Науковий вісник НГУ

О коэффициенте полезного действия асинхронного двигателя при несинусоидальном питании

• 
• 

Рейтинг:   / 0

ПлохоОтлично 

Подробности

Категория: Содержание №1 2020

Обновлено 12 Март 2020

Опубликовано 12 Март 2020

Просмотров: 650

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.

 повний текст / full article

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.

• < Назад
• Вперёд >