Исследование влияния несимметрии фазных напряжений на режимы работы асинхронных двигателей в среде имитационного моделирования MATLAB/Simulink

Иван Флегонтович Суворов, Виктория Викторовна Романова, Сергей Владимирович Хромов

Аннотация


На основании аналитических расчетов, а также имитационного моделирования с использованием программного комплекса MATLAB и пакета Simulink, рассмотрены вопросы исследования режимов работы асинхронных двигателей различной мощности с короткозамкнутым ротором серии 4А.

Основной целью данного исследования является анализ влияния несимметрии фазных напряжений, созданной отклонениями фазных напряжений, на режимы работы АД. Величина отклонения напряжений изменялась с шагом в 5 %, предельное значение отклонения напряжений составляло 10 % от номинального.

Проведены исследования статических и динамических механических характеристик двигателей, зависимостей фазных токов электродвигателей от величины отклонения напряжений, показывающих качественное и количественное влияние отклонения напряжений в одной или более фазах, возникающих при одновременном подключении трехфазной и значительной однофазной нагрузок.

Полученные результаты имитационного моделирования позволят разработать методы и технические средства, оперативно реагирующие на изменения величины отклонения питающего напряжения в местах действия значительных нелинейных, несимметричных нагрузок. 


Ключевые слова


имитационное моделирование в среде MATLAB/Simulink; асинхронный двигатель; режимы работы асинхронного двигателя; отклонение напряжения; несимметрия напряжений

Полный текст:

PDF

Литература


Khomutov S.O. Sistema povysheniya nadezhnosti elektrodvigateley v sel'skom khozyaystve na osnove kompleksnoy diagnostiki i effektivnoy tekhnologii vosstanovleniya izolyatsii [System Improving Reliability of Electric Motors in Agriculture on the Basis of Comprehensive Diagnostics and Effective Technologies of Insulation Restoring]. Available at: http://tekhnosfera.com/sistema-povysheniya-nadezhnosti-elektrodvigateley-v-selskom-hozyaystve-na-osnove-kompleksnoy-diagnostiki-i-effektivnoy-te#ixzz456v53hmH (accessed 27.03.2016)

Bosyy, D.A. [Complex Evaluation of Power Quality Indicators of AC Traction Substations]. Nauka ta pro-gres transportu. Dnepropetrovsk, Academician V. Lasaryan Dnepropetrovsk National University of Railway Transport, 2013, рр. 30–37.

Romanova V.V., Deys D.A., Kats V.A. [Analysis of Power Quality of Power Supply System of Non-Tractive Consumers of Electrified Railways]. Fundamental'naya nauka i tekhnologii – perspektivnye razrabotki. Materialy

III mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Sbornik trudov v trekh tomakh. Tom 2 [Fundamental Science and Technologies – Advanced Developments. Proceedings of the Third International Scientific and Practical Conference. Collected Papers in Three Volumes. Vol. 2]. North Charleston, USA, 2014, рр. 187–191.

Chepmen D. [Actual Price of Low-Quality Electric Power]. Energosberezhenie, 2004, no. 1, рр. 66–69.

(in Russ.)

Malakhov P.S. [Economic Losses due to Poor Power Quality]. Kul'tura, nauka, obrazovanie: problemy i perspektivy. Materialy III Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Culture, Science and Education:

Issues and Prospects. Proceedings of the Third All-Russian Science and Practical Conference]. Nizhnevartovsk, Nizhnevartovsk State University, 2014, рр. 70–73. (in Russ.)

Shakirov V.A., Syroveshkin A.M., Buyanina O.A. [Investigation of Voltage Asymmetry Influence on Op-eration of Asynchronous Motors]. Trudy Bratskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: estestvennye i inzhe-nernye nauki [Collected Papers of Bratsk State University. Series: Natural and Engineering Sciences]. Bratsk, BrGU, 2011, vol. 2, pp. 8–11. (in Russ.)

Chemodanov E.V. [Estimation of Influence of Voltage Asymmetry, Nonsinusoidality and Voltage Devia-tion on Operation of Agroindustrial Complex Equipment]. Vestnik Chuvashskogo universiteta [Bulletin of Chu-vash State University], 2012, no. 3, pp. 175–180. (in Russ.)

Radin V.I., Bruskin D.E., Zorokhovich A.E. Elektricheskie mashiny: asinkhronnye mashiny [Electrical Ma-chines: Asynchronous Machines]. Moscow, Energoatomizdat, 1988.

Sipaylov G.A., Kononenko E.V., Khor'kov K.A. Elektricheskie mashiny (spetsial'nyy kurs) [Electrical Ma-chines]. Moscow, Vysshaya Shkola Publ, 1987.

Kravchik A.E., Sobolenskaya E.A. Asinkhronnye dvigateli serii 4A: Spravochnik [4A Asynchronous Mo-tors: Reference]. Moscow, Energoizdat Publ, 1982.

GOST R 52776–2007 (MEK 60034-1–2004) Mashiny elektricheskie vrashchayushchiesya. Nominal'nye dannye i kharakteristiki [Rotating Electrical Machines. Rating and Performance]. Moscow, Standartinform Publ., 2008. 68 р.

Klyuchev V.I. Teoriya elektroprivoda: ucheb. dlya vuzov [Theory of Electric Drive: Textbook for Higher Schools], 2-nded., updated and revised. Moscow, Energoatomizdat Publ., 2001. 573 р.

Kopylov I.P. Matematicheskoe modelirovanie elektricheskikh mashin [Mathematical Modeling Electrical Machines]. Moscow, Vysshaya Shkola Publ., 2001. 327 р.

German-Galkin S.G., Kardonov G.A. Elektricheskie mashiny: laboratornye raboty na PK [Electrical Ma-chines: PC-based Laboratory Operation Manual]. Saint Petersburg, Korona-Print, 2003. 256 р.

Chernykh I.V. Modelirovanie elektrotekhnicheskikh ustroystv v MATLAB, SimPower Systems i Simulink [Simulation of Electrical Devices in MATLAB, Simulink and SimPower Systems]. Moscow, DMK Press Publ., Saint Petersburg, Piter Publ., 2008. 288 р.

Materialy po produktam MATLAB & Toolboxes [MATLAB & Toolboxes products]. Available at: http: // matlab.exponenta.ru/ (accessed 28.02.2016)

Anufriev I.E. Samouchitel' MatLab 5.3/6.h. [MatLab 5.3/6.x. Tutorial]. Saint Petersburg, BHV–Peterburg Publ., 2003. 736 р.

Romanova V.V., KhromovS.V. [Development of Simulation Model for Study of Operation Modes of Asynchronous Engine]. Razvitie tekhnicheskikh nauk v sovremennom mire. Sbornik nauchnykh trudov po itogam II mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Present Development of Engineering Sciences. Proceedings of the Second International Science and Practice Conference]. Voronezh, ITcRON Publ., 2015, рр. 35–41. (in Russ.)

GOST 32144–2013. Elektricheskaya energiya. Sovmestimost' tekhnicheskikh sredstv elektromagnitnaya. Normy kachestva elektricheskoy energii v sistemakh elektrosnabzheniya obshchego naznacheniya [ElectricEnergy. Electromagnetic Compatibility of TchnicalEquipment. Power Quality Limits in the Public Power Supply Systems]. Moscow, Standartinform Publ, 2014. 19 р.

Sudnova V.V. Kachestvo elektricheskoy energii [Electric Power Quality]. Moscow, ZAO “Energoservis” Publ., 2000. 80 р.

Karyakin R.N. (Ed.) Osnovy elektromagnitnoy sovmestimosti: uchebnik dlya vuzov [Basics of Electro-magnetic Compatibility]. Altai State Technical University. Barnaul, Altayskiy poligraficheskiy kombinat Publ., 2007. 479 р.

Romanov V.V. Pokazateli kachestva elektroenergii: uchebnoe posobie [Unified Power Quality Index: Textbook]. Minsk, BNTU, 2005.

Upravlenie kachestvom elektricheskoy energii: Sbornik trudov Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Moskva, 26–28 noyabrya 2014 g. [Power Quality Management: Proceedings of the International Science and Practice Conference. Moscow, 26–28 November 2014]. Moscow, “Tsentr poligraficheskikh uslug Raduga“ Publ., 2014. 380 р.

Yarullin R.B., Linenko A.V. [Dynamic Behavior of Asynchronous Motor]. Elektrotekhnicheskie i infor-matsionnye kompleksy i sistemy [Electrotechnical Complexes and Systems]. Ufa, UGUJeS, 2013, no. 2, pp. 42–46. (in Russ.)

Shubov I.G. Shum i vibratsii elektricheskikh mashin [Noise and Vibration of Electrical Machines]. Lenin-grad, Energoatomizdat Publ, 1986.

Kazakov Yu.B. Energoeffektivnost' raboty elektrodvigateley i transformatorov pri konstruktivnykh i rezhimnykh variatsiyakh: uchebnoe posobie dlya vuzov [Energy Efficiency of Design and Operating Versions of Electric Motors and Transformers: Textbook for Higher Schools]. Moscow, MEI Publ., 2013. 152 р.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power160309

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.