По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.313

Разработка компьютерной модели для исследования пусковых переходных процессов асинхронного электропривода насосной установки

Дадабаев Ш. Т. ст. преподаватель, Худжандский политехнический институт Таджикского техничесого университета им. акад М. С. Осими, г. Худжанд, Таджикистан, e-mail: shahbozdadoboev@mail.ru
Исмоилов И. И. ст. преподаватель, Худжандский политехнический институт Таджикского техничесого университета им. акад М. С. Осими, г. Худжанд, Таджикистан, e-mail: ismoiljon.0057@mail.ru

В статье разработана компьютерная модель для исследования пусковых переходных процессов асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, служащая электроприводом для насосной установки. Результаты моделирования приведены в виде графиков переходных процессов таких основных параметров асинхронного двигателя, как ток, скорость и момент. К новизне работы можно отнести моделирование асинхронного двигателя в абсолютных единицах, т. к. обычно для упрощения процесса моделирования машин переменного тока используют относительные единицы.

Литература:

1. Герман-Галкин С.Г. Matlab & Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК / С.Г. Герман-Галкин. – СПб.: КОРОНА-Век, 2008. – 368 с.

2. Герман-Галкин С.Г., Кардонов Г.А. Электрические машины: лабораторные работы на ПК. – СПб.: КОРОНА-принт, 2003. – 256 с.

3. Дадабаев Ш.Т. Исследование эффективности пуска высоковольтных синхронных электродвигателей при помощи инвертора тока // Известия Тульск. гос. у-та. Технические науки. – 2018. – № 10. – С. 618–621.

4. Дадабаев Ш.Т. Компьютерное моделирование нагрева синхронных электроприводов насосных агрегатов при различных способах пуска // В сб.: Перспективные информационные технологии (ПИТ 2017). Труды Международной научно-технической конференции. – 2017. – С. 76–80.

5. Дадабаев Ш.Т. Моделирование режимов пуска высоковольтного синхронного электропривода с устройством плавного пуска // В сб.: САПР и моделирование в современной электронике. Сборник научных трудов I Международной научно-практической конференции / под ред. л.А. Потапова, А.Ю. Дракина. – 2017. – С. 91–94.

6. Дадабаев Ш.Т. Особенности механических характеристик электроприводов с вентиляторным характером нагрузки // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – 2013. – № 11. – С. 29–34.

7. Ковач К.П. Переходные процессы в машинах переменного тока / К.П. Ковач, И. Рац; пер. с нем. – М.-л.: Госэнергоиздат, 1963. – 735 с.

8. Поздеев А.Д. Электромагнитные и электромеханические процессы в частотно-регулируемых асинхронных электроприводах / А.Д. Поздеев – Чебоксары: Изд-во Чуваш. у-та, 1998. – 172 с.

9. Терёхин В.Б. Моделирование систем электропривода в Simulink (Matlab 7.0.1): учеб. пособие / В.Б. Терёхин. – Томск: Изд-во Томского политехнического у-та, 2008. – 320 с.

10. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB SimPowerSystem и Simulink. – М.: ДМК «Пресс», 2007. – 288 с.

11. Bruce F.M., Graefe R.J., Lutz A., Panlener M.D. Reduced-Voltage Starting of SquirrelCage Induction Motors // IEEE Transactions on Industry Applications. – 1984, January/February. – Vol. IA-20. – N 1. – Pp. 46–55.

12. Nevelsteen J., Aragon H. Starting of Large Motors – Methods and Economics // IEEE Transactions on Industry Applications. – 1989, November/December. – Vol. 25. – N 6. – Pp. 1012–1018.

13. Krause P.C., et al. Analysis of Electric Machinery and Drive Systems // IEEE Press. – Wiley, 2013. – 3rd edition.

14. Sen Р.С. Principle of Electric Machines and Power Electronics. – Wiley, 2013. – 3rd Edition,

15. Perelmuter V.M. Electrotechnikal systems. Simulation with Simulink and SimPowerSystems, CRC Press, 2013.

16. Tolibjonovich D.S., Islomovna T.M., Saidulloevna M.D. Modeling of starting transition processes of asynchronous motors with reduced voltage of the supply network // European Journal of Electrical Engineering. – 2020. – Vol. 22. – N 1. – Pp. 23–28. – https://doi. org/10.18280/ejee.220103

Асинхронные двигатели (АД) как электромеханические преобразователи широко применяются в различных отраслях народного хозяйства – в подъемных механизмах, в вентиляторах, насосах, металлорежущих станках и т. д. АД с короткозамкнутым ротором по конструкции считаются самой простой и надежной электрической машиной, однако имеют и недостатки, которые надо детально изучить. Одним из таких недостатков АД являются сложные пусковые режимы, когда пусковые токи могут превышать от номинала больше восемь раз [4, 15]. При этом максимальный пусковой электромагнитный момент может изменяться знакопеременным значением и превышать от номинальных значений до трех раз. Эти процессы негативно влияют на состояние изоляции обмоток двигателя и токопроводящих частей пусковой аппаратуры электропривода [3, 6]. Согласно технической документации, прямой пуск для АД допустим, если его запуск не приведет к провалу напряжения в сети больше 10%. Однако, как показывает практика, такое меньшее влияние при прямом пуске на сеть могут обеспечить только маломощные АД, а в средних и больших мощностях прямой пуск вызывают проблемы. Кроме провалов напряжения в сети, пусковые токи могут привести к нагреву и износу изоляции обмоток, что приводит к уменьшению срока службы двигателя [9, 10]. Сегодня для устранения таких проблем разработан ряд устройств, таких как устройства плавного пуска (УПП), частотные преобразователи (ПЧ) и т. д. [4, 16]. С целью детального исследования вышеприведенных проблем необходимо провести компьютерное моделирование АД с использованием программы MATLAB/ Simulink [1, 2, 11, 12].

Разработанная компьютерная модель для исследования пусковых режимов АД с короткозамкнутым ротором марки 4А315М4 мощностью 200 кВт приведена на рис. 1.

Компьютерная модель (рис. 1) разработана в программе MATLAB 6.1 с элементами библиотеки SimPowerSystem. Данная библиотека служит для создания моделей устройств и систем по энергетике, электротехнике и электронике [4, 6]. Как видно (рис. 1), основные элементы в модели являются источниками питания и АД марки 4А315М4, блок настройки которых приведен на рис. 2.

Для Цитирования:
Дадабаев Ш. Т., Исмоилов И. И., Разработка компьютерной модели для исследования пусковых переходных процессов асинхронного электропривода насосной установки. Электроцех. 2022;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: