Permissible Voltage Asymmetry for Asynchronous Motor Control in Non-Nominal Operating Situations
DOI:
https://doi.org/10.31150/ajshr.v3i9.1468Keywords:
permissible voltage asymmetry, asynchronous machine, asymmetry coefficient, reverse phase sequence, angular velocity, degree of loadingAbstract
The article is dedicated to the development of methods for theoretical substantiation of the permissible supply voltage asymmetry coefficient for an asynchronous electric motor operating in the steady-state under non-nominal operating conditions. The core of the technique lies in the fact that the heat loss power of the electric motor operating in the steady-state with the actual: load/utilization level, asymmetry degree, and supply voltage is calculated. The calculation is carried out using an L-shaped equivalent circuit of the electric motor, which is connected separately to the voltage components of the forward and inverse phase sequences with the subsequent imposition of the calculation results produced by the algorithm proposed by the authors and developed based on the program in the MathCAD system for each of the components. Provided that we predetermine the motor torque under-voltage u, the degree of asymmetry of voltage k and angular velocity ω – М(u,k,ω); the moment of resistance as a function of the degree of load z and angular velocity ω – Мс(z,ω); and the steady angle speed ωy(z,k) by numerically solving the equation М(u,k,ω) – Мс(z,ω) = 0. Then, we find the power of heat loss ∆Ру(u,z,k) for this angular velocity.
References
Abubakirov A B, Tanatarov R J, Kurbaniyazov T U, and Kuatova Sh B 2021 Intellectual Grid Modulation and Monitoring Turkish Journal of Computer and Mathematics Education 12(2) 1054-8.
AB Abubakirov, RJ Tanatarov, TU Kurbaniyazov, Sh B Kuatova 2021 ACADEMICIA: An International Multidisciplinary Research Journal 11// Application of automatic control and electricity measurement system in traction power supply system/ 180-186 pages.
AB Abubakirov, QM Najmatdinov, TU Kurbaniyazov, Sh B Kuatova 2021 ACADEMICIA: An International Multidisciplinary Research Journal 11 //Sensor characteristics monitoring and control of single and three-phase currents in electric networks/ 2282-2287 pages
Данилов И.Н. Защита электродвигателей от аварийных режимов работы (Protection of electric motors from emergency operation) // Техника в сельском хозяйстве (Agricultural machinery). – 1988. – No.2. – рp. 19-22. (In Russian).
Соркинд M. Асинхронные электродвигатели 0,4 кВ (Asynchronous electric motors 0,4). Аварийные режимы работы. ООО “Новатек-Электро” (Emergency operating modes LLC Novatek-Electro). St. Petersburg. http://nevs.elteh.ru/arh2005/32/15php. (In Russian)
Мартыненко И.И. Допустимая мощность электродвигателей при асимметрии напряжений (Permissible motor power with voltage asymmetry). Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства (The mechanization and electrification of socialist agriculture). – 1957. – No.4. – рp. 21-23. (In Russian).
Куренный Э.Г., Дмитриева Е.Д., Лютый А.П., Сидоренко О.А.. Оценка и нормирование несимметрии напряжений в системах электроснабжения общего назначения (Assessment and Standardization of Voltage Unbalance in General-Purpose Power Supply Systems). Электричество. Национальный исследовательский университет “МЭИ” (Москва). (Electricity. National Research University MPEI (Moscow)). – No.4. – 2008. – рр. 18-27. (In Russian).
Novozhilov N.G. Digital algorithm for fast detecting and identifying the asymmetry of voltages in three-phase electric grids of mechanical engineering facilities / N.G. Novozhilov, O.B. Shonin, S.B. Kryltcov // IOP: Materials Science and Engineering. – 2017. – V.177. – pp. 253-258.
М.П. Костенко, Л.М. Пиотровский. Электрические машины, часть II (Electric cars, part II). Госэнергоиздат, Москва-Ленинград (Electric cars, part II. Gosenergoizdat, Moscow-Leningrad), 1958. – 29 p. (In Russian).
Колесов Л.В., Карпов В.Н., Косоухов Ф.Д., Меркучев Д.А., Цупак А.В. Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и электроустановок (Electrical equipment and automation of agricultural units and electrical installations). „Колос” (Ленингр. отд-ние) („Kolos” Leningrad department). – 1974. – pp. 255- 258. (In Russian).
Петько В.Г. А.с. 1069056. Устройство для защиты электроустановки от неправильного чередования фаз и асимметрии фазных напряжений (Device for protecting electrical installations from incorrect phase rotation and phase voltage asymmetry). Заявитель и патентообладатель - ФГОУ ВПО ОГАУ (Applicant and patent holder Orenburg State Agrarian University); published. 23.01.84. – No.3. – pр. 1-4. (In Russian).
Петько В.Г., Садчиков А.В. Патент 2220488 C2. Российская Федерация. Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от асимметрии питающего напряжения [Текст] (Device for protecting three-phase motor against supply voltage unbalance); Заявитель и патентообладатель - ФГОУ ВПО ОГАУ (Applicant and patent holder Orenburg State Agrarian University). 27.06.2003. – рp. 1-4. (In Russian).
Петько В.Г., Рахимжанова И.А. Устройство защиты электроприводов сельскохозяйственного назначения от асимметрии напряжения (The device for protection of agricultural electric drivers against voltage asymmetry). Известия Оренбургского ГАУ (Izvestia Orenburg State Agrarian University). – 2017. – No.2. – pp. 88-92. (In Russian).
Петров А.С., Петько В.Г., Шахов В.А., Асманкин Е.М., Ушаков Ю.А. Режимные параметры асинхронного электродвигателя при асимметрии напряжения (Mode Parameters of an Asynchronous Motor with Voltage Asymmetry). Достижения науки и техники АПК (Achievements of science and technology of agribusiness). – 2017. – Т 31. No.8. – pр. 68-73. (In Russian).
Петько В.Г., Петров А.С. Параметры установившегося режима асинхронного электродвигателя при асимметрии питающего напряжения в сельской электрической сети (Parameters of the established regime of the asynchronous electric motor with the asymmetry of the supply voltage in the rural electric grid). Известия Оренбургского ГАУ (Izvestia Orenburg State Agrarian University). – 2018. – No.72. – pр. 218-222. (In Russian).
Ключев В.И. Теория электропривода: Учеб. для вузов. – 2-е изд. перераб. и доп. (Theory electric drive) – М. Энергоатомиздат (М.: Energoatomizdat). – 2001. – 704 p. (In Russian)
Г.И. Назаров, Н.П. Олейник, А.П. Фоменков, И.М. Юровский. Электропривод и применение электрической энергии в сельском хозяйстве. Издание 2-е переработанное и дополненное (Electric drive and application of electric energy in agriculture 2nd Edition). Москва, “КОЛОС” (Moscow “KOLOS”). – 1972. – рp. 18-19. (In Russian).
А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Соболенская. Асинхронные двигатели 4Ф: Справочник (Asynchronous Motors: Reference). – М. Энергоиздат, (М. Energoatomizdat). – 1982. – P.504. (In Russian).
