Адаптивная математическая модель тепловых процессов асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Abstract

Предложена математическая модель тепловых процессов асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, позволяющая в реальном времени рассчитывать температуры его статора и ротора на основе известных значений температуры его поверхности, температуры окружающей среды, токов и напряжений всех фаз статора. Эта модель обладает адаптивными свойствами благодаря косвенному определению потерь активной мощности в двигателе, и, соответственно, требует наименьшего количества исходных данных для расчета его внутренних температур по сравнению с существующими математическими моделями. Проведенные лабораторные экспериментальные исследования показали, что максимальная абсолютная погрешность расчета температуры статора по отношению к непосредственно измеренной температуре не превысила 3,5 °С. Основная область применения разработанной математической модели – устройства тепловой защиты и диагностирования электродвигателей.

A mathematical model of thermal processes of the induction motor with the cage rotor is proposed enabling to calculate in real time its stator and rotor temperatures based on known values of its surface temperatures, ambient temperature, current and voltage values of all stator phases. This model features adaptive properties due to the possibility of indirect measurement of total watt loss in the motor and correspondingly requires minimum initial data for computing its internal temperatures as compared with existing mathematical models. Laboratory ex­periments conducted show that maximum absolute error of calculation for the stator tempera­ture relative directly measured temperature is within 3.5 °C. Major area of application of the model developed is thermal protection and diagnosing units for electric motors.