Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ показателей энергоэффективности традиционных асинхронных двигателей и электроприводов промышленных установок,созданных на их основе
1.1 Традиционный асинхронный двигатель как преобразователь электрической энергии в механическую 20
1.1.1 Конструктивные элементы традиционной асинхронной машины 20
1.1.2 Критерии и методика проектирования традиционных асинхронных двигателей 22
1.1.3 Показатели энергоэффективности традиционных асинхронных двигателей 24
1.1.4 Анализ парка традиционных асинхронных двигателей промышленных предприятий 29
1.2 Математические модели и характеристики электроприводов на основе традиционных асинхронных двигателей 31
1.2.1 Статические модели электроприводов на основе традиционных асинхронных двигателей 31
1.2.2 Динамические модели традиционных асинхронных двигателей 34
1.3 Анализ энергоэффективности систем электроприводов промышленных установок на основе применения традиционных асинхронных двигателей 42
1.3.1 Система электроприводов на основе асинхронных двигателей с фазным ротором с релейно-контакторной схемой управления 42
1.3.2 Системы асинхронных электроприводов ПЧ-АД 46
1.3.3 Система электроприводов на основе асинхронных двигателей с ТРНДТТН. 50
1.3.4 Система электроприводов на основе асинхронных двигателей с фазным ротором синхронизированных с сетью 53
1.4 Анализ технических решений по повышению показателей энергоэффективности традиционных асинхронных двигателей и электроприводов на их основе 57
1.4.1 Обзор технических решений по повышению КПД традиционных асинхронных двигателей 1.4.2 Обзор технических решений по повышению коэффициента мощности асинхронных двигателей 58
1.5 Обоснование концепции, задач диссертационной работы и методик исследования 67
Глава 2. Разработка новых асинхронных электродвигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 71
2.1 Новые конструктивные решения в асинхронных электродвигателях при индивидуальной компенсации реактивной мощности 71
2.1.1 Обоснование возможности компенсации реактивного индуктивного тока и реактивной мощности в асинхронном двигателе с двумя обмотками на статоре ..71
2.1.2 Электромагнитные схемы асинхронного двигателя с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 77
2.2 I Разработка схемы замещения асинхронного двигателя с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 94
2.3 .Обоснование методики расчета линейной токовой и тепловой нагрузок статора асинхронного двигателя с индивидуальной компенсацией реактивной мощности... 103
2.4 ! Определение технически рационального соотношения параметров намагничивающей ветви и компенсационной обмотки в асинхронном двигателе с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 110
2.5 Расчет емкости компенсирующего конденсатора для асинхронного двигателя с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 125
Глава 3. Создание методики проектирования, технологии изготовления и экспериментальных исследований асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 141
3.1 Обоснование критериев, разработка алгоритма и методики электромагнитного расчета асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 141
3.2 (Разработка алгоритма и методики расчета обмоточных данных, асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности при их создании путем реконструкции традиционных асинхронных двигателей 148
3.3 Особенности технологии создания асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 153
3.4 і Разработка методики испытаний создаваемых асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 157
Глава 4. Разработки математических моделей для оценки статических и динамических характеристик асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 168
4.1 разработки математических моделей для оценки статических характеристик асинхронных двигателей с индивидуальнойкомпенсацией реактивной мощности.. 168
4.2 Разработка математических моделей для оценки динамических характеристик асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности.. 179
4.3 Разработка математических моделей для оценки статических и динамических тепловых режимов асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 191
4.4 ; Исследование характеристик асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности методом математического моделирования 207
4.5 Экспериментальные исследования характеристик асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности v. 212
4.6 Разработка методики и алгоритма моделирования показателей энергоэффективности электроприводов промышленных установок, созданных на основе применения ТАД и АД с ИКРМ 218
Глава 5. Создание и исследование нерегулируемых электроприводов промышленных установок на основе асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 223
5.1 «Повышение энергоэффективности электропривода нефтяного станка-качалки путем применения асинхронного двигателя с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 223
5.1.1 Разработка АД с ИКРМ для электропривода нефтяного станка-качалки... 226
5.1.2 Экспериментальные исследования энергосберегающего асинхронного двигателя с индивидуальной компенсацией реактивной мощности нерегулируемого электропривода нефтяного станка-качалки 232
5.2 Повышение энергоэффективности электропривода вентилятора градирни путем применения асинхронного двигателя с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 234
5.2.1 Результаты электромагнитного расчета энергосберегающего асинхронного двигателя с индивидуальной компенсацией реактивной мощности для электроприводов вентиляторов градирни 235
5.2.2 Экспериментальные исследования энергосберегающего асинхронного двигателя с индивидуальной компенсацией реактивной мощности для электроприводов вентиляторов градирни 238
5.3 Повышение энергоэффективности нерегулируемого электропривода насосного агрегата путем применения асинхронного двигателя с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 241
5.3.1. Разработка математического описания установившихся режимов нагрузок и электропотребления электроприводов насосных агрегатов на основе применения АД с ИКРМ иТАД 241
5.3.2 Моделирование режимов электропотребления асинхронных электроприводов насосных агрегатов. Анализ результатов моделирования 270
5.3.3 Разработка и создание экспериментальных электроприводов на основе АД с ИКРМ и ТАД насосного агрегата 278
Глава 6. Создание и исследование регулируемых электроприводов промышленных установок на основе асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 287
6.1 .Повышение энергоэффективности регулируемого электропривода насосного агрегата по системе «ПЧ-АД с ИКРМ» 287
6.2 ! Повышение энергоэффективности электроприводов волочильных станов путем применения асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности 299 6.2.1 Исследование потерь электроэнергии в системе электроснабжения волочильного
производства 301
6.2.2 Разработка и исследование асинхронного двигателя с индивидуальной
компенсацией реактивной мощности для электропривода волочильного стана.. 308
6.2.3 Экспериментальные исследования электроприводов на основе АД с ИКРМ
при;холостом ходе волочильного стана 314
Глава; 7, Экономическая эффективность электроприводов промышленных установок, созданных на основе асинхронных двигателей с индивидуальной
компенсацией реактивной мощности 352
Выводы и заключение по диссертационной работе 355
Лиртература
- Критерии и методика проектирования традиционных асинхронных двигателей
- Обоснование возможности компенсации реактивного индуктивного тока и реактивной мощности в асинхронном двигателе с двумя обмотками на статоре
- Особенности технологии создания асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности
- Разработка математических моделей для оценки статических и динамических тепловых режимов асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности
Введение к работе
Актуальность темы. Эффективное использование энергоресурсов и в первую очередь электрической энергии является одним из приоритетных направлений развития современной мировой экономики. В Российской Федерации наблюдаются непрерывный рост потребления невосполнимых углеводородных энергоресурсов и увеличение стоимости электрической энергии, производимой на их основе. Только за период 2000-2010 г.г. стоимость электрической энергии возросла в четыре раза. Это обостряет проблему энергосбережения, поскольку доля стоимости электроэнергии в стоимости товарного продукта возрастает, что ведет к снижению конкурентной способности товарного продукта и темпа экономического развития страны.
На эффективное электропотребление направлены Федеральный закон 261-ФЗ от 23.11.2009 г. «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности…» и Федеральная целевая программа Энергосбережения до 2020 г, предусматривающая при росте объемов производства товарной продукции снижение энергоемкости до 20%.
Во всех отраслях промышленности, в сельском хозяйстве для вращения рабочих машин и механизмов используются электроприводы, созданные на основе применения традиционных асинхронных двигателей (ТАД), номинальным напряжением 220/380 В. Эти электродвигатели являются самыми массовыми потребителями электрической энергии. По экспертным оценкам на предприятиях РФ используются от 120 до 150 млн. единиц ТАД. Повсеместное применение ТАД обусловлено их высокой надежностью, сравнительно низкой стоимостью и приемлемыми эксплуатационными расходами. До 70% ТАД сосредоточено в энергоемких отраслях: горно-, нефте-, газодобывающей, металлургической, строительной и жилищно-коммунальном хозяйстве. Только в системах жизнеобеспечения городов России асинхронные электроприводы насосных агрегатов потребляют в год до 130 млрд. кВтчас электрической энергии. Например, на каждом крупном металлургическом предприятии, таком как ОАО «ММК» (г. Магнитогорск), ОАО «НЛМК» (г. Липецк), ОАО «Северсталь» (г. Череповец), установленная мощность ТАД напряжением 220/380, 380/660 В, мощностью от 1 до 100 кВт составляет от 70 до 120 МВт, в том числе, 30-40 МВт – электроприводы турбомеханизмов.
Асинхронными электроприводами потребляется 55-60% вырабатываемой в РФ электрической энергии. Главными показателями энергоэффективности электроприводов на основе ТАД являются: потребляемый из электросети ток (I1), электрический КПД (э), коэффициент мощности (cos), энергетический КПД (эн), расход электроэнергии на единицу выпускаемой продукции (wу – удельный расход). Главным недостатком ТАД является невысокий cos, который не превышает 0,8-0,92. Для ТАД величина потребляемого тока на 25-40% определяется индуктивной реактивной и на 60-75% активной составляющими. Реактивная составляющая тока возбуждает вращающееся магнитное поле двигателя. Энергия магнитного поля в механическую энергию не преобразуется. В наилучших режимах работы ТАД, при электрическом КПД 80-92% и сos=0,8-0,9, энергетический КПД составляет 64-83%. При неоптимальных нагрузках энергетический КПД снижается до 52-70%. Реактивный ток создает в системе электроснабжения и электроприводе падение напряжения, вызывает непроизводительные потери активной мощности. Даже при наилучших режимах работы ТАД теряется 9-16% (0,09-0,16 о.е.) электрической энергии из-за сравнительно низкого cos, что снижает энергоэффективность электропривода.
Учитывая масштабы применения ТАД, их средний коэффициент загрузки (Кз=0,75), коэффициент использования технологического оборудования (Ки=0,6), коэффициент потерь из-за реактивных токов (КQ=0,09-0,16), только по трем крупнейшим металлургическим комбинатам РФ, установленная мощность двигателей которых около 210-360 МВт, потери электрической энергии в год составляют 75-128 млн. кВтчас.
Одной из причин невысокого энергетического КПД ТАД является их конструктивная особенность – наличие электротехнической стали и катушек индуктивности обмоток электрической машины, а также проектирование и изготовление их по критерию минимума затрат, выгодной только для производителя. При этом производитель полагает, что компенсацию реактивной мощности ТАД потребитель осуществит самостоятельно за счет эксплуатационных затрат. Зарубежные фирмы (AEG, ABB) производят энергосберегающие ТАД, увеличивая массу активных материалов – меди и электротехнической стали. Однако это ведет к существенному удорожанию двигателя. Из их опыта известно, что увеличение КПД на несколько процентов ведет к увеличению меди на 20-25%, алюминия на 10-15%, электротехнической стали на 30-35%. Увеличение электрического КПД ТАД сопровождается некоторым снижением его номинального cos. В конечном итоге энергетический КПД увеличивается незначительно или сохраняется на первоначальном уровне.
Вопросам повышения энергоэффективности электроприводов промышленных предприятий посвящены работы многих отечественных научных школ, а также известных ученых в области электромашиностроения, электроэнергетики и энергопотребления. Наиболее значимые результаты в решении обозначенной проблемы достигнуты в Московском энергетическом институте (техническом университете) при активном участии Ильинского Н.Ф., Копылова И.П., Беспалова В.Я., Ключева В.И., Микитченко А.Я., Федорова А.А., Веникова В.А. и др. Большой вклад внесли ученые отраслевых промышленных институтов ВНИПИ «Тяжпромэлектропроект», ОАО «Электропривод», ОАО «НИПТИЭМ» научные школы Уральского федерального округа при участии Шубенко В.А., Браславского И.Я., Пластуна А.Т., Шрейнера А.Т., Зюзева А.М., Гафиятуллина Р.Х., Хохлова Ю.И., Усынина Ю.С., Селиванова И.А., Карандаева А.С., Сарварова А.С., Корнилова Г.П. и др.
Наиболее эффективным техническим мероприятием, обеспечивающим повышение энергетического КПД потребителей электрической энергии переменного тока, является компенсация реактивной мощности. На практике это реализуется путем применения различных компенсаторов реактивной мощности (КРМ). Директивные материалы правительства РФ регламентируют нормативное значение коэффициента мощности cos=0,9. Однако эта величина достигается преимущественно в электросетях среднего и высокого напряжений (35-110 кВ). В низковольтных сетях напряжением 0,4 кВ, от которых питается до 60% ТАД, повышение cos до приемлемого уровня известными способами экономически не всегда оправдано, поэтому, зачастую, не применяется.
В этой связи актуальным и практически значимым для развития экономики страны является решение задач, направленных на повышение энергоэффективности асинхронных электроприводов промышленных установок напряжением до 1000 В. Решение проблемы ведется по трем главным направлениям: создание энергоэффективных электродвигателей; создание современных микропроцессорных автоматизированных систем управления электроприводами с реализацией функции энергосбережения; компенсация реактивной мощности индуктивного характера.
Направление исследования данной диссертационной работы определено путем комплексного объединения трех названных направлений решения проблемы энергоэффективности на основе концепции индивидуальной компенсации реактивной мощности электропотребителя на уровне его электромагнитной системы.
Работа выполнялась в рамках Федеральной Целевой Программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы по теме: «Создание энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления электрической энергии на металлургическом предприятии с полным технологическим циклом», № ГК № 02.740.11.0755 от 12.04.2010 и по грантам Минэкономразвития Челябинской области.
Цель работы – повышение энергетической эффективности электроприводов промышленных установок путем создания и применения асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности.
Для достижения цели, на основе системного анализа энергетических показателей асинхронных двигателей и электроприводов на их основе, с учетом главных причин, влияющих на показатели энергоэффективности, в работе поставлены и решены следующие задачи:
-
Разработка новых асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности.
-
Создание методик проектирования, технологии изготовления и экспериментальных исследований асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности (АД с ИКРМ).
-
Разработка математических моделей для оценки статических и динамических характеристик электроприводов на основе асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности.
-
Разработка методики и алгоритма расчета показателей энергоэффективности регулируемых и нерегулируемых электроприводов на основе применения ТАД и АД с ИКРМ.
-
Создание и исследование нерегулируемых электроприводов промышленных установок на основе применения асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности.
-
Создание и исследование регулируемых электроприводов промышленных установок на основе асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности.
-
Оценка экономической эффективности электроприводов промышленных установок на основе применения АД с ИКРМ.
Научная новизна работы
-
Научно обоснована и разработана концепция создания энергосберегающих электроприводов промышленных установок на основе асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности непосредственно в электромагнитной цепи статора за счет использования явления феррорезонанса токов. В известной концепции компенсации реактивной мощности электропотребителей используется явление резонанса токов в электрических цепях системы электроснабжения.
-
Разработаны новые конструкция, электромагнитные и электрические схемы соединения обмоток статора асинхронного двигателя с индивидуальной компенсацией реактивной мощности, отличающиеся от конструкции, электромагнитной и электрической схем соединения ТАД наличием двух m-фазных статорных обмоток, одна из которых, рабочая (РО), подключается к источнику электрической энергии, а другая, компенсационная (КО), – на m-фазный компенсирующий конденсатор регламентированной емкости. Новая конструкция асинхронного двигателя, в отличие от ТАД, предусматривает комбинационные варианты электрических схем соединения обмоток статора, конденсатора, источника электрической энергии и получение феррорезонанса токов в электромагнитной системе машины.
-
Теоретически обоснованы и получены: механические и электромеханические характеристики электропривода на основе АД с ИКРМ с двумя обмотками статора; электрическая схема замещения АД с ИКРМ; новые зависимости, определяющие линейную токовую и тепловую нагрузки статора, содержащего две и более m-фазных обмоток, отличающиеся от известных тем, что позволяют учитывать нагрузки от действия токов каждой m-фазной обмотки; новые зависимости, определяющие величину емкости компенсирующего конденсатора в функции частоты тока и параметров обмоток статора, ротора и полезной мощности двигателя; рациональное соотношение реактивных сопротивлений ветвей намагничивания АД с ИКРМ и ТАД, обеспечивающее максимальный энергетический КПД электропривода.
-
Разработаны методика расчета и проектирования электропривода на основе АД с ИКРМ, принципиальным отличием которой является алгоритм двухэтапного электромагнитного расчета асинхронного двигателя с индивидуальной компенсацией реактивной мощности, адаптированная к известной методике расчета ТАД, отличающаяся тем, что после первого этапа, на котором осуществляется расчет по критерию минимальных затрат на создание электрической машины, на втором этапе осуществляется расчет по критерию получения максимального энергетического КПД. Особенностью второго этапа расчета является использование: новых теоретически обоснованных зависимостей для определения линейной токовой и тепловой нагрузок статора, емкости компенсирующего конденсатора, рационального соотношения реактивных сопротивлений ветвей намагничивания АД с ИКРМ и ТАД; новой электрической схемы замещения для расчета рабочих, механических характеристик и показателей энергоэффективности; новой последовательности электромагнитного расчета.
-
Получены зависимости для инженерных расчетов параметров РО, КО в функции параметров ТАД, разработаны методика и программа для ЭВМ, обеспечивающие пересчет уже созданных ТАД с целью их модернизации на АД с ИКРМ, отличающиеся тем, что для пересчета используются геометрические параметры имеющейся магнитной системы, обмоточные данные ТАД, а также новые зависимости, определяющие: линейную токовую и тепловую нагрузки статора, емкость компенсирующего конденсатора от параметров схемы замещения; рациональное соотношение реактивных сопротивлений ветвей намагничивания АД с ИКРМ и ТАД.
-
Разработаны математические модели, адекватно описывающие энергетические, электромеханические и тепловые характеристики электроприводов на основе АД с ИКРМ в статическом и динамическом режимах. В отличие от известных моделей, они учитывают конструктивные отличительные признаки компенсированного двигателя: параметры обмоток статора, ротора, компенсирующего конденсатора, а также режим нагрузки электропривода.
-
Разработаны методика, алгоритм и программа для ЭВМ, рассчитывающие показатели энергоэффективности регулируемых и нерегулируемых электроприводов, отличающиеся от известных тем, что наряду с математическими моделями ТАД используются модели АД с ИКРМ, а также модели технологических машин и их нагрузок, позволяющие исследовать энергоэффективность электроприводов при различных величинах емкости компенсирующего конденсатора и электромагнитных схемах машины.
-
Разработаны способ и устройство для повышения энергоэффективности электропривода на основе АД с ИКРМ, отличающиеся тем, что ток компенсационной обмотки статора регулируется в функции тока рабочей обмотки либо изменением величины емкости компенсирующего конденсатора, либо переключением электрических схем соединения обмоток статора и конденсатора, либо одновременным изменением емкости конденсатора и переключением электрических схем соединения обмоток статора и конденсатора.
Практическая значимость работы
-
Концепция индивидуальной компенсации реактивной мощности асинхронных двигателей, основанная на использовании феррорезонанса токов в электромагнитной цепи статора, позволяет эффективно использовать магнитную систему и компенсирующий конденсатор для генерации реактивной мощности емкостного характера в самой электрической машине. В режиме феррорезонанса токов емкостный ток КО подмагничивает магнитную систему так, что индуктивный реактивный ток РО, потребляемый двигателем от источника электрической энергии (ИЭЭ), стремится к минимальному значению, а полный ток – к значению активного тока. При этом cos увеличивается до единицы, энергетический КПД возрастает при нагрузке (0,751,0)Р2н на 9-17%, при нагрузках (0,25-0,5)Р2н – на 18-26%. Это приводит к снижению полного потребляемого тока и полной мощности на 8-15%, потерь активной электрической мощности в системах электропривода и электроснабжения на 6-9%, а также к уменьшению коэффициента загрузки силовых трансформаторов, повышению ресурса проводов, кабелей и пускорегулирующей аппаратуры.
-
Новая конструкция асинхронного двигателя, содержащая две m-фазные статорные обмотки и m-фазный конденсатор, позволяет существенно увеличить число вариантов электромагнитных схем двигателя и электроприводов, что дает возможность расширить области поиска и управления показателями энергоэффективности электротехнического комплекса. Если конструкция ТАД позволяет реально создать две известные схемы соединения («Y» и «»), то конструкция нового двигателя позволяет создать не менее восьми симметричных и около 20 несимметричных вариантов электромагнитных схем. Это позволяет обеспечить 2-4-ступенчатый пуск двигателя с короткозамкнутым ротором, организовать энергосберегающие режимы электроприводов при работе технологических машин без нагрузки, или при загрузках значительно ниже номинальной с генерацией реактивной мощности в электросеть.
-
Применение новых полученных зависимостей, определяющих величины: линейной токовой и тепловой нагрузок статора, емкости компенсирующего конденсатора, рационального соотношения реактивных сопротивлений ветвей намагничивания АД с ИКРМ и ТАД, а также электрической схемы замещения позволяет проектировать энергосберегающие двигатели, удовлетворяющие главным требованиям к электрическим машинам, в том числе, по допустимой токовой и тепловой нагрузкам активных элементов, а также по критериям эффективного использования электротехнической стали и емкости компенсирующего конденсатора.
-
Разработанные методика и алгоритм электромагнитного расчета АД с ИКРМ, по критерию минимума затрат на первом этапе, а на втором этапе – по критерию максимума энергетического КПД, позволяют создавать энергосберегающие асинхронные двигатели (ЭАД), обладающие cos=1,0 и энергетическим КПД 80-93%, что на 10-16% выше энергетических КПД ТАД (64-83%). Например, применение разработанной методики для создания нового двигателя типа АИРК71-В2У3 позволило в условиях электромашиностроительного завода создать двигатель, номинальный ток которого (1,89 А) на 22% меньше номинального тока ТАД-аналога (2,4А). Это, при практически одинаковых электрических КПД (80%), повысило его энергетический КПД на 17% (с 63 до 80%). Путем реконструкции ТАД на АД с ИКРМ в условиях электроремонтных предприятий создано более 150 энергосберегающих асинхронных электроприводов промышленных установок предприятий РФ (ОАО «Татнефть», ОАО «ММК-МЕТИЗ», ЖКХ и др.), позволивших уменьшить потери электрической энергии на 4-7%, что составляет 0,9-1,2 млн. кВтчас в год.
-
Разработанные методика, зависимости для инженерных расчетов и программа для ЭВМ применяются для пересчета заводских обмоточных данных ТАД при их реконструкции на АД с ИКРМ в электроремонтных цехах и участках предприятий (ОАО «Татнефть», ОАО «ММК-МЕТИЗ», ОАО «ММК», МУП «Электротранспорт», ЗАО «Горно-обогатительное производство» группы компаний ОАО «ММК», МП трест «Водоканал» и др.).
-
Разработанные математические модели энергетических, электромеханических и тепловых характеристик являются «инструментами», позволяющими на этапе создания новых или реконструкции существующих ТАД получать ожидаемые показатели работы электроприводов в статических и динамических режимах и принимать обоснованные решения о целесообразности реконструкции и вариантах ее проведения.
-
Разработанные методика, алгоритм и программа для ЭВМ, рассчитывающие показатели энергоэффективности регулируемых и нерегулируемых электроприводов на основе применения ТАД и АД с ИКРМ, позволяют на этапе проектирования исследовать энергоэффективность вариантов систем электроприводов при различных величинах емкости компенсирующего конденсатора и различных электромагнитных схемах машины.
-
Способ и устройство для повышения энергоэффективности электропривода на основе АД с ИКРМ, основанные на регулировании тока компенсационной обмотки в функции тока рабочей обмотки изменением величины емкости и схемы подключения обмоток статора и компенсирующего конденсатора позволяют, по сравнению с вариантом, где током компенсационной обмотки нерегулируемый, дополнительно повысить энергетический КПД электропривода на 8-15% в области нагрузок (0,25-0,5)Р2н и на 1,5-3% в области нагрузок (0,5-0,7)Р2н.
Промышленное внедрение
Применение результатов научной работы позволило реконструировать и создать более 150 энергосберегающих асинхронных двигателей и повысить энергоэффективность электроприводов на основе АД с ИКРМ конкретных промышленных установок:
1) волочильного стана UDZSA 2500/3 ОАО «ММК-МЕТИЗ»;
2) нефтяных станков-качалок, насосов нефтегазового комплекса;
3) насосных агрегатов ЖКХ (трестов «Теплофикация», «Водоканал»);
4) вентиляторов, шламовых насосов и др.
Экономия электрической энергии составляет более 3,5 млн. кВтчас, или в денежном выражении – около 6 млн. рублей в год.
Полученные в диссертационной работе результаты рекомендуются для практического внедрения на предприятиях всех отраслей промышленности, электромашиностроительных, электроремонтных предприятиях, изготавливающих или ремонтирующих асинхронные двигатели.
К защите представляются следующие основные положения
1. Концепция энергосберегающих электроприводов на основе асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности за счет использования явления феррорезонанса токов в электромагнитной цепи статора, обеспечивающая снижение электропотребления, повышение КПД электродвигателя и уменьшение потерь электрической энергии в электроприводе и электропитающей сети.
2. Конструкция, электромагнитные и электрические схемы асинхронного двигателя с индивидуальной компенсацией реактивной мощности. Электрическая схема замещения и зависимости, определяющие: линейную токовую и тепловую нагрузки статора асинхронного двигателя, содержащего на статоре две и более m-фазные обмотки; емкость компенсирующего конденсатора от электромагнитных параметров двигателя; рациональное соотношение реактивных сопротивлений ветвей намагничивания АД с ИКРМ и ТАД.
3. Методики и алгоритмы электромагнитного расчета АД с ИКРМ, пересчета существующих ТАД в АД с ИКРМ, технология их изготовления и испытания.
4. Математические модели, описывающие статические и динамические режимы электропривода на основе АД с ИКРМ.
5. Методика и алгоритм расчета показателей энергоэффективности электроприводов промышленных установок, созданных на основе применения ТАД и АД с ИКРМ.
6. Способ и устройство для повышения энергоэффективности электропривода на основе АД с ИКРМ путем регулирования тока компенсационной обмотки изменением генерируемой реактивной мощности компенсирующего конденсатора.
7. Результаты теоретических и экспериментальных исследований регулируемых электроприводов на основе АД с ИКРМ, выполненных по системам ПЧ-АД, ШИМ-АД, ТРН-АД, подтвердившие их работоспособность, обеспечение заданных динамических свойств и улучшенных энергетических характеристик.
8. Результаты промышленного внедрения электроприводов на базе разработанных АД с ИКРМ в промышленных установках, на объектах нефтегазового комплекса, ЖКХ и др., подтвердившие высокую эффективность использования разработанного асинхронного двигателя и снижение потерь электрической энергии в среднем на 7-12%, при этом срок окупаемости капитальных вложений и затрат на реконструкцию составляет от 0,2 до 1,2 года.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических семинарах энергетического факультета ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет», а также на международных научно-технических конференциях, симпозиумах, выставках-конгрессах, в том числе: на IV Международной (15 Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу, Магнитогорск, 2004 г.; на V, VII Международных симпозиумах «ЭЛМАШ-2004, 2009», Москва; Международной научно-технической конференции «Электромеханические преобразователи энергии», Томск, 2005 г.; Международной выставке-конгрессе. Высокие технологии. Инновации. Инвестиции, Санкт-Петербург, 2006 г.; V Международной (16 Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу, Санкт-Петербург, 2007 г.; ХII Международной конференции «Электромеханика, электротехнология, электротехнические материалы и компоненты», Крым, Алушта, 2008 г.; Международной конференции «Электроэнергетика и автоматизация в металлургии и машиностроении», Магнитогорск, 2008 г.; VI Международной (17 Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу, Тула, 2010г.; научно-методическом семинаре «Энергосбережение средствами электропривода» кафедры автоматизированного электропривода Московского энергетического института (технического университета) 1 февраля 2011 г. и других.
Диссертационная работа рекомендована к защите расширенным заседанием кафедры электротехники и электротехнических систем ГОУ ВПО “Магнитогорский ГТУ им. Г.И. Носова” (17 марта 2011г.).
Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 55 печатных трудах, в том числе 12 в рецензируемых изданиях по перечню ВАК, одна монография, 39 статей и докладов, один патент, две официально зарегистрированные программы для ЭВМ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы из 173 наименований и 7 приложений на 14 страницах. Работа изложена на 393 страницах машинописного текста, содержит 183 рисунков, 34 таблицы.
Критерии и методика проектирования традиционных асинхронных двигателей
Статор традиционной асинхронной машины состоит из неподвижного пакета магнитопровода и, как правило, трехфазной обмотки. Пакет магнитопровода изготавливают в виде полого цилиндра, набранного из тонких листов электротехни ческой стали, имеющих форму колец с пазами, симметрично расположенных вдоль внутренней окружности. В пазы пакета статора укладывают стороны многовитковых катушек, образующих три фазы, обмотки. Пакет статора с обмоткой запрессовывают в алюминиевый, стальной или чугунный корпус. С корпусом соединяют два боковых щита со сквозными центральными отверстиями для подшипников, в которых вращается вал ротора. Начала и концы фаз обмотки статора присоединяют к зажимам, расположенным в коробке выводов, укрепленной на корпусе. Большинство асинхронных машин имеют шесть зажимов. Это позволяет соединять фазы статорной обмотки в схему «треугольник» или «звезда» и включать двигатель либо в сеть с напряжением, равным номинальному напряжению на фазе обмотки, либо в сеть с напряжением, превышающим в V3 раз номинальное фазное напряжение обмотки. Роторы традиционных трехфазных асинхронных машин состоят из пакета магнитопровода цилиндрической формы, набранного из тонких дисков электротехнической стали. Диски выполняют с пазами. В пазах дисков, насаженных на вал, укладывается обмотка ротора. Ротор вставляют в магнитопровод статора. Пакет магнитопровода ротора отделен от пакета магнитопровода статора небольшим равномерным воздушным зазором.
Различают два типа обмоток ротора. Первый тип обмоток представляет собой систему токопроводящих стержней, вставленных в пазы пакета магнитопровода ротора. Концы стержней на торцах пакета накоротко замкнуты токопроводящими кольцами. Ротор с описанным типом обмотки в практике принято называть короткозамкнутым.
Второй тип обмоток представляет собой такую же катушечную трехфазную обмотку, как уложенную на статоре. Концы катушек соединяют между собой и изолируют, а начала присоединяют к трем медным контактным кольцам, наса I і женным на вал и изолированным от него и друг от друга. На боковом подшипниковом щите укрепляют траверсу щеткодержателей с тремя группами медно-графитовых или графитовых щеток, соприкасающихся с контактными кольцами ротора. Ротор с катушечной трехфазной обмоткой и контактными кольцами называют фазным. Асинхронные машины с фазным ротором допускают включение реостатов, дросселей, конденсаторов, полупроводниковых преобразователей и т.п. последовательно с обмоткой ротора. Принцип действия асинхронных двигателей достаточно подробно изложен во многих базовых учебниках по электротехнике и электрическим машинам [8, 9 и др.]. Поэтому в рамках данной диссертационной работы этот вопрос не рассматривается.
Проектирование традиционных асинхронных двигателей в настоящее время осуществляется по критерию минимума суммы затрат на их создание и эксплуатацию за уставновленный расчетный срок службы до первого капитального ремонта. Сумма затрат С выражается следующей формулой [10] C = [l + t(ka+k0)lCde + Cp) + Ca, ; (1.1) где t - нормативный срок окупаемости, лет; ка - доля амортизационных отчислений; к0 - доля затрат на обслуживание при эксплуатации двигателя; С$в - себестоимость двигателя, рублей; Ср - стоимость потерь реактивной энергии, рублей; Са -стоимость потерь активной энергии, рублей.
Математические зависимости, определяющие Сдв, Ср, Са, приведены во многих известных публикациях. В зависимости, определяющие Ср, Са, входят КПД, средний коэффициент загрузки, номинальные мощности, а также тангенс коэффициента мощности двигателя для принятого коэффициента загрузки при котором потребляемая реактивная энергия не требует дополнительной оплаты.
При проектрировании ТАД в качестве исходных данных не задаются желаемые КПД и коэффициент мощности, поэтому в результате электромагнитного расчета получают двигатель с энергетическими параметрами, близкими к параметрам двигателей-аналогов. Кроме того, проектирование осуществляется для двигателя, содержащего одну трехфазную статорную обмотку и короткозамкнутый или фазный ротор.: Такое ограничение по конструкции двигателя сужает область поиска оптимальных энергетических показателей.
Сущность проектирования ТАД заключается в следующем [10]. Цосле ввода исходных данных проектируемого двигателя: мощность двигателя, номинальное напряжение, число пар полюсов, высота оси вращения, тип. ротора, степень защиты, способ охлаждения, класс нагревостойкости изоляции, марка электротехнической стали и её характеристики, осуществляется предварительное Ї определение размеров магнитопровода — главные геометрические размеры статора и ротора. Затем рассчитываются обмотка статора и ее линейная токовая нагрузка. Расчетная линейная токовая нагрузка сравнивается с допустимой линейной токовой нагрузкой двигателя-аналога.
Далее определяются: высота спинки статора; форма паза, высота паза и зубцовое деление статора; ширина зубца; другие геометрические размеры паза и площадь поперечного сечения паза; коэффициент заполнения паза, диаметр обмоточного провода; тепловая нагрузка статора. Проверяется соответствие расчетной тепловой нагрузки допустимой тепловой нагрузке двигателя-аналога. Затем определяются форма и геометрические размеры пазов короткозамкнутого или фазного ротора; параметры обмоток соответствующего ротора; осуществляются расчеты: параметров магнитной цепи и величина намагничивающего тока; главное индуктивное сопротивление двигателя; коэффициенты насыщения магнитной системы и рассеяния статора; активные и индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора. После этого выполняется проверка расчетного коэффициента насыщения соответствию допустимому коэффициенту насыщения. Рассчитывается ЭДС холостого хода, осуществляется проверка соответствия расчетного значения ЭДС допустимому значению.
Обоснование возможности компенсации реактивного индуктивного тока и реактивной мощности в асинхронном двигателе с двумя обмотками на статоре
О возможности внесения в электромагнитную систему асинхронного двигателя нагрузки емкостного характера. Передача энергии из обмотки статора в обмотку ротора асинхронного двигателя происходит благодаря явлению взаимоиндукции. Доказано [43], что ротор через электромагнитное поле «вносит» в обмотку статора сопротивление активно-индуктивного характера. Поэтому ток в обмотке статора имеет активно-индуктивный характер. Он отстает по начальной фазе от питающего напряжения на угол ф, определяющий coscp асинхронного двигателя.
Предположим, что в традиционном асинхронном двигателе кроме известных двух m-фазных обмоток - обмотки статора и ротора, имеется третья ш-фазная обмотка, размещенная на роторе или статоре. Пусть эта обмотка включена на емкостный элемент - т-фазный конденсатор.
Нарис. 2.1 представлена электромагнитная схема одной фазы предполагаемого асинхронного двигателя, где обмотка статора обладает активным сопротивлением Ri и индуктивностью Lj. В эту обмотку «внесено» через электромагнитное поле активно-индуктивное сопротивление ротора Zm2 = zm2 ej(f e" = Retl2 + jXml. К третьей обмотке двигателя обладающей активным сопротивлением R-з и индуктивностью Ъз подключена емкостная нагрузка - конденсатор Сз, имеющий сопротивление Z3 = гъ e J90. Для упрощения рассуждений примем допущение о линейности электромагнитной схемы. Электромагнитная схема содержит два контура: первый контур включает в себя элементы Rj, Xi, ZB„.2; второй контур -элементы R3, L3, С3. pt M
Электромагнитная схема одной фазы асинхронного двигателя, содержащего третью m-фазную обмотку Зададимся положительными направлениями токов 1} и 13. Обозначим напряжение на конденсаторе U3. Запишем для контуров электромагнитной схемы, рис. 2.1, уравнения по второму закону Кирхгофа в комплексной форме: - для первого контура, содержащего элементы Rb Li, ZBn2 /, Я, + IJa)Lx + IJaM + ixReH2 + ijXm2 = Ux; - для второго контура, содержащего элементы R3) L3,C3
Из анализа уравнения (2.3) следует, что, изменяя параметры третьей обмотки, R.3, Ьз, и емкость конденсатора, Сз, можно влиять на модуль и фазу тока в первом контуре, то есть в обмотке статора, подключенного к источнику питания. Причем, если coL3, вносимое реактивное сопротивление Хвн3 будет иметь емкостный (йС-х характер, а при условии Хвнз -\Х\+Хвн2 , (2.4) ток 1Х будет иметь или чисто активный характер или активно-емкостный характер. Из выполненного обоснования следуют выводы: 1. В конструкцию традиционного асинхронного двигателя необходимо ввести дополнительную, третью, m-фазную обмотку. Эта обмотка должна быть нагружена элементом емкостного характера, то есть, конденсатором определенной емкости. 2. Дополнительная, третья, m-фазная обмотка может быть размещена или на статоре или на роторе. 3. Величина «вносимого» в первичную обмотку статора реактивного сопротивления, Хвн3, зависит от величины емкости С3, от угловой частоты со = 2л/ тока, протекающего через конденсатор, от величин R3, L3, М.
Если третью m-фазную обмотку двигателя расположить на статоре, то емкостное сопротивление Хсъ = 1 / 2;z/jC3, а следовательно, емкость компенсирующего конденсатора, С3 = 1 / 2я/Хсз, обратно пропорциональны частоте питающего тока. Если третью обмотку расположить на роторе, скорость вращения которого зависит от скольжения, то емкость компенсирующего конденсатора существенно увеличивается, так как частота тока в обмотке ротора пропорциональна скольжению, то есть f3 = f{-s. При вращении ротора с номинальной скоростью, номинальное скольжение составляет SH 0,02- -0,05, частота тока в обмотке, размещенной на роторе, будет очень незначительная, и составлять 2-5 Гц. Поэтому для выполнения условия (2.4) к дополнительной m-фазной обмотке необходимо будет включать конденсатор большей емкости. Кроме того, для подключения конденсатора к обмотке, размещенной на вращающейся части электрической машины — роторе, необходимо создание дополнительных токосъемных колец и щеточного аппарата, что усложняет конструкцию двигателя. Поэтому наиболее целесообразно-дополнительную обмотку разместить на статоре -неподвижной части асинхронного двигателя. Для обращенного двигателя - ротор которого неподвижен, а статор вращающийся (мотор-колесо) - дополнительная третья т-фазная обмотка размещается на роторе.
О подмагничивании магнитной системы электрической машины емкостным током второй статорной обмотки. Пусть идеальная, не обладающая- активным сопротивлением, дополнительная 3-фазная- обмотка размещена в тех же- пазах идеального ферромагнитного сердечника статора в которых находится основная идеальная 3-фазная обмотка. Основная обмотка, назовем ее рабочей обмоткой (РО), подключена к трехфазному симметричному источнику электрической энергии с синусоидальными напряжениями:
Особенности технологии создания асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности
По величинам линейной токовой и тепловой нагрузок электромагнитных систем определяют класс нагревостойкости изоляции электрических машин и аппаратов. Правильный выбор класса нагревостойкости изоляции является чрезвычайно важным как с точки зрения надежности, так и себестоимости создаваемых электромеханических систем.
В настоящее время известны методика и инженерные формулы, позволяющие вычислять названные нагрузки при проектировании ТАД, содержащих на статоре и роторе по одной трехфазной обмотке.
Однако известные методики и инженерные формулы, позволяющие определять величины линейной токовой и тепловой нагрузок при проектировании ТАД, не позволяют вычислять вышеназванные нагрузки при проектировании АД с ИКРМ, так как не учитывают наличие дополнительной обмотки и ее тока. Поэтому для этих двигателей класс нагревостойкости изоляции приходится выбирать методом проб и ошибок, что является затратным, не эффективным, а иногда — неудачным и ошибочным.
В данной части диссертационной работы- предлагаются обоснование и инженерные формулы, позволяющие рассчитывать линейную токовую и тепловую нагрузки при проектировании асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности.
Итак, обратимся к сущности известной методики расчета обсуждаемых нагрузок ТАД; содержащего на статоре и роторе по одной трехфазной обмотке. Линейная токовая и тепловая нагрузки ТАД определяются по формулам [45, 47]: - для статора А = 1 1п 1" ; (2.34) 7T-Dl-al 103 WX=A JX\ (2.35) - для ротора n-D2-a2 W2 = A2-J2; (2.37) где A], A2 - линейные токовые нагрузки статора и ротора, А/см; Wi, W2 — тепловые нагрузки- статора и ротора, Аг/(см-мм ); Z/, Z2 — число пазов статора и- ротора; N]„, N2n — число проводников в пазах статора и ротора; Dj, D2 — соответственно внутренний и внешний диаметры, статора и ротора, мм; ah а2 - число параллельных ветвей обмоток статора- и ротора; IjH, І2„ — номинальные токи- обмоток статора и ротора, A; Jj, J2 — плотности токов в.обмотках статора и ротора, А/мм2.
При проектировании.новой традиционной асинхронной электрической машины вычисленные значения линейной токовой и тепловой нагрузок сравнивают со средними значениями соответствующих нагрузок, накопленными за . весь предыдущий период проектирования, изготовления и эксплуатации аналогичных электрических машин. Если вычисленные по (2.34-2.37) значения нагрузок не превышают средних значений нагрузок электрических машин-аналогов, то класс нагревостойкости изоляции проектируемой машины» принимают равным соответствующему классу нагревостойкости изоляции машины-аналога. Если вычисленные значения нагрузок превышают средние значения нагрузок машин-аналогов, то класс нагревостойкости изоляции проектируемой машины повышают в соответствии с рекомендациями [45, 47].
В отличие от ТАД в АД с ИКРМ на статоре кроме рабочей обмотки с числом витков wj, подключаемой к трехфазному источнику электрическою энергии, размещается1 трехфазная компенсационная обмотка с числом витков w3i которая подключается к трехфазной, конденсаторной батарее определенной емкости. Поэтому линейную токовую и тепловую нагрузки статора этого двигателя создают два тока: ток I], протекающий по рабочей- обмотке и имеющий в общем случае активно-индуктивный характер; ток 13, протекающий по компенсационной обмотке и имеющий преимущественно емкостный характер.
Уравнение намагничивающих сил асинхронного двигателя с индивидуальной компенсацией реактивной мощности при кобі=к0б2 Кбз-1 имеет вид [48]: /, w, =/и wx -I2-w2 -Д w3, (2.38) или Wi,-VA, (2.39) где // - комплекс тока рабочей обмотки статора; 7/х — комплекс тока рабочей обмотки статора при холостом ходе двигателя; 1 2= l2-W2/wj — комплекс тока ротора, приведенного к рабочей обмотке статора; І з=Із і комплекс тока компенсационной обмотки, приведенного к рабочей обмотке статора.
При работе АД с ИКРМ без механической нагрузки, т.е. при Г2=0, модуль тока холостого хода рабочей обмотки равен модулю приведенного тока компенсационной обмотки статора. Это условие можно записать равенством Ііх=І з- (2.40) Известно также, что основной магнитный поток Ф0 асинхронных машин практически не зависит от величин токов, протекающих в обмотках статора и ротора. Он определяется магнитными свойствами стали, геометрическими размерами магнитной системы, частотой и напряжением питания машины Фо-bWfi, (2.41) где Ъ - конструктивная постоянная машины; //, /; — напряжение питания и ее частота. Следовательно, можно утверждать, что намагничивающие силы обмоток компенсированного асинхронного двигателя при всех нагрузках, меньших номинальной, суммируются так, что результирующая намагничивающая сила будет такой же по величине как у аналогичного по мощности и частоте вращения традиционного асинхронного двигателя при холостом ходе.
Разработка математических моделей для оценки статических и динамических тепловых режимов асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности
Компенсированные асинхронные двигатели могут изготавливаться на стандартные напряжения: 220/380 В, 380/660 В. В процессе изготовления двигателя он неоднократно испытывается на электрическую прочность изоляции, его обмоток. Первое испытание электрической прочности изоляции осуществляется после укладки обмоток в пазы статора и ротора, то есть перед пропиткой обмоток электроизоляционными лаками. Второе испытание электрической прочности изоляции осуществляют после пропитки и просушки. Третье испытание изоляции осуществляют после сборки двигателя во время стандартных исследований. В период эксплуатации асинхронных двигателей изоляция обмоток подвергается периодическим измерениям и испытаниям после каждого вида ремонта.
Нормы испытательных напряжений, их продолжительность и периодичность изложены в правилах эксплуатации электроустановок, а приемы безопасной работы в правилах техники безопасности при работе в электроустановках [74].
В отличие от традиционных асинхронных двигателей из-за своих конструктивных особенностей АД с ИКРМ представляют для обслуживающего персонала большую опасность по сравнению с традиционными двигателями. Это связано, во-первых, с тем, что компенсационная обмотка, как правило, рассчитывается на боле высокое напряжение, чем рабочая обмотка. Между обмотками статора существует трансформаторная связь. Напряжение на компенсационной обмотке больше чем напряжение на рабочей обмотке. Оно определяется ЭМС двигателя и коэффициентом трансформации между КО и P.O. U Ux:km=UrwJwx, где кт — коэффициент трансформации; кт=1+2. То есть, если линейное: напряжение двигателя равно Un =380 В, то линейное напряжение компенсационной обмотки может достигать 1/лз =760 В, а при автотрансформаторной схеме соединения 1/лз =980 В;
Во-вторых, компенсационная обмотка статора электрически соединяется с конденсаторной батареей определенной емкости; Известно, что любой конденсатор обладает свойством «заряжаться», т.е. накапливать электрические заряды. Энергия электрического поля конденсатора пропорциональна квадрату напряжения и определяетсяизвестным уравнением где Єф- емкость одной фазы компенсирующей конденсаторнойбатареи:. Например, реактивная, мощность трехфазной конденсаторной батареи1 емкостью 301.мкф, Хс =106 Ом на.одну фазу для компенсированного двигателя-мощностью 55 кВт, составляет
Разрядный ток такой конденсаторной батареи составляет. 9Д А, что= является , опасным для жизни человека. Поэтому при испытаниях и, технических обслуживаниях асинхронных двигателей должны выполнятся дополнительные мероприятия безопасной работы.
Мероприятия безопасной работы прш испытаниях электрической прочности изоляции компенсированных двигателей. На; этапе1 изготовления новых или реконструкции традиционных двигателей на компенсированные необходимо соблюдать следующие меры безопасности.
Мероприятия безопасной работы при испытаниях изоляции после сборки компенсированного двигателя. После сборки двигателей они должны быть оснащены рым-болтами, технологической картой и транспортированы на контрольно-испытательный стенд (КИС) - специально оборудованное место, где двигатели испытываются методом подключения в электросеть при холостом, ходе и при работе с нагрузкой.
Перед подключением двигателя в электросеть на номинальное напряжение необходимо измерить сопротивление изоляции.двигателя с помощью мегомметра на напряжение 2500 В.
Методика и меры безопасного измерения сопротивления изоляции двигателя аналогичны описанным выше.
Для испытания двигателя при холостом ходе выполнить следующие действия. 1; Проверить состояние клеммной плиты,, выводов, начал и концов обмоток статора, надежность их присоединения к токопроводящим шпилькам (винтам, болтам). Закрепить двигатель болтами к плите испытательного стенда. Провернуть рукой.вал двигателя. 2. Проверить правильность-выводов и их маркировку. 3. На клеммной плите собрать схему рабочей обмотки статора — схему «Y» или «А». Фазы компенсационной обмотки оставить разомкнутой. 4. На рабочую обмотку статора подать трехфазное симметричное напряжение. 159 5. Измерить фазные токи холостого хода и записать их значения в технологическую карту двигателя. 6: С помощью вольтметра с номинальным напряжением 1000 В измерить напряжение на каждой фазе компенсационной обмотки и записать их значения в технологическую карту двигателя. При измерении напряжений соблюдать меры безопасной работы с вольтметром, проявлять осторожность и внимательность около вращающегося вала двигателя.
