Научная статья на тему 'Способ защиты двигателей от несостоявшихся пусков'

Способ защиты двигателей от несостоявшихся пусков Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
58
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ / НАДЕЖНОСТЬ / ЗАЩИТА / ELECTRIC MOTOR / RELIABILITY / PROTECTION

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Минаков В. Ф., Минакова Т. Е.

Показана отличительная особенность электромагнитных параметров пусковых режимов электрических двигателей переменного тока, состоящая в возникновении субгармонических составляющих токов статора. На основе их выделения предложен способ токовой защиты электродвигателей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Минаков В. Ф., Минакова Т. Е.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

WAY OF PROTECTION OF ENGINES FROM CANCELLED START-UP

Distinctive feature of electromagnetic parameters of starting modes of electric motors of the alternating current, consisting in emergence of subharmonic components of currents of a stator is proved. On the basis of their allocation the way of current protection of electric motors is offered.

Текст научной работы на тему «Способ защиты двигателей от несостоявшихся пусков»

Пищевая ценность хлебобулочных изделий определяется содержанием в них необходимых организму человека пищевых веществ, в первую очередь, белков, незаменимых аминокислот, пищевых волокон, витаминов, минеральных веществ, а также биологической и энергетической ценностью. Показатели пищевой ценности разработанного изделия в сравнении с другими видами хлеба приведены в табл. 2. В сбивном хлебе «Нутелло Лайф» повышено содержание белка и пищевых волокон, уменьшено содержание усвояемых углеводов. Кроме того, в несколько раз увеличено содержание микронутриентов: минеральных веществ и витаминов.

Таблица 2 - Показатели пищевой ценности хлебобулочных изделий

Наименование показателя Хлеб сбивной «Нутелло Лайф» из муки цельносмолотого нута Хлеб сбивной «Авангард» из муки цельно-смолотого зерна пшеницы Хлеб белый из муки пшеничной первого сорта

Содержание пищевых веществ, %:

белка

жира 9,4 6,9 7,9

углеводов усвояемых 3,1 1,3 0,9

пищевых волокон 28,0 34,7 51,7

6,7 6,3 3,3

Биологическая ценность, % 79,3 74,4 45,5

Энергетическая ценность 100 г хлеба, ккал (кДж) 164 (683) 169 (704) 246 (1031)

Таким образом, сбивной хлеб «Нутелло Лайф» характеризуется повышенной пищевой и биологической ценностью и может быть рекомендован для массового потребления с целью обогащения пищевого рациона белком, пищевыми волокнами и микронутриентами.

Литература

1. Магомедов Г.О. Влияние дезинтеграционно-волнового помола на фракционный и аминокислотный состав белков нута / Г.О. Магомедов, М.К. Садыгова, С.И. Лукина, В.Ю. Кустов // Вестник ВГуИт. - 2013. - № 1. - С. 94-97.

2. Магомедов Г.О. Использование муки из цельносмолотого нута в технологии сбивного хлеба / Г.О. Магомедов, С.И. Лукина, М.К. Садыгова, Н.Е. Реброва // Хлебопродукты. - 2013. - № 11. - С. 42-43.

3. Магомедов Г.О. Научные и практические основы технологии сбивных хлебобулочных изделий / Г.О. Магомедов, Е.И. Пономарева. - Воронеж: ВГТА, 2010. - 248 с.

Минаков В.Ф. \ Минакова Т.Е. 2

1 Доктор технических наук, профессор, Санкт-Петербургский государственный экономический университет, 2 кандидат технических наук, доцент, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ОТ НЕСОСТОЯВШИХСЯ ПУСКОВ

Аннотация

Показана отличительная особенность электромагнитных параметров пусковых режимов электрических двигателей переменного тока, состоящая в возникновении субгармонических составляющих токов статора. На основе их выделения предложен способ токовой защиты электродвигателей.

Ключевые слова: электрический двигатель, надежность, защита.

Minakov V.F. 1, Minakova T.E. 2

1 Doctor of technical science, professor, St. Petersburg State University of economics, 2 PhD of technical science, associate professor,

National Mineral Resources University

WAY OF PROTECTION OF ENGINES FROM CANCELLED START-UP

Abstract

Distinctive feature of electromagnetic parameters of starting modes of electric motors of the alternating current, consisting in emergence of subharmonic components of currents of a stator is proved. On the basis of their allocation the way of current protection of electric motors is offered.

Keywords: electric motor, reliability, protection.

Наработка на отказ парка трехфазных электродвигателей до настоящего времени остается невысокой [1 - 6]. Ограничение ресурса работы электродвигателей обусловлено отклонением условий работы от номинальных [7]. Одним из наиболее тяжелых режимов, приводящих к ускоренному износу электродвигателей, является несостоявшийся пуск.

Низкое быстродействие используемых защит от несостоявшегося пуска обусловливает актуальность проведения работ по выявлению эффективного признака, характеризующего указанный режим.

Предлагается электромагнитный способ идентификации разворота ротора, основанный на следующих физических процессах при пуске асинхронной машины, отличных от работы машины с заторможенным ротором [8]. Разворот ротора, то есть его ненулевая частота вращения, обусловливает генераторную составляющую электродвижущей силы (ЭДС), а под ее воздействием - токов в контурах статора и ротора машины. Важно, что при пуске двигателя, ввиду его подключения к сети при затухших потокосцеплениях, возникают апериодические составляющие обобщенных векторов токов и потокосцеплений, а их произведения на круговую частоту вращения ротора, то есть генераторные ЭДС, имеют субгармонический характер, так как синхронны изменению положения ротора при вращении относительно обобщенного вектора апериодического потокосцепления. При неподвижном роторе электродвигателя субгармонические составляющие токов отсутствуют.

Субгармонические токи статора электродвигателя, следовательно, являются надежным электромагнитным признаком разворота ротора и могут быть использованы для целей защиты асинхронных и синхронных машин. Авторский способ защиты электродвигателей от аварийных и анормальных режимов основан на использовании следующей последовательности действий:

- выделении апериодической и субгармонической составляющих в токе статора как разности амплитудных значений положительных и отрицательных;

- отстройке от апериодических составляющих токов статора временем запрета ускоренного срабатывания защиты в течение первых 120 мс после повышения тока до уровня пускового;

- сохранении информации о знаке разности амплитудных значений положительных и отрицательных полуволн и сравнении данного знака со знаком каждого последующего периода тока;

- разрешении ускоренного отключения электродвигателя через 120 мс при условии сохранения знака разности амплитудных значений положительных и отрицательных полуволн тока, либо запрете при изменении знака.

106

Выдержка времени в 120 мс выбрана из условия превышения субгармоническими составляющими тока статора над апериодическими. Выдержка соответствует наибольшим электромагнитным постоянным времени двигателей большой мощности. Но так как большего быстродействия при пусковых токах не требуется [9 - 11], она сохраняется и при малой мощности.

Достоинствами защиты электродвигателей от несостоявшихся пусков по субгармоническим электромагнитным параметрам двигателей являются высокая надежность, обусловленная отсутствием механических подвижных тахометрических элементов в их составе, а также повышенное быстродействие: время срабатывания составляет 120 мс.

Литература

1. Минакова Т. Е., Минаков В. Ф. Параллельная работа кабельной и воздушной линий электропередачи // Международный научно-исследовательский журнал = Research Journal of International Studies. - 2013. - № 11-1 (18). - С. 113-114.

2. Минакова Т. Е., Минаков В. Ф. Энергосбережение - мультипликатор эффективности экономики // Международный научно-исследовательский журнал = Research Journal of International Studies. - 2013. - № 11-2 (18). - С. 60-61.

3. Минакова Т. Е. Оценка потенциала энергосбережения в общественном воспроизводстве // Экономика, статистика и информатика. Вестник УМО. - 2013. - № 3. - С. 127-129.

4. Минакова Т. Е., Минаков В. Ф. Синергия энергосбережения при высокой добавленной стоимости продукции // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 4. - С. 26.

5. Минаков В. Ф., Минакова Т. Е. Математическая модель кумулятивного эффекта энергосбережения // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. - 2013. - № 1. - С. 197-199.

6. Минаков В. Ф., Минакова Т. Е. Исследование динамики производства электроэнергии региона // Вестник СевероКавказского государственного технического университета. - 2005. - № 4. - С. 74-77.

7. Минакова Т. Е. Многофакторное прогнозирование срока службы трехфазных асинхронных электродвигателей 0,4 кВ по эксплуатационным параметрам: автореф. дисс. ... к.т.н. - Ставрополь. - 2002. - 27 с.

8. Минаков В. Ф., Минакова Т. Е. Способ быстродействующей защиты электродвигателей от несостоявшихся пусков // Альманах современной науки и образования. Тамбов: Грамота. - 2013. - № 9 (76). - С. 113-115.

9. Минаков В. Ф., Минакова Т. Е. Модернизация региональных информационных ресурсов в облачные платформы и сервисы // Международный научно-исследовательский журнал = Research Journal of International Studies. - 2013. - № 10-3 (17). -С. 56-57.

10. Минакова Т. Е., Минаков В. Ф. Интеграция средств защиты электродвигателей сельскохозяйственного производства // Научное обозрение. - 2013. № 10. - С. 172-176.

11. Минакова Т. Е., Минаков В. Ф. Блочная структура средств релейной защиты и автоматики // Альманах современной науки и образования. Тамбов: Грамота. - 2013. - № 10 (77). - С. 114-116.

Минаков В.Ф. \ Минакова Т.Е. 2

1 Доктор технических наук, профессор, Санкт-Петербургский государственный экономический университет, 2 кандидат технических наук, доцент, Национальный минерально-сырьевой университет «Г орный» ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ ТРАНСФОРМАТОРА ТОКА

Аннотация

Исследованы токовые погрешности трансформаторов тока при отклонении формы тока от синусоидальной. Выполнено сопоставление с погрешностью работы трансформаторов тока при синусоидальной форме тока.

Ключевые слова: трансформатор тока, погрешность, модель.

Minakov V.F. 1, Minakova T.E. 2

1 Doctor of technical science, professor, St. Petersburg State University of economics, 2 PhD of technical science, associate professor,

National Mineral Resources University

RESEARCH OF ERRORS OF THE CURRENT TRANSFORMER

Abstract

Current errors of transformers of current are investigated at a deviation of a form of current from the sinusoidal. Comparison with a margin error operation of transformers of current is executed at a sinusoidal form of current.

Keywords: current transformer, error, model.

Современные энергосберегающие системы [1, 2, 3, 4] требуют использования электрического привода с глубоким регулированием частоты вращения и безударными пусками. Такие режимы обеспечиваются средствами вентильного преобразования частоты. Однако в режимах переменной частоты и трапецеидальной форме токов усложняется трансформация последних.

Разработана математическая модель трансформатора тока (ТТ):

io i1 + 12 p

H=i •W/l

o 2 c

Ц d = dB/dH Mm =Vj ■ ■ Q/lc ,

di2p/dt = ~(MTTd • di1 /dt + *2p • R2 )/(L 2 + MTTd )

h’ l2p> lo „„ „

1де A - токи 11: первичный, вторичный, приведенный к первичной цепи, намагничивания;

B, H, ц d ,Q , lC ,W. ,MTTd ,L. ,R.

a C 2 1 la 2 2 - магнитная индукция, напряженность, проницаемость, сечение,

сечение, длина средней линии магнитопровода, число витков, взаимная индуктивность, индуктивность и активное сопротивление вторичной обмотки ТТ.

Алгоритм и программа расчета переходных и установившихся режимов ТТ на основе такой модели позволяет задавать первичный ток произвольной формы, причем в виде дискретного набора данных для любых моментов времени. Выполнены исследования характеристик работы в цепи синхронной машины при частотно-тиристорном пуске, связывающее погрешность ТТ

с величиной обобщенного параметра

A

z:

107

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.