автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Ресурсосберегающий метод испытаний судовых асинхронных электродвигателей

: ГЛ Я 1

Ленинградский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции электротехнический институт имени В.И.Ульянова (Ленина)

На правах рукописи

НГУЕН ВАН ЩЫУ

- РЕСУРСОСЬЕРЫ АЩИИ МЕТОД ИОШ ГАНИИ СУДОВЫХ . . АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Специальность:- 05.0У.03 -

Электротехнические комплексы и системы, вклшая управление и регулирование

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени ' • кандидата технических наук

Ленинград - 1991

гиОиТй выполнена и Ленинградском ордена Ленина и ордена иы-.черьекоа Революции электротехнической институте имени в.Ц.Ульаниии' (Бенина) ■ • ■

Научп'иЛ руководитель - , ,."■•-

кщ-.дпдпт .технических наук доцент' ;.1АКаП.ЮВ'к).И-.

инициальные иппоненты: ;. - •-.• ■'.'.,''

докгор технических наук Профессор ВИЛЕСХ'Ь. Д.В., ■ кандидат технических наук, доцент ЮЛУЬЕВ Ф.Н. .

Ьедуцал организация - Центральный научно-исследовательск! институт судовой электротехники и технологии.

Зшцита состоится ЬЛЛ г. в/ Ь час.

па оаседшши специализированного совета К 063.36.ОЬ.' Лениигрг ского ордена Л енина и ордена -'Октябрьской ' Революции электрете) нического института имени Ь,И.Ульянова (Ленина) по адресу: 1У7376, Ленинград, ул.Проф.Попова,, Ь. . .

С диссертацией можно ознакомиться в глЮ'диотеке института.

Лнтчр»л[и.-рдт разослан ". " г. -

Учений, секретарь •' - ■ снелнплп.чирон.'.ииюго сонета.

-,ШАШ''Л ¡И.

-I- •-•'•• ;0Ш1АЯ-' ХЛРЛ1ГШ!(ЛМКА .РАШТЫ

Работа посвящена проблема испытаний судовых псинхронГ-гх элт-□двигателей (АД). Выполнен анализ и предложены оценки практичен го использования различных методов, испытаний АД. Для повьгтснил {активности испытаний/и снижения затрат трудовых, материальных других,ресурсов предлагается использовать' новые методы для про-цения испытаний.АД на нагревание, испытаний при повышенной члс-ге вращения и определения кривой вращающего момента. Ка оскопе лученных результатов математического Моделирования создан стеиг. 1 испытания ДД, -'

Актуальность работы. АД является основными преобразователя»™ чектрической энергии в мехашческую и составляют основную част'-;овых потребителей^' Испытание является важным и неотъемлемым том ввода в эксплуатацию АД, особенно в послеремонтный .период.

Одним та основных и наиболее трудоемких'разделов программы штаний (ГОСТ 7217-Ш) является испытания на.нагревание, что гслбвлено длительностью режима.испытаний и значительными эатрл-ш трудовых и материальных ресурсов.- Для проведения испытаний нагревание на заводах, отроятся различные специальные стенды, ишзуемые по двум'принципам нагружения :АД токовой нагрузкой: [ непосредственной, нагрузка на валу и при создании искусствен! нагрузки.

Метод непосредственной нагрузки имеет, целый ряд недостатков, 1В1Ю1 из которых являются значительные трудозатраты, связанные »аботами по. соединению ДД с нагрузочной машиной или мехшшзмом, 1чительный интерес представляют способы, испытания АД без сопря-сия с рабочим механизмом, когда нагрузка создается различными зобами нагружения..

Другой частью программы испытания является испытание при по- . к;нной частоте вращения. К настоящему времени в качестве источ-:а питания 'АД используется источник 'переменного тока, мощность ' орого- соизмерима с мощностью АД. При установившемся режиме но-ошл от источника питания не требуется.полной мощности, так АД работаетНа холостом. ходу, но'в ;то же время эта мощность обеспечивает ражим пуска /VI. Из этого вытекает задача обос-01 шл пуска ЛД при использовании источника минимальной моярюстп пределиния закон»? регулиррвядая-. его 'вмходных .'паряметроо.

При испытании АД также необходимо определить кривую вращающего момента. Согласно 1UCT ПЬ2Ь-Ь6 для определения кривой вра щающего момента АД применяют различные способы. Самым перспекти ним является спосоо определения ускорения ротора при разбеге АД на холостом ходу, иднако этот способ также имеет ряд недостатке главным из которых является влияние апериодической составляющей тока (ACT), которое искажает результаты испытаний.

Все сказанное делает актуальной проблему разработки новых методов испытаний АД на нагревание, на повышенную частоту враще ния и при определений кривой вращающего момента АД.

Цель работы. Уменьшение затрат трудовых, материальных и дру гих ресурсов при проведении испытаний судовых АД путем использования новых ресурсосберегающих методов испытаний.

Методы исследования. Разработка ресурсосберегающих методов испытаний АД производилась с использованием теории электроприво да, электрических машин переменного тока, результатов математического моделирования и натурных экспериментов.

Научная новизна. В процессе решения поставленной задачи пол чены следующие основные научные результаты:

- предложен единый подход к методу-исследования различных • схем испытаний АД при использований обобщенной математической м ли (ОММ), которая представляют собой совокупность дифференциаль них и алгебраических уравнений, результаты решения которых позв ляют йценить основные показатели рассмотренных методов испытали

- предложены методы испытаний АД на нагревание при использо вании повторно-кратковременного режима (ПКВР) и при асимметричном наложении постоянного тока (АШТ), что позволяет нагружать нагрузкой, соответствующей .номинальному режиму.

- определен закон регулирования частоты и напряжения при ис тании АД на повышенную частоту вращения, что позволяет в качест источника питания использовать источник переменного тока с мощн тью в 4-5 раз меньше мощности испытуемого АД.

- предложен, способ определения кривой вращающего момента АД по динамическим характеристикам с учетом, влияния ACT, что позво ляет уточнить результаты испытаний.

Практическая ценность.

- создан испытательный стенд при использовании ПКВР и АЩТ,

польэуемый в научно-исследовА?ельских работах пп няпрапл"1п» воршенствования и позышетмя эффективности испытаний /VI.

- разработаны программы для расчета переходных ре->-им:в • -новании результатов которых даны рекомендации по виверу ппиг т>

'х - параметров Ш01Р в зависимости от. параметров испнту"мого Л\; зряботаны программы для расчета значения иппрггг»»«!«» .ист^н«!!-"* стрянного тока при АНИТ, '

- приведены экспериментальные исследования ЛД при непосрзд-г-иной нагрузке, результаты, которых позволяют привести еравпм'н-утв'ерждение результатов,. получетгых по новым-методам исттаик'

Внедрение рёзультатоа работы, Результаты раооти исп-л> ^"П1 ■• рамках научно-исследовательских рагч>т по договору У Э.-37/^А'-ПО "Мурманская 'судоверфь" н?. тему: • "Разработка нагрузочн>го > йства и методики'цеховых испытании судовых АД" и при создании 5ораторной'установки, предназначенной для проведения практичен х раоот по курсу "Настройка и- испытание судового элпкгр"ОС:""гу-впння". . '

' Апробация работы... - основные положения 'и результат'? яиг.7«ргт»< >юй работы докладывались и обсуждались, нп:

- 5-й научно-технической конференции "Судовоп электр",,.1!кп >• ¡сполото - ЦНИИ, Ленинград,' Ы«..

- семинаре НШ им,а.'кад.А.Н.Крылова "Испытание электри-тегл::"" пин по ресурсосберег/штехнологии", Ленинград, 1У;К!.

. научно-технических конференциях профессорско-преподавятслг-Зга состава Л ЭТИ им<В.П.Ульянова (Ленина), Ленинград, 19ГХ>,1у-'п-■ Публикация. По теме диссертационной'работы опубликовано 3 *лтные работы. ,

Структура и объем диссертации.-Диссертация состоит из вводе-1,. пяти, разделов с выводами, заключения и приложения. Основу::!' :ст работы изложен на 95 страницах машинописного текста. Содор-

Г>1 рисунков,' 10.таблиц. Список литература 'включает.У? ггрпг-с— шнн'й. ■ :. "V '. . . - ; ' •' . -..-".-

"■--.. ЩДЕРЖАШЕ РАБОТЫ '

Вэ введении дается'обоснование актуальности пробле:ш, ста» •оя цели я основные задачи исследования, перечисляются научтп' фактические результаты и положения, выносимые на з отИту.

В первом разделе приведен анализ существующих .методов ноя?,;-, 1ий- -судорых- АД,'указаны их достоинства И1 недостатки о пел?.-?.> оц-.:'

j ..jyw-KTiiuüüOTit практического применения рассмотренных методов.

За последние годы по испытаниям АД опубликованы работы, в ко i .j.ux приведено применение различных методов испытаний АД. В зав i.ü.MUQi'a иг способа нагружения существуйте методы и.спьгганйй АД м Гут сыть разделены на следующие :нетбды с использованием непосре, oi'beiuiútl'нагруЬки (lili) :и методы с использование^ искусственной .и, грузки ÜUi) ое.з сопряжения с рабочим механизмам. '

О качестве НН используется ..либо гидротормоз, лиоо вторая эле] ¡грическая машина переменного или постоянного тока', соединенная с лслыгуешм. АД. механически; .Главным недостатком метода. НН, являете] значительные трудозатраты,: связанные с механическим сопряжением < нагрузочной машной. . ..

При использовании .И.Н испытуемый АД не сопряжен с рабочим мехг низмом, но с помощью различных способов АД нагружается нагрузкой, соответствуоцсй. Номинальному.ра*иму. Среди методов ИН широко испс зуется следуицие методы: -

- методы-испытаний .АД» основ'аИны.е на несимметричном включение АД в питающую сёть с наличием в одной из фаз статорной обмотки 6j ка сопротивлений, автотрансформатора или других электрических эле ментов. При применении.Даш<ых методов проявляется р яд., о п р е де л е ннь недостатков,* одним из которых является использование электрически элементов," услмда^цих большими габаритными. размерами..Кроме того, при номинальном токе статора, - ротор не нагружается номинальным, тс ком, и данные методы.не позволяют 'реализовать номинальный режим в длительном процессе теплойых -испытаний.'

Перспективными среди методов НИ являются'метод двух частот и метод симметричного наложении Постоянного тока (СШТ),. Однако для их реализации huí/будимо иметь специальные'.иЬточники регулируемой частоты, и источник низковольтного .напряжения. Метод-СШТ не может йшч. реализован при соединении обмоток АД .и "треуголЫйнс" и-испытуемый АД по всегда 'молот-бить нагружен нагрузкой,, соответствующе номинальному р'.-лиыу, .так как ток. ротирн имеет-значения меньшего и го номинального.' . , ■:.'•■

Второй ьаилол ' иооыящан. шшс.ашы OiXi, которая позволяет иссле довать-схемы испытаний АД при ионользотшии различных методов исп таний. U нем оодер.кагон анализ формы о.шшои" ураш!енпй АД, рокомен дацин по-учету насыщении магннтоироцода, результаты проверки ÜMM также регулыагн иатомпгпчеоиого-модслпронтшн рассмотренных >н:Ти

з испытаний АД".

Существукхдие схемы испытаний характеризуется режимами работы с подключением в статорной цепи пассивных и активных электри-:ких элементов (резисторы,, индуктивные катушки, емкостные кон-гсаторы,-источники-постоянного или переменного тока ).

Уравнения АД, изложенные'в ряд известных работ, не могут быт,1-юлной степени"использованы для исследования рассмотренных схем гытаний АД. В .работе предложена ОММ-, которая представляет собой :тему дифференциальных и алгебраических уравнений собственной [нхронной машины .и уравнений дополнительных активных и пассивн»'-. !ктрических элементов, вклшаемьпС в обмотках статора АД.

В форме обобщенных векторов падения напряжения на кокденсатог 'а индуктивной катушке определяются уравнениями

püc = Xeic— JCCkIIc ;. . (i)

ùu a XLplL +JCÜ^X^U. ,

p - оператор даффёренцирооонил, p =■ ^/dt; , Uc - обойные векторы падения напряжения на индухстивмой катушке я на ксп-саторс;.Хи , Хс - индуктивное и_емкосткоо сопротивления, акпп-tws d статорной обкотке ДЦ; U. Дс - обобщению лектора тот.

текаицего d катушке и конденсаторе; üJk - угловая. скорость вре-чя системы координат d , С^ , 0 .

Удобство принятой формы записи уравнений.в значительной е?е~ и' зависит от выбора угловой скорости СОк систем координат. видно, что в неподвижной системе координат сЦ, С|а, 0 (Шк-О) зненип'(I) , упрощаются .

p üc , Xclc ; ÜL = Хи plu .

Зсобенностып схемы испытаний тшоке является последовательной тчение в статорных обмотках ЛД источников постоянного ила пере-îcro тока, что характеризуется -режима.'Л! наложения постоянного или двух частот. Принято, что ось OcWсистемы координат До, » 0 cocnrvvs-п.-" <jw?u А статорной т.бкотки, 'то. уравнения для «око.тттт'5ЛЫ,'.?п •тпцчеегак злрмецтоз ч н^лр^е^лл,- иртлг~ек;гагп к ПГП^хуч'Г ДД, ••■- Г!'"

, U , - '' . Li ; (iIII . ji.^La , JUL, ;

¡)U-' ~ {^J • ^XCc t4. ; . Uu = Xu ptcd ;

ll4. J <,.t'i¡¡..,l -^ХиНЦ. ULc = iXicpt'cd-flicpU ' i -JÜa К* ic.t .Uu. U,u .;

U.jt - 1 к ' i iíd - § fct Ц - Ui.6 - Uc« v -Une ; . u.j, , i), , Uvúa » ^^Ц-Ulc-Ucc »Une ,

• , фазные напряжения питающей сети; Ra , Rfc ' ,']

...uiuiwo .:,»ui»Ji'nü«eiirtrt, включаемые, u статарной обмотке; lu ,. I iv , Лц i '*ui, дц , Xfv) -индуктивные (емкостные) сопротивле ».wlwuomuo ¡. cia-lmptoa üomotke ад ; цц,- ul¿ ,lítc ( uc^.llci , .и.дсмлн напряжения n.t индуктивной катушке (конденсаторе); .Un, ilm , une - .шпрнкепия источников постоянного или переменного то l'UtiiiUii ¡iciimuiiH.. АД могут бить симметричными или несимметрич nit.и. 'по оОуслонлено заданными Параметрами дополнительных эле-* i .... i * LI ti К.* , J" -I , f.t- ( ' 4 » Хц , Xu , it,, 'Xc¿ , Xq , Udi , Un¿ , lili При «ицеднрчьании ДЦ с внешней несшлметрией статорной цепи . /¡i Lioiií.ii прг.цлп» суть которого заключается d дополнении исход н.|Ц t¡ »дели симметричной машины уравнениями, учитывамдими внешнюю in;.nuii>»:TpHll. .

О нельм уточнения- результатов исследования некоторых .спеидал liU.í режимов испнтпний,--рекомендуется применять UMM'c учетом паси и(с:апя tiariiiri-i.iniioiio.uoB, н уравнениях которой коэффициент насыщени определяется по ромулг.тмтнм й к с i н-j лшы (Тал i>i шх исследований.

На основе 'i'á'.l э.-uUtcrthu уршлшнин .'VI при исследовании различи и.'иш'мннй, регент- которих позволяет произвести, оценку оси» «iu:< цс»кл;».чгел1-н рнссмотргиша'методов испытаний. Например, при м учце дну* час|ч.т номилальний ток устанавливается путем изменения •«ц;лигуды и частоru исиомог'игнльниго источник« пониженной частот ы при метод« tJiti 1*1* - путем; изменении напряжения или тока источник настоянного -inun, шаиччпешго' и'ежду нейтрал i huíii точками обмоток АД ц wom..¡klí шипмц.'й сети. • ■

И í'jk-'rí.viu [lanci.ii'iTpeiiii. ochouhiw задачи, связанные с

pa.ipai'U l'l о,; ¡! ОНИ 1Л1-ТЧД.ОИ НСПНТ.ЛППЙ АД П'1 1 го'р'>н 'ilillt: ПрИ"ИС110ЛЬ-'

-У"

эовании ШШР и АШТ.- Приведены результаты МйТсМатИЧсСКОГО мО^е и!1 кивания и экспериментального исследования, оценки влияния пир»;:.!--! оов АД и параметров ШШР на режим испытании.

Метод испытания АД на нагревание с использованием ШШР ьою и ■ тется в том, что АД подключается к сети и пускается а холостую, шгда ротор разгонится до максимальной скорости, статорпые оСглл ■• отключаются от сети и Замыкаются'накоротко. При соответствующем оыборе периода коммутации в обмотках статора и ротора протекаиг шизменные по величине токи, ■ среднеквадратичные значения котори., .ш период ШШР определены по выражениями'

I среднее значение скольжения (СЗС) при игом определено по выр;-кению ^

.до Г = Г1+12 - период ШШР; TI- продолжительность рышм пусп--.; Г2 продолжительность режима короткого замыкания ; (дЗр - пгн;. мм. та значение частоты вращения; ic , -- мгновенные значения статора и ротора, соответственно.

■Показано, что среднеквадратичные значения токов (CICiT) «•¡••vf,.j 1 ротора li СЗС за период 'ШШР определяет параметры ШШР : TJ,'J2, I', Т2/х . Установлено,'что режим испытания можно установим

¡ледуицими путями:

1. dt = vor При _ т -_=' Const f '■

2. . TL = var , при T2- Const

3. 12 = Vtic при ' П=> c^nsl

4. Т = var при = Const .

Анализ влиянии параметров ШШР и Параметров АД на CiCjT и liiO и >3 но ли л выявить ряд основных закономерностей:'

- - увеличение периода ШШР приводит к уменьшению ÜIC3T стагора 1 ротора, что определяется уменьшением UiC.

- номиналы»irt режим нагруженип 'VI мг,тет быть ус.таноьлен и^и /словии выбора периода по соотношению Т < Д'иакс,где '¡Ынс шределяют параметры испытуемого /¡Д.

- я oiiüfu'TH ионьшил и больших :шпФ кий (.¿к "иазыиаетсн р-- i

о

кое изменение СКЗТ "и G3G, поэтому рекомендуется подбирать значения И, Т2 таг "тобыо(к = 0,2-0,8.

- для одного типа АД могут быть определены разные режимы работы АД, в которых СКЗТ статора равен номинальному значению. Номинальному режиму испытания отвечает режим, в котором статор и ротор •АД загружены соответственно номинальными СКЗТ.-

-мощность испытуемого АД и.маховыц момент оказывают влияния на CÎC3T и G3C. Увеличение махового момента приводит к уменьшению СКЗТ и СЗС. Относительное значение периода ПКВР. ^т = Т/Г} обратно-пропорционально мощности. АД,' где . Tj = Тм+Тг,- Тм - механичес-. кзя постоянная времени, Тг = Хг/Рг - .постоянная .времени обмотки.-ротора ( табл.1). . .

- Приведено исследование метода испыташя АД при использовании ■ ■ АКПТ, который отличается от СНПТ тем, что, источник постоянного то-, ка включается в одной из фаз статорной обмотки и периодически переключается в другую фазу через определенное время с целью равномерного нагревания. Постоянный ток, протекающий, в. таторе, создает в пространство неподвижный магнитный поток, который вызывает появление номинального тока в роторе, ' -

. fia основе ОММ приведены уравнения АД при АНГ1Т. Установлено, что токи статора,. ротора н сколккение АД при АШТ определяются величиной напряжения источника постоянного тока. Достоинство донного метода заключается в том, что этот метод может быть.реализован при любой схоме соединения'обмоток статора АД, и самое главное, АД нагружается номинальным током ротора при номинальном режиме испытания.

С целью подтверждения расчетных результатов по математической модели создан испытательный стенд для проведения экспериментальных исследований, результаты которых показали: ■

- номинальные CiGT статора и ротора устанавливаются путем регулирования периода ПКВР, продолжительностей пуска и короткого замыкания, и также соотношения Т2/Т.

- при АШТ режим испытаний устанавливается путем регулирование напряжения (или.тока) источника постоянного тока ( табл.2 к

- при режиме МИТ в обмотке статора. одновременно- протекаются' • переменный ток (питание от'еэти)'и:постоянный *ок.!шете от источника постоянного' тока). "Врезультас расчета .суммарных "электрических потерь, • узгановлеро', что 'при -АШТ, АД.нагружает?.- здвчваяен-

-У-

шм током, значение которого равно IЗК6 =

■2 пер +

I1"

1пер ,1п - переменный и пбстппнный токи, протекающие'по обьпи-.м статора.

Приведены кривые нагрева, снятие при 11КВР и Л11ПТ и та1сл:е при пользовании метода 1111. Показано, что крииие нагрева, снятие по аоанним методам отличаются не более 1,5 %.

Результаты математического моделировании, натурных экипцлшы!-льных исследований и сравнения кривых иагреьа позиоляк/г вать П1ШР и АНИТ для реализации испытаний-АД на нагревание. .... ' . Таблица 1

Тип АД АН Ы-2 АН 101-2 .АН 102-2 ЛИ 112

Рн,кВт ь'ю 12Ь

11,с ■ 0. . оЬ ' 0.4м • 0.4и (1.47

Г2,о (1, А2 ' и.¡'Л/ о.4ъ О.ьЬ

сХ/К ' О. ■ О.Г,1 о'. !",!;> 0. 5Ъ

Гмакс,с 0. 1.12 0.\11 1.20

1. 47 1.315 ■ Ь27 1.17

Гиблицн 2

Гни АД ПА- ... 1.1Т- 11-Ь Аи 51/2А Л Ы-4

'н.кВт- 0, . 12' ■2.2 4.5 •10

макс,о> 0. .10 ■ 0. !>1 и. (',2 0.'.<2

Р* . " 1. 1.71 . 1. 10

Ып ,е-е. и. . 12 ОЛЫ- и.О(х') 0.1)62

1п ■ ]. 1. и2. иЛ'О и.Ь?

¡5 четвергом раздел» рассмотрены вонрисн, снязашше с оирадъ-шг'м закона регулирования частоты и напряжения и опред^лытем шмалыюи мощности испччника питания при испытании ДД на аоьы ■ туп частоту пращышн.

При пуске АД а р-м.им^ испытании поооходиио ил-ели-чить два '^д--

п-'пшн. Первое из них заключается-в'том, чтобы источник питания I"; перегружался по мощности ,

/ Ра, 4 Рил , . ;

пш Над -' мощность, потребляемая двигателем при пуске, Рнп мощность источника питания. Второе требование характеризуется об*? .-¡печением необходимого электромагнитного момента, величина которого определяется соотношением -, '"..- 1

: - Мзи > Мс, V Ф.

■ пр Мс - момент сопротивления на'вачу АД..'-

Показано, что для.обеспечения'режиме, испытания при.повышенной частоте вращения в место источника, питания соизмеримой мопноети• •' м;по■использовать источник минимальной мощности, которая составляет в 0,20-и,.25 мощности испытуемого АД. Это мощность не обеспечивает прямой пуск-АД, т.к при прямом пуске возникает.болютш тоги, которые могут вызывать'перегрузку, источника питания. Поэтому пуск АД из-источника минимальной мощности обеспечивается только, при условии регулирования ■частоты и.напряжения ,так как при задан нмх частоте, скорости вращения и моменте изменение режимов работы АД возможно только-путем изменения подводимого-к нему-напряжения: требования (2) и (3)' могут быть не, совместимы и тогда, когда удов '¡етворяет. одному не удается удовлетворить другому..:

В .работе определен закон регулирования частоты и напряжения', который отвечает обеим указанным ограничениям, характеризующим .условием максимального момента при 'минимальной потребляемой дни- -, гагелэм мощности. При-этом выражения.для частоты и -напряжения'источника питания имеют. вид -.. '"•' ;'■' -' ...'.

il

- ar Ic + ciujUc + (ЯщИс + aw,u3p + cw ;

г .- ,; . ". '..-•-. : (4)-

где - частоты питающего напряжения 'источника '.мда-ш'малыгсй мощности; Uc' - напряжение источника минимальной'- мощности;.- СОр -ч-ютота вращения ротора; йх йц, , йи2 , , Gwz , До г- 'постоянны коэффициенты, величины которых;определяет'-группа величин: момента сопротивления на валу;.начального тока и начального напряжения .

ри пуске АД; напряжения при установивщемся режиме испытания на овышенную частоту; регулируемого коэффициента, который подбирает-я таким, чтобы зависимость частоты питающего напряжения от час-оты вращения находилась в заданном зоне.

С целью уточнения закона регулирования частоты и напряжения риведены статические и динамические характеристики АД при измене-ий частоты и напряжения по выражениям (4). Установлено, что при уске АД обеспечивается заданный ток статора 1с = 0,17-0,25 1нлд ри R-цм =0.,20-0,25 Рндц , где 1нлд , - номинальный ток и но-инальная мощность АД, Римм - мощность источника минимальной мощ-псти.

В пятом разделе предложен способ определения кривой вращающего эмента Mjp= по динамическим характеристикам АД с учетом

пияния ACT. Б нем содержится алгоритм обработки информации и тех-дческое обеспечение при определений кривой момента.

Среди известных способов определения кривой вращающего момента эльшой интерес представляет способ, который основан на измерении угоняющего ненагруженного АД в процессе пуска. Однако кривая мо-энта, снятая по данному способу, может существенно отличаться от зальной, что объясняется протеканием со времением злектромагнит-эго переходного процесса. Кроме того, для определения момента ме-ишческого трения Ми« необходимо определить механические поте-1, что связано с определенными трудностями.

Предложен способ, который основан на анализе уравнения механи-эского движения при динамических.режимах пуска и.выбега. Для ус*г-гнения вышеуказанных недостатков каждую фазу статора АД следует глючить к сети в момент, когда соответствующая фаза напряжения зти достигает максимальной величины, что позволяет практически ¡ключить .влияние апериодической составляющей тока статора. Кроме )го, с целью определения момента трения производится дополнитель->1Й опыт снятия кривой выбега. При этом, вращающий момент, развивае-jfl АД, равен нулю и момент трения может быть определен выражением

М мех = ,

at

\е Wt - мгновенная угловая скорость вращения ротора АД при вы-зге, 1 - момент инерции.

В конечном счете вращающий момент АД можно определить по выра-

тению

гдз Шп - мгновенная угловая скорость вращения ротора при пуске.

В работе.приведены структурная и.фунциопальная схемы устройств пуска, позволяющего включить' каждую фазу статорных обмоток АД к . сети в момент, когда соответствующие фарные напряжения сети достигают максимальной величины, что позволяет'повысить.точность результатов испытаний.

.Точность.определения кривой момента по данному способу во многом зависит от выбора устройства измерения мгновенной скорости вра щсния вала. Рекомендуется использовать фотоэлектрический датчик, который обеспечивает достаточно высокую точность-в. широком.диапазоне измерения. , • .

Установлено, что-при малых скоростиях вращения погрешность \ измерения-составляет не более + 0,1 %. ,-.''"

В приложении . предложены тексты программ и основные.результаты математического моделирования. Основной частью из' них являются

■ результаты и программы для разработки методов испытаний на нагревание .при использовании ПКВРиАЩ'Г; Наименования ГОСТов и стандартов, используемых в диссертационной работе; Результаты! экспериментальных исследований и другие пояснительные материалы*'

'Заключение. Основные результаты диссертационной работы могут быть сформулированы следующим, образом:

1.'Выполнен анализ и приведены оценки практического использования существующих методов испытаний.

2. Предложен единый подход к ..исследованию различных-схем испытаний АД на основе ОМУ, которая позволяет записать уравнения .АД,' решение которых даёт оценки- основных показателей рассмотренных методов'испытаний АД, .' . .. . .

3." Приведены математические и экспериментальные'исследования -АД при ПКВР и ЛНПТь'Установлено, что ■ .

- АД.-могут быть/загружены номинальной.:на.грузкой без сопряжения с нагрузочные механизмом при использовании ПКВР и АШТ. '

- При ПКВР режим: испытания на нагревание устанавливается пу-. .тем соответствующего выбора параметров ТГ,Т2',Т и Т2/Т, а. при АШТу путем'регулирования Напряжения (иди. тока), источника., постоянного .

. -13-

гока, который включен в одной из фаз статорной обмотки.

4. ипределен закон регулирования частоты и напряжения, спр«д^- • 1ена минимальная мощность источника питания iipn испытании ДД на говышенную частоту вращения.

5. Предложен способ определения кривой вращающего момента по 1,инамическим характеристикам при учете влияния ACT.

6. Создан.стенд; .который позволяет произвести экспериментальное исследования и показать работоспособность предлагаемых методе.!. 1С питаний АД- ■

7. Полученные результаты могут быть использованы в промышлеп-юоти, а также в лабораториях - для выполнения ПНР по совершенствованию Технологии испытании-судовых.АД в направлениях разработ-:и идей энерго- и'ресурсосбережения«

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

. Максимов ¡О.И. ,Нгуен Ван Щыу. Способ нагруженйп асинхронного элек тродвигателя-для испытания на нагревание без сопряжения с иагру зочнмм механизмом// Сб.ВН'Ю им.акад. А.П.Крылова.-JJ.: l'Jt'J. - Пип. •Ы). -С. f.-ib.

. Лернер Д.М. .Максимов Ü.И. ¿Нгуен Ван Щыу. Способ определения м<-;х i нической характеристики асинхронных электродвигателей по переход ним процессам.//' Изв.ЛоШ:. Сб.науч.тр. -Ji.: ]уу0.-Выи.421 .-0.6-1-t'.< , I. Васин U.M. ¿Максимов ¡О.И.,1Ггуен Bail Щыу. Способ погружения асинхронных электродвигателей дли испытания на нагрев // Тез.докп.о il НТК'" "Судовая электроника и технология". -ЦНИИ.-Л.: ЬШ.-С. Ii>:i--]hi

Нопп.к печ.11.01.91. Формат f.OxíM Г/16. (»¡¡отпал ивчнть.

Ноч.л.О,?;'); уч.-изд.л.О,?ь. Тираж 100 окз. ГЗак.Л^ , 1-есмлатин

Ротапринт ,/ШТП ' V.tl'A'íC., Jif?iiиигI>-■ i.ri., , ул. Проф. Понона, !1