О коэффициенте полезного действия асинхронного двигателя при несинусоидальном питании
- Подробности
- Категория: Содержание №1 2020
- Обновлено 12 Март 2020
- Опубликовано 12 Март 2020
- Просмотров: 520
Authors:
Ю. В. Ковалева, кандидат технических наук, orcid.org/0000-0002-2931-9176, Харьковский национальный университет городского хозяйства имени А.Н.Бекетова, г. Харьков, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Abstract:
Цель. Получить аналитическое выражение для расчета коэффициента полезного действия (КПД) асинхронного двигателя синусоидального питания при его подключении к полупроводниковым преобразователям напряжения или частоты. Задача состоит в определении влияния гармонических составляющих тока статора на КПД двигателя.
Методика. Методика определения КПД основывается на законах сохранения энергии, Ампера, Кирхгофа и Фарадея, методе гармонического анализа, на принципе суперпозиции для мгновенных мощностей и на методах теории электрических машин.
Результаты. Получено уравнение электроэнергетического баланса для гармонических составляющих мощности асинхронного двигателя при его несинусоидальном питании от тиристорных преобразователей напряжения и частоты. Получено аналитическое выражение для определения КПД асинхронного двигателя предназначенного для синусоидального питания при подключении к полупроводниковым преобразователям напряжения или частоты. Приведен пример расчета КПД асинхронного двигателя синусоидального питания и коэффициента его использования при его подключении к тиристорному преобразователю напряжения.
Научная новизна. Получило дальнейшее развитие уравнение баланса мощностей асинхронного двигателя для гармонических составляющих тока, которое, в отличие от известных, учитывает механическую составляющую мощности. Впервые введено понятие коэффициента тормозных гармоник как отношение суммы действующих значений гармоник тока статора обратной и нулевой последовательности к действующему значению несинусоидального тока, что позволяет провести количественную оценку уменьшения КПД. Усовершенствовано аналитическое выражение для определения КПД двигателя при питании от преобразователей напряжения или частоты с использованием коэффициента тормозных гармоник тока.
Практическая значимость. Аналитическое выражение для определения КПД асинхронного двигателя синусоидального питания при подключении к полупроводниковым преобразователям напряжения или частоты позволяет рассчитать коэффициент использования двигателя по механической мощности с учетом допустимого нагрева несинусоидальным током.
References.
1. Beshta, O. S. (2012). Electric drive adjustment for improvement of energy efficiency of technological processes. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (4), 98-108.
2. Kalinov, A. P., Leiko, V. V., & Rod’kin, D. I. (2006). Spektrum analysis of instantaneous power in a network polyhapmonics voltage and current. Transaction Kremenchuk State Polytechnical University, (38), 59-64.
3. Rod’kin, D. I. (2003). Principle of superposition in the processes of transformation of energy. Transaction Kremenchuk State Polytechnical University, (28), 80-85.
4. Shurub, Yu. V. (2014). Statistical optimization of induction motors with regulation of voltage. Tekhnichna Elektrodynamika, (5), 116-118.
5. Shurub, Yu. V. (2017). Statistical optimization of induction electrical drives with regulation of freqency. Electrical engineering & electromechanics, (1), 26-30. https://doi.org/10.20998/2074-272X.2017.1.05.
6. Petrushin, V. S., Yakimets, A. M., Plotkin, Yu. R., & Yenoktayev, R. N. (2018). Investigation of the soft start of an induction motor. Tekhnichna Elektrodynamika, (1), 56-51. https://doi.org/10.15407/techned2018.01.056.
7. Lobov, V. I., & Lobova, K. V. (2017). The thyristor converter influence on the pulsations of the electromagnetic torque of the induction motor at parametrical control. Electrical engineering & electromechanics, (4), 34-41. https://doi.org/10.20998/2074-272X.2017.4.06.
8. Lobov, V. I., Lobova, K. V., & Fortuna, Ye. O. (2017). Com-parison of the mechanical characteristics of an induction motor with various parametric control circuits. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (1), 88-92.
9. Kim, H.S., & Akagi, H. (1999). The Instantaneous Power Theory on the Rotating p-q-r Reference Frames. In Proc. IEEE PEDS-12. 422-427. Hong Kong, China. https://doi.org/10.1109/PEDS.1999.794600.
10. Vlasov, K. P. (2002). The method of investigation and organization experimtnts. Kharkov: Gumanitarnyi tsentr.
Следующие статьи из текущего раздела:
- Управление производственным риском в литейном цехе - 12/03/2020 23:38
- Прогнозирование нестационарных процессов в нефтепроводе с целью предотвращения возникновения аварийных ситуаций - 12/03/2020 23:36
- Оптимизация водно-физических свойств песчаных литоземов природно-техногенного происхождения - 12/03/2020 23:34
- Сближение законодательств Европейского Союза и Украины в сфере охраны труда: риски и преимущества - 12/03/2020 19:40
- Разработка волоконного фильтра для пылевых камер - 12/03/2020 19:36
- Система электроснабжения электробура со звеном постоянного тока - 12/03/2020 19:29
- Комплексный источник электрической энергии для трехфазного тока на основе автономного инвертора напряжения - 12/03/2020 19:27
- Обзор методов повышения энергоэффективности асинхронных машин - 12/03/2020 19:25
- Комбинированная система управления на базе двух дискретных временных эквалайзеров - 12/03/2020 19:23
- Защита от замыканий на землю в компенсированных электрических сетях на основе частотных фильтров - 12/03/2020 19:21
Предыдущие статьи из текущего раздела:
- Инновационная методика оценки искажения электрической мощности кабельной линии электропередачи - 12/03/2020 19:18
- Математическая модель колебаний бурильного инструмента с долотом режуще-скалывающего типа - 12/03/2020 19:16
- Методы двумерной теории упругости для описания напряженного состояния и режимов работы упругого бура - 12/03/2020 19:00
- Модель шероховатости поверхности при токарной обработке валов тяговых двигателей электромобилей - 12/03/2020 18:57
- Моделирование процесса теплопереноса с учетом вспучивания огнезащитного покрытия - 12/03/2020 18:54
- Модель разделения частиц в спиральном классификаторе - 12/03/2020 18:50
- Термодинамический аспект разрушения горных пород - 12/03/2020 18:41
- Математическая модель тепловых процессов при разрушении газонасыщенного горного массива очистными и проходческими комбайнами - 12/03/2020 18:36
- Результаты испытаний и моделирования системы «буровой снаряд с гидровибратором – горная порода» - 12/03/2020 18:32
- Геохимическая характеристика и металлогения герцинских гранитоидных комплексов (Восточный Казахстан) - 12/03/2020 18:29