dependencies of electric motor phase currents on the voltage deviation values demonstrating a quantitative and qualitative influence of voltage deviation in one or more phases at simultaneous connection of three-phase and a high single-phase load were investigated. Obtained simulation results may be used at developing methods, software and hardware providing a prompt response to supply voltage deviation changes under significant non-linear asymmetric loads.
Список литературы Исследование влияния несимметрии фазных напряжений на режимы работы асинхронных двигателей в среде имитационного моделирования MATLAB/Simulink
- Хомутов, С.О. Система повышения надежности электродвигателей в сельском хозяйстве на основе комплексной диагностики и эффективной технологии восстановления изоляции/С.О. Хомутов. -http://tekhnosfera.com/sistema-povysheniya-nadezhnosti-elektrodvigateley-v-selskom-hozyaystve-na-osnove-kompleksnoy-diagnostiki-i-effektivnoy-te#ixzz456v53hmH (дата обращения: 27.03.2016)
- Босый, Д.А. Комплексная оценка показателей качества электроэнергии на тяговых подстанциях переменного тока/Д.А Босый//Наука та прогрес транспорту. -Днепропетровск: Днепропетров. нац. ун-т ж.-д. транспорта им. акад. В. Лазаряна, 2013. -С. 30-37.
- Романова, В.В. Анализ качества электрической энергии систем электроснабжения нетяговых потребителей электрифицированных железных дорог/В.В. Романова, Д.А. Дейс, В.А. Кац//Фундаментальная наука и технологии -перспективные разработки: материалы III междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. -North Charleston, USA, 2014. -Т. 2. -С. 187-191.
- Чэпмэн, Д. Цена низкого качества электроэнергии/Д. Чэпмэн//Энергосбережение. -2004. -№ 1. -С. 66-69.
- Малахов, П.С. Как много теряет экономика на качестве электроэнергии/П.С. Малахов//Культура, наука, образование: проблемы и перспективы: материалы III Всерос. науч.-практ. конф. -Нижневартовск: Нижневартов. гос. ун-т, 2014. -С. 70-73.
- Шакиров, В.А. Исследование влияния несимметрии напряжений на работу асинхронных двигателей/В.А. Шакиров, А.М. Сыровешкин, О.А. Буянина//Труды Братского государственного университета. Серия: естественные и инженерные науки. -Братск: БрГУ, 2011. -Т. 2. -С. 8-11.
- Чемоданов, Е.В. Оценка влияния несимметрии, несинусоидальности и отклонения напряжения на работу электрооборудования предприятия агропромышленного комплекса/Е.В. Чемоданов//Вестник Чувашского университета. -Чебоксары: ЧГУ им. И.Н. Ульянова. -2012. -№ 3. -С. 175-180.
- Радин, В.И. Электрические машины: асинхронные машины/В.И. Радин, Д.Э. Брускин, А.Е. Зорохович; под ред. И.П. Копылова. -М.: Энергоатомиздат, 1988.
- Сипайлов, Г.А. Электрические машины (специальный курс)/Г.А. Сипайлов, Е.В. Кононенко, К.А. Хорьков. -М.: Высшая школа, 1987.
- Кравчик, А.Э. Асинхронные двигатели серии 4А: справ./А.Э. Кравчик, Е.А. Соболенская. -М.: Энергоиздат, 1982.
- ГОСТ Р 52776-2007 (МЭК 60034-1-2004) Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и характеристики. -М.: Стандартинформ, 2008. -68 с.
- Ключев, В.И. Теория электропривода: учеб. для вузов/В.И. Ключев. -2-е изд. перераб. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 2001. -573 с.
- Копылов, И.П. Математическое моделирование электрических машин/И.П. Копылов. -М.: Высшая школа, 2001. -327 с.
- Герман-Галкин, С.Г. Электрические машины: лабораторные работы на ПК/С.Г. Герман-Галкин, Г.А. Кардонов. -СПб.: Корона-принт, 2003. -256 c.
- Черных, И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPower Systems и Simulink/И.В. Черных. -М.: ДМК Пресс: СПб.: Питер, 2008. -288 с.
- Материалы по продуктам MATLAB & Toolboxes. -http://matlab.exponenta.ru/(дата обращения: 28.02.2016).
- Ануфриев, И.Е. Самоучитель MatLab 5.3/6.х/И.Е. Ануфриев. -СПб.: БХВ -Петербург, 2003. -736 с.
- Романова, В.В. Построение компьютерной модели для исследования режимов работы асинхронного двигателя/В.В. Романова, С.В. Хромов//Развитие технических наук в современном мире: сб. науч. тр. по итогам II междунар. науч.-практ. конф. -Воронеж: ИЦРОН, 2015. -С. 35-41.
- ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. -М.: Стандартинформ, 2014. -19 с.
- Суднова, В.В. Качество электрической энергии/В.В. Суднова. -М.: ЗАО «Энергосервис», 2000. -80 с.
- Основы электромагнитной совместимости: учеб. для вузов/под ред. д-ра техн. наук, проф. Р.Н. Карякина; Алтайский гос. тех. ун-т им. И.И. Ползунова. -Барнаул: ОАО «Алтайский полиграфический комбинат», 2007 -479 с.
- Романов, В.В. Показатели качества электроэнергии: учеб. пособие для студентов спец. 1-43 01 03 «Электроснабжение (по отраслям)» высш. учеб. заведений/В.В. Романов. -Минск: БНТУ, 2005.
- Управление качеством электрической энергии: сб. тр. Междунар. науч.-практ. конф. Москва, 26-28 ноября 2014 г. -М.: ООО «Центр полиграфических услуг Радуга», 2014. -380 с.
- Яруллин, Р.Б. К вопросу динамической характеристики асинхронного двигателя/Р.Б. Яруллин, А.В. Линенко//Электротехнические и информационные комплексы и системы. -Уфа: УГУЭС, 2013. -№ 2. -С. 42-46.
- Шубов, И.Г. Шум и вибрации электрических машин/И.Г. Шубов. -Л.: Энергоатомиздат, 1986.
- Казаков, Ю.Б. Энергоэффективность работы электродвигателей и трансформаторов при конструктивных и режимных вариациях: учеб. пособие для вузов/Ю.Б. Казаков -М.: Издат. дом МЭИ, 2013. -152 с.
