Рис. 6.5. Схема замещения электрической части МЭК, свернутая до первичных зажимов АГ

Схемы замещения АД должны сворачиваться для каждой заданной частоты при построении точки годографа с учетом работающих и каждым последующим запускаемым АД. Последнее условие реализуется с учетом скольжения (s) работающего и запускаемого АД.

Для реализации запуска от автономно работающего АГ семейства АД или другой нагрузки составлены алгоритм и блоксхема, а также реализована программа KOMPLEX.

Программа KOMPLEX позволяет присваивать каждому из N двигателей произвольный номер, начиная со второго. Емкость для запуска двигателя, выбранного первым, должна рассчитываться по процедуре первого двигателя.

6.2.Подготовка к выполнению лабораторной работы

1.Включить компьютер в сеть и загрузить NC.

2.С помощью комбинации клавиш ALT + F7 вызвать функцию "Поиск файла".

3.В верхней строке окна указать имя искомого файла. (Например, ADparam.PAS).

4.Нажать клавишу Enter и ждать окончания поиска.

5.Перейти в нужный каталог с помощью Enter.

6.Курсором выбрать файл turbo.exe и нажать Enter.

7.С помощью комбинации клавиш ALT + F в окне ТурбоПаскаля выбрать функцию

OPEN и нажать Enter.

8.С помощью клавиши Tab выбрать нужное окно, а с помощью клавиш курсора выбрать нужный файл и нажать Enter.

9.С помощью комбинации клавиш ALT + R в окне ТурбоПаскаля выбрать функцию

RUN и нажать Enter.

10.Работать с программой в соответствии с инструкцией к лабораторной работе.

6.3.Работа с программами AGparam, ADparam, Komplex

1.В начале программы AGparam или ADparam выбрать параметром В цикл еѐ работы (В : =3 - расчет параметров АД или АГ; В: – 1 - расчет годографа). Устанавливаем В: = 1.

2.Задать произвольное значение емкости конденсаторной батареи (например, Ск = 0,000057).

3.С помощью комбинации клавиш ALT +- F в окне ТурбоПаскаля выбрать функцию

OPEN и нажать Enter (или Ctrl + F9).

4.Нажатием Enter произвести пошаговый расчет годографа АГ или АД в зависимости от частоты.

5.По полученным данным программа автоматически строит годограф, по которому анализируется значение частоты при данной емкости:

а) при f<50 Гц необходимо уменьшить емкость конденсаторов; б) при f>50 Гц необходимо увеличить емкость конденсаторов,

Задать новое значение емкости конденсаторной батареи. Произвести расчет

179

аналогично п.п 2 - 4.

6.Расчет производить до тех пор, пока при заданной емкости частота/не будет равной 50 Гц.

7.При работе с программой Komplex ввести в нее необходимые исходные данные подключаемой нагрузки и программа выполнит расчет годографа.

6.4.Содержание отчета

1.Суть алгоритмов программ (блочно).

2.Результаты расчетов.

3.Формулировка специфики работы АГ в автономном режиме и возможность его использования на практике.

Ли т е р а т у р а

1.Артишевская, С. В. Экспериментально-аналитический метод определения параметров асинхронных машин // Электричество. - 1999. - № 11. - С. 29-31.

2.Константинова, С. В. Электромеханические системы в миниэнергетике на основе асинхронного генератора: диссертационная работа на соискание ученой степени канд. техн. наук. - Мн.: БНТУ, 1999.

180

Лабораторная работа №7 ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ

АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА В АВТОНОМНОМ РЕЖИМЕ (ОПЫТНАЯ ЧАСТЬ)

Ц е л ь р а б о т ы - приобретение практических навыков работы с незнакомым электрооборудованием.

З а д а ч и :

1.Изучить электрическую схему испытываемой установки и детально ознакомиться с реальным электрооборудованием.

2.Научиться запускать электроустановку и овладеть навыками работы с радиотахометром.

3.Возбудить АГ с помощью включения в цепь АГ выбранных батарей конденсаторов

ипровести измерения U и f в режиме холостого хода.

4.Снять зависимость UАГ = f(n) при С = const в режиме холостого хода.

5.Осуществить режим работы АГ при подключении к нему асинхронной нагрузки, соизмеримой по мощности с АГ.

6.Снять зависимость UАГ = f(IАГ) при С = const.

7.1.Методические рекомендации

7.1.1. Краткие теоретические сведения

Для работы асинхронных генераторов в автономном режиме необходимо обеспечить его возбуждение с помощью конденсаторных батарей. Выбор емкости осуществляется по методу годографа (численный метод решения системы уравнений). Для использования этого метода необходимо знать точные параметры как АГ, так и подключаемой нагрузки.

Исходными данными для определения электрических параметров АД являются: каталожные данные, опытные данные идеального холостого хода АД (при п = п1),а также знание опыта проектирования асинхронных машин. Опыт идеального холостого хода (для определения U, Iоо, Р, Q) реализуется на электрической машине, предполагаемой к использованию в качестве АГ по месту ее установки в процессе наладки ее приводного двигателя.

Предложен алгоритм определения параметров схемы замещения, используя полученные данные, Г-образную (рис. 7.1) и Т- образную (см. рис. 6.3) схемы замещения АД, опыт проектирования асинхронных машин.

71

Рис. 7.1. Г-образная схема замещения асинхронного двигателя

181

7.1.2.Набор асинхронным генератором активной нагрузки

При наборе активной нагрузки, соизмеримой с мощностью АГ, наблюдается резкое

снижение напряжения до 0,5 Uн, снижение частоты вращения первичного двигателя и частоты ЭДС АГ. Увеличивая частоту вращения первичного двигателя, генератор устойчиво приводится к номинальным параметрам по напряжению и частоте, набирает активную нагрузку. Следовательно, наброс нагрузки должен быть точно рассчитан и первичный двигатель АГ должен быть оснащен быстродействующим регулятором напряжения и частоты ЭДС АГ с учетом возможностей генератора по перегрузке.

7.1.1.Набор асинхронным генератором активно-реактивной нагрузки

Наиболее характерной активно-реактивной нагрузкой является двигательная

нагрузка. Подключение АД на шины АГ резко изменяет параметры резонансного контура, так как параметры подключаемого двигателя включаются в этот контур. Таким образом, необходим анализ схемы замещения АГ (относительно точек 1-11, считая, что энергия поступает со стороны ротора) с подключенной к ней схемой замещения АД. Полученный контур представлен на рис. 7.2. В данном контуре переменной величиной является частота ЭДС и параметр r2/s.

Анализ резонансных частот возможен с помощью построения годографа изображенного контура. Для этого необходимо знание параметров как АГ, так и АД.

Рис. 7.2. Электрическая схема замещения АГ – АД

Для определения годографа были составлены алгоритм, его блок-схема, а также и в системе Турбо-Паскаль выполнена программа ADparam.

Алгоритм и программа ADparam могут быть базовыми при определении необходимой емкости для нормальной работы АГ в автономном режиме при разнообразной его нагрузке. Рассмотрим запуск семейства АД от автономного АГ. Схема замещения получающейся системы представлена на рис. 7.3.

Параметры АД определяются по указанному выше методу с использованием программы PARAMETR. В результате все параметры схемы на рис. 7.3 приобретают конкретные значения. Включение в работу любого из N двигателей изменяет параметры результирующего электрического контура. При этом параметры контура изменяются и в процессе разбега АД. Первым двигателем, включаемым в работу, может быть любой из N имеющихся. Схема каждого из включенных и включаемого двигателей должна быть свернута до первичных зажимов АГ (1-1"), тогда схема, изображенная на рис. 7.3, преобразуется к виду, как на рис. 7.4.

Схемы замещения АД должны сворачиваться для каждой заданной частоты при построении точки годографа с учетом работающих и каждым последующим запускаемым АД. Последнее условие реализуется с учетом скольжения (s) работающих и запускаемого АД.

7.1.1.Описание лабораторной установки

Исследуемый асинхронный генератор Ml приводится во вращение двигателем

182

постоянного тока М2, скорость вращения которого регулируется изменением величины напряжения, подводимого к якорю. Регулирование напряжения осуществляется с помощью ЛАТРа. Питание обмоток якоря и возбуждение машины М2 осуществляется через выпрямительные установки VS1 и VS2. Для возбуждения генератора используются наборы параллельно подключаемых емкостей, вводимых в схему при помощи соответствующих автоматических выключателей.

В качестве нагрузки АГ могут использоваться асинхронный двигатель М3 или реостат R, включаемые в схему при помощи соответствующих автоматических выключателей.

Емкость для возбуждения АГ подключается соответствующими автоматическими выключателями АЗ - А6, А8, А9 . С помощью автоматических выключателей А4 - А6 конденсаторы могут подключаться либо по схеме ―звезда‖, либо по схеме ―треугольник‖.

Измерение скорости вращения ротора АГ производится с помощью радиотахометра, состоящего из блока управления и устройства приема сигнала.

183