Разработка математических моделей процессов преобразования энергии в асинхронном двигателе при питании от автономного асинхронного генератора с параметрической несимметрией

Autor: Kuznetsov, Valeriy, Kuznetsov, Vitaliy
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 4 No. 8(112) (2021): Energy-saving technologies and equipment; 67-82
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 4 № 8(112) (2021): Энергосберегающие технологии и оборудование; 67-82
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 4 № 8(112) (2021): Енергозберігаючі технології та обладнання; 67-82
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: The paper presents studies of the system "induction generator-induction motor" with parametric asymmetry on a mathematical model to determine the quality of generated electricity in load operating modes. A mathematical model of the "induction generator-induction motor" system has been developed taking into account losses in steel and parametric asymmetry. The analysis of the transient characteristics of an induction generator when a motor load is connected in symmetrical and asymmetrical modes of operation is carried out. The results of changes in the main characteristics of an induction motor at various degrees of parametric asymmetry in the generator are presented. The quality of the generated electricity was analyzed based on the calculations of the unbalance coefficients for each of the operating modes. The assessment of the thermal state in steady-state conditions was carried out using an equivalent thermal equivalent circuit. Thermal transients were investigated when starting an induction motor from an autonomous energy source based on an induction generator. On a thermal mathematical model, the study of the effect of the output voltage asymmetry on the heating of the connected induction motor was carried out. It is shown that the asymmetry of the output voltage of an induction generator reaches 3–10 % and causes overheating of the windings in excess of the permissible values. A regression model has been developed for studying the operating conditions of an induction motor when powered by an induction generator with an asymmetry of the stator windings. The use of the obtained equations will make it possible to determine the most rational combination of factors affecting the heating of the stator windings of induction machines, in which they will not overheat above the maximum permissible temperature values of the corresponding insulation classes
Представлены исследования системы «асинхронный генератор-асинхронный двигатель» с параметрической несимметрией на математической модели для определения качества генерируемой электроэнергии в нагрузочных режимах работы. Разработана математическая модель системы «асинхронный генератор-асинхронный двигатель» с учетом потерь в стали и параметрической несимметрией. Выполнен анализ переходных характеристик асинхронного генератора при подключении двигательной нагрузки при симметричных и несимметричных режимах работы. Представлены результаты изменения основных характеристик асинхронного двигателя при различной степени параметрической несимметрии в генераторе. Качество генерируемой электроэнергии анализировалось на основе расчетов коэффициентов несимметрии для каждого из режимов работы. Оценка теплового состояния в установившихся режимах выполнена с использованием эквивалентной тепловой схемы замещения. Исследованы тепловые переходные процессы при пуске асинхронного двигателя от автономного источника энергии на базе асинхронного генератора. На тепловой математической модели проведено исследование влияния несимметрии выходного напряжения на нагрев подключаемого асинхронного двигателя. Показано, что несимметрия выходного напряжения асинхронного генератора достигает 3–10% и вызывает перегрев обмоток сверх допустимых величин. Разработана регрессионная модель для исследований условий работы асинхронного двигателя при питании от асинхронного генератора с несимметрией обмоток статора. Использование полученных уравнений позволит определять наиболее рациональное сочетание факторов, влияющих на нагрев статорных обмоток асинхронных машин, при которых они не будут перегреваться сверх предельно допустимых значений температуры соответствующих классов изоляции
Представлені дослідження системи «асинхронний генератор-асинхронний двигун» з параметричною несиметрією на математичній моделі для визначення якості генерованої електроенергії в навантажувальних режимах роботи. Розроблено математичну модель системи «асинхронний генератор-асинхронний двигун» з урахуванням втрат в сталі і параметричної несиметрії. Виконано аналіз перехідних характеристик асинхронного генератора при підключенні двигунного навантаження при симетричних і несиметричних режимах роботи. Представлені результати зміни основних характеристик асинхронного двигуна при різному ступені параметричної несиметрії в генераторі. Якість генерованої електроенергії аналізувалася на основі розрахунків коефіцієнтів несиметрії для кожного з режимів роботи. Оцінка теплового стану в сталих режимах виконана з використанням еквівалентної теплової схеми заміщення. Досліджено теплові перехідні процеси при пуску асинхронного двигуна від автономного джерела енергії на базі асинхронного генератора. На тепловій математичній моделі проведено дослідження впливу несиметрії вихідної напруги на нагрів підключеного асинхронного двигуна. Показано, що несиметрія вихідної напруги асинхронного генератора досягає 3–10% і викликає перегрів обмоток понад допустимих величин. Розроблено регресійну модель для досліджень умов роботи асинхронного двигуна при живленні від асинхронного генератора з несиметрією обмоток статора. Використання отриманих рівнянь дозволить визначати найбільш раціональне поєднання чинників, що впливають на нагрів статорних обмоток асинхронних машин, при яких вони не будуть перегріватися більше гранично допустимих значень температури відповідних класів ізоляції
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: