Влияние несинусоидальности питающего напряжения на виброшумовые характеристики асинхронных двигателей

Номер документа 3720150018

РУБРИКА:
18. Технологии

РУБРИКА ГРНТИ:
44.29.31. Автоматизация и релейная защита в электроэнергетических системах

АТРИБУТЫ:
Отрасли: Электроэнергетика
Тепловая энергия:
Электрическая энергия:
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Описание
Номер: 2015-18
Автор (принявший орган): Ю.Б. Казаков, ФГБОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина», 153003, Иваново, ул. Рабфаковская, д. 34, Телефон: (4932) 269-999, Факс: (4932) 385-701
Дата: 06.07.2015
Регион: Ивановская область
Источник информации: http://vestnik.ispu.ru

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

Состояние вопроса: Шумы и вибрации транспортных тяговых электрических двигателей должны укладываться в строгие экологические нормы. Существующие методики позволяют определять виброшумовые характеристики двигателей при синусоидальном питающем напряжении. В то же время в современных транспортных силовых установках все чаще используются системы частотного управления тяговыми электродвигателями с несинусоидальным питающим напряжением от преобразователей частоты. Наличие высших временных гармоник напряжения может вызывать дополнительный спектр вибровозмущающих сил в электродвигателе, что повлияет на электромагнитный шум. Создание энергоэффективных тяговых асинхронных машин с частотным управлением для гибридного привода транспортных средств требует корректного определения их виброшумовых характеристик. В  связи с этим необходимы разработка методики расчета электромагнитных шумов электродвигателей при несинусоидальности питающего напряжения и оценка влияния степени несинусоидальности напряжения на шум.

Материалы и методы: Методика оценки влияния несинусоидальности питающего напряжения на виброшумовые характеристики асинхронных электродвигателей включает разложение формы кривой напряжения на временные гармоники, алгоритм расчета электромагнитных шумов от каждой временной гармоники напряжения для наиболее выраженных пространственных гармоник электромагнитных полей, а также определение интегральных показателей электромагнитного шума от совокупного действия всего спектра временных и пространственных гармоник.

Результаты: Разработана методика расчета интегральных показателей электромагнитного шума асинхронных двигателей при несинусоидальности питающего напряжения, которая учитывает форму несинусоидальности, в том числе, в виде широтно-импульсной модуляции, зубчатость сердечников статора и ротора, электромагнитное состояние двигателя, спектр временных и пространственных гармоник электромагнитных сил. Дана оценка виброшумовых характеристик тягового асинхронного двигателя 120 кВт при синусоидальной форме питающего напряжения и при питании от преобразователя частоты с широтно-импульсной модуляцией напряжения. Установлено, что несинусоидальность питающего напряжения вызывает появление спектра временных гармоник напряжения, дополнительного спектра вибровозмущающих сил в электродвигателе, что изменяет его электромагнитный шум.

Выводы: Разработанная методика позволяет проводить расчет интегральных показателей электромагнитного шума асинхронных двигателей при несинусоидальности питающего напряжения. Электромагнитный шум тягового асинхронного двигателя 120 кВт при форме питающего напряжения в виде широтно-импульсной модуляции может возрастать до 6 дБ, по сравнению с синусоидальным питающим напряжением.


Скачать