SU501450A1 - Способ определени индуктивных сопротивлений электрических машин - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использовано при определении индуктивных сопротивлений электрических машин.

Известны способы определени  переходных и сверхпереходных индуктивных сопротивлений электрических машин, основанные на измерении этих параметров в режиме короткого замыкани  машины.

Однако опыт короткого замыкани  сопровождаетс  осциллографированием большого количества параметров с их последуюш,ей графоаналитической обработкой, что требует значительных затрат времени и наличи  большого количества приборов и оборудовани .

С целью упрош,ени  способа определени  указанных сопротивлений электрическую машину подключают через выпр митель к регулируемой нагрузке, устанавливают одно значение нагрузки и замер ют угол коммутации, затем устанавливают другое значение нагрузки и замер ют угол коммутации при том же напр жении на зажимах  корной обмотки, после чего определ ют искомые параметры из системы уравнений.

ui- Xi + biXz XK,

+ bzXz -VK,,

е ai

1 I sin2Yi .

singyg

-Ь --, az 4Ya

24Yi

sin2Yi. , siii2Y2

&i , Й2

4у2

4Yi

x-K, , XK,, Yi. Y2 - индуктивные сопротивлени  коммутации и углы коммутации дл  двух режимов соответственно.

Как известно, синхронна  машина, напруженна  на выпр мительную нагрузку, периодически попадает в режим несимметричного внезапного короткого замыкани  вследствие коммутации вентилей выпр мител . Этот режкм  вл етс  квазиустановившимс  дл  заданного режима работы или нагрузки при неизменном возбуждении. Индуктивное сопротивление коммутации х , представл ющее собой индуктивное сопротивление фазы  кор 

синхронной машины за период коммутации, очевидно, может быть представлено так же, как индуктивное сопротивлепие фазы синхронной машины при несимметричном коротком замыкании. Тогда дл  мгновенного значени  Xi можно записать следуюшее выражение

x,(xd + xq

+ () cos2u), (2)

где в случае машин без демферной клетки вместо xd и xq записываютс  соответствен30 но xd и xq (ot - угол, отсчитываемый от начала коммутации. Выражение (2) представл ет собой сложную функцию времени и углового положени   кор . Использу  метод усреднени  лг,, за период коммутации, получим 1 k,), к к xd + где ЙСР ИЛИ после подстановки Св зь индуктивного сопротивлени  коммутации с величиной нагрузки устанавливаетс  с помощью выражени  ( + /7.), X к Щ где U и Г„ - напр жение и ток в нагрузке; А/7, - падение напр жени  в вентиле; п - число последовательно включенных вентилей в провод щий период; н и - сопротивлени  нагрузки и вентил . При этом дл  нулевой схемы Mf - Zn 1 - cosy ДЛЯ МОСТОВОЙ схемы Mf 3 1 - cosy Мен   величину нагрузки, можно получить различные значени  индуктивного сопротивлени  коммутации, рассчитываемого по выражению (5) на основе измеренных значений тока и напр жени  нагрузки и угла коммутации вентилей. Определение сопротивлений xd и xq (или соответственно xd и xq дл  Д1аши1 без демпферной клетки) про:водитс  посредством решени  системы линейных алгебраических уравнений, составленных па основе выражени  (4) и подстановки в них численных значений х и у. Достаточ но составить систему из двух уравнений при двух значени х нагрузки - выражение (1). Условием однозначности искомых индуктивных сопротивлений в полученных уравнени х  вл етс  одинаковое магнитное состо ние машины по пути замыкани  результирующего магнитного потока. На чертеже приведена схема дл  осуществлени  предложенного способа. Якорную обмотку испытываемой машины 1 подсоедин ют к неуправл емому выпр мителю 2, выполненному по мостовой или нулевой схемам. Выход вынр мител  подключен к нагрузке 3, например обмотке возбуждени  бесщеточного синхронного генератора или двигател . Дл  изменени  величины нагрузки последовательно с ней ввод т регулируемое обавочное сопротивление 4. Это сопротивление может быть выполнено из стандартных элементов сопротивлений. Напр жение и ток в нагрузке измер ют вольтметром и амперметром 5, включенным на зажимы шунта 6. Угол коммутации наиболее просто измер ть с помощью осциллографа по кривым фазного тока и напр жени  машины. Определение угла коммутации можно проводить также и другими измерительными устройствами , имеющими хорошие частотные характеристики . Напр жение на зажимах  кор  измер ют вольтметром действующих значений. Устанавливают и поддерживают заданное магнитное состо ние путем изменени  тока в обмотке 7 возбуждени  машины, питаемой от регулируемого источника 8 посто нного тока. Опыт провод т следующим образом. При одном значении нагрузки устанавливают напр жение  кор , определ емое заданным реимом работы машины. Измер ют угол коммутации , напр жение и ток в нагрузке. Затем в цепь нагрузки ввод т такое добавочное сопротивление, чтобы угол коммутации отличалс  от ранее измеренного не менее, чем 20-30%. Напр жение на зажимах  кор  устанавливают равным заданному в первом опыте. Измер ют те же величины, что и в первом опыте. Затем вычисл ют индуктивные сопротивлени  коммутации и коэффициенты йь Й2, Ь{, &2 и путем решени  системы уравнений (1) определ ют искомые индуктивные сопротивлени . Дл  другого режима работы синхронной машины, определ емого в данном случае величиной напр жени  синхронной машины, опыт повтор ют в той же последовательности . Таким образом, предлагаемый способ позвол ет существенно упростить операцию определени  переходных или сверхпереходных индуктивных сопротивлений синхронной машины практически во всем диапазоне возможных рабочих режимов. Наиболее естественен этот способ дл  синхронных машин, работающих на выпр мительную нагрузку, таких как синхронные возбудители бесщеточных синхронных машин и выпр мительные генераторы. Здесь может быть использован существующий выпр митель . Так как при проведении испытаний бесщеточных мащин предусматриваютс  специальные токосъемиые устройства, то проблема доступа к вращающемус   корю и обмотке возбуждени  основной машины отсутствует. Дл  синхронных машии обычного исполнени  могут быть использованы стандартные выпр мительные установки. В этом случае возможность осуществлени  этого способа определ етс  мощностью имеющегос  преобразовател . Способ был проверен при испытании синхронных возбудителей электродвигател  типа БСДК 15-21-12 мощностью 200 квт синхронного генератора типа F355L-4 и на синхронной машине тина ГТА-50.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Снособ онределени  индуктивных сонротивлений электрических машин, путем измерени  ее параметров в рабочем режиме и последующих вычислений, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  способа, электрическую машину подключают через выпр митель к регулируемой нагрузке, устанавливают одно значение нагрузки и замер ют угол коммутации , затем устанавливают другое значение нагрузки и замер ют угол коммутации

   при том же напр жении на зажимах  корной обмотки, носле чего определ ют искомые параметры из системы уравнений

   ai-Xi + bi-X2 Хк, , Xi + b2X2 лгк;

   е di

   З1п2у2

   sin2Yi ,

   +

   +

   uz

   4у2

   4Y, sin2Ya sin2vi

   b, b2

   4Y2

   4Yi

   X к,, XK, , И Yi, Y2 - индуктивные сопротивле15 НИН коммутации и углы коммутации дл  двух режимов соответственно.