×
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 81-90 из 90.
01.12.2019
№219.017.e8be

Состав и способ получения материала, поглощающего электромагнитное излучение

Использование: для поглощения электромагнитного излучения в диапазоне высоких частот. Сущность изобретения заключается в том, что состав для получения материала, поглощающего электромагнитное излучение, включает стекло и карбид кремния, при этом в качестве стекла содержит жидкое стекло с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707656
Дата охранного документа: 28.11.2019
14.12.2019
№219.017.edf9

Индуктивно-импульсный генератор

Изобретение относится к импульсной технике. Технический результат: увеличение величины и мощности импульса тока в нагрузке путём увеличения доли энергии, передаваемой в нагрузку. Для этого предложен индуктивно-импульсный генератор, который содержит первую катушку индуктивности, подключённую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708937
Дата охранного документа: 12.12.2019
22.01.2020
№220.017.f7f9

Способ обработки информации сигналов многовходовой системы

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обработки данных. Техническим результатом является определение значений плотности и функции распределения вероятностей выходного сигнала. Способ содержит этапы: формируют и запоминают дискретные значения выходного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002711472
Дата охранного документа: 17.01.2020
04.02.2020
№220.017.fdb6

Устройство для исследования процесса горения порошков металлов или их смесей

Изобретение относится к области квантовой электроники, а именно неразрушающего контроля и диагностики оптическими методами, и может быть использовано для исследования процессов высокотемпературного горения порошков металлов, а также процессов взаимодействия лазерного излучения с веществом....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712756
Дата охранного документа: 31.01.2020
06.02.2020
№220.017.ff92

Способ изготовления спирального активного элемента статора моментного двигателя

Изобретение относится к области электротехники, в частности к изготовлению спиральных активных элементов статоров моментных магнитоэлектрических двигателей, от которых требуется создание повышенной величины развиваемого момента при ограниченном объеме двигателя. Технический результат -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713217
Дата охранного документа: 04.02.2020
21.03.2020
№220.018.0e84

Способ создания сверхнизкочастотной - низкочастотной передающей антенны и установка для его осуществления

Изобретение относится к области систем радиосвязи сверхнизкочастотного – низкочастотного диапазонов. Техническим результатом является создание мобильной передающей антенны сверхнизкочастотного – низкочастотного диапазона. Установка для создания антенны содержит передвижную платформу, на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717159
Дата охранного документа: 18.03.2020
01.04.2020
№220.018.124b

Аналоговый синхронный усилитель

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к  приборам для измерения напряжений, и может быть использовано для сравнения двух переменных напряжений и измерения их разности в  метрологических установках, например в индуктивном делителе. Аналоговый синхронный усилитель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718148
Дата охранного документа: 30.03.2020
05.04.2020
№220.018.135e

Способ рентгеновского контроля внутренней структуры изделия

Изобретение относится к области неразрушающего контроля изделий методом рентгеновской компьютерной томографии и может быть использовано в авиационной, нефтегазовой, атомной промышленности, в отраслях машиностроения. Сущность изобретения заключается в том, что предварительно на изделии контроля...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718406
Дата охранного документа: 02.04.2020
15.04.2020
№220.018.1482

Устройство для определения параметров электродвигателя постоянного тока

Изобретение относится к области автоматизированных электроприводов и может быть использовано для построения адаптивных систем управления двигателями постоянного тока. Техническим результатом является определение в режиме реального времени ряда параметров электродвигателя. Устройство для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718708
Дата охранного документа: 14.04.2020
23.05.2020
№220.018.2085

Стенд для контроля контурных перемещений гибкого манипулятора

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к стенду для контроля перемещений гибкого манипулятора. Стенд содержит основание, на котором расположены две профильные линейные направляющие с размещенными на них каретками, на которых установлена платформа. Между направляющими на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002721769
Дата охранного документа: 22.05.2020
Показаны записи 61-67 из 67.
15.04.2020
№220.018.1482

Устройство для определения параметров электродвигателя постоянного тока

Изобретение относится к области автоматизированных электроприводов и может быть использовано для построения адаптивных систем управления двигателями постоянного тока. Техническим результатом является определение в режиме реального времени ряда параметров электродвигателя. Устройство для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718708
Дата охранного документа: 14.04.2020
04.07.2020
№220.018.2f59

Способ автоматического включения резерва

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении надежности переключения потребителей, потерявших питание, на резервный источник. Согласно способу автоматического включения резерва, измеряют напряжение U на шинах потребителей и ток I на выключателе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725423
Дата охранного документа: 02.07.2020
16.05.2023
№223.018.6282

Способ определения электромагнитных параметров асинхронной машины с фазным ротором

Изобретение относится к электротехнике, а именно к определению электромагнитных параметров асинхронных машин с фазным ротором. Сущность: сначала соединяют в звезду статорные и роторные обмотки при неподвижном выходном вале. Затем измеряют активное сопротивление двух последовательно включенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002785209
Дата охранного документа: 05.12.2022
20.05.2023
№223.018.654f

Устройство токовой защиты для ячеек комплектных распределительных устройств

Использование: в области электротехники для дистанционного регулирования уставок токовой защиты в ячейках комплектных распределительных устройств (КРУ) от токов короткого замыкания. Технический результат - обеспечение дистанционного перемещения герконов относительно плоскости токоведущих шин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002743483
Дата охранного документа: 19.02.2021
20.05.2023
№223.018.65b6

Устройство предотвращения перехода мостовым краном предельно допустимых положений

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим аппаратам, и может быть использовано в качестве переключателей для предотвращения перехода мостовым краном предельно допустимых положений. Технический результат, который обеспечивается при осуществлении изобретения, заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002780820
Дата охранного документа: 04.10.2022
20.05.2023
№223.018.65b7

Устройство предотвращения перехода мостовым краном предельно допустимых положений

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим аппаратам, и может быть использовано в качестве переключателей для предотвращения перехода мостовым краном предельно допустимых положений. Технический результат, который обеспечивается при осуществлении изобретения, заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002780820
Дата охранного документа: 04.10.2022
17.06.2023
№223.018.7d96

Способ определения параметров электродвигателя постоянного тока

Изобретение относится к автоматизированному электроприводу и может быть использовано для построения адаптивных систем управления двигателями постоянного тока. Способ определения параметров электродвигателя постоянного тока заключается в том, что в течение пуска и работы электродвигателя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002789019
Дата охранного документа: 27.01.2023
+ добавить свой РИД