DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2019.2.03

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В ЭЛЕКТРОПРИВОДАХ С СОГЛАСУЮЩИМИ ТРАНСФОРМАТОРОМ И РЕДУКТОРОМ

V. S. Petrushin, Y. R. Plotkin, R. N. Yenoktaiev, N. S. Prokopenko

Анотація


Рассмотрено использование разработанных алгоритмов для моделирования динамических режимов двух асинхронных двигателей в электроприводах, работающих на определенную циклограмму нагрузки, при включении согласующих трансформатора и редуктора. Учтено непостоянство параметров схем замещения двигателей, связанное с изменением насыщения магнитных цепей и вытеснением токов в обмотках роторов. Получены и сопоставлены динамические характеристики токов и мощностей, потребляемых двигателями. Зависимости КПД и коэффициента мощности двигателей позволили определить среднециклические энергетические показатели. Найдены массогабаритные и стоимостные показатели вариантов электроприводов, что дало возможность, при известных среднециклических энергетических показателей приводов, рассчитать среднециклические приведенные затраты электроприводов. Обоснована возможность выбора лучшего варианта привода по вышеуказанным показателям, а также по минимуму потерь электроэнергии за год. 

Ключові слова


асинхронный двигатель; циклограмма нагрузки; редуктор; трансформатор; математическая модель; среднециклические критерии; энергетические показатели; приведенные затраты

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF RUS

Посилання


IEC 60034-1:2004. Rotating electrical machines – Part 1: Rating and performance.

Bespalov V.Y., Dunaykina E.A. Moshchinskii Y.A. Nestatsionarnye teplovye raschety v elektricheskih mashinah [Unsteady heat calculations in electrical machines]. Moscow, MEI Publ., 1987. 72 p. (Rus).

Dunaykina E.A. Razrabotka modifikatsii asinkhronnykh dvigatelei edinoi serii 4A (H = 56-132 mm) dlia kratkovremennykh rezhimov. Avtoref. diss. kand. tekhn. nauk [Development modifications asynchronous motors single series 4A (H = 56-132 mm) for the short-term operation. Abstracts of cand. tech. sci. diss.]. Moscow, 1986. 20 p. (Rus).

Nyein Nyein Soe, Thet Thet Han Yee, Soe Sandar Aung. Dynamic Modeling and Simulation of Three-phase Small Power Induction Motor. World Academy of Science, Engineering and Technology, 2008, no.42, pp. 421-424.

Verbovoi A.P., Verbovoi P.F. Problems of modeling of transient electromagnetic processes in asynchronous machines. Technical electrodynamics. Thematic issue «Problems of modern electrical engineering», 2004, chapter 2, pp. 65-70. (Rus).

Kopylov I.P. Matematicheskoe modelirovanie elektricheskih mashin [Equipment of the electrode plants mathematical modeling of electrical machines]. Moscow, High School Publ., 1987. 248 p. (Rus).

Petrushin V.S. Asinhronnye dvigateli v reguliruemom elektroprivode: Uchebnoe posobie [Induction motors in adjustable electric: Textbook]. Odessa, Nauka i tehnika Publ., 2006. 320 p. (Rus).

Zhao C., Ren Z., Zhou X., Wen B. The Online Monitoring of the Dynamic Characteristics for an Induction Motor and Gearbox Transmission System. Second International Conference on Innovative Computing, Informatio and Control (ICICIC 2007), Kumamoto, 2007. pp. 532-532. doi: 10.1109/ICICIC.2007.582.

Evon S., Schiferl R. Direct-drive induction motors: using an induction motor as an alternative to a motor with reducer. IEEE Industry Applications Magazine, 2005, vol.11, no.4, pp. 45-51. doi: 10.1109/MIA.2005.1458276.

Rojas-Moreno A. Parameter extraction of an induction motor with gearbox for dynamic simulation. 2016 IEEE ANDESCON, pp. 1-4. doi: 10.1109/ANDESCON.2016.7836207.

Shwehdi M.H., Hye A., Quasem M.A. Economic analysis and evaluation of transformer and induction motor losses costs using PC software. 1993 (25th) Southeastern Symposium on System Theory, pp. 63-67. doi: 10.1109/SSST.1993.522743.

Petrushin V.S., Ryabinin S.V., Yakimets A.M. Analysis of losses and thermal state of an asynchronous motor in frequency control. Works of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine, 1999, no.1, pp. 31-36. (Rus).

Petrushin V.S., Bendahmane Boukhalfa, Yakimets A.M., Kalenik O.V. Influence of magnetic core steel saturation and rotor current displacement on dynamic characteristics of adjustable-speed induction motors. Electrical Engineering & Electromechanics, 2010, no.2, pp. 21-23. (Rus). doi: 10.2098/2074–272X.2010.02.06.

Tonkal V.E., Novoseltsev A.V., Denisiuk S.P. Balans energii v silovykh tsepiakh [Balance of energies in power circuits]. Kiev, Naukova dumka Publ., 1992. 312 p. (Rus).

Rodkin D.I. The balance of the components of the instantaneous power of polyharmonic signals. Transactions of Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University, 2007, no.3(44), part 1, pp. 66-71. (Rus).

Orlovskii I.A. On the power in an electrical circuit with a valve. Works of the Tavria State Agrotechnological University, 2013, no.13, vol.4, pp. 141-150.

Petrushin V.S., Rjabinin S.V., Yakimets, A.M. Programmnyj produkt «DIMASDrive». Programma analiza raboty, vybora i proektirovanija asinhronnyh korotkozamknutyh dvigatelej sistem reguliruemogo elektroprivoda [Program performance analysis, selection and design of asynchronous cage motors controlled drive systems]. Patent UA, no.4065. (Ukr).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. IEC 60034-1:2004. Rotating electrical machines – Part 1: Rating and performance.
  2. Беспалов В.Я., Дунайкина Е.А., Мощинский Ю.А. Нестационарные тепловые расчеты в электрических машинах. – М.: МЭИ, 1987. – 72 c.
  3. Дунайкина Е.А. Разработка модификации асинхронных двигателей единой серии 4A (H = 56-132 мм) для кратковременных режимов: автореф. дис. ... канд. техн. наук. – Москва, 1986. – 20 с.
  4. Nyein Nyein Soe, Thet Thet Han Yee, Soe Sandar Aung. Dynamic Modeling and Simulation of Three-phase Small Power Induction Motor // World Academy of Science, Engineering and Technology. – 2008. – no.42. – pp. 421-424.
  5. Вербовой А.П., Вербовой П.Ф. Проблемы моделирования переходных электромагнитных процессов в асинхронных машинах // Технічна електродинаміка. Тематичний випуск «Проблеми сучасної електротехніки». – 2004. – Ч.2. – С. 65-70.
  6. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. – М.: Высшая школа, 1987. – 248 с.
  7. Петрушин В.С. Асинхронные двигатели в регулируемом электроприводе: Учебное пособие. – Одесса: Наука и техника, 2006. – 320 с.
  8. Zhao C., Ren Z., Zhou X., Wen B. The Online Monitoring of the Dynamic Characteristics for an Induction Motor and Gearbox Transmission System // Second International Conference on Innovative Computing, Informatio and Control (ICICIC 2007). – Kumamoto, 2007. – pp. 532-532. doi: 10.1109/ICICIC.2007.582.
  9. Evon S., Schiferl R. Direct-drive induction motors: using an induction motor as an alternative to a motor with reducer // IEEE Industry Applications Magazine. – 2005. – vol.11. – no.4. – pp. 45-51. doi: 10.1109/MIA.2005.1458276.
  10. Rojas-Moreno A. Parameter extraction of an induction motor with gearbox for dynamic simulation // 2016 IEEE ANDESCON. – 2016. – pp. 1-4. doi: 10.1109/ANDESCON.2016.7836207.
  11. Shwehdi M.H., Hye A., Quasem M.A. Economic analysis and evaluation of transformer and induction motor losses costs using PC software // 1993 (25th) Southeastern Symposium on System Theory. – 1993. – pp. 63-67. doi: 10.1109/SSST.1993.522743.
  12. Петрушин В.С., Рябинин С.В., Якимец А.М. Анализ потерь и теплового состояния асинхронного двигателя при частотном управлении // Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України. – 1999. – №1. – С. 31-36.
  13. Петрушин В.С., Бендахман Бухалфа, Якимец А. М., Каленик О. В. Влияние насыщения стали магнитопровода и вытеснения тока в обмотке ротора на динамические характеристики регулируемых асинхронных двигателей // Електротехніка і електромеханіка. − 2010. − №2. − С. 21-23. doi: 10.2098/2074–272X.2010.02.06.
  14. Тонкаль В.Е., Новосельцев А.В., Денисюк С.П. Баланс энергий в силовых цепях. К.: Наукова думка, 1992. – 312 с.
  15. Родькин Д.И. Баланс составляющих мгновенной мощности полигармонических сигналов // Вісник Кременчуцького національного університету імені М. Остроградського. – 2007. – №3(44). – Частина 1. – С. 66-71.
  16. Орловский И.А. О мощности в электрической цепи с вентилем // Праці Таврійського державного агротехнологічного університету. – 2013. – Вип.13. – т.4. – С. 141-150.
  17. Петрушин В.С., Рябинин С.В., Якимец А.М. Программный продукт «DIMASDrive». Программа анализа работы, выбора и проектирования асинхронных короткозамкнутых двигателей систем регулируемого электропривода (свидетельство о регистрации программы ПА№4065). – К.: Государственный департамент интеллектуальной собственности, 26.03.2001.

 

 





Copyright (c) 2019 V. S. Petrushin, Y. R. Plotkin, R. N. Yenoktaiev, N. S. Prokopenko


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)