Вплив несинусоїдної напруги на енергетичні показники трифазного динамічного навантаження

Abstract

UA: У статті проаналізовано вплив на трифазне динамічне навантаження несинусоїдної форми напруги живлення, оскільки сучасні системи керування трифазними симетричними навантаженнями вико-ристовують частотні перетворювачі, вентильні та частотно-керовані двигуни, що викликає в електричній живильній мережі вищі гармоніки напруги й струму. Показано вплив несинусоїдної форми напруги на енергетичні показники симетричних динамічних навантажень (асинхронних двигунів із короткозамкненим ротором), що викликають створення асинхронного обертального магнітного поля та додаткові втрати актив-ної потужності в магнітопроводі динамічного навантаження, особливо у його роторі. Проведено аналіз дії вищих гармонік на механічну характеристику симетричного динамічного навантаження, на наявність у ста-торі електричних рушійних сил, що створюють на валу асинхронні обертальні моменти у напрямку, зворот-ному основному напрямку обертання, залежно від номера гармоніки. /// EN: The paper analyzes the operation of a three-phase dynamic load with a non-sinusoidal form of voltage, because modern electric drive control systems use frequency converters, valve and frequency-controlled motors, which causes higher harmonic components in the motor power supply network in their nonlinear currents and voltages, and in the work of consumers of electric energy, in the passport data, electricity supply with the required level of quality of electric energy is stipulated. Otherwise, the operation of the electrical consumer is accompanied by a decrease in efficiency, accelerated wear, and malfunctions. In connection with the high growth of the share of non-linear loads in electrical networks, the probability of operation of electro technical complexes and systems in non-sinusoidal voltage regimes is increasing. Electronic loads use diodes, silicon rectifiers, power transistors and other electronic switches. The article examines the influence of non-sinusoidal voltage on a three-phase dynamic load (an induction motor with a short-circuited rotor) as an electromechanical converter. In the 0.4 kV electrical networks of power supply systems of facilities with non-linear electrical loads, there is a significant distortion of the forms of the voltage curves. The coefficients of sinusoidal distortion of phase voltage curves in these systems reach 0.1–0.15 (10–15%) and exceed the requirements of DSTU. The effect of higher harmonics on mechanical characteristics is analyzed: the appearance of driving forces in the stator, which create torques on the shaft in the direction of rotor rotation or in the opposite direction, depending on the number of harmonics.