Синхронный двигатель (генератор)

Если, то трехфазная система ЭДС называется симметричной. Такая система создается трехфазным синхронным генератором (СГ).

Конструктивно синхронный генератор (рис. 3.15) состоит из ротора (вращающаяся часть) и статора (неподвижная часть), а также обмоток статора и ротора.

Рис. 3.15. Синхронный генератор

Ротор является источником магнитного поля и обычно представляет собой постоянный магнит или обмотку, в которой течет постоянный ток.

В пазах расположено три обмотки (3 фазы), которые сдвинуты относительно друг друга на 120°. Начала фаз обозначаются буквами А, В, С, концы – x, y, z.

3.5. Механические характеристики двигателей: асинхронного, синхронного и постоянного тока

Механическая характеристика двигателя – это зависимость частоты вращения его вала от момента сопротивления на валу (рис. 3.16).

Синхронный двигатель (СД) имеет абсолютно жесткую характеристику. Частота его вращения не зависит от момента сопротивления на валу.

Асинхронный двигатель (АД) – жесткая характеристика: при изменении момента от нуля до номинального значения частота вращения меняется незначительно (до 10%).

Двигатель постоянного тока (ДПТ) – мягкая характеристика – с увеличением момента частота вращения сильно падает.

Рис. 3.16. График механических характеристик

3.6. Условия создания вращающего магнитного поля неподвижными обмотками Уравнения эдс, генерируемых в трехфазном генераторе

Для создания вращающегося магнитного поля неподвижными обмотками необходимо, чтобы фазы обмоток были сдвинуты в пространстве относительно друг друга, а питающие напряжения фаз были смещены во времени. Для трехфазной обмотки пространственный сдвиг составляет 120°, а питающее напряжение соответствует следующим уравнениям:

(3.36)

где U_A – мгновенное значение напряжения в фазе А;

U_MA, U_MB, U_MC – амплитудные значения соответственно в фазах А, В, С.

Для двухфазной обмотки пространственный и временной сдвиг составляет 90°.

3.7. Свойство саморегулирования магнитного потока трансформаторов

При эксплуатации трансформатора в системах электроснабжения выполняются следующие условия:

ƒ = const, U₁ = const.

Отклонение напряжения

, (3.37)

где – действительное значение напряжения в сети;

–номинальное значение напряжения.

Так как U = const и ƒ = const, то из U₁ ≈ Е₁ = 4,44 ƒ W₁ Ф_m следует, что магнитный поток Ф_м постоянен и не зависит от нагрузки.

Обоснуем постоянство магнитного потока из физических соображений: по обмоткам протекают токи I₁ и I₂. Каждый ток создает свое магнитное поле (магнитный поток) Ф_М1 и Ф_М2. В теории трансформатора доказывается, что они направлены навстречу друг к другу.

. (3.38)

При увеличении нагрузки, токи I₁ и I₂ увеличиваются. Но Ф_М1~ I₁, а Ф_М2~ I₂, потоки увеличиваются прямо пропорционально токам, но их разность остается постоянной.

3.8. Условные обозначения

Силовой трансформатор

Трансформатор тока

Трансформатор напряжения

3.9. Формулировка некоторых понятий энергосбережения

Энергосбережение – это развитие энергосберегающей политики, экономия энергетических ресурсов, комплекс мер по коренному улучшению использования энергоресурсов, имеющее три основных аспекта:

• повышение коэффициента полезного использования энергоресурсов путем совершенствования всего аппарата добычи (производства);

• сокращение расхода конечной энергии на удовлетворение нужд общества;

• замещение дорогих и ограниченных видов топлива более дешевыми и доступными источниками энергии, прежде всего ядерной энергией, углем и возобновляемыми энергоресурсами;

Энергосбережение должно осуществляться путем

– перехода на энергосберегающие технологии производства (в частности, регулируемый электропривод признан одной из наиболее эффективных энергосберегающих и ресурсосберегающих экологически чистых технологий);

– совершенствования энергетического оборудования, реконструкции устаревшего оборудования;

– сокращения всех видов энергетических потерь и повышения уровня использования вторичных энергетических ресурсов;

– улучшения структуры производства, преобразования и использования энергетических ресурсов.

В энергетике предусматривается замещение органического топлива другими энергоносителями, в первую очередь ядерной и гидравлической энергией. Одновременно ведется разработка и строительство станций на возобновляемых ресурсах экологически «чистого» вида, воздействие которых на окружающую среду минимально. Это станции, использующие энергию солнца, ветра, приливов и т.д.

Энергетическое обследование – основная форма осуществления энергетического надзора и контроля за рациональным использованием электрической и тепловой энергии на предприятиях. Энергетические обследования проводятся инспекторами Энергонадзора при осуществлении допуска в эксплуатацию новых и реконструируемых энергоустановок потребителей и в процессе эксплуатации. Энергетические обследования могут быть комплексными и целевыми. Периодичность обследований, их вид и объем устанавливаются годовым планом-графиком инспектора. Результаты оформляются актом, который состоит из двух разделов: констатирующего и предписательного. При обследовании проверяется: состояние нормирования расхода энергии, соблюдение предприятием установленных лимитов энергопотребления, уровень компенсации реактивной мощности. Целью обследования является – контроль за выполнением предприятием установленных заданий по экономии энергоресурсов, а также оказание предприятию помощи в разработке конкретных мероприятий по экономии энергии и установление прогрессивных норм расхода энергии, ликвидация фактов нерационального использования расхода энергоресурсов.

Энергетический паспорт потребителя – составляется в каждом структурном подразделении – потребителе топливно-энергетических ресурсов. Делится на разделы:

• объем производства продукции в натуральном и денежном выражении;

• среднесписочная численность;

• потребление энергоресурсов ( в условном и денежном выражении);

• общее потребление энергоносителей;

• сведения о трансформаторных подстанциях;

• установленная мощность потребителей по направлениям использования;

• сведения о компрессорах и насосных станциях;

• сведения о котельных;

• расчетно-нормативное потребление тепловой энергии;

• баланс потребления тепловой и электрической энергии, котельно-печного топлива в предыдущем и базовом году;

• перечень энергосберегающих мероприятий;

• удельный расход ТЭР на выпускаемую продукцию;

• сведения о коммуникациях (протяженность ВЛ и КЛ в км).