45. Система стабилизации скорости электропривода с положительной обратной связью по току якоря.

Схема системы, получившей название «источник тока - двигатель» (ИТ - Д), показана на рис. 4.25, а. В этой схеме якорь двигателя 2 подключен к источнику тока 1 и обтекается постоянным током. Значение тока в обмотке возбуждения 3 и его направление могут изменяться с помощью потенциометра 4 и контактов К1 и К2. Так как I = const, электромеханическая характеристика двигателя будет представлять собой вертикальную прямую линию (см. рис. 4.25, б).

Семейство механических характеристик легко получить на основании формулы M = kФI. Из нее видно, что при / = const момент двигате­ля и его направление определяются соответственно значением маг­нитного потока и его знаком. Таким образом, если с помощью по­тенциометра 4 (рис. 4.25, а) и контактов К1 и К2 изменять значе­ние тока возбуждения и его направление, а тем самым и магнитный поток Ф, можно получить механические характеристики в виде пря­мых 1 ...6 при различных магнитных потоках от –Ф₁ до +Ф₆ (рис. 4.25, в). Такие характеристики обеспечивают постоянство мо­мента на валу двигателя при любой его скорости, а ЭП приобретает свойства источника момента, управляемого по цепи возбуждения.

В каких же случаях могут потребоваться механические характе­ристики такого вида? Вспомним, что одна из функций ЭП связана с обеспечением регулируемого по значению усилия или момента для создания на исполнительном органе рабочей машины требуемого натяжения в обрабатываемом или изготавливаемом материале или изделии (производство листового металла, проводов, бумаги, тек­стильного полотна и др.). Очевидно, что ЭП с такими механичес­кими характеристиками наиболее просто обеспечит выполнение этой функции, а также позволит получить постоянные по значению ускорения или замедления движения.

46. Вспомогательные методы определения расчётной нагрузки.

Метод удельного расхода электроэнергии на единицу продукции.

Для приемников с неизменной или мало изменяющейся во времени нагрузкой (например, вентиляторы, насосы и др.) расчетная нагрузка совпадает со средней за наиболее загруженную смену и может быть определена по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции при заданном объеме выпуска продукции за определенный период времени

где эуд - удельный расход электроэнергии на единицу продукции, кВт*ч; Nсм - количество продукции, выпускаемой за смену (производительность установки за смену); Тс,м - продолжительность наиболее загруженной смены, ч.

При наличии данных об удельных расходах электроэнергии на единицу продукции в натуральном выражении эуд и годовом объеме выпускаемой продукции Nгод цеха (предприятия в целом) расчетную нагрузку определяют по формуле

где Тmax,ц - число часов использования максимума активной нагрузки цеха (принимается по отраслевым инструкциям и справочным данным)

Метод удельной нагрузки на единицу производственной площади.

Данный метод применяется при проектировании универсальных сетей машиностроения, характеризующихся большим числом приемников малой и средней мощности, равномерно распределенных по площади цеха. Расчетную нагрузку группы приемников определяют по формуле

Рр=рудF

где руд - удельная расчетная мощность на 1 кв.м. производственной площади, кВт/кв.м.;F - площадь размещения приемников группы, кв.м.

Удельную нагрузку определяют по статистическим данным. Значение ее зависит от рода производства, площади цеха, обслуживаемой магистральным шинопроводом, и изменяется в пределах 0,06-0,6 кВт/кв.м.

Рассматриваемый метод целесообразно применять для определения расчетной нагрузки на стадии проектного задания при технико-экономическом сравнении вариантов, а также при ориентировочных расчетах.

Метод коэффициента спроса.

Для определения расчетных нагрузок по этому методу необходимо знать установленную мощность Рном группы приемников и коэффициенты мощности cosj и спроса Кс данной группы, определяемые по справочным материалам.

Расчетную нагрузку группы однородных по режиму работы приемников определяют по формулам:

Рр=КсРном

Qр=Рр

где соответствует данной группы приемников.

Расчетную нагрузку узла системы электроснабжения, содержащего группы приемников электроэнергии с различными режимами работы, определяют с учетом разновременности максимумов нагрузки отдельных груп

Где СУММА 1 и СУММА 2 - соответственно сумма расчетных активных и реактивных мощностей отдельных групп электроприемников; Кр,м - коэффициент разновременности максимумов нагрузок отдельных групп приемников.

Значение Кр,м можно приближенно принять равным 0,9. При этом суммарная расчетная нагрузка узла системы электроснабжения не должна быть меньше его средней нагрузки.

Определение расчетной силовой нагрузки по установленной мощности и коэффициенту спроса является приближенным методом расчета, поэтому его применение рекомендуют для предварительных расчетов и определение общезаводских нагрузок для 5УР-6УР.

Расчёт нагрузки I уровня электроснабжения.

Расчётные нагрузки всех проводников I уровня определяются как

, , ( I )

где Рф –максимальная фактическая мощность потребителя, кВт; Кз-коэффициент загрузки по активной мощности; - средний за смену коэффициент реактивной мощности, принимается по [3,4,10,17].

Для электроприёмников, работающих в длительном режиме, номинальная мощность равна паспортной (Рном=Рпасп), а в повторно–кратко временном Рном=Рпасп* , где ПВ – паспортная продолжительность

включения, отн. ед. Расчёт нагрузки II уровня электроснабжения На II уровне расчётная нагрузка для группы электроприёмников, определяется по методу упорядочненных диаграмм [3]:

(2)

где КМ – коэффициент максимума по активной мощности, определяемой расчётом; Киi – коэффициент использования, справочная величина; - коэффициент максимума по реактивной мощности, принимается:

=1 при n_э10 или =1,1 при n_э 10 (здесь n_э – эффективное число электроприёмников в группе). Для потребителей с равномерным графиком нагрузки при Киi 0,6 принимают КМ =1. Расчёт нагрузки III уровня электроснабжения

Электрические нагрузки III уровня определяются выражениями:

(3),

где  - корректирующий справочный коэффициент

Методика расчета электрических нагрузок по методу упорядоченных диаграмм.

На II уровне электроснабжения, включающем в себя линии распределительной сети напряжением до 1000 В, обеспечивающие связь РП и ШР с цеховой трансформаторной подстанцией (ЦТП), расчетная нагрузка выбирается по методу упорядоченных диаграмм.

Р_МII = К_МxΣК_ИixР_НОМi, кВт,

Q_МII = К_МQxΣК_ИixР_НОМi xtgφ_СМi, квар,

где К_иi - коэффициент использования отдельного ЭП, входящего в группу; K_M, K_MQ - коэффициент максимума группы ЭП по активной и реактивной мощности соответственно; tgφ_СМi - среднесменный коэффициент реактивной мощности отдельного ЭП.

Расчет производится отдельно для каждого узла нагрузки – РП, ШР. При этом K_M = f(n_Э,К_ИГР), где n_Э - эффективное число ЭП в группе; К_ИГР - групповой коэффициент использования за наиболее загруженную смену.

n_Э = (ΣР_НОМi )² / ΣР²_НОМi ,

К_ИГР = (ΣК_ИixР_НОМi) / ΣР_НОМi = Р_СМ / Р_НОМi,

где Р_СМ - среднесменная нагрузка за наиболее загруженную смену.

Используя значения n_Э, по справочным таблицам или графикам находят Км.

В ряде случаев Км = 1. Это справедливо для ЭП, имеющих К_И ≥ 0,6 и равномерный график нагрузки, например, для вентиляторов, дымососов, компрессоров, печей сопротивления и т.д. На этом этапе принимается постоянная времени нагрева проводников Т_о = 10 мин = 1/6 часа.

К_МQ = 1 при n_Э > 10 или К_МQ = 1,1 при n_Э ≤ 10 .

Метод коэффициента спроса.

Если требуется определить расчет­ную максимальную нагрузку узла электроснабжения (цех, пред­приятие) на стадии проектного задания и неизвестны мощности от­дельных электроприемников, то величины Рмакс и Qмaкc определяют по коэффициенту спроса Ксп и коэффициенту мощности cos ф, при­нимаемым для данной характерной группы электроприемников или отрасли промышленности

Расчетная нагрузка для группы однородных по режиму работы при­емников определяется из следующих выражений:

где К_{с а} — коэффициент спроса данной характерной группы приемников, принимаемый по справочным материалам; tgφ соответствует характер­ному для данной группы приемников cos φ, определяемому по справоч­ным материалам.

Данные по К_{с а} и cos ф для отдельных цехов и предприятий в целом для различных отраслей промышленности принимаются также по спра­вочным материалам.

Расчетная нагрузка узла системы электроснабжения (цеха, корпуса, предприятия) определяется суммированием расчетных нагрузок отдельных групп приемников, входящих в данный узел, с учетом коэффициента разновременности максимумов нагрузки:

где Σ Рр - сумма расчетных активных нагрузок отдельных групп приемников, определяемых по; Σ Qр — сумма расчетных реактивных нагрузок отдельных групп приемников, определяемых по; К_{р м} — коэф­фициент разновременности максимумов нагрузок отдельных групп прием­ников, принимаемый 0,85—1,0 в зависимости от места нахождения дан­ного узла в системе электроснабжения предприятия.

При указанном методе расчета величина Ксп принимается по­стоянной независимо от числа и мощности отдельных электропри­емников. Поэтому этот метод рекомендуется использовать при опре­делении общезаводских нагрузок и достаточно высоких значениях Ки и числа электроприемников n.