Введение к работе
Актуальность теми определяется необходимостью повышения надежности работы асинхронных двигателей привода ответственных механизмов собственных нужд электростанций при перерывах в их электроснабжении,
Конкретним мероприятием по повышению надежности работы наиболее ответственных механизмов собственных нужд электростанций ( в том числе и атомных ) предлагается применение двигателя с двумя самостоятельными обмотками статора ( АДДО ).
Использование АДДО позволяет увеличить надежность работы путем подключения обмоток статора к разным секциям. АДДО дает возможность сохранить работу двигателя и механизма с полной нагрузкой на валу при перерыве питания одной из обмоток статора на время действия устройств противоаварийной автоматики. Применение такого двигателя снижает вероятность аварийного останова энергоблока и недоотпуска электроэнергии народному хозяйству.
АЛЛО имеет две трехфазные обмотки на статоре, питающиеся от независимых источников питания. Каждая обмотка занимает примерно половину пазов статора. Если один источник питания отключается, то двигатель способен остаться з работе за счет момента, развиваемого второй обмоткой .
Для того, чтобы врацаюций момент второй обмотки был достаточным и в случае короткого замыкания в сети первой обмотки , между самостоятельными обмотками должна быть осуществлена как можно меньшая взаимноиндуктивная связь. Полученная в работе математическая модель позволяет проанализировать все возможные варианты схем обмоток статора АДДО для выбора оптимального варианта, обеспечивающего минимальную ззаимноиндуктивную связь между обмотками .
Другим важным критерием при выборе схем обмотки статора является проверка схемы двигателя на величину силы одностороннего магнитного тяжения, которая возникает в режиме работы одной обмотки.
Натуральное исследование различных вариантов предлагаемых схем обмоток статора АДДО требует больших финансовых затрат, связанных с разработкой и изготовлением образцов двигателя, поэтому актуальным является получение теоретической возможности выбора оптимального варианта схем обмоток стиатора АДДО на основе использования адекватной математической модели.
-4.-
целью работы является разработка и применение математической модели для исследования асинхронной машини с короткозамкну-тым ротором и двумя самостоятельними обмотками статора в следующих режимах работы : на двух обмотках, на одной обмотке при отключении второй, обрыва одной Фазы, двухфазного и трехфазного короткого замыкания на одной из обмоток при различных вариантах схем обмоток.
При создании схем двигателя АДДО возникает несимметрия расположения ветвей обмотки в расточке статора. Поскольку на характеристики асинхронной мавины с несимметричными обмотками в значительной степени влияют неосновные гармоники индукции, целесообразно рассмотрение воздействия каждой гармоники ( вплоть до тринадцатой, как это принято в диссертации ) .
Методы исследования: При разработке математической модели АДДО в основу положен метод двух вращающихся полей (метод разложения пульсирующих гармонических индукции на вращающиеся составляющие). Система линейных комплексных уравнений, описавающая модель, ресалась методом Гаусса. При составлении алгоритмов расчета параметров ЙДДО, а также при формировании основных уравнений использовался аппарат матричной алгебры. Для тестирования созданной программы расчета и математической модели был выполнен Физический эксперимент на трех двигателях небольшой мощности.
Научная новизна работы состоит в следующем.:
-
На основе метода двух вращающихся полей составлена методика электромагнитного расчета асинхронных двигателей с двумя самостоятельными обмотками статора в нормальных и несимметричных режимах для спектра гармоник поля.
-
Полученная математическая модель АДДО позволяет анализировать как симметричные так и несимметричные режимы работы АДДО
( отключение одной обмотки, обрыв Фазы в одной из обмоток, двухфазное короткое замыкание в одной из обмоток ).
Достоверность результатов расчетов по программе, составленной на основе разработанной математической модели, подтверждается хорошим совпадением с результатами экспериментов на двигателях АДДО.
Практическая ценность. Разработанная математическая модель АДДО и программа расчета предназначены для использования проектными и исследовательскими организациями Минэнерго'СССР ддя выбора оптимальных схем обмоток АДДО, рекомендуемы^ ддя использования в качестве электропривода особо ответственных механизмов
\
собственных нужд электростанции с целью повышения надежности их работы в случаях коротких замиканий в сетях собственных нужд. Математическая модель и программа расчета характеристик АДДО внедрена в учебный процесс на кафедре " Электрические станции " МЭИ и использовани при выполнении НИР кафедры по теме К 11488600 s соответствии с договором о сотрудничестве МЭИ и Минэнерго СССР от 26.12.1985 , задание 5-2.
Апробация работы . Основные положения диссертационной работы и полученные результаты исследований докладывались и обсуждались на заседании кафедры "Электрические станции " 29.05.91 и постоянно действующем семинаре кафедры 13.11.91.
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в двух печатных работах.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и трех лриложениий обцим объемом 180 стр., содержит 142 стр. основного текста, включая 22 рис.,40 табл., список использованных источников из 86 наименований; приложения на 38 стр.
