УДК 621.313.333

ФОРМУВАННЯ КРИТЕРІЮ ВИЗНАЧЕННЯ ЕФЕКТУ ВІД УРАХУВАННЯ КВАЗИСТАТИКИ

        Проведена робота з дослідження, аналізу й оптимізації квазістатичних режимів показала, що оптимальне проектування АД з урахуванням реального режиму роботи забезпечує можливість підвищення енергоефективності електроприводів [1, 2, 3]. Безумовно, виникає питання, у якому випадку необхідно враховувати квазістатичні режими, і який ефект буде при цьому. З цією метою сформовано критерій визначення напружених квазістатичних режимів електромеханічних систем (ЕМС) на базі асинхронних двигунів (АД). У загальному випадку квазіусталений режим АД при періодичному моменті опору визначається наявністю електромагнітного і електромеханічного перехідних процесів, характер яких залежить від параметрів як саме АД, так і навантаження. Як критерій, що визначає напружені квазістатичні режими, які пов'язані зі значними (резонансними) пульсаціями електромагнітного моменту, приймаємо співвідношення електромеханічної та електромагнітної постійних T_MK/T_E, позначивши його k₁. Від співвідношення цих постійних залежить якісна картина перехідного процесу. У самому несприятливому (крайньому) випадку можливий резонанс, при якому величина електромагнітного моменту може істотно перевищити величину моменту опору, що призводить до перегрівання обмоток, підвищених вібрацій, до виходу з ладу двигуна. При відсутності резонансу виконується умова k₁>2. Повна величина співвідношення k₁ може бути отримана зміною параметрів АД й системи в цілому: моменту інерції привода J, числа пар полюсів двигуна p, критичного ковзання s_K, критичного моменту M_K. Істотний прояв електромагнітного перехідного процесу, коли резонансні явища найнебезпечніші, спостерігаються при малих значеннях активного опору ротора (критичного ковзання) або для малого моменту інерції при підвищених значеннях частоти змушених коливань.
        За допомогою даного критерію проведений аналіз серійних трифазних АД, спроектованих на різні синхронні швидкості, за ознаками доцільності врахування квазістатичного характеру робочого режиму при оптимальному проектуванні ЕМС. Для двополюсних двигунів найбільший інтерес за критерієм напружених квазістатичних режимів представляють двигуни малої потужності (120 та 250 Вт) з малими моментами інерції і великими активними опорами статора. Для чотири- і шестиполюсних двигунів область напружених квазістатичних режимів збігається з областю дослідження: від 60 Вт до 11кВт, за винятком двигуна потужністю 120 Вт для p=2 і двигунів потужністю 180 і 250 Вт для p=3, де k₁>2. Отриманий результат дає змогу визначити область пошуку резервів поліпшення техніко-економічних характеристик АД.


        1. Бібік О.В. Аналіз квазістатичних режимів асинхронного електропривода з метою підвищення його енергоефективності // Пр. Ін-ту електродинаміки НАН України: Зб. наук. пр. – К.: ІЕД НАНУ. – 2007. – № 1(16). – С. 119–120.
        2. Бібік О.В., Попович О.М. Підвищення енергоефективності асинхронного електроприводу в квазістатичних режимах роботи // Електротехніка і Електромеханіка. – 2007. – № 3.– С. 12–14.
        3. Попович О.М., Бибик О.В., Шуруб Ю.В., Шуруб В.А., Вербовий А.П. Енерго- та ресурсозбереження завдяки раціональному конструюванню, проектуванню та експлуатації асинхронних електромеханічних перетворювачів енергії та електромеханічних систем на їх базі // Пр. Ін-ту електродинаміки НАН України: Зб. наук. пр. – К.: ІЕД НАНУ. – 2007. – №1(16). – С.109–115.
        4. Попович О.М., Бібік О.В., Оноприч В.П., Головань І.В., Маслюк В.А. Вплив матеріалу магнітопроводу на робочі характеристики асинхронних двигунів при зміни частоти живлення // Проблеми підвищення ефективності електромеханічних перетворювачів в електроенергетичних системах: Мат. наук.-техн. конф., Севастополь: Вид-во СевНТУ, 2007 р. – С.44–45.