Практична робота 7

Тема: Визначення коефіцієнта потужності і коефіцієнта корисної дії ЕД при змінному навантаженні

1 Мета роботи

1.1 Освоїти методику розрахунку та визначення коефіцієнта потужності і коефіцієнта корисної дії ЕД при змінному навантаженні

1.2 Одержати необхідні практичні навики

2 Матеріально - технічні оснащення

2.1 Карти інструкцій по виконанню практичної роботи (короткі теоретичні відомості, технічні дані двигунів постійного струму).

2.2 Довідкова література.

2.3 Мікрокалькулятор.

3 Порядок виконання роботи

3.1 Ознайомитися з теоретичними відомостями.

3.2 На загальному прикладі освоїти методику розрахунку

3.3 Вирішити задачу.

3.4 Зробити висновки.

4 Теоретичні відомості

Коефіцієнт потужності cosφ вказує долю активного струму в загальному струму і отже, долю активної потужності в здавающійся потужності токоприймача cosφ на практиці визначають вимірюючи активну і реактивну потужність, а частіше – активну і реактивну енергію при допомозі відповідних лічильників.

При цьому

cosφ=P/

де. P– активна потужність, Вт

Q – реактивна потужність, вар

Активна потужність 3-х фазного асинхронного електродвигуна:

P= •U•Ia= •U•I•cos

Отже повний струм дорівнює

I= •cosφ•U або I=P/ •U•cosφ

З цих рівнянь видно, що зростання реактивної потужності Q або зменшення активної P при незмінній реактивній приводить до зменшення cosφ. При одній і тій самій передаваємої активній потужності повний струм підвищується при знищенні cosφ.

Підвищення повного струму призводить до необхідності підвищення площі перетину електричних дротів, потужності трансформаторів, підвищенню втрат в них.

Підвищення cosφ електричних установок підприємств – це частина загальної проблеми заощадження ел.енергії і матеріалів. Асинхронний електродвигун споживає 65…67% реактивної потужності мережі. Їх cosφ при номінальній нагрузці находиться у межах 0,7…0,9 знижуючись із зменшенням навантаження до 0,3…0,4.

Це пояснюється тім, що реактивна потужність споживаюча АД приблизно одна й та сама при навантаженні, так і без неї. При зростанні напруги реактивна потужність зростає.

П р и к л а д

Номінальна потужність електродвигуна Pн=5,5 кВт.

Різні завантаження ел.двигуна:

P₁=4 кВт

P₂=3 кВт

P₃=5 кВт

Визначити:

1.cosφ при змінному завантаженні.

2.втрати потужності при змінному завантаженості.

3.Змінення ККД.

Р о з в ’я з а н н я

1.Розраховуємо, що реактивна потужність споживається з мережі асинхронним електродвигуном. Приблизно одна й таж як при завантаженні, так і без неї.Q=const

2.Визначаємо повну потужність споживає му з мережі по формулі:

S=Pн/cosφ=5,5/0,8=6,8 кВт

де cosφ=0,8беремо з довідника для Pн=5,5 кВт

3.Визначаємо реактивну потужності споживає му з мережі

Qн=S•sinφ=6,8•0,6=4,08 квар

4.Визначаємо коефіцієнт потужності при різній завантаженості:

cosφp₁=p₁/ =4/ =0,70

cosφp₂=p₂/ =3/ =0,59

cosφp₃=p₃/ =5/ =0,78

5.Визначаємо втрати потужності при різному завантаженню і при P=Pн по формулі:

∆Pн=Pн(1-ηн) /ηн

Де η це ККД ел.двигуна беремо з довідника літератури: при Pн=5,5 кВт =ηн=0,85

У приблизних розрахунках при коефіцієнті завантаження більш 0,25 ККД двигунів і передач приймають рівним номінальному. Виходжуючи з цього визначаємо втрати потужності при різних завантаженнях.

∆Pн=5,5(1-0,85)/0,85=0,97

∆P₁н=4(1-0,85)/0,85=0,71

∆P₂н=3(1-0,85)/0,85=0,53

∆P₃н=5(1-0,85)/0,85=0,88

Таблиця 10 - Вихідні дані до практичної роботи 7

варіант№пп	Pн кВт	P1 кВт	P2 кВт	P3 кВт
1	1,5	1,1	1,2	1,3
2	2,2	1,8	2,0	2,1
3	3,0	2,5	2,8	2,9
4	4,0	3,5	2,8	3,2
5	7,5	7,0	6,5	6
6	11,0	10	9,5	9
7	15,0	14,0	13,0	12,0
8	18,5	18	17,0	16
9	22,0	20	18	15
10	30,0	25	26	28
11	0,25	0,22	0,25	0,23
12	0,37	0,30	0,35	0,28
13	0,55	0,50	0,45	0,48
14	0,75	0,70	0,65	0,68
15	1,1	0,9	0,8	0,75
16	1,5	1,4	1,3	1,95
17	2,2	2,75	2,11	1,98
18	5,5	5.1	4,2	3,8
19	7,5	7,2	6,25	5,98
20	11,0	10,5	9,2	8,8
21	15.0	14,5	13,8	13,5
22	18,5	17,5	16,9	15,8
23	22,0	21	19	17
24	30,0	28	27	24
25	7,5	6,92	7,4	5,9
26	11,0	9,93	8,8	7,5
27	15,0	11,0	12,5	14,8
28	18,5	16,5	14	12,8
29	30,0	29,8	26,5	22,8
30	22,0	16,0	18,2	17,9