10.10.2015
216.013.8147

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения параметров асинхронных электродвигателей. Способ заключается в том, что в течение пуска и работы асинхронного электродвигателя одновременно измеряют мгновенные величины токов и напряжений на двух фазах статора асинхронного электродвигателя при напряжении питания асинхронного электродвигателя ниже номинального значения, при котором ротор электродвигателя остается неподвижным. Измеренные мгновенные величины токов и напряжений преобразуют из естественной координатной системы в прямоугольную стационарную систему координат. Последовательно выполняют три временные задержки преобразованных токов и напряжений асинхронного электродвигателя. Полученные значения запоминают и используют для определения активного сопротивления обмотки статора, постоянной времени ротора, эквивалентных постоянной времени и активного сопротивления асинхронного электродвигателя. Технический результат заключается в возможности определять параметры асинхронного электродвигателя в реальном времени. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения параметров асинхронных электродвигателей.

Известен способ определения параметров и рабочих характеристик асинхронного двигателя без сопряжения с нагрузочным устройством [RU 2391680 C1, МПК G01R 31/34 (2006.01), опубл. 10.06.2010], выбранный в качестве прототипа, заключающийся в том, что потребляемую мощность, напряжение и ток в режиме холостого хода измеряют и регистрируют при номинальном напряжении или близком к нему, вычисляют по ним коэффициент мощности и индуктивное сопротивление статора, затем отключают двигатель от источника питания, регистрируют скачок напряжения статора, кривую затухания напряжения статора и измеряют сопротивление статора r1. По скачку напряжения, току, измеренному до отключения, коэффициенту мощности и сопротивлению фазы вычисляют реактивное сопротивление рассеяния x1 статора. По кривой затухания определяют постоянные времени T0 и T′ ротора соответственно при разомкнутом статоре и статоре, условно включенном на сеть бесконечно большой мощности. С использованием полученных значений рассчитывают коэффициенты рассеяния σ1 и σ2 статора и ротора, реактивное сопротивление взаимоиндукции X12, приведенное к статору реактивное сопротивление рассеяния , ротора, приведенное к статору активное сопротивление ротора. С использованием полученных параметров рассчитывают по «Т»- или «Г»-образной схемам замещения с одним контуром на роторе рабочие характеристики.

Недостатком известного способа является то, что для его осуществления необходимо измерять потребляемую мощность, напряжение и ток в режиме холостого хода.

Задачей изобретения является расширение арсенала средств аналогичного назначения.

Это достигается тем, что способ определения параметров асинхронного электродвигателя, также как в прототипе, заключается в измерении потребляемых асинхронным электродвигателем токов и напряжений и определении активного сопротивления обмотки статора и постоянной времени ротора.

Согласно изобретению в течение пуска и работы асинхронного электродвигателя одновременно измеряют мгновенные величины токов и напряжений на двух фазах статора асинхронного электродвигателя при напряжении питания асинхронного электродвигателя ниже номинального значения, при котором ротор асинхронного электродвигателя остается неподвижным. Измеренные мгновенные величины токов и напряжений преобразуют из естественной координатной системы в прямоугольную стационарную систему координат. Последовательно выполняют три временные задержки преобразованных токов и напряжений асинхронного электродвигателя. Полученные значения запоминают и используют для определения активного сопротивления обмотки статора, постоянной времени ротора, эквивалентных постоянной времени и активного сопротивления асинхронного электродвигателя:

, , , Rэ1·К42.

где R1 - активное сопротивление обмотки статора, Ом;

T2 - постоянная времени ротора, с;

Tэ - эквивалентная постоянная времени асинхронного электродвигателя, с;

Rэ - эквивалентное активное сопротивление асинхронного электродвигателя, Ом;

K1, K2, K3, K4 - коэффициенты, определенные методом наименьших квадратов.

Коэффициенты K1, K2, K3, K4 определяют методом наименьших квадратов из выражения:

,

где ;

;

- вектор коэффициентов, необходимых для нахождения параметров асинхронного электродвигателя;

k - коэффициент временной задержки.

Предложенный способ, в отличие от прототипа, позволяет одновременно определять электромагнитные параметры асинхронного электродвигателя в реальном времени, без необходимости проведения измерений в режиме холостого хода и отключения двигателя.

На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего способ определения параметров асинхронного электродвигателя.

В таблице 1 приведены параметры асинхронного электродвигателя, определенные по заявленному способу.

Способ определения параметров асинхронного электродвигателя осуществлен с помощью устройства (фиг. 1), в котором датчики фазных токов 1 (ДТ1), 2 (ДТ2) и датчики фазных напряжений 3 (ДН1), 4 (ДН2) подключены к двум фазам питания асинхронного электродвигателя. К датчикам токов 1 (ДТ1), 2 (ДТ2) и датчикам напряжения 3 (ДН1), 4 (ДН2) последовательно подключены преобразователь координат 5 (ПК), первый блок временной задержки 6 (БВЗ1), второй блок временной задержки 7 (БВЗ2), третий блок временной задержки 8 (БВЗ3), блок памяти 9 (БП), блок определения кооэффициентов 10 (БОК), блок определения параметров 11 (БОП). Блок памяти 9 (БП) соединен с преобразователем координат 5 (ПК), первым блоком временной задержки 6 (БВЗ1), вторым блоком временной задержки 7 (БВЗ2). Управляющие входы блока памяти 9 (БП), блока определения коэффициентов 10 (БОК) и блока определения параметров асинхронного электродвигателя 11 (БОП) соеденены с системой управления асинхронного электродвигателя (не показано на фиг. 1). Блок определения параметров асинхронного электродвигателя 11 (БОП) связан с ЭВМ (не показано на фиг. 1).

В качестве датчиков фазных токов 1 (ДТ1), 2 (ДТ2) использованы датчики тока - промышленный прибор КЭИ-0,1, в качестве датчиков фазных напряжений 3 (ДН1), 4 (ДН2) - датчики напряжения LEM. Преобразователь координат 5 (ПК), первый блок временной задержки 6 (БВЗ1), второй блок временной задержки 7 (БВЗ2), третий блок временной задержки 8 (БВЗ3), блок памяти 9 (БП), блок определения коэффициентов 10 (БОК), блок определения параметров 11 (БОП) и система управления асинхронным двигателем выполнены на базе микроконтроллера типа TMS320C28346 фирмы Texas Instruments.

Для проверки работоспособности предложенного способа определения параметров асинхронного электродвигателя датчики фазных токов 1 (ДТ1), 2 (ДТ2) и датчики фазных напряжений 3 (ДН1), 4 (ДН2) подключили к двум фазам питания асинхронного электродвигателя (f=50 Гц, U=27 B, zp=2, ω0=157 рад/с). В течение пуска и работы асинхронного электродвигателя одновременно измерили мгновенные величины токов и напряжений на двух фазах статора асинхронного электродвигателя. Мгновенные величины токов и напряжений передали в преобразователь координат 5 (ПК), где их преобразовали в мгновенные величины токов и напряжений в прямоугольной стационарной системе координат (фиг. 2). Мгновенные величины токов, напряжений в прямоугольной стационарной системе координат асинхронного электродвигателя передали на блоки временной задержки 6-8 (БВЗ1-БВЗ3), где последовательно выполнили три временные задержки мгновенных величин токов, напряжений в прямоугольной стационарной системе координат асинхронного электродвигателя на 500·10-6 секунд и получили текущие задержанные единожды, дважды и трижды значения токов и напряжений в прямоугольной стационарной системе координат асинхронного электродвигателя. Полученные текущие и задержанные единожды, дважды и трижды мгновенные величины токов в прямоугольной стационарной системе координат , , , , , , , , , , напряжений в прямоугольной стационарной системе координат , , , , , , , , , передали в блок памяти 9 (БП).

В момент включения в сеть асинхронного электродвигателя система управления подает на управляющий вход блока памяти 9 (БП) сигнал о пуске асинхронного электродвигателя, по этому сигналу в течение пуска и работы асинхронного электродвигателя с временной задержкой начали запись величин токов и напряжений в прямоугольной стационарной системе координат. Одновременно в момент включения в сеть асинхронного электродвигателя система управления подает сигнал на управляющие входы блока определения коэффициентов 10 (БОК) и блок определения параметров 11 (БОП). Передачу сигналов с блока памяти 9 (БП) на блок определения коэффициентов 10 (БОК) осуществили с временной задержкой, равной 500·10-6 секунд. В блоке определения коэффициентов 10 (БОК) определили коэффициенты K1, K2, K3, K4 методом наименьших квадратов [Метод наименьших квадратов и основы математико-статической теории обработки наблюдений / Ю.В. Линник. - Государственное издательство физико-математической литературы, 1958. С. 152-157] из выражения:

,

где ;

;

- вектор коэффициентов, необходимых для нахождения параметров асинхронного электродвигателя;

k - коэффициент временной задержки.

Полученные коэффициенты K1, K2, K3, K4 передали на блок определения параметров 11 (БОП), где определили активное сопротивление обмотки статора, постоянную времени ротора, эквивалентные постоянную времени и активное сопротивление асинхронного электродвигателя в реальном времени следующим образом:

, , , Rэ=K1·K4-K2.

где R1 - активное сопротивление обмотки статора, Ом;

T2 - постоянная времени ротора, с;

Tэ - эквивалентная постоянная времени асинхронного электродвигателя, с;

Rэ - эквивалентное активное сопротивление асинхронного электродвигателя, Ом;

K1, K2, K3, K4 - коэффициенты, определенные методом наименьших квадратов.

Результаты определения параметров поступают на ЭВМ (таблица 1).

Проверку правильности определения параметров асинхронного электродвигателя осуществляли путем сравнения определенных значений параметров асинхронного электродвигателя с реальными значениями параметров, указанных в паспортных данных асинхронного электродвигателя (таблица 1). Определили относительную погрешность между реальными значениями параметров асинхронного электродвигателя и параметрами, найденными заявленным способом. Относительная погрешность каждого из параметров составила менее 4%, что является допустимым в электроприводах общего назначения.


СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 90.
27.02.2013
№216.012.2cc0

Способ определения оценки частоты вращения асинхронного двигателя

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для цифрового управления асинхронным двигателем. Техническим результатом является расширение арсенала средств аналогичного назначения. В способе определения оценки частоты вращения измеряют мгновенные величины токов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476983
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.05.2013
№216.012.45b4

Устройство управления асинхронным двигателем

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в повышении надежности. Для этого заявленное устройство содержит автономный инвертор напряжения, силовые выходы которого подключены через датчики токов к статорным обмоткам асинхронного двигателя, наблюдатель состояния и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483421
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.45b5

Устройство управления асинхронным двигателем

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении управления электродвигателем. Для этого заявленное устройство содержит автономный инвертор напряжения, силовые выходы которого через датчики токов подключены к статорным обмоткам асинхронного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483422
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.10.2013
№216.012.745b

Способ диагностики состояния асинхронного электродвигателя

Изобретение относится к средствам диагностики электрических машин и может быть использовано для контроля состояния асинхронного электродвигателя. Способ диагностики состояния асинхронного электродвигателя включает предварительную фиксацию порогового значения интегральной оценки асинхронного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495444
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.12.2013
№216.012.8e2c

Способ определения параметров асинхронного электродвигателя

Изобретение относится к электротехнике. В течение пуска и торможения выбегом электродвигателя одновременно проводят измерение мгновенных величин токов и напряжений на двух фазах статора и частоты вращения вала электродвигателя, определяют модуль вектора тока статора, преобразуют напряжения из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502079
Дата охранного документа: 20.12.2013
10.12.2014
№216.013.0f28

Способ защиты электродвигателей от коротких замыканий

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты электродвигателей. Технический результат - повышение чувствительности к токам двухфазных коротких замыканий. Способ защиты электродвигателей от коротких замыканий заключается в том,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535297
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.04.2015
№216.013.3933

Способ защиты синхронной электрической машины от витковых замыканий обмотки ротора

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты синхронных электрических машин от витковых замыканий обмотки ротора. Задачей изобретения является предотвращение отключений синхронной электрической машины при внешних переходных процессах. Способ защиты синхронной электрической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546131
Дата охранного документа: 10.04.2015
27.10.2015
№216.013.89bc

Устройство для сжигания жидкого и газообразного топлива

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к области энергетического машиностроения, и позволяет обеспечить эффективность и экологичность сжигания жидкого и газообразного топлива. Устройство содержит корпус, канал рециркуляции, регулирующую заслонку и выхлопную трубу. В корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566863
Дата охранного документа: 27.10.2015
20.11.2015
№216.013.9196

Способ оценки эффективности защиты лимфоцитов от апоптоза

Изобретение касается способа оценки эффективности защиты лимфоцитов от апоптоза, относится к медицине и может быть использовано в биохимии, кардиологии и терапии. Способ включает выделение лимфоцитов, инкубацию клеток 48 часов при температуре 37°С и 5% содержанием СО, количественное определение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568886
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.92b9

Способ определения статических характеристик нагрузки по напряжению

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для определения статических характеристик нагрузки по напряжению. Способ определения статических характеристик нагрузки по напряжению заключается в том, что в узле нагрузки производят последовательные изменения напряжения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569179
Дата охранного документа: 20.11.2015
Показаны записи 1-10 из 62.
10.12.2014
№216.013.0f28

Способ защиты электродвигателей от коротких замыканий

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты электродвигателей. Технический результат - повышение чувствительности к токам двухфазных коротких замыканий. Способ защиты электродвигателей от коротких замыканий заключается в том,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535297
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.04.2015
№216.013.3933

Способ защиты синхронной электрической машины от витковых замыканий обмотки ротора

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты синхронных электрических машин от витковых замыканий обмотки ротора. Задачей изобретения является предотвращение отключений синхронной электрической машины при внешних переходных процессах. Способ защиты синхронной электрической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546131
Дата охранного документа: 10.04.2015
27.10.2015
№216.013.89bc

Устройство для сжигания жидкого и газообразного топлива

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к области энергетического машиностроения, и позволяет обеспечить эффективность и экологичность сжигания жидкого и газообразного топлива. Устройство содержит корпус, канал рециркуляции, регулирующую заслонку и выхлопную трубу. В корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566863
Дата охранного документа: 27.10.2015
20.11.2015
№216.013.9196

Способ оценки эффективности защиты лимфоцитов от апоптоза

Изобретение касается способа оценки эффективности защиты лимфоцитов от апоптоза, относится к медицине и может быть использовано в биохимии, кардиологии и терапии. Способ включает выделение лимфоцитов, инкубацию клеток 48 часов при температуре 37°С и 5% содержанием СО, количественное определение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568886
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.92b9

Способ определения статических характеристик нагрузки по напряжению

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для определения статических характеристик нагрузки по напряжению. Способ определения статических характеристик нагрузки по напряжению заключается в том, что в узле нагрузки производят последовательные изменения напряжения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569179
Дата охранного документа: 20.11.2015
27.11.2015
№216.013.94b2

Способ получения влагостойкого композитного топлива из торфа

Изобретение относится к способу получения твердого композитного топлива из торфа, который включает термическую обработку торфа при температуре 200-500°C без доступа воздуха, смешивание связующего с измельченным углеродистым остатком, формирование из полученной смеси брикета и его сушку, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569685
Дата охранного документа: 27.11.2015
10.12.2015
№216.013.9757

Способ определения параметров асинхронного электродвигателя

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения параметров асинхронных электродвигателей. Способ определения параметров электродвигателя заключается в том, что в течение пуска и работы асинхронного электродвигателя одновременно измеряют мгновенные величины токов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570363
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.01.2016
№216.013.a233

Способ обработки полых цилиндров

Изобретение относится к обработке полых цилиндров. Выполняют бурты у торцев цилиндров. Осуществляют дорнование отверстия цилиндра с натягом, равным не менее 5% от его диаметра. Осуществляют осевое пластическое растяжение цилиндра с деформациями 1…2,5%. Осуществляют дорнование отверстия цилиндра...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573165
Дата охранного документа: 20.01.2016
20.01.2016
№216.013.a239

Способ определения статических характеристик нагрузки по напряжению с защитой от аномальных искажений

Изобретение относится к области электротехники. Способ заключается в том, что, в узле нагрузки производят последовательные изменения напряжения, измеряют значения мощности и напряжения на нагрузке и осуществляют перевод в относительные единицы. Причем измерение значения мощности и напряжения на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573171
Дата охранного документа: 20.01.2016
27.02.2016
№216.014.c0ac

Электропривод переменного тока

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования частоты вращения ротора асинхронных электроприводов с тиристорным преобразователем напряжения. Технический результат: обеспечение определения оценки частоты вращения асинхронного двигателя во всем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576330
Дата охранного документа: 27.02.2016

Похожие РИД в системе