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 L2` ротора, активное сопротивление Rm и индуктивность Lm 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 Ud. 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 Rm, 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.