Выбор Т-образной схемы замещения асинхронного двигателя* (По материалам конференции)

При исследовании статической устойчивости узла с асинхронной нагрузкой с целью определения характеристик асинхронного двигателя (АД) и исследования его статической устойчивости необходимо рассчитать параметры АД, для чего используется схема замещения двигателя.

Наиболее полно характеристики АД и эффекты, происходящие в нем, отражает Т-образная схема замещения асинхронной машины (рис. 1). Она позволяет найти точные расчетные формулы для всех величин, характеризующих электромагнитные процессы в машине [1]. Т-образная схема замещения состоит из трех цепей: статорная цепь, роторная цепь и цепь намагничивания. Электромагнитными параметрами при анализе Т-образной схемы замещения являются активное сопротивление R₁ и индуктивность L₁ статора, активное сопротивление R₂` и индуктивность L<sub>2</sub>` ротора, активное сопротивление R_m и индуктивность L_m цепи намагничивания.

Однако в инженерных расчетах для упрощения математических операций используют Г-образную (рис. 2) и упрощенную Г-образную (рис. 3) схемы замещения АД [1, 2].

Данное упрощение производится на основании анализа соотношений между параметрами Т-образной и Г-образной схем замещения [1]. В ходе анализа Г-образной схемы замещения АД ветвь намагничивания «выносится» к месту приложения напряжения U_d. При переходе от Т-образной схемы к Г-образной используется коэффициент преобразования [3], что может вносить погрешность в расчет параметров АД. При расчете Г-образной схемы изменение нагрузки не влияет на намагниченный ток, и, следовательно, в номинальном режиме он оказывается завышенным примерно на 5% [1].

При изучении статической устойчивости асинхронной нагрузки Г-образная схема замещения обычно упрощается [4]. Упрощенная Г-образная схема замещения достаточно точна только при идеальном холостом ходе: скольжении s = 0 [1]. В схеме не учитываются: коэффициент преобразования, активное сопротивление ветви намагничивания R_m, реактивное сопротивление статора X₁, активное сопротивление статора R₁ = 0. В результате чего может возникнуть погрешность при вычислении токов, перетоков активных и реактивных мощностей в АД.