Наукова періодика України Naukovyi visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu


Середа О. Г. 
Захист асинхронних електродвигунів від струмів перевантаження з урахуванням нелінійних спотворень фазних струмів / О. Г. Середа // Науковий вісник Національного гірничого університету. - 2015. - № 2. - С. 90-96. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nvngu_2015_2_16
Доведено необхідність безпосереднього контролю температури обмотки асинхронних електродвигунів. Шляхом аналізу екстремальних значень миттєвої потужності, що споживається електродвигуном у початковий момент часу після пуску, здійснюється контроль над температурним режимом електродвигунів, що працюють у повторно-короткочасному режимі. Надано теоретичне обгрунтування можливості одержання інформації про параметри електричного кола у перехідному режимі зміни струму збурення, зокрема, визначення температури асинхронних електродвигунів шляхом контролю за зміною активного опору обмотки. Розроблено алгоритм функціонування мікропроцесорного пристрою захисту асинхронних електродвигунів, що працюють у повторно-короткочасному режимі, від неприпустимого перегріву обмоток.Мета роботи - теоретичне обгрунтування, розробка та реалізація у вигляді алгоритму функціонування мікропроцесорного пристрою способу теплового захисту асинхронних електродвигунів від струмів перевантаження з урахуванням нелінійних спотворень фазних струмів. Для вирішення поставленого завдання використано теорію розкладання аналогових сигналів, що є складними гармонічними коливаннями, на елементарні гармонійні складові, які утворюють спектр коливань, з метою порівняння їх властивостей, шляхом застосування теорії дискретних сигналів і систем, а також методів спектрального аналізу та фільтрації дискретних сигналів. Універсальність гармонійного аналізу полягає в тому, що будь-який періодичний сигнал можна синтезувати з гармонійних коливань з певними амплітудами, частотами та початковими фазами. Розроблено математичну модель визначення гармонійного складу фазних струмів мереж електропостачання з ізольованою нейтраллю та з нелінійними видами навантажень і, як наслідок, зі спотворенням синусоїдальної форми зміни фазних струмів, шляхом множення аналогових залежностей струму в часі на гратчасту дельта-функцію з різними інтервалами дискретизації. Застосування простих і широко використовуваних у пристроях релейного захисту, зокрема в мікропроцесорних розчіплювачах автоматичних вимикачів, математичних операцій інтегрування квадратів миттєвих значень струму надає можливість найбільш гармонійно поєднуватись з математичним апаратом побудови інших видів мережевих захистів. Доведено необхідність підвищення чутливості теплового захисту асинхронних електродвигунів від струмів перевантаження з урахуванням нелінійних спотворень фазних струмів. Шляхом гармонійного аналізу нелінійних спотворень фазних струмів забезпечується підвищення надійності захисту електродвигунів за рахунок урахування вищих гармонійних складових у фазних струмах, а саме п'ятої гармоніки струму, що призводить до додаткових втрат і нагрівання обмоток електричних двигунів. У цьому випадку використовується максимально простий і широко застосовуваний у релейному захисті математичний апарат визначення середньоквадратичних значень струмів найбільш значущих вищих гармонік. Теоретично досліджено можливість розширення переліку реалізованих захистів у розчіплювачах автоматичних вимикачів на основі результатів цифрової обробки сигналів від датчиків струму шляхом гармонійного аналізу спектра фазних струмів за наявності нелінійних спотворень. Запропоновано нове технічне рішення, що надає мождивість в режимі ковзного моніторингу сформувати час спрацьовування автоматичних вимикачів для надійного захисту асинхронних електродвигунів від струмів перевантаження з урахуванням нелінійних спотворень фазних струмів.Мета роботи - теоретичне обгрунтування, розробка та реалізація у вигляді алгоритму функціонування мікропроцесорного пристрою способу теплового захисту асинхронних електродвигунів (АЕД) від струмів перевантаження з урахуванням нелінійних спотворень фазних струмів (ФС). Для вирішення поставленого завдання використано теорію розкладання аналогових сигналів, що є складними гармонійними коливаннями, на елементарні гармонійні складові, що утворюють спектр коливань, з метою порівняння їх властивостей, шляхом застосування теорії дискретних сигналів і систем, а також методів спектрального аналізу та фільтрації дискретних сигналів. Універсальність гармонійного аналізу полягає в тому, що будь-який періодичний сигнал можна синтезувати з гармонійних коливань з певними амплітудами, частотами та початковими фазами. Розроблено математичну модель визначення гармонійного складу ФС мереж електропостачання з ізольованою нейтраллю та нелінійними видами навантажень і, як наслідок, зі спотворенням синусоїдальної форми зміни ФС, шляхом множення аналогових залежностей струму в часі на гратчасту дельта-функцію з різними інтервалами дискретизації. Застосування простих і широко використовуваних у пристроях релейного захисту, зокрема в мікропроцесорних розчіплювачах автоматичних вимикачів, математичних операцій інтегрування квадратів миттєвих значень струму гармонійно поєднується з математичним апаратом побудови інших видів мережевих захистів. Доведено необхідність підвищення чутливості теплового захисту АЕД від струмів перевантаження з урахуванням нелінійних спотворень ФС. Шляхом гармонійного аналізу нелінійних спотворень ФС забезпечується підвищення надійності захисту електродвигунів за рахунок урахування вищих гармонійних складових у ФС, а саме п'ятої гармоніки струму, що призводить до додаткових втрат і нагрівання обмоток електричних двигунів. При цьому використовується максимально простий і широко застосовуваний у релейному захисті математичний апарат визначення середньоквадратичних значень струмів найбільш значущих вищих гармонік. Теоретично досліджено можливість розширення переліку реалізованих захистів у розчіплювачах автоматичних вимикачів на підставі результатів цифрової обробки сигналів від датчиків струму шляхом гармонійного аналізу спектра фазних струмів за наявності нелінійних спотворень. Запропоновано нове технічне рішення, що надає можливість в режимі ковзного моніторингу сформувати час спрацьовування автоматичних вимикачів для надійного захисту АЕД від струмів перевантаження з урахуванням нелінійних спотворень ФС.Мета роботи - теоретичне обгрунтування, розробка та реалізація у вигляді алгоритму функціонування мікропроцесорного пристрою способу захисту асинхронних електродвигунів (АЕД) від струмів перевантаження з безпосереднім контролем температури обмотки в момент пуску. Для вирішення поставленого завдання використано теорію електромагнітних перехідних процесів в електричних колах. Розроблено математичну модель зміни миттєвої потужності, що споживається АЕД у перехідному режимі пуску, в якій застосування простих і широко використовуваних у пристроях релейного захисту, зокрема в мікропроцесорних розчіплювачах автоматичних вимикачів, математичних операцій інтегрування квадратів миттєвих значень струму надає можливість найбільш гармонійно поєднуватись з математичним апаратом побудови інших видів мережевих захистів. Доведено необхідність безпосереднього контролю температури обмотки АЕД. Шляхом аналізу екстремальних значень миттєвої потужності, що споживається електродвигуном у початковий момент часу після пуску, здійснюється контроль над температурним режимом електродвигунів, що працюють у повторно-короткочасному режимі роботи. Теоретично досліджено можливість одержання інформації щодо параметрів електричного кола в перехідному режимі зміни струму збурення, зокрема визначення температури АЕД шляхом контролю за зміною активного опору обмотки. Теоретично обгрунтовано вдосконалений метод теплового захисту АЕД за струмів перевантаження шляхом безпосереднього визначення температури нагрівання обмоток статора. Розроблено алгоритм функціонування мікропроцесорного пристрою захисту АЕД, що працюють у повторно-короткочасному режимі, від неприпустимого перегрівання обмоток за струмів перевантаження.
  Повний текст PDF - 519.406 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

Цитованість авторів публікації:
  • Середа О.

  • Бібліографічний опис для цитування:

    Середа О. Г. Захист асинхронних електродвигунів від струмів перевантаження з урахуванням нелінійних спотворень фазних струмів / О. Г. Середа // Науковий вісник Національного гірничого університету. - 2015. - № 2. - С. 90-96. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nvngu_2015_2_16.

      Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"
     
    Відділ інформаційно-комунікаційних технологій
    Пам`ятка користувача

    Всі права захищені © Національна бібліотека України імені В. І. Вернадського