Особенности переходных процессов в электродвигателях.

Наиболее точное описание переходных процессов как в синхронных, так и в асинхронных двигателях даёт система уравнений Парка-Горева. Однако при этом нужно учесть некоторые факторы, которые несущественны при переходных процессах в генераторах.

Режимы генераторов всегда ограничены малыми скольжениями, а скольжение синхронных (и асинхронных) двигателей может изменяться от нуля до единицы. При больших скольжениях значительно проявляется эффект вытеснения тока в демпферных контурах ротора. Этот эффект может быть учтён несколькими демпферными контурами по каждой оси, что приводит к увеличению числа уравнений Парка-Горева, а также числа слагаемых в уравнениях для потокосцеплений. Приближённо эффект вытеснения тока можно учесть, сохранив по одному демпферному контуру в каждой оси машины, если ввести зависимости от скольжения. Эти зависимости аналогичны зависимостям , характерным для асинхронных двигателей.

В систему уравнений (3.2) входят значения синхронных сопротивлений , обмотки возбуждения и демпферных обмоток . Эти сопротивления состоят из сопротивлений взаимоиндукции по соответствующей оси и сопротивления рассеяния :

Синхронные ( ), переходные ( ) и сверхпереходные ( ) сопротивления указываются в паспорте двигателей. Сопротивления рассеяния статора явнополюсных двигателей .

В систему уравнений Парка-Горева для синхронных двигателей входят следующие величины:

Активное сопротивление статора определяется выражением

где – постоянная времени затухания апериодических токов статора.

Активное сопротивление любого роторного контура при разомкнутых остальных контурах определяется через соответствующую постоянную времени, связанную с ними соотношениями

Переходный процесс в синхронных двигателях протекает так же, как и в синхронных генераторах. Однако в начальный момент переходного процесса двигатели имеют другие значения сверхпереходных ЭДС. У перевозбуждённого синхронного двигателя сверхпереходная ЭДС выше подведённого напряжения. При этом резкое снижение напряжения приводит к увеличению реактивного тока, генерируемого двигателем. В случае недовозбуждения синхронного двигателя, его ЭДС ниже подведённого напряжения и реактивный ток потребляется из сети, при равенстве ЭДС и напряжения реактивный ток в начале переходного процесса отсутствует.

Асинхронные двигатели в начальный момент переходного процесса можно рассматривать как перевозбуждённые синхронные двигатели, поскольку в нормальном режиме они работают как с малым скольжением ( ). Для асинхронных двигателей систему уравнений Парка-Горева используют в тех случаях, когда необходимо учесть электромагнитные переходные процессы.

Полная симметрия асинхронной машины и отсутствие возбуждения позволяют упростить уравнения и представить их в более удобной системе координат. При этом

Однако существенная зависимость параметров ротора от частоты токов в двигателе, модель которого содержит по одному контуру ротора в каждой оси с постоянными параметрами , приводит к значительным погрешностям расчёта переходных процессов при больших изменениях скольжения.

Для более точного описания электромагнитных переходных процессов в асинхронных машинах необходимо представить ротор несколькими контурами в каждой оси.

4. ТРЁХФАЗНЫЕ КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ В СХЕМЕ, ПИТАЕМОЙ ИСТОЧНИКОМ КОНЕЧНОЙ МОЩНОСТИ