Математичне моделювання режимів перемикання на резервне живлення асинхронних двигунів

Abstract

Мета. Моделювання перехідних і усталених режимів роботи асинхронного двигуна для аналізу процесів перемикання на резервне живлення за допомогою математичної моделі. Методика. Використовуються методи лінійної алгебри, чисельні оптимізаційні методи, методи моделювання та аналізу усталених і перехідних режимів. Результати. Запропоновано математичну модель у вигляді заступної схеми асинхронного двигуна з двоконтурним ротором, яка дозволяє врахувати ефект витіснення струму і насичення сталі магнітопровода двигуна. Запропоновано методику визначення параметрів заступної схеми асинхронного двигуна, яка дозволяє підвищити точність моделювання в усталених і перехідних режимах. Математична модель приведена до трьохфазної системи координат a, b, c обмотки статора. Обмотка ротора змодельована в координатах α, β. Результати математичного моделювання показали, що несинхронне включення асинхронного двигуна, що має місце у випадку автоматичного вводу резерву і в інших випадках, призводить до небезпечних величин ударних струмів і механічних моментів асинхронного двигуна. Також ударні струми можуть бути небезпечними для іншого обладнання системи електропостачання. Таким чином, асинхронні двигуни, у випадку, коли власне поле ротора ще не згасло, потребують синхронізації перед включенням в мережу, так само як і синхронні машини. Наукова новизна. Удосконалено математичну модель асинхронного двигуна з урахуванням витіснення струму і насичення магнітопроводу, удосконалено методику визначення параметрів математичної моделі, що дозволило підвищити точність моделювання і достовірність результатів моделювання. Проведено моделювання режимів перемикання на резервне живлення і отримано значення ударного струму і ударного механічного момента двигуна. Практичне значення. Математична модель асинхронного двигуна дозволяє аналізувати поведінку асинхронних двигунів у взаємодії в системі електропостачання і виявляти небезпечні стани асинхронних двигунів. Запропонована модель дозволяє поліпшити точність визначення меж небезпечних станів і підвищити надійність роботи асинхронних двигунів і систем електропостачання.