Спосіб експериментального визначення параметрів синхронної машини

Спосіб експериментального визначення параметрів синхронної машини, який полягає у тому, 3 вжній вісі, змінюється амплітуда змінної напруги номінальної частоти, за допомогою якої здійснюють вплив на обмотку збудження, регулюючи зсув фаз струмів в обмотках статора й ротора, компенсується магнітний потік в повітряному зазорі, вимірюються струми, напруги й активні потужності обмоток статора і обмотки збудження, визначаються повні комплексні опори з боку статора і з боку ротора за повздовжньою віссю, розраховуються активні й індуктивні опори розсіювання обмоток статора і ротора, індуктивний опір взаємоіндукції між обмотками по повздовжній вісі (ненасичене значення) розраховується за допомогою визначеного за методом неробочого ходу і короткого замикання синхронного індуктивного опору за повздовжньою віссю, розраховуються активний і індуктивний опори демпферної обмотки за поздовжньою віссю. Недоліком вищезазначеного способу є необхідність попереднього точного встановлення ротора у положення, що відповідають збігу повздовжньої вісі ротора з напрямком магнітної рушійної сили статора і їх взаємо-перпендикулярному напрямку, необхідність застосування датчика для контролю компенсації магнітного потоку в зазорі СД, необхідність проводити додаткові досліди короткого замикання і холостого ходу для визначення індуктивного опору взаємоіндукції, що збільшує час і обсяг процедури визначення параметрів. Найбільш близьким технічним рішенням, до способу що заявляється є визначення параметрів СД [Камински В., Школьни С. «Метод определения параметров синхронных двигателей, возбуждаемых от постоянных магнитов» збірник // Вісник НТУ «ХПІ». Збірник наукових праць - №45. Харків: НТУ «ХПІ», 2005. - с 320-321] в якому вал СД приводить в рух двигун постійного струму (ДПС), струм і напруга фіксується електромагнітними приборами в кожній фазі двигуна, виходячи з зовнішньої характеристики двигуна для генераторного режиму роботи і використовуючи векторну діаграму можна вивести залежності, що дозволяють знайти індуктивні опори за повздовжньою та поперечною віссю. Недоліки даного способу полягають у тому, що для реалізації схеми використовуються електромагнітні вимірювальні прибори, точність яких знижується при частоті живлення відмінній від номінальної і при вимірюванні несинусоїдного сигналу, для розрахунку параметрів необхідно вимірювати значення мінімально для двох точок зовнішньої характеристики генератора, а також недостатня точність експериментального визначення параметрів. Метою винаходу є підвищення точності й продуктивності операції ідентифікації параметрів синхронної машини, спрощення алгоритму визначення індуктивних опорів та індуктивностей за повздовжньою та поперечною віссю явно полюсної CM. Спосіб полягає у тому, що СМ за допомогою ДПС розганяється до синхронної швидкості, обмотки статора замикаються на активні опори, вимірюються струми і напруги статора та розрахунковим шляхом, згідно з векторними діаграмами визначаються параметри синхронних індуктивних опорів за повздовжньою та поперечною віссю. 93751 4 Технічний результат способу досягається за рахунок того, що вимірюються миттєві значення струмів і напруг статора до підключення навантажувальних опорів до обмотки статора і після їх підключення, визначається кут навантаження, як кут зсуву між кривими напруги до підключення навантажувальних резисторів ( е.р.с. e(t)) та після їх підключення (напруга фази uA(t)) при суміщенні та відтворенні цих кривих у одній системі координат, визначаються ортогональні складові струмів і напруг та визначаються індуктивні опори за повздовжньою та поперечною віссю. Спосіб пояснюється фігурами, на яких представлено: на фігурі 1 - структурна схема експериментальної установки з прийнятими позначеннями: 1 - синхронна машина, 2 - приводний ДПС, 3 датчик струму, 4 - блок датчиків напруги, 5 - датчик напруги, 6 - блок датчиків струму, 7навантажувальні резистори, 8 - аналого-цифровий перетворювач, 9 - персональний комп'ютер; на фігурі 2 - сигнали е.р.с, напруги і струму по одній фазі ;на фігурі 3 - векторна діаграма співвідношень напруг явно полюсного генератора. Спосіб реалізується наступним чином, ДПС приводить до обертання вал CM, що працює в генераторному режимі. Електричні параметри CM фіксують блок датчиків струму і напруги, що розміщують в статорному і роторному колі. В початковий момент пуску CM працює в режимі неробочого ходу за датчиками напруги фіксують е.р.с, що наводиться в обмотці статора. Після подачі навантаження датчики починають фіксувати напругу. Експериментальний сигнал відновлюється за першими гармоніками. За допомогою прямого і оберненого перетворення Фур'є продовжується відновлений сигнал е.р.с. За отриманими сигналами е.р.с, напруги і струму (фіг. 2) визначаємо кути між віссю початку відліку та напругою (u), е.р.с.( е) і струмом (i), а також амплітуди е.р.с, напруги та струму. Кут між векторами напруги і е.р.с- це кут навантаження: = u-e (1), де u - кут між віссю початку відліку та напругою. e- кут між віссю початку відліку та е.р.с. Використовуючи векторну діаграмну співвідношень напруг явно полюсного генератора (фіг. 3) отримуємо залежності для визначення параметрів CM: напруги за повздовжньою та поперечною віссю відповідно: Ud=Um sin (2), Uq=Um cos (3), де Um - амплітудне значення фазної напруги, струми за повздовжньою та поперечною віссю відповідно: Id=Im sin (+1) (4), Iq=Im cos (+1) (5), де Іm - амплітудне значення струму, 1- кут зсуву між напругою та струмом, індуктивні опори за векторною діаграмою знаходяться по співвідношеннях: 5 xd  E m  Uq Id Ud xq  (7), Iq (6), де Еm- максимальне значення е.р.с. 93751 6 Виходячи з отриманих значень індуктивних опорів за повздовжньою та поперечною віссю знаходять індуктивності. 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 93751 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601