ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 83-216-00

Ввиду массового применения асинхронных электродвигателей их испытания после капитального ремонта имеют большое практическое значение. Для непосредственной нагрузки электродвигателя требуется специальное нагрузочное устройство, с которым на фундаменте должен быть сочленён электродвигатель, что трудно реализовать в ремонтной практике.

Известенпростой способ искусственной нагрузки асинхронных электродвигателей. После запуска электродвигателя по обычной схеме одна из фаз обмотки статора, соединенная «звездой», замыкается на нейтраль обмотки через фазосдвигающий элементzн, представляющий собой сочетание активного и реактивного сопротивлений (рис. 1).

Рис. 1 Принципиальная электрическая схема режима искусственной нагрузки

трехфазных асинхронных электродвигателей

Однако расчет и подбор параметров фазосдвигающего элемента достаточно сложен, так как связан с протеканием в этом режиме токов прямой, обратной и нулевой последовательностей. Для определения параметров режима искусственной нагрузки предлагается использовать математическую системуmathcad 2000 pro.,которая широко используется в современных математических и физических расчетах и устанавливается в базу данных современных компьютеров. В общем случае векторная диаграмма токов и напряжений при искусственной нагрузке электродвигателей имеет вид, приведенный на рис. 2.

Рис. 2 Векторная диаграмма режима искусственной нагрузки трехфазных

асинхронных двигателей

Ток в «здоровой» фазе и ток в фазе ,замкнутой на фазосдвигающий элемент, сдвинуты на некоторый угола.

Из условия равенства модулей этих токов, при котором ,можно получить зависимость сопротивления фазосдвигающего элемента от углаа(при последовательном соединении активного и реактивного сопротивлений) по выражению:

(1)

cучетом сопротивлений прямойz ₁,обратнойz ₂и нулевойz ₀последовательностей обмотки статора.

Далее в системеmathcad,задаваясь с необходимым шагом значениямиаи, следовательно,zн просчитываются комплексы токов:

(2)

(3)

Затем рассчитываем модули этих токов, которые равны. При величине тока в фазах двигателя равной или близкой к номинальному значению выбирают комплекс фазосдвигающего элемента . При таком сочетании активного и реактивного сопротивлений во всех фазах электродвигателя обеспечивается абсолютное равенство токов, как и в режиме непосредственной нагрузки. По известным законам электротехники можно получить значения активного и реактивного сопротивлений при их параллельном включении. Аналогично могут быть получены параметры фазосдвигающего элемента для другой степени загрузки.

Сопротивление токам прямой последовательности принимают равным сопротивлению холостого ходаz ₁zx.x.,сопротивление токам обратной последовательности принимают равным сопротивлению короткого замыканияz₂zк.з., сопротивление токам нулевой последовательности определяют опытным путем, например, путем подключения напряжения к обмотке статора при последовательно включенных фазах. Расчетные значения параметров искусственной нагрузки для электродвигателей серии 4 А и АИР мощностью 0,55 кВт и 1,1 кВт хорошо совпадают со значениями, полученными опытным путем.

Таким образом, приведенная выше методика расчета позволяет реализовать способ искусственной нагрузки электродвигателей для их испытания как на месте установки двигателя, так и в условиях ремонтно-эксплуатационной базы.