На динамический процесс пуска отрица
тельно влияют и некоторые дополнительные
факторы. <...> Например, подобно процессам в
трансформаторах при пуске АД может присут
ствовать остаточная магнитная индукция, в
результате чего при его включении в неблаго
приятный момент времени броски тока намаг
ничивания существенно возрастают [3], при
водя к увеличению длительности и амплитуды
переходного электромагнитного момента. <...> «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА» № 3/2010
Анализ переходных процессов пуска асинхронногo двигателя
ную, но и количественную оценку влияния
каждого электромагнитного явления в от
дельности. <...> В данной статье рас
смотрена первая стадия.
ра и ротора i s,r и намагничивающего тока i m
имеем:
Анализ переходных токов при
подключении неподвижного АД к сети
i r = I rm[sin(wt + y u- j r ) + D1r sin(y u + g1r )exp p1t +
Анализ
электромагнитных
переходных
процессов выполняется с помощью матема
тической модели, полученной при общепри
нятых допущениях, включая линейный ха
рактер электрической и магнитной цепи, от
сутствие остаточной индукции и явления
гистерезиса. <...> Расчётная трёхмерная картина кривых переходных токов намагничивания при подключении неподвижного
АД к сети в различные моменты коммутации y u (а), проекции на плоскость imА – t (б) и на плоскость imА – y u (в)
4
«ЭЛЕКТРОТЕХНИКА» № 3/2010
Анализ переходных процессов пуска асинхронногo двигателя
сительно реальных трёхфазных токов статора
устранить переходный ток i *sA в фазе A
и ротора [7]:
трёхфазного двигателя. <...> 2,в), при
B = D12s + D12r - 2D1s D1r cos(j s - j r + g1r - g1s );
котором изза уменьшения тока i *m и главно
го магнитного потока примерно в 1,7 раза по
C = D 22s + D 22r - 2D 2 s D 2 r cos(j s - j r + g 2 r - g 2 s );
сравнению с номинальными значениями на
ступает глубокое размагничивание АД;
a = arctg[(D1s sin(j r + g1s )- D1r sin(j s + g1r )) /
– ток i *m <...>
Электротехника_№3_2010.pdf
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
Анализ переходных процессов пуска асинхронного
короткозамкнутого двигателя. Cтадия трогания
ХРИСАНОВ В.И.
Приведены результаты теоретического
анализа переходных процессов при подключении
к сети неподвижного АД. На основании полу
ченных аналитических выражений выявлено
влияние каждой из всех составляющих пере
ходных токов и электромагнитного момента
на амплитуду пульсаций и длительность пере
ходных процессов. Выяснена причина возникно
вения больших по длительности и по амплиту
де пульсаций переходных пусковых моментов и
теоретически обоснованы возможные пути их
устранения.
Ключевые слова: переходные процессы,
асинхронный короткозамкнутый двигатель,
пуск, пульсации, стадия трогания.
Большие амплитуды пульсаций мгновен
ного момента и броски пусковых токов, как
результат протекания электромагнитных пе
реходных процессов при тяжёлых динамиче
ских режимах работы (пуск, торможение и
др.) асинхронного двигателя (АД) с коротко
замкнутым ротором, не обеспечивают энер
госберегающей и надёжной работы как само
го двигателя, так и асинхронного электро
привода (АЭП) в целом [1, 2].
На динамический процесс пуска отрица
тельно влияют и некоторые дополнительные
факторы. Например, подобно процессам в
трансформаторах при пуске АД может присут
ствовать остаточная магнитная индукция, в
результате чего при его включении в неблаго
приятный момент времени броски тока намаг
ничивания существенно возрастают [3], при
водя к увеличению длительности и амплитуды
переходного электромагнитного момента.
На атомных электростанциях, где экс
плуатируется большой парк АД средней и
большой мощности, серьёзные проблемы
возникают при так называемом самозапуске
(повторном пуске) АД [4], когда после сраба
тывания средств защиты происходит повтор
ное подключение вращающегося по инерции
двигателя к сети. Затухающие токи в роторе
и соответствующее им магнитное поле инду
цирует в статоре ЭДС, которая также может
2
The outcomes of theoretical transient analysis
of the standstill IM at connecting to a grid are
reported. On the base of derived analytical
expressions the influence of an each from all
components of transient currents and
electromagnetic torque on ripple values and
transient time is revealed. The origin reason of
long time and high ripple starting torque transient
is clarified and possible ways of their elimination
are theoretically justified.
Key words: transiens, induktion motor, cage,
influence, startoff tage.
привести к увеличению ударных моментов в
АД и бросков токов статора [2].
Наконец, в качестве третьего фактора
можно указать на явление насыщения от
дельных частей магнитной системы АД при
переходных процессах, что приводит к росту
тока намагничивания, а вместе с ними ам
плитуды и длительности пульсаций мгновен
ного электромагнитного момента [5].
Перечисленные факторы должны учиты
ваться при разработках и проектировании
пусковых устройств (ПУ) и систем АЭП с
улучшенными динамическими и энергетиче
скими характеристиками, включая выполне
ние требований по электромагнитной со
вместимости и по другим техникоэкономи
ческим параметрам.
К сожалению, выпускаемые в настоящее
время отечественные и зарубежные ПУ малой
и средней мощности построены в основном
на тиристорных регуляторах напряжения
(ТРН), которые не обеспечивают получения
качественных характеристик [6].
При разработке ПУ и АЭП целесообразно
опираться на разработанные в последние
годы математические модели АД, адекватно
отражающие переходные процессы и влия
ние на них перечисленных факторов [7–9] и
позволяющие давать не только качествен
Стр.1