Ресурсоенергозберігаючі режими роботи системи асинхронний електродвигун – робоча машина в умовах агропромислового комплексу : дисертація

Abstract

UA: В роботі проаналізована проблема ресурсоенергозбереження в електроприводах з асинхронними електродвигунами, приведена характеристика умов експлуатації асинхронних електродвигунів в агропромисловому комплексі. Досліджені втрати активної потужності в асинхронному електродвигуні, для чого введено коефіцієнт втрат активної потужності. Враховуються як втрати в обмотках, так і в магнітопроводі, враховано зростання опору обмоток при нагріванні. Зроблено аналіз втрат активної потужності в системі «електродвигун – робоча машина». Розроблена методика дослідження втрат активної потужності в асинхроному електродвигуні за допомогою кругової діаграми у функції ковзання. Знайдені математичні вирази ковзання асинхронного електродвигуна для різних типів приводів робочих машин в залежності від коефіцієнта завантаження, кратності напруг прямої та зворотної послідовностей. Досліджені витрати ресурсу ізоляції асинхронного електродвигуна, в основу яких покладені закономірності теплового старіння ізоляції, зокрема, залежність швидкості теплового зношення ізоляції від температури. Розроблена система діагностування асинхронного електродвигуна з позиції ресурсоенергозбереження. Розроблені методика діагностування роботоздатності асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором та методика діагностування втрат активної потужності в механічній частині системи «електродвигун – робоча машина», розроблена математична модель енергозберігаючого режиму роботи асинхронного електродвигуна та алгоритм її використання.

/// EN: An analysis of problem of resource and energy saving in electric drives with induction motors was made. Characteristics of induction motors operating conditions in the agricultural sector are presented. It is shown that the operational reliability of induction motors to a large extent determined by the reliability of their windings, which in turn depends on the state of isolation. During its operation induction motors are exposed to a variety of influences, which are divided into two classes: climatic and regime. The state and ways to solve the problems revealed trends in the electric farm machinery, which include the introduction of controlled electric drives, in particular through the use of the frequency controlled motor drives, "soft" thyristor starters. Active power losses are investigated in an asynchronous motor, for which a coefficient of active power losses was introduced. It counts both losses in the windings and in the magnetic, and the growth of winding resistance when heated is taken into account. An analysis of active power losses in the "motor - working machine" is elaborated. The technique of study of active power losses in an asynchronous motor with a circular diagram in a function of the slip. Mathematical expressions of slip of the induction motor for different types of working machines depending on load factor, the multiplicity of voltage of forward and backward sequences are found. Resource consumption isolation induction motor which is based on the laws of thermal insulation aging, in particular the dependence of the thermal insulation aging temperature was investigated. A system for diagnosing induction motor from the point of resource and energy saving is designed. Methods of diagnosing performance of induction motor with squirrel cage on the basis of T-shaped equivalent circuit of one phase of the motor and method of diagnosing of active power losses in a mechanical system "motor - a working machine" are developed. The experimental dependence of the coefficient of active power losses in function of the shaft power in comparison with the analytic relationship is worked out. As a result, studies have proposed a mathematical model of energy-saving mode of the asynchronous motor and an algorithm for its use. Version of this mathematical model is presented as an example drive a working machine with linearly rising mechanical characteristic.