Расчетный анализ потерь в стали асинхронных двигателей при питании от преобразователей частоты с несинусоидальным выходным напряжением

Номер документа 3720150031

РУБРИКА:
18. Технологии

РУБРИКА ГРНТИ:
44.29.29. Электроэнергетические системы

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

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Описание
Номер: 2015-31
Автор (принявший орган): Н.К. Швецов, ФГБОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина», 153003, Иваново, ул. Рабфаковская, д. 34, Телефон: (4932) 269-999, Факс: (4932) 385-701
Дата: 01.11.2015
Регион: Ивановская область
Источник информации: http://vestnik.ispu.ru

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

Состояние вопроса: В распространенных частотно-регулируемых электроприводах питание асинхронных двигателей осуществляется от преобразователей частоты с несинусоидальным выходным напряжением. В настоящее время расчет потерь в стали асинхронных двигателей при питании от источников несинусоидального напряжения производится по упрощенным методикам, не предполагающим разделение потерь в стали на составляющие, что не позволяет наиболее полно учесть потери в стали от высших гармоник питающего напряжения. В связи с этим необходима разработка более полной аналитической методики расчетного определения потерь в стали частотно-регулируемых асинхронных двигателей при питании от полигармонических источников напряжения с подтверждением результатами численного моделирования.

Материалы и методы: Спектр и амплитуды гармоник питающего напряжения определяются на основе гармонического анализа формы питающего напряжения. Для проверки предложенной методики использовано конечно-элементное моделирование электромагнитных потерь в асинхронном двигателе с реализацией векторной модели магнитного гистерезиса с учетом перемагничивания стали по частичным циклам.

Результаты: Предложена аналитическая методика расчета потерь в стали асинхронных двигателей при питании от полигармонических источников напряжения, включающая выявление спектра и амплитуд гармоник, разделение потерь в стали на потери от вихревых токов и гистерезис и определение потерь для каждой гармоники с учетом эффекта размагничивающего действия вихревых токов. Разработана конечно-элементная модель электромагнитных процессов в асинхронном двигателе при питании несинусоидальным напряжением с реализацией векторной модели магнитного гистерезиса и учетом перемагничивания стали по частичным циклам. Адекватность предложенной аналитической методики подтверждена результатами численного моделирования.

Выводы: Использование разработанной методики позволяет повысить точность расчета потерь в стали частотно-регулируемых асинхронных двигателей до 10 %, а также более точно определять электромеханические характеристики электродвигателей и их тепловое состояние.

Ключевые слова: асинхронный двигатель, широтно-импульсная модуляция напряжения, несинусоидальное питающее напряжение, потери в стали, вихревые токи, размагничивающее действие вихревых токов, магнитный гистерезис, частичные циклы перемагничивания.


Скачать