energyЭнергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations1029-74482414-0341BNTUenergy-895Research ArticleЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКАELECTRICAL POWER ENGINEERINGОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫASCERTAINMENT OF THE EQUIVALENT CIRCUIT PARAMETERS OF THE ASYNCHRONOUS MACHINEСафарянВ. С.SafaryanV. S.

Адрес для переписки: Сафарян Виталий Сафарович ЗАО «Научно-исследовательский институт энергетики» просп. Мясникян, д. 5/1, 0025, г. Ереван, Республика Армения Тел.: +374 10 55-96-59 sevakgevotgyan@yandex.ru

Address for correspondence: Safaryan Vitaliy S. Research Studies Institute of Power Engineering Myasnikyan prosp., 5/1, 0025, Erevan, Republic of Armenia Tel.: +374 10 55-96-59 sevakgevotgyan@yandex.ru

sevakgevotgyan@yandex.ruГеворгянС. Г.GevorgyanS. G.sevakgevotgyan@yandex.ruНаучно-исследовательский институт энергетики, ЕреванАрменияResearch Studies Institute of Power Engineering, ErevanArmenia201530122015062034Copyright © Сафарян В.С., Геворгян С.Г., 20152015Сафарян В.С., Геворгян С.Г.Safaryan V.S., Gevorgyan S.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://energy.bntu.by/jour/article/view/895

Рассматривается вопрос определения параметров схемы замещения асинхронной машины экспериментальным и аналитическим путем с использованием справочных данных. Исследование переходных процессов асинхронных машин требует наличия параметров схемы замещения (активные сопротивления, индуктивности и взаимная индуктивность контуров статора и ротора), с помощью которых формируется математическая модель переходного процесса. В справочниках не приводятся эти параметры, вместо них даны номинальные параметры (активная мощность, напряжение, скольжение, коэффициент полезного действия и коэффициент мощности), а также отношение пусковых и номинальных токов и моментов. В известных работах по определению параметров схем замещения асинхронной машины задачи до конца не решены или решены с допущениями. В статье даны экспериментальное и аналитическое определения параметров схемы замещения асинхронной машины. Экспериментальное определение основано на результатах двух измерений, а при аналитическом задача сводится к решению системы нелинейных алгебраических уравнений. Исследованы свойства эквивалентных входных сопротивлений асинхронной машины, приведены кривые зависимостей входных сопротивлений от скольжения. Представлена математическая модель для аналитического определения параметров схемы замещения асинхронной машины, которая является системой нелинейных уравнений и требует произвольного задания одного из параметров ротора. Показано, что для экспериментального определения параметров схемы замещения асинхронной машины требуется проведение измерений напряжения, тока и активной мощности в статорной цепи при двух различных скольжениях и произвольное задание одного из параметров ротора. Доказано, что дополнительное измерение механического момента не снимает произвольности выбора параметра ротора. Установлено, что в двигательном режиме существует критическое скольжение, при котором ток статора получается наименьшим. 

The article considers experimental and analytical determination of the asynchronous machine equivalent-circuit parameters with application of the reference data. Transient processes investigation of the asynchronous machines necessitates the equivalent circuit parameters (resistance impedance, inductances and coefficient of the stator-rotor contours mutual inductance) that help form the transitory-process mathematical simulation model. The reference books do not provide those parameters; they instead give the rated ones (active power, voltage, slide, coefficient of performance and capacity coefficient) as well as the ratio of starting and nominal currents and torques. The noted studies on the asynchronous machine equivalent-circuits parametrization fail to solve the problems ad finem or solve them with admissions. The paper presents experimental and analytical determinations of the asynchronous machine equivalent-circuit parameters: the experimental one based on the results of two measurements and the analytical one where the problem boils down to solving a system of nonlineal algebraic equations. The authors investigate the equivalent asynchronous machine input-resistance properties and adduce the dependence curvatures of the input-resistances on the slide. They present a symbolic model for analytical parameterization of the asynchronous machine equivalent-circuit that represents a system of nonlineal equations and requires one of the rotor-parameters arbitrary assignment. The article demonstrates that for the asynchronous machine equivalent-circuit experimental parameterization the measures are to be conducted of the stator-circuit voltage, current and active power with two different slides and arbitrary assignment of one of the rotor parameters. The paper substantiates the fact that additional measurement does not discard the rotor-parameter choice arbitrariness. The authors establish that in motoring mode there is a critical slide by which the stator current value turns out to be the minimum. 

асинхронная машинасхема замещениясправочные данныематематическая модельинвариантностьasynchronous machineequivalent circuitreference datasymbolic modelinvarianceReferencesИванов-Смоленский; А. В. Электрические машины / А. В. Иванов-Смоленский. М.: МЭИ, 2006. Т. 2. 531 с.Ivanov-Smolenskiy ?. V. (2006) Electric Machines. Vol. 2. Moscow: Publisher of the Moscow Power Engineering University. 531 p. (in Russian).Ковач, К. П. Переходные процессы в машинах переменного тока / К. П. Ковач, И. Рац. Ленинград: Госэнергоиздат, 1963. 744 с.Kovach K. P., & Rats I. (1963) Transient Phenomena in the Alternating Current Electric Machines. Leningrad, Gosenergoizdat. 744 p. (in Russian).Копылов, И. П. Математическое моделирование электрических машин / И. П. Копылов. М.: Высш. шк., 2001. 327 с.Kopylov I. P. (2001) Mathematic Modeling of the Electric Machines. Moscow, Vysshaia Shkola. 327 p. (in Russian).Сафарян, В. С. Исследование режимов автономного асинхронного генератора с учетом характеристик первичного двигателя / В. С. Сафарян, С. Г. Геворгян // Вестник Государственного инженерного университета Армении. Сер. Энергетика. Электротехника. 2013. Вып. 16, № 1. С. 91–100.Safaryan V. S., & Gevorgyan S. G. (2013) Analysis of the Autonomous Asynchronous Generator Regimes with Account of the Prime-Mover Characteristics. Vestnik Gosudarstvennogo inzhenernogo universiteta Armenii. Ser. Energetika, Elektrotekhnika [Bulletin of the State Engineering University of Armenia. Ser. Energy Industry, Electrotechnics], 16 (1), 91–100 (in Russian).Загорский, А. Е. Управление переходными процессами в электрических машинах переменного тока / А. Е. Загорский, Ю. Г. Шакарян. М.: Энергоатомиздат, 1986. 176 с.Zagorskiy ?. Ye., & Shakaryan Yu. G. (1986) Transient Processes Control in the Alternating-Current Electric Machines. Moscow, Energoatomizdat. 176 p. (in Russian).Асинхронные двигатели серии 4А: справ. / А. Э. Кравчик [и др.]. М.: Энергоиздат, 1982. 504 с.Kravchik ?. E., Shlaf M. M., Afonin V. I., & Sobolenskaia, E. A. (1982) Asynchronous Motors of 4? Series. Moscow, Energoizdat. 504 p. (in Russian).Гольдберг, О. Д. Проектирование электрических машин / О. Д. Гольдберг, Я. С. Гурин, И. С. Свириденко. М.: Высш. шк., 2001. 312 с.Goldberg ?. D., Gurin Ya. S., & Sviridenko I. S. (2001) Designing Electric Machines. Moscow, Vysshaia shkola. 312 p. (in Russian).Гармаш, В. С. Определение параметров схемы замещения асинхронных двигателей из динамических режимнов / В. С. Гармаш // Научные труды Донецкого национального технического университета. 2009. № 9. С. 48–51.Garmash V. S. (2009) Ascertainment of the Asynchronous Motors Equivalent-Circuit Parameters from the Dynamic Regimes. Nauchnye Trudy Donetskogo Natsional'nogo Tekhnicheskogo Universiteta [Scientific studies of the Donetsk National Technical University], 9, 48–51. (in Russian).Определение электромагнитных параметров асинхронных двигателей при питании напряжением низких частот / А. П. Калинов [и др.] // Вестник Кременчугского государственного политехнического университета. Сер. Диагностика в электромеханических и энергетических системах. 2006. Вып. 4, № 1. С. 117–121.Kalinov A. P., Reznik D. V., Rodskin D. I., & Romashikhin Iu. V. (2006) Ascertainment of the Asynchronous Motor Electromagnetic Parameters at Low Frequency Voltage Power Supply. Vestnik Kremenchugskogo Gosudarstvennogo Politekhnicheskogo Universiteta. Ser. Diagnostika v Elektromekhanicheskikh i Energeticheskikh Sistemakh [Bulletin of the Kremenchug State Polytechnic University. Ser. Diagnostics in Electromechanical and Energy Systems], 4 (1), 117–121 (in Russian).Бешта, А. С. Определение параметров схемы замещения асинхронного двигателя при несимметричнном питании статора / А. С. Бешта, А. А. Семин // Электромеханические и энергосберегающие системы. 2014. Вып. 2. С. 10–16.Beshta ?. S., & Semin ?. ?. (2014) Ascertainment of the Asynchronous Motors Equivalent-Circuit Parameters at Dissymmetric Power Supply of the Stator. Elektromekhanicheskie i Energosberegaiushchie Sistemy [Elecrtomecanical and Energy Saving Systems], 2, 10–16 (in Russian).Мощинский, Ю. А. Определения схемы замещения асинхронной машины по каталожным данным / Ю. А. Мощинский, В. Я. Беспалов, А. А. Кирякин // Электричество. 1998. № 4. С. 38–42.Moschinskiy Yu. ?., Bespalov V. Ya., & Kiryakin ?. ?. (1998) Determining the Asynchronous Motor Equivalent Circuit from the Catalogue Data. Elektrichestvo [Electricity], 4, 38–42 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.