Руденко М. А. Визначення параметрів електропривода з асинхронним двигуном і врахуванням ефекту витіснення струму

В дисертації розв’язано актуальне наукове завдання з ідентифікації електромагнітних параметрів асинхронних двигунів з урахуванням ефекту витіснення струму для налаштування систем керування електроприводами. Унаслідок різних причин асинхронні двигуни виходять з ладу й надходять у ремонт, де після проведення відповідних робіт проходять післяремонтні випробування, а вже після, як правило, повертаються в той же технологічний цикл. Однак параметри, і зокрема, електромагнітні параметри таких асинхронних двигунів здебільшого відрізняються від початкових, встановлених заводом-виробником. Недостовірна інформація про фактичні параметри асинхронних двигунів призводить до невірного налаштування систем керування електроприводами та пристроїв захисту, а, відповідно, знижує енергоефективність їх роботи та може привести до повторного виходу з ладу. На сьогодні всі регламентовані методи та методики післяремонтних випробувань дозволяють з достатньою точністю ідентифікувати параметри асинхронних двигунів для усталених режимів, що характеризується незмінністю електромагнітних параметрів двигунів у процесі роботи. Однак ця умова не враховує ряд особливостей при роботі асинхронних двигунів у перехідних режимах, зокрема, нелінійних характерів зміни опорів ротора у пускових режимах. Проаналізовано процес витіснення струму в роторі загальнопромислових асинхронних двигунів і пов’язане з цим явищем збільшення опору ротора. В результаті чого отримані поліноміальні вирази для нелінійних параметрів роторного контуру Т-подібної схеми заміщення, а саме активного опору та індуктивності шляхом апроксимації графіків їх зміни при пуску двигуна. Розроблено математичний апарат для одержання різних типів та видів полігармонічних сигналів із застосуванням зменшення періоду початкового сигналу на відповідні кути урізання та принципу осьової симетрії, що дозволяє отримати необхідний гармонічний склад для формування нелінійних ідентифікаційних рівнянь балансу миттєвих потужностей з використанням енергетичного методу. Доведена можливість і доцільність застосування накопичувачів енергії у вимірювально-діагностичних комплексах для післяремонтних випробувань асинхронних двигунів, що дозволяють отримати необхідні тестові сигнали струмів та напруг, що за значеннями є наближеними до пускових, навіть при загальмованому роторі та без ризику пробою ізоляції чи її руйнації та перегріву. Це дозволяє провести ідентифікацію ЕМП АД з використанням енергетичного методу в умовах, близьких до пуску двигуна, за яких ефект витіснення струму має найбільший вплив на зміну ЕМП ротора двигуна. Експериментально підтверджено, що на підставі отриманих поліноміальних залежностей активного опору та індуктивності ротора і за умови відпрацювання розробленого алгоритму роботи системи ідентифікації ЕМП АД можливо підвищити точність їх визначення при проведенні післяремонтних випробувань.