Способ определения электромагнитного момента двигателя переменного тока

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения электромагнитного момента машин переменного тока, и может быть использовано в электроприводах для измерения электромагнитного момента в установившихся и переходных режимах. Целью изобретения является повышение точности. Измеряют текущее значение фазных токов в цепи питания двигателя, по которым находят результирующий вектор тока J<SB POS="POST">1</SB> статора, а также измеряют реактивную мощность W двигателя, по величине которых вычисляют значение тока J<SB POS="POST">H</SB> намагничивания. Начиная с момента времени T<SB POS="POST">0</SB>, при котором достигается равенство любых двух фазных токов, находят текущее значение углов α (T) и β (T), и в момент времени T<SB POS="POST">1</SB> фиксируют значения α (T<SB POS="POST">1</SB>) и β (T<SB POS="POST">1</SB>), с учетом величины которых рассчитывают электромагнитный момент.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 а 01 L 3/10

OllMCAHNE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я= агс1д (3) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4345713/24-10 (22) 21.12.87 (46) 15.09.89. Бюл. № 34 (71) Днепропетровский горный институт им. Артема (72) В. Л. Соседка, Ю. И. Драбкин, Д. И. Пружанский и В. К. Шепелев (53) 531.781 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 883675, кл, G 01 1 3/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 691703, кл. G 01 I 3/10, 1977. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО МОМЕНТА ДВИГАТЕЛЯ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения электромагнитного момента машин пеИзобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения электромагнитного момента машин переменного тока, и может быть использовано в электроприводах для измерения электромагнитного момента в установившихся и пе реходныхх реж и м ах.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг. 1 изображена схема замещения асинхронного электродвигателя; на фиг. 2— векторная диаграмма асинхронного электродвигател я.

Существо способа определения электромагнитного момента двигателя переменного тока заключается в следующем.

В некоторый момент времени t, зависящий от момента сопротивления и параметров двигателя, проекция пространственного вращающегося вектора тока Ii статора на

„„SU„„1508111 ременного тока, и может быть использовано в электроприводах для измерения электромагнитного момента в установившихся и переходных реж и мах. Целью изобретения я вляется повышение точности. Измеряют текущее значение фазных токов в цепи питания двигателя, по которым находят результирующий вектор тока Ii статора, а также измеряют реактивную мощность W двигателя, по величине которых вычисляют значение тока 1. намагничивания. Начиная с момента времени 1о, при котором достигается равенство любых двух фазных токов, находят текущее значение углов а(1) и Р(1), и в момент времени ti фиксируют значения n(ti) и P(ti), с учетом величины которых рассчитывают электромагнитный момент. 2 ил. ось, совпадающую с потокосцеплением ф ротора, равна проекции тока 1. намагничивания на эту ось (т. е. ток I2 на одну из декартовых систем координат, связанных ,с потокосцеплением ротора, проектируется в точку) . Исходя из векторной диаграммы, условие равенства проекций тока I статора и тока Iн намагничивания на ось ф2 запишется так

1 ° sin(a(t)+P(t)) =(1+ — -))С

Х (1) где а(1) и р(1) — углы, определяемые из выражений: а(1)= о.1; (2) о — частота питающей сети;

1 — время, истекшее с момента

1508111

to, при котором достигается равенство любых двух фазных токов;

1.„, — взаимная индуктивность статора и ротора двигателя;

1., — индуктивность от потоков рассеяния обмотки ротора.

В м омент выпол пения равенства (1) имеется возможность относительно просто определить электромагнитный момент двигателя М, так как известен ток Ii статора и ток 1 ротора.

Известно, что

М. = Zp Lupi Im(zl ), з (4) где Z — число пар полюсов электродвигателя;

1„,(i> 4) — векторное произведение токов

1, 1 статора и ротора соответственно.

Используя векторную диаграмму в системе координат и, q, связанной с потокосцеплением ротора, определяем проекции токов на оси

1 а=О

I i а =I i cos(n(t i)+ P(t))

12Д=12

1 =1 sin(а(1 )+Д(/ ))

Учитывая, что векторное произведение двух одинаково направленных векторов равно нулю, несложно показать, что

М . = г- l„— - 11 ° cos(n(t )+p(ti)) Х г

Xsiin(а(/>)+P(t,) ), (5) где L — полная индуктивность ротора.

При этом ток 1 намагничивания можно определить из выражения (6)

" 2L» Ь= где W — реактивная мощность, потребляемая двигателем из сети.

Предлагаемый способ определения электромагнитного момента двигателя переменного тока реализуют следующим образом.

Измеряют реактивную мощность В, потребляемую двигателем из сети, а также измеряют текущие значения фазных токов в цепи пита IHH двигателя.

По измеренным значениям фазных токов!; находят результирующий вектор тока

li статора

li= — Iiz„+ai +a 4)/

=z3 гдеi„, 4, i,- — фазные токи; а=е ()(>о и-=е - 2 !О

Находят ток 1 намагничивания из выражения (6).

Начиная с момента времени 4, при котором достигается равенство любой пары фазных токов (например, т =1„при этом

i,=0), находят текущее значение углов

n(t) и р(/) из выражений (2) и (3).

В момент времени ti, при котором достигается равенство (1), фиксируют значения n(ti) и (/ ), с учетом величины которых по аналитическому выражению (5) рассчитывают электромагнитный момент М..

Формула изобретения

15 Способ определения электромагнитного момента двигателя переменного тока, заключающийся в том, что измеряют текущие значения фазных токов в цепи питания двигателя, с учетом которых расчитывают величину электромагнитного момента М-, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют реактивную мощность

W двигателя, а по измеренным значениям фазных токов находят результирующий вектор тока статора li и, начиная с момента времени /о, при котором достигается равенство любых двух фазных токов, находят текущее значение углов а® и р(1) из выражений

n(t) = zo ° t; (/) = асс/IJ

1 где t — время, истекшее с момента to, со — частота питающей сети;

1 — ток намагничивания, определяемый из выражения

35 ем 25

2И-zgL + — — — — -) . т

Ь +2L„ ц) 1 м)

L +L

2L +L

40 где I „, — взаимная индуктивность статора и ротора двигателя;

L» индуктивность от потоков рассеяния обмотки ротора, и в момент времени ti, при котором до45 стигается равенство

1 f si n(а(t)+ P(t)) =(1+ — ) Х

)

М „ 5 у Ян 12 ео ((1 ) р())Х

Р

Х sin(n(t )+ (1 )), 55 гдето — число пар полюсов ротора двигателя;

L — полная индуктивность ротора.

1508111

/ if

У 5 фаГ1 (.оставитель .А. Ам ака нов

Редактор II. Горвнг Таире.д И. В«рес Корректор H. Борисова

Заказ 5532 15 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Гос.дарственного комитета ио изобретениям и открытиям при ГКНТ (:(.CP ! l3035, Москва. Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4,5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ië. Гагарина, I 0 I