ВПЛИВ НЕСИМЕТРІЇ НАПРУГИ ЖИВЛЕННЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА

Анотація

В енергосистемах присутні різні порушення якості електроенергії, включаючи відхилення напруги, асиметрію напруги та спотворення форми напруги. У статті представлено математичну модель асинхронного двигуна та модель незбалансованої трифазної напруги живлення для асинхронного двигуна з коефіцієнтом несиметрії напруги 2%. Програмне забезпечення Matlab/Simulink/Simcape було використано для моделювання двигуна з короткозамкненим ротором за різних умов несиметрії напруги. Розроблено імітаційну модель  трифазного асинхронного двигуна з короткозамкнутим ротором потужністю 11 кВт та проаналізовано його роботу. Отримано залежності моменту на валу двигуна, механічної потужності, ККД та часові діаграми перехідних процесів прямого пуску двигуна. Показано, що несиметрія напруги має значний вплив на ефективність, коефіцієнт потужності та механічні характеристики двигуна. Несиметрія напруги живлення викликає коливання моменту, механічної потужності та частоти обертання ротора. Крім того, частота пульсацій крутного моменту, викликаного несиметрією напруги, вдвічі перевищує основну частоту. Коливання швидкості викликають коливання відцентрової сили, спричинені дисбалансом ротора. Однак багаторазові моделювання і дослідження ротора з допустимим ексцентриситетом маси показали, що електромагнітні коливання моменту і швидкості практично не мають істотного впливу на радіальні коливання ротора і статора. Значні коливання моменту компенсуються інерцією ротора, а радіальні неврівноважені сили малі при нормальному допустимому ексцентриситеті 20 мкм. Можна зробити висновок, що асиметрія напруг небалансу в допустимих межах не викликає небезпечних коливань ротора і статора. Резонанс крутильних коливань ротора можливий при його великій величині, що не характерно для асинхронних двигунів малої потужності.