книги из ГПНТБ / Тасбулатов Х.Т. Электропривод в сельском хозяйстве

Принципиальная схема приключения бата­ реи статических конденсаторов для повыше­ ния коэффициента мощности асинхронного двигателя приведена на рисунке 58.

Сущность этого способа заключается в сле­ дующем. Асинхронный двигатель потребляет ток 1, отстающий по фазе от напряжения. Между тем, исследованиями установлено, что ток /о статических конденсаторов опережает по фазе напряжение. При включении конден­ саторов параллельно асинхронному двигателю происходит компенсация, уменьшается угол сдвига фаз в подводящих проводах между суммарным током (/2= /і + /) и напряжением (U), соответственно увеличивается коэффи­ циент мощности (cos ср).

Для безопасности обслуживания, а также во избежание включения заряженных конден­ саторов применяются разрядные сопротивле­ ния. При включении конденсаторов на зажимы двигателей разрядными сопротивлениями яв­ ляются их обмотки. При напряжении до 1 кв в качестве разрядных сопротивлений обычно используются лампы накаливания, включае­

разрядных сопротивлений используются транс­ форматоры напряжения, включенные треуголь­ ником или открытым треугольником. Конден­ саторы защищают плавкими предохранителя­ ми, а при наличии масляного выключателя — специальными реле защиты.

144

При определении емкости конденсаторов, которую нужно подключить параллельно дви­ гателю, повышение коэффициента мощности установки от cos (pi до cos срг проводится по следующей формуле

/— частота сети (гц).

Можно считать, что в среднем для увеличе­ ния коэффициента мощности каждые 5% уве­ личения требуют установки конденсаторов, реактивная мощность которых в кѳар состави­ ла бы 12% активной мощности потребителей.

Так, например, для повышения коэффи­ циента мощности с 0,7 до 0,9 при средней потребляемой активной мощности 50 кет нуж­ но установить батарею статических конденса­ торов приблизительно следующей мощности:

Q = 1,3 • 0,12 • 50 = 78 квар.

Пример. В сети переменного тока с напря­ жением 500 в подключен электродвигатель, в среднем потребляющий 9 кет и работающий с коэффициентом мощности cos срі =0,65. Ка­ кой емкостью должна обладать батарея кон­

денсаторов, приключенная к зажимам элек­ тродвигателя, чтобы повысить коэффициент мощности этой установки до coscp2= 0,8.

Решение. По известным значениям коэф­ фициентов мощности cos фі = 0,65 и cos фа= 0,8, пользуясь таблицами, находим соответственно tg ф[ = 1,15 к tg ф2= 0,72. Подставляем эти зна­ чения в формулу

9000

С= 314-500^ (1,15-0,72) =

=0,000005 ф =0,005 мкф.

Втаблице 4 приведены основные данные конденсаторов, выпускаемых для повышения коэффициента мощности электродвигателей.

Синхронные двигатели

Синхронные двигатели обладают рядом недостатков по сравнению с двигателями асин­ хронными. Они сложнее по своему устройству и требуют отдельного возбудителя для пита­

146

ния обмотка возбуждения постоянным током; схема управления этими двигателями сложнее, регулировка скорости невозможна.

Наряду с этим синхронные двигатели име­ ют важные преимущества. Путем изменения тока возбуждения можно регулировать cos ср синхронного двигателя. Двигатель с нормаль­ ным возбуждением работает с наибольшим коэффициентом мощности — cos cp = I. Двига­ тели перевозбужденные работают с опережаю­ щим cos ср, т. е. подобно статическим конден­ саторам потребляют ток, опережающий по фазе напряжение. Таким образом, перевоз­ бужденные синхронные двигатели, выполняя полезную механическую работу, могут быть одновременно использованы для повышения общего коэффициента мощности.

Такие перевозбужденные синхронные дви­ гатели применяются для привода насосов, вен­ тиляторов, компрессоров. Конструкции с твер­ дыми или механическими выпрямителями, заменяющими машинные возбудители, уде­ шевляют синхронные двигатели. По мере увеличения выпуска синхронных двигателей малой и средней мощности они должны полу­ чить значительно более широкое применение в сельском хозяйстве, что повлечет за собой увеличение средневзвешенного коэффициента мощности.

Наряду со статическими конденсаторами в некоторых случаях применяются синхронные компенсаторы.

Синхронные компенсаторы — это синхрон­ ные двигатели, работающие вхолостую, они предназначены только для повышения коэф-

фнцьента мощности. Синхронные компенсато­ ры изготовляются облегченной конструкции, так как не несут механической нагрузки мощ­ ностью 5000 ква и выше.

Синхронные компенсаторы устанавливают обычно на подстанциях энергоснабжающей системы только в тех случаях, когда необходи­ мая мощность компенсирующего устройства значительна.

Статические конденсаторы — наиболее про­ стые и выгодные виды компенсирующих устройств. Установка их быстро окупается, так как примерно 5—7 квар мощности конденсато­ ров освобождают 1 кет установленной мощно­ сти на электростанциях, стоимость которой значительно выше стоимости установки кон­ денсаторов. Потеря активной мощности в ста­ тических конденсаторах составляет 0,25— 0,5%, между тем, как в синхронных — от 1,5

До 3 %.

Конденсаторы являются статическими ап­ паратами, они не имеют вращающихся частей, не требуют постоянного наблюдения и ухода.

Хозяйства, потребляющие электрическую энергию, должны на основании анализов ре­ жимов работы оборудования разработать и осуществить наиболее целесообразные меро­ приятия для повышения коэффициента мощ­ ности.

В тех случаях, когда для повышения коэф­ фициента мощности намечается применение компенсирующих устройств, необходимо пред­ варительно произвести технико-экономические расчеты.

Для достижения значений коэффициента

148

ІІІІІІІІІІІІІІІІІ1ІІІІ1ІІІ11ІШІІІШІІШІІІІІІІІІІІІІІІ1ІІІІІІІІІІІІІ1ІІШІІІ

( А— звезда, Л — треугольник)’, Потребляемая величина тока /« в амперах

(а), соответствующая схеме соединения об­ моток.

Номинальная скорость вращения пн, опре­ деляемая числом оборотов в минуту (об/мин).

Кроме этих данных, на заводском щитке указывается: частота тока сети / (гц), коэф­ фициент мощности (cos cp« ), коэффициент по- ’ лезного действия т)к в процентах и вес элек­ тродвигателя.

Каталожное обозначение электродвигателя единой серии А характеризует его основные данные. Буквы обозначают форму исполнения (защищенное — А, закрытое обдуваемое —

150

АО и т. д.), цифры, помещенные после букв: первая — наружный диаметр сердечника ста­ тора (габарит), вторая — порядковую длину сердечника, цифра после дефиса — число по­ люсов.

Каталожное обозначение электродвигателя единой серии, например А02-62-4, расшиф­ ровывается так: электродвигатель закрытый, 6-го габарита, второй длины, четырехполюс­ ный, обозначение электродвигателя А41-6 говорит о том, что это шестиполюсный двига­ тель защищенного исполнения, четвертого га­ барита.

Схема соединения обмоток асинхронного электродвигателя и схема включения этого двигателя в сеть приведены на рисунке 60.

При подключении двигателя к сети напря­ жением 380 в фазные обмотки двигателя соеди­ няются звездой при помощи перемычек между концами Ce, С4, С5 (как это показано на кор­ пусе двигателя). При подключении двигателя к сети напряжением 220 в фазные обмотки соединяются треугольником при помощи пере­ мычек между концами Сі—Сб, С4—Сг и С5—Сз (как это показано на второй схеме). Напряжение от сети подается пускателем, за­ щита осуществляется предохранителями. Пу­ сковой реостат присоединяется к щиткам, на­ ложенным на кольца ротора.

Хранение, погрузка, разгрузка, перемещение и ревизия электродвигателей

Электродвигатели, которые не устанавли­ ваются немедленно по прибытии, следует

151

хранить в чистом, сухом, вентилируемом поме­ щении, в той упаковке, в которой они прибыли. Если электродвигатели пришли без упаковки, части их, подверженные коррозии, очищают от грязи и покрывают техническим вазелином.

Погрузку II разгрузку электродвигателей производят автомобильными кранами, автопо­ грузчиками, тельферами, кранами-укосинами и т. п. Электродвигатели весом до 80 кг, при отсутствии специальных механизмов, можно разгружать и переносить вручную, соблюдая необходимые меры предосторожности. Пере­ возку электродвигателей на склад или к месту установки производят на автомобилях или электрокарах, для перевозки на небольшие расстояния могут быть использованы ручные тележки. Для подъема, перемещения и раз­ борки электродвигателей пользуются подъем­ ными механизмами н различными стропами.

Заводы электропромышленности выпуска­ ют электродвигатели проверенные, испытан­ ные и готовые к установке, поэтому по прибытии на место установки они обычно не разбираются. Проверка их (без разборки) производится перед пуском.

Полную разборку электродвигателя прихо­ дится производить только при ремонте какогонибудь узла, при периодических ремонтах, в редких случаях — при монтаже новых элек­ тродвигателей.

Монтаж электродвигателя

Электродвигатель, доставленный к месту монтажа с завода-изготовнтеля, со склада или

152

из мастерской после ревизии, устанавливается на подготовленное основание ■— фундамент.

Так как огромное большинство электродви­ гателей, применяемых в стационарных сель­ скохозяйственных установках, имеет неболь­ шую мощность, установка их может быть осу­ ществлена самым различным образом: на полу (рис. 61), стене (рис. 62) и на салазках или на деревянных брусьях (рис. 63)\

Крепление двигателей непосредственно на деревянном полу производится с помощью глухарей или специальных крепительных бол­ тов, пропускаемых сквозь пол, а на бетон­ ном— с помощью фундаментных болтов, зали­ тых цементным раствором.

На стене двигатели крепятся либо кронш­ тейнами (рис. 62), либо на подкладках. В этом случае двигатель следует повернуть на 90° (рис. 64). Необходимо соответствующим обра­ зом повернуть и подшипниковые щиты с тем, чтобы из них не вытекало масло.

Так же крепятся двигатели и на потолке. Установленный на основание, с предвари­

тельной грубой подгонкой по осям, электро­ двигатель центрируется п в горизонтальной плоскости. Окончательная выверка произво­ дится при сопряжении валов.

Центровка вала электродвигателя относи­ тельно вала рабочего механизма производится различными способами в зависимости от типа передачи. Точность выверки определяет на­ дежность работы электродвигателя и главным образом его подшипников.

При ременной и клиноременной (тексропной) передачах необходимым условием пра-

153