Математическая модель работы асинхронного двигателя с устройством плавного пуска на основе регулятора переменного напряжения

Авторы

  • Яковлев И.Б. НИУ «МЭИ»
  • Журавлев И.И. НИУ «МЭИ»
  • Баннов А.Е. НИУ «МЭИ»
  • Хмелюк Д.П. НИУ «МЭИ»
  • Кузенёв Д.С. НИУ МЭИ

Ключевые слова:

асинхронный двигатель, устройство плавного пуска, регулятор переменного напряжения, математическая модель, имитационная модель в системе Matlab Simulink

Аннотация

Асинхронные двигатели (АД) прочно закрепились в современной промышленности ввиду неприхотливости эксплуатационных условий и относительной дешевизны. У АД присутствует ряд проблем, одна из которых это высокие пусковые токи. Ток в момент пуска двигателя превышает номинальный в 6 8 раз, что приводит к ложным срабатываниям автоматики защиты и снижению срока службы АД. Такая проблема может быть решена посредством установки в цепь устройств плавного пуска (УПП). Принцип работы таких устройств основан на регулировании напряжения, подаваемого на обмотки статора АД, от нуля до номинальной величины действующего значения напряжения сети. Одним из возможных способов построения регуляторов напряжения является трансформатор с изменяемым коэффициентом трансформации. Устройства плавного пуска, основанные на таком регуляторе переменного напряжения, позволяют при регулировании величины напряжения, прикладываемого к обмоткам статора, плавно повышать величину тока статора.

Настоящая статься представляет собой результаты исследования работы асинхронного двигателя, нагруженного на нелинейную нагрузку, в качестве которой выступает синхронная машина, с применением устройства плавного пуска на основе регуляторов переменного напряжения. Описан принцип работы УПП на основе регуляторов переменного напряжения, представлены основные параметры и аналитические зависимости таких устройств. Составлена математическая модель работы асинхронного двигателя с устройством плавного пуска, нагруженного на синхронную машину. Исследованы электромагнитные процессы в среде имитационного моделирования Matlab Simulink. Проведен сравнительный анализ работы АД с применением УПП.

Метрики

Загрузка метрик ...

Библиографические ссылки

ГОСТ

1. Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978. 818 с.

2. Попков О.З. Основы преобразовательной техники. М.: Изд. дом МЭИ.2007. 196 с.

3. Алиев И.И. Асинхронные двигатели в трёхфазном и однофазном режиме. М.: ИП РадиоСофт, 2004. 128 с.

4. Ильинский Н.Ф. Основы электропривода. Том 2. М.: МЭИ, 2003. 217 с.

5. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в МАТLАВ, SimPowerSystems и Simulink. М.: ДМК Пресс; СПБ.: Питер, 2008. 288 с.

6. Копылов И.П., Клоков Б.К. Справочник по электрическим машинам. Том 1. М.: Энегроатомиздат, 1988. 449 с.

7. Пантель О.В. Методика расчета параметров асинхронного двигателя для моделирования режимов его работы в среде Matlab/Simulink // Academy. 2015. № 2(2). С. 7-11. EDN: UOGJEL

8. Проскуряков В.С., Соболев С.В. Асинхронный двигатель. Екатеринбург: ГОУ-ВПО УГТУ-УПИ, 2008. 32с.

9. Макаричев Ю., Овсянников В.Н. Синхронные машины. Самара: СГТУ, 2010. 156 с.

10. Серова Л.М., Серов А.Е. Расчёт и построение характеристик синхронных машин. Благовещенск: Амурский гос. ун-т, 2001. 32 с.

APA

1. Voldek, A. I. (1978) Elektricheskiye mashiny [Electric machines] . Energiya. [In Rus-sian]

2. Popkov, O. Z. (2007) Osnovy preobrazovatel'noy tekhniki [Fundamentals of conversion technology] . Publishing House of MPEI. [In Russian]

3. Aliyev, I. I. (2004) Asinkhronnyye dvigateli v trokhfaznom i odnofaznom rezhime [Induc-tion motors in three-phase and single-phase mode] . IP Radio-Soft. [In Russian]

4. Ilyinsky, N. F. (2003) Osnovy elektroprivoda [Fundamentals of electric drive] (vol. 2). Publishing House of MPEI. [In Russian]

5. Chernykh, I. V. (2008). Modelirovaniye elektrotekhnicheskikh ustroystv v MATLAB [Mod-eling of electrical devices in MATLAB, SimPowerSystems and Simulink] . DMK Press; Piter. [In Russian]

6. Kopylov, I. P., & Klokov, B. K. (1988) Spravochnik po elektricheskim mashinam [Hand-book of Electric machines] (vol. 1). Enegroatomizdat. [In Russian]

7. Pantel, O. V. (2015). Metodika rascheta parametrov asinkhronnogo dvigatelya dlya mod-elirovaniya rezhimov yego ra-boty v srede Matlab/Simulink [Methodology for calculating pa-rameters of an Induction motors for modeling its operation modes in Matlab/Simulink]. Academy, 2(2) , 7-11. [In Russian]

8. Proskuryakov, V.S., & Sobolev, S.V. (2008) Asinkhronnyy dvigatel' [Induction motors] . UGTU-UPI. [In Russian]

9. Makarichev, Yu. & Ovsyannikov, V.N. (2010) Sinkhronnyye mashiny [Synchronous ma-chines] . SSTU. [In Russian]

10. Serova, L.M., & Serov, A.E. (2001) Raschot i postroyeniye kharakteristik sinkhronnykh mashin. Uchebnoye posobiye [Calculation and construction of characteristics of synchronous machines. Educational software] . ASU. [In Russian]

Загрузки

Опубликован

20.12.2022

Как цитировать

Яковлев, И., Журавлев , И., Баннов , А., Хмелюк , Д., & Кузенёв, Д. (2022). Математическая модель работы асинхронного двигателя с устройством плавного пуска на основе регулятора переменного напряжения. Энергетические системы, 7(4), 54–68. извлечено от https://j-es.ru/index.php/journal/article/view/2022-4-006

Выпуск

Том 7 № 4 (2022): VI международная научно-техническая конференция «Энергетические системы» (ICES-2022)

Раздел

Основной выпуск

Категории

URN

https://urn.issn.orgurn:issn:2782-3989es2022vol7i4pp54-68

Лицензия

Copyright (c) 2022 Яковлев И.Б., Журавлев И.И., Баннов А.Е., Хмелюк Д.П., Кузенев Д.С.

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.