способ определения активного сопротивления статора асинхронного двигателя

Формула изобретения

Способ определения активного сопротивления статора асинхронного двигателя, включающий введение постоянных составляющих в фазные токи и напряжения, определение постоянных составляющих токов и напряжений и расчет активного сопротивления статора, отличающийся тем, что постоянные составляющие в фазные токи и напряжения подают путем включения цепочки из параллельно включенных диода и резистора в одну из фаз статора, затем производят измерение фазных токов и напряжений и преобразуют их в цифровую форму, после чего выделяют постоянные составляющие фазных токов и напряжений и рассчитывают активное сопротивление статора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения активного сопротивления статора асинхронных машин в процессе их работы.

Известен способ определения активного сопротивления статора АД (А.с. СССР 1295347, МПК G01R 31/34, опубл. 07.03.87, Бюл. № 9), реализуемый в процессе работы АД под нагрузкой и требующий подключения измерительной системы только к статорной цепи АД.

Его недостатком является необходимость подачи фиксированной нагрузки, приводящая к невозможности определения активного сопротивления статора АД в процессе его работы с переменной нагрузкой в составе промышленной установки, а также сложность процедуры измерения, требующей изменения параметров схемы в процессе измерения.

Также известно устройство для определения параметров асинхронного электродвигателя (А.с. СССР 1802347, МПК G01R 31/34, опубл. 15.03.93, Бюл. № 10), позволяющее определять активное сопротивление обмотки статора при любой нагрузке АД и работе в составе промышленных установок, требующее измерения фазных токов и напряжений обмотки статора АД.

Недостатком данного устройства является то, что определение активного сопротивления обмотки статора происходит только к моменту выхода АД на установившийся режим работы непосредственно после пуска.

Наиболее близким техническим решением того же назначения к заявляемому по совокупности признаков является способ измерения сопротивления обмоток переменного тока без отключения от сети (Коварский Е.М., Янко Ю.И. Испытание электрических машин. - М.: Энергоатомиздат, 1990, с.163-165), согласно которому в фазные токи и напряжения вводят постоянные составляющие, определяют величины постоянных составляющих токов и напряжений и рассчитывают активное сопротивление статора.

К его недостаткам относится необходимость использования отдельного блока питания для введения постоянной составляющей в фазные токи и напряжения, а также сложность выделения постоянных составляющих с помощью специальных фильтров.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности и упрощение процедуры определения активного сопротивления статора асинхронных машин.

Технический результат заявляемого изобретения выражается в повышении точности определения активного сопротивления статора и упрощении оценки состояния АД за счет упрощения технической реализации схемы введения постоянных составляющих в фазные токи и напряжения и упрощения выделения постоянных составляющих из фазных токов и напряжений.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения активного сопротивления статора АД, включающем введение постоянных составляющих в фазные токи и напряжения, определение постоянных составляющих токов и напряжений и расчет активного сопротивления статора, согласно изобретению постоянные составляющие в фазные токи и напряжения подают путем включения цепочки из параллельно включенных диода и резистора в одну из фаз статора, затем производят измерение фазных токов и напряжений и преобразуют их в цифровую форму, после чего выделяют постоянные составляющие фазных токов и напряжений и рассчитывают активное сопротивление статора.

Выделение постоянных составляющих в цифровой форме позволяет исключить из схемы фильтрующие цепочки и тем самым упростить измерительную систему, а введение постоянных составляющих требует незначительных изменений в схеме подключения АД.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, где показана схема подключения АД и измерительной системы при введении постоянных составляющих в фазные токи и напряжения.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом: с помощью диода VD и резистора R сначала вводят постоянную составляющую в фазные напряжения, подаваемые на статорные обмотки машины. В этом случае по обмоткам одновременно с переменным током протекает измерительный постоянный ток гораздо меньшей величины (порядка 2-5% от номинального), чтобы не вызвать повышения температуры обмотки и насыщения магнитопровода. Затем измеряют напряжения и токи статора АД, после преобразуют их в цифровую форму, затем выделяют постоянные составляющие фазных токов и напряжений и рассчитывают активное сопротивление статора в соответствии со следующим выражением:

,

где U_АП, U_ВП, U _СП - постоянные составляющие фазных напряжений в фазах А, В, С; I_АП - постоянная составляющая тока фазы А.

Пример конкретного применения способа: для асинхронных двигателей 4AMX90L2У3, 4АМ80А4СУ1, АИРМ90L2У3 с помощью диода, например Д141-100-16, и резистора сопротивлением 1 Ом сначала вводят постоянную составляющую в фазные напряжения, подаваемые на статорные обмотки машины. Затем измеряют напряжения и токи статора АД, например с помощью датчиков тока LA-100P и датчиков напряжения на основе резистивных делителей, и преобразуют в цифровую форму, например с помощью модуля АЦП ЛА-1,5РСI с разрядностью 12 бит. Затем выделяют постоянные составляющие фазных токов и напряжений и рассчитывают активное сопротивление статора. В проведенных по данной схеме опытах погрешность определения активного сопротивления статора составила не более 3%.