Спосіб випробування асинхронних двигунів

Реферат: UA 94724 U UA 94724 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електротехніки, а саме до систем випробування та діагностики електричних двигунів змінного струму, переважно асинхронних. Спосіб може бути використаний при проведенні промислових та дослідницьких випробувань асинхронних двигунів (АД) в умовах електроремонтних підприємств. Відомий спосіб випробування АД [Вольдек А. И. Электрические машины. Учебник для студентов высш. техн. учебн. заведений. Изд. 2-е, перераб и доп. - Л.: Энергия, 1974.], що полягає у подачі на статор напруги промислової частоти із змінюваною амплітудою. При цьому шляхом зміни напруги, промислової частоти, на обмотках статора визначають рівень струму неробочого ходу та споживану потужність із мережі, і за результатами вимірювань обчислюють втрати в сталі двигуна та механічні втрати. Ознаки, спільні із способом, що заявляється: подача на статор напруги зі змінюваною амплітудою, при цьому шляхом зміни напруги на обмотках статора визначають рівень струму неробочого ходу та споживану потужність із мережі, і за результатами вимірювань обчислюють втрати в сталі двигуна та механічні втрати. Недоліки способу: залежність точності результатів від показників якості електричної енергії (ПЯЕ) на виході джерела живлення (індуктивний регулятор або автотрансформатор), які у свою чергу залежать від ПЯЕ мережі живлення; висока вартість та масо-габаритні показники джерел живлення із регульованою амплітудою напруги. Відомий спосіб випробування АД [Калинов А.П. Современные способы определения потерь мощности машин переменного тока // Праці Луганського відділення міжнародної академії інформатизації. №1 (10). - Луганськ: СНУ ім. Даля, 2005. - С. 131-135], суть даного способу полягає в підключенні статора двигуна до трифазної симетричної мережі з регульованою напругою за допомогою симетричного трифазного регулятора напруги (ТРН), зміні напруги від UH до 0,3UH. Використання ТРН дозволяє розширити спектр випробувальних режимів. Вимірюються миттєві значення струмів та напруг статора, здійснюється швидке перетворення Фур'є виміряних сигналів, будується залежність втрат діючого значення першої гармоніки напруги статора. Ознаки, спільні зі способом, що заявляється: використання як керованого джерела живлення напівпровідникового перетворювача. Недоліком такого способу є застосування трифазного регулятора напруги, який на виході дає не синусоїдний сигнал напруги, що спотворює результати визначення втрат у сталі та механічних втрат. Даний спосіб приймається як прототип способу, що заявляється. Використання загальнопромислових ПЧ для задач випробувань суттєво спрощує впровадження сучасних випробувальних стендів. Але для задач регулювання частоти обертання АД у загальнопромислових ПЧ використовується відоме співвідношення напруги і частоти - закони частотного регулювання, які не дозволяють довільно змінювати амплітуду напруги статора без відповідної зміни частоти. Для реалізації зміни напруги з квазісталою частотою використовується функція ПЧ завдання характеристики U/f за декількома точками, що дозволяє реалізувати таку зміну амплітуди напруги статора, яка б дозволила реалізувати дослід неробочого ходу зі зміною частоти у допустимих за ГОСТ 11828-86 межах, що не спотворює результати випробувань. Задачею корисної моделі є розробка способу випробування АД для опосередкованого визначення енергетичних показників АД, з заданою точністю, з раціональними витратами. Поставлена задача вирішується тим, що як джерело живлення використовується загальнопромисловий перетворювач частоти (ПЧ). Технічний результат. Використання перетворювача частоти у випробувальних комплексах суттєво розширює їх можливість з точки зору формування різних режимів випробувань, зменшуються масо-габаритні показники в порівнянні з індуктивними регуляторами або автотрансформаторами. Досягається задана точність результатів випробування АД завдяки тому, що ПЯЕ ПЧ не залежать від ПЯЕ мережі живлення. Корисна модель пояснюється кресленнями, де на Фіг. 1 показана гнучка багатоточкова характеристика U/f загальнопромислового ПЧ, на якій прийнято позначення: U - напруга на обмотках статора двигуна; f - частота на виході ПЧ, що живить випробуваний АД; Δ - допустиме відхилення від номінальної частоти живлення АД. На Фіг. 2 наведена електрична схема пристрою для реалізації досліду неробочого ходу при застосуванні ПЧ, на якій прийнято позначення: 1 - кероване джерело живлення (загальнопромисловий перетворювач частоти); 2 - асинхронний двигун, що випробовують; 3 датчики напруги; 4 - датчики струму; 5 - пасивний фільтр низьких частот; 6 - вимірювальний комплекс з аналого-цифровим перетворювачем. 1 UA 94724 U 5 10 Спосіб випробування АД реалізується наступним чином. До обмоток статора АД підключають загальнопромисловий ПЧ зі змінною амплітудою напруги та квазісталою частотою. Напруга джерела задається гнучкою багатоточковою характеристикою U/f (Фіг. 1). Значення Δ дорівнює 1 % від значення номінальної частоти fH двигуна, згідно з ГОСТ 11828-86. Кількість точок на характеристиці залежить від дискретності завдання частоти, таким чином, щоб всі точки знаходились в діапазоні Δ. На обмотки статора двигуна (Фіг. 2) 2, який випробовують, і ротор якого знаходиться у незагальмованому стані, від джерела живлення 1 подають напругу амплітудою 110 % від номінального значення. Після завершення пуску, по обмотках статора протікають струми неробочого ходу І0. З необхідною дискретністю змінюється значення амплітуди напруги та частоти джерела живлення. Кожна нова точка характеристики (Фіг. 1) встановлює нове значення напруги на обмотках статора двигуна. Кожне нове значення напруги та струму неробочого ходу фіксуються датчиками напруги 3 та струму 4 відповідно. Зниження рівня напруги джерела живлення обмежується нижнім значенням напруги, яке дозволяє характеристика (Фіг. 1), без виходу за межі значення Δ. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Спосіб випробування асинхронних двигунів полягає в тому, що на обмотки статора двигуна, що досліджується, подається послідовно напруга з різними значеннями амплітуди, фіксується значення напруги і струмів статора, який відрізняється тим, що як джерело живлення використовується загальнопромисловий перетворювач частоти. 2 UA 94724 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3