УДК 621.316

К ВОПРОСУ О ВЛИЯНИИ ВЫСШИХ ГАРМОНИК НА ПАРАМЕТРЫ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА

Шклярский Андрей Ярославович
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»
канд. тех. наук, ассистент кафедры электротехники, электроэнергетики,электромеханики

Аннотация
В статье приводится исследование имитационной модели асинхронного двигателя, на основе которого определены зависимости параметров его схемы замещения от частоты высших гармоник в электрической сети.

Ключевые слова: асинхронный двигатель, Высшие гармоники, искажения напряжения, схема замещения


THE HIGHER HARMONIC INFLUENCE ON THE EQUIVALENT CIRCUIT PARAMETERS OF ELECTROMECHANICAL COMPLEX

Shklyarskiy Andrey Yaroslavovich
National mineral resources university (university of mines)
Assistant of the Electrotechnical, electroenergtic, electromechanic department

Abstract
The article presents a study of the induction motor simulation model. Based on the frequency of the higher harmonics in the electrical network parameters of the motor equivalent circuit are determined.

Keywords: asynchronous motor, equivalent circuit, Higher harmonics, voltage distortion


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Шклярский А.Я. К вопросу о влиянии высших гармоник на параметры схемы замещения элементов электротехнического комплекса // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 4. Ч. 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/04/52674 (дата обращения: 29.09.2017).

В связи с повсеместным наличием искажений в питающем напряжении элементы схемы замещения следует представлять с учетом действия на них высших гармоник. Зависимость параметров элементов электротехнического комплекса предприятия от частоты широко и неоднозначно представлено в литературе[1-4].

В работе представлены результаты теоретических исследований, на основе которых авторы предлагают свою интерпретацию схемы замещения асинхронного двигателя (АД), как наиболее часто встречающегося вида нагрузки. В основе схемы замещения положен ее классический вид в однофазном исполнении, применяемый при расчетах режимов работы электрической сети (рисунок 1).

Рисунок 1. Схема замещения АД

Для определения параметров схемы замещения АД с учетом высших гармоник (ВГ) была сформирована модель, включающая нагружаемый постоянным моментом двигатель. Модель представлена на рисунке 2.


Рисунок 2. Модель комплекса с АД

Источник несинусоидального напряжения моделируется путем последовательного соединения источников синусоидального напряжения на разных частотах. Спектр несинусоидального напряжения принят стандартным[5]. Нагрузка двигателя моделируется путем подачи на вход блока АД постоянного сигнала с блока Constant, соответствующего нагружающему моменту.
В блоке обработки данных вычисляются значения активной и реактивной мощности и затем активного и реактивного сопротивлений на каждой гармонике по формулам:

где  - соответственно напряжение, реактивная и активная мощности на i-ой гармонике.
Параметры имитационной модели приняты следующие:

Результатом расчетов режимов, полученных на компьютерной модели, являются зависимости от частоты активного и реактивного сопротивлений АД в относительных единицах, где за базисные были приняты соответствующие значения сопротивлений на первой гармонике. 
Для примера на рисунках 3 и 4 представлены зависимости и  от частоты при номинальной нагрузке двигателя:


Рисунок 3. Зависимость активного сопротивления АД от частоты при нагрузке, равной номинальной

Рисунок 4. Зависимость индуктивного сопротивления АД от частоты при нагрузке , равной номинальной

На основе анализа полученных результатов было установлено, что:Значения активного и индуктивного сопротивлений в виде их параллельного соединения, представляющего схему замещения АД, нелинейны по отношению к частоте питающего напряжения и различны в зависимости от загрузки двигателя;
Значения активного и индуктивного сопротивлений АД в относительных единицах для различной его номинальной мощности совпадают, а значит можно предположить, что распространение полученных зависимостей на все асинхронные двигатели будет справедливо.


Библиографический список
  1. Жежеленко, И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. – 4-е изд., перераб. и доп. – М: Энергоатомиздат, 2000. – 331 с.
  2. Курбацкий, В.Г. Распределение коэффициента несинусоидальности по отдельным нелинейным потребителям энергосистем / Курбацкий В.Г., Яременко В.Н. // Промышленная энергетика. – 1989. – №6. – С.15-19.
  3. Кудрин, Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. – М: Интермет Инжиниринг, 2006. – 669 с.
  4. Скамьин, А.Н. Способы уменьшения влияния высших гармоник на работу электрооборудования / Я.Э.Шклярский, А.Н.Скамьин // Записки Горного института. РИЦ СПГГИ (ТУ). СПб. – 2011. – Том 189. – С.121-124.
  5. Скамьин, А.Н. Уменьшение влияния высших гармоник на работу электротехнического комплекса горного предприятия / Я.Э.Шклярский, Д.А.Ситников, А.Н.Скамьин // Записки Горного Института. РИЦ СПГГИ (ТУ). СПб. – 2008. – Т. 178. – С.162-165.


Все статьи автора «Шклярский Андрей Ярославович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: