Method of determining the parameters of an equivalent asynchronous electric motor in real time

Abstract

A calculation of the parameters of the equivalent asynchronous electric machine allows introducing the automated calculation of the static and dynamic stability of an electrical supply system in an industrial enterprise for any combination of different electric motors. It also ensures the electromagnetic compatibility in a network by means of calculations of nonsinusoidal mode in the network with proposed sources of higher harmonics. The research purposeis a method for accurate determination of the equivalent asynchronous machine parameters for the load node consisting of several groups of asynchronous electric motors of the same type. An algorithm block diagram for calculating the initial data is developed. The input data is the number of groups of the same motortype, the number of machinesin each group,and a vector of the engine power ratings. The polling of the counters of each engine in all groups is performed through the use of an embedded cycle. A fragment of a substation one- line scheme which feeds an electrical industrial enterprise water circuit is given: three 800 kW asynchronous machines for each pump, three 400 kW asynchronous machines and three 250 kW asynchronous machines. The calculation results for the given example of the scheme are executed and presented in the table. The data obtained show that the actual parameters of the equivalent machine in a 6 kV load node are significantly different from the averaged data. The typical difference between the results obtained by the proposed method and the available methods is 5%, and the maximum reaches 30%.Therefore, it is expedient to use accurate data when performing calculations.

Метою досліджень є розробка методу визначення у реальному часі параметрів еквівалентного асинхронного електродвигуна вузла навантаження, що складається з декількох груп однотипних асинхронних електродвигунів. Для проведення розрахунків був розроблений алгоритм, блок-схема якого наведена у публікації. Також наведені розрахункові формули, що враховують вагову долю кожного двигуна та їх групи на основі визначення та аналізу даних електроспоживання, отриманих з приладів обліку електроенергії, встановлених на приєднаннях електродвигунів. Для перевірки придатності розробленого алгоритму наведений розрахунок параметрів еквівалентної машини для вузла, який містить три групи двигунів (800, 400 та 250 кВт), по три двигуни в кожній групі. Одержані параметри еквівалентного асинхронного електродвигуна можуть бути використані для впровадження автоматизованої оцінки ефективності роботи групи однакових електродвигунів, розрахунків статичної та динамічної стійкості системи електропостачання промислового підприємства, визначення електромагнітної сумісності та захисту від резонансних явищ в мережі з джерелом вищих гармонік. Середнє значення різниці в відсотках між результатами, отриманими запропонованим методом і наявними методиками, становить 5%, а максимальне сягає 30%. Розроблений метод точного визначення еквівалентних параметрів асинхронного двигуна в режимі реального часу для вузла навантаження, що складається з декількох груп аналогічних АЕД, реалізується шляхом автоматичного визначення кількості робочих АЕД в кожній групі. Результати дослідження можуть бути використані для розрахунку ходу кожного двигуна. Пропонований спосіб визначення кількості робочих двигунів є кращим для визначення числа робочих синхронних двигунів в кожній групі однотипних двигунів.