Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Донецкий национальный технический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

21-26

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

03.03.2016

Размер:

1.49 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 84 5 6 7 8 > Следующая >>>

Залежність Ф (I a )

можна представити у вигляді Ф

KФ I a

При I a KФ I aн

практично постійний, а при Ia (0,8 0, 9)Iaí в наслідок

насичення KФ зменшується.

Якщо для спрощення аналізу зневажити насиченням і запропонувати

лінійну залежність Ф

KФ I a ; (KФ const) ,то момент двигуна:

ЭМ

Ф I

(**)

Підставивши в (*) вираження для струму з (**), одержимо вираження

для механічної характеристики ДПС послідовного порушення:

I a

mЭМ

CM Ф

U I a Ra

U CM

KФ

CM Ф

CM KФ I a

CM KФ

mЭМ

CM KФ

mЭМ

CM KФ

mЭМ

CM KФ

Швидкісна (механічна) характеристика є м'якою й має гіперболічний

характер (Рис.5).

mЭМ

ЭМ

0	I a	0	mЭМ
Рис.6			Рис.5

Істотне збільшення w відповідним зменшенням Ф

при малих навантаженнях обумовлено

(Рис.6).

Але внаслідок механічних втрат, які обумовлені тертям, а також внаслідок наявності невеликого магнітного потоку намагнічування w двигуна при х.х. не нескінченно велика. Але вона не може перевищувати номінальну в 5-6разів.

За умовами механічної міцності бандажів ротора й колектора перевищення w в 3-3,5 рази неприпустимо. Тому навантаження двигуна знижувати нижче (0, 2-0,25) PH неприпустимо. Тому що у двигуна

паралельного порушення mЭМ I a , а у двигуна послідовного mЭМ I а2 , а при

пуску допускається Ia (1, 5 2)Iaí , то двигуни послідовного порушення

розвивають значно більший пусковий момент.

Механічні характеристики ДПС змішаного порушення(ОСВ)

Електродвигун змішаного порушення мають дві обмотки збудження - паралельну (незалежну) ОВ2 і послідовну ОВ1.

U a

I a

I b

OB1

OB2

rpb

Рис.7

Магнітний потік ДПС Ф

залежить від струмів обох обмоток.

Механічні характеристики сполучать властивості характеристик двигунів паралельного й послідовного порушення. Залежить від частки участі тої або іншої обмотки в створенні Ф .

При згоднім включенні обмоток механічна характеристика має вигляд:

w			U I a Ra				.
w	C	M	(Ф	Ф	ОВ1	)	.
		M	ОВ2		ОВ1

При зустрічному включенні:

w			U I a Ra				.
w	C	M	(Ф	Ф	ОВ1	)	.
		M	ОВ2		ОВ1

Механічна характеристика ДСВ внаслідок зміни Ô при зміні Ia не має

аналітичного вираження, тому в розрахунках звичайно використовуються природні універсальні характеристики m й w від Ia , які даються в каталогах.

Завдяки паралельній обмотці збудження Ф навіть при відсутності

навантаження залишається значним, тому у відмінності від двигунів послідовного порушення може працювати на х.х. та як w має кінцеве значення рівне швидкості ідеального х.х. Ця швидкість визначається магнітним потоком, створеним МДС незалежної обмотки й дорівнює:

wО		U		,

	C	ФОВ2
	C	ФОВ2
		M	О

де ФОВО 2 - магнітний потік, створений струмом порушення незалежної обмотки.

2	w ,	mЭМ		w
2	w ,	mЭМ		w
			mЭМ	wO
			mЭМ	R1
				R1

w	II	I	R2

0	I	a		R	mЭМ
		a	III	IV	3
			III	IV
Рис.8.ДПС смешанного возбуждения				Рис.9

Наявність послідовної обмотки збудження приводить до збільшення пускового моменту й зменшенню частоти обертання при навантаженні.

Співвідношення МДС незалежної й послідовної обмоток по-різному для двигунів різних серій. Найпоширеніші – рівність МДС обох обмоток збудження при номінальному струмі Iàí . Швидкість двигуна змішаного

збудження при малих навантаженнях змінюється значно, а потім при збільшенні навантаження повільно зменшується майже по прямій, як у двигунів незалежного збудження.

Відбувається це тому, що при більших навантаженнях наступає насичення машини й хоча МДС послідовної обмотки збільшується, магнітний потік майже не міняється. Зі збільшенням опору в ланцюзі якоря, механічні характеристики ДПС змішаного порушення (мал.9) стають більше м'якими (R3( R2( R1).

3.16.Анормальні режими роботи електродвигунів.

Упроцесі експлуатації АД працюють із навантаженнями на валу від

ххдо номінальної. Напруга й частота на шинах АД можуть відхилятися від номінальних значень відхиляються також параметри двигуна. Крім того в процесі експлуатації виникає несиметрія напруги, а також обрив однієї або двох фаз AD і CD. Навантажувальні властивості двигуна при відхиленнях напруги й частоти – зміна основних параметрів сталого режиму – ЕДС, Φ, m,

s, fр, I`2, φ`, Iμ, I1, φэ.

Розглянемо фізичні процеси в АД при відхиленнях від номінальних значень навантаження на валу (mc), напруги й частоти живильної мережі. Розглянемо загальний характер зміни перерахованих величин.

3.17.Зміна навантаження на валу двигуна при номінальній напрузі й частоті живильної мережі.

При збільшенні навантаження на валу кутова швидкість ротора АД зменшується, а ковзання (S) зростає до такого

S S2 Sкр

значення при якому m двигуна врівноважує підвищений момент опору. При

S<Sкр. опір	статора	становить		лише	невелику			частку загального опору
двигуна, те	I U z1 0	й		, тобто		, I	і	практично не змінилися
			U1 E2		E2

при зміні навантаження. Збільшення m АД супроводжується збільшенням струму I2 .

3.Робота АС і СД при відхиленнях напруги й частоти від номінальних значень.

4.Несиметричні режими роботи АД.

Допускається робота двигуна при відхиленні напруги в мережі в межах від -5 до 10%, а частоти змінного струму на ±2.5% номінального значення. При одночасному відхиленні напруги й частоти від номінального значення, двигуни повинні зберігати номінальну потужність якщо сума абсолютних процентних значень цих відхилень не перевершує 10% і кожні з відхилень не перевищує норми.

Зі збільшенням S зростає фазний кут наведеного струму ротора ,

що приводить до зростання реактивного струму двигуна I	I		I	. При
1p			2p

збільшенні реактивний і активний токи статора I1 також зростає. Збільшення

струмів статора й ротора приводить до зростання втрат у міді обмоток.

Зі збільшенням реактивного струму АД при збільшенні навантаження збільшується реактивна потужність, споживана з мережі.

3.18.Зміна напруги при номінальній частоті.

Нехай напруга знижується, а mc const . При цьому							E2 знижується
й також знижується. Обертаючий момент АД пропорційне							U 2	виявиться
							1
при колишньому s	меншим,		чим момент опору m c й ковзання двигуна s
зросте до такого значення,		при якому знову встановиться рівність m mc .
Зростання s приведе до збільшення I2 й збільшення кута						між наведеним
струмом ротора I2	й U1 . При зменшенні U			струм, що I намагнічує,
m		зменшується, струм		\| I \|	I2	I 2		статора
				1	p		2
		залежно від завантаження й співвідношення між
m1		I	і I2 може або зростати або зменшаться.
		I	і I2 може або зростати або зменшаться.
m		Робота АД із U 5% припустима						тільки за
		умови, що навантаження АД менше номінальної.
	mc	Якщо це не дотримується - перегрів обмотки і її
		зношування.
			Потужність АД залишається практично
S S2	S	без змін, тому що кутова			швидкість ротора
		змінюється незначно.

3.19.Зміна частоти при номінальній напрузі.

Нехай mc const , U const , f fн . Зменшення частоти приведе до збільшення й збільшення обертаючого моменту, тому що m c залишається

постійним s зменшується так, щоб зберегти рівновагу між обертаючим моментом m АД й m c при зниженій частоті. Внаслідок зростання

зменшиться струм ротора I2 , а струм I збільшиться. То зниження f

практично рівнозначно зростанню U. Отже, якщо при зниженні f одночасно зменшити U, те I , I1 , I2 залишаться тими ж.

Однак істотною відмінністю зниження частоти від попередніх двох режимів буде істотна зміна кутової швидкості ротора АД 1 , а 1 f .

Наприклад, для АД з bн 2 , sкр 0.1 і mc const при зниженні частоти f на

10% приводить до зниження n на 9.8%. При зниженні U на 10% n знижується всього на 1%.

3.20.Визначення основних параметрів АД при відхиленнях напруги й частоти від номінальних значень.

При зміні величин U і f підводимих до двигуна змінюються щодо номінальних багато параметрів, які характеризують стан АД.

ЕДС і магнітний потік.

Якщо зневажити при

s sкр

( I1 I1н

) втратою напруги в опорі

статора,

то з рівняння

U1 E1 I2 Z1

маємо

U1 E1 ;

f1н

4.44 K

об1

1н

Оскільки

U K

те

K u

;

1н

прямо пропорційний U і обернено пропорційний частоті.

Втрати активної потужності в сталі статора.

Зміна магнітної індукції в сталі пропорційно зміні ?:

B K u ; Bн Kf

Питомі втрати в сталі (у Т/кг), які складаються із втрат на вихрові струми й на гістерезис при синусоїдальній зміні B у часі виражаються співвідношенням:

	f		f	2		2
	f		f			2
Pс г		в.т.			B		;
Pс г	50	в.т.			B		;
	50	50

B (Тл);

г , в.т. - питомі втрати Вт/кг на гістерезис і вихрові струми при

f 50 Гц і B=1 1 Тл.
	Для слаболегірованної стали товщиною 0,5 мм, г													2.2 ,								в.т. 1.4 .
При f fн ; B Bн питомі втрати в сталі:
						P	3.6 B2
						с.н.			н
																						f			f	2
Pc/								Pс					2			2.2								1.4
Pc/													2			2.2								1.4
											B											50			50

								P
1.6						Ku=		P		B													3.6
									сн			н
1.2										f								f	2
1.2										f								f	2
									2.2		1.4													K 2
									2.2		1.4
										50					50
										50					50
0.8																								u
0.8											3.6												2
											3.6												2
																								Kf
0.4																								Kf
0.4
									2.2 1.4 K								K 2
0													f					u
													f					u
	0.2	0.4	0.6	0.8	1 Kf					3.6							Kf
	0.2	0.4	0.6	0.8

							(0.61 0.39 Kf )													K u2
							(0.61 0.39 Kf )														Kf
																					Kf
	При зниженні частоти (f) Pс						зростають але зміна незначна. При
зниженні частоти до 40 Гц Pс зростає на 15%.

Кратність максимального моменту й критичне ковзання.

Максимальне значення електромагнітної потужності:

K 2

U 2

Påì (max)

1í

K f

2 C

C x

Påì (max)

3 U 2

при U1 K u U2н ;

1í

x 1

2 C1

C1 x 2

x1 C1 x

2 Kf (x1

C1 x2 ) ;

3 K

;

Påì (max)

1í

2 C

C x

Якщо замінити r1

K f

на r2 . Т.к. r2

мало:

Påì (max)

Ku2

(í î ì

)

K f

Påì (max)

Кратність максимального моменту:

K 2

Påì .max

K 2

max

åì .max

K 2

í î ì

åì .í î ì

Якщо навантаження двигуна відмінна від номінальної: mc mc mн ;

Кратність максимального моменту щодо цього значення:

max

ном

u ;

Sкр

c1 r2

;

x 1 C1 x 2

Якщо прийняти r1 0 , то:

m1(Ku1

m2(Ku2

m3(Ku3

Kf1>Kf2>

0 S	S2 S3	S	0 S	S	кр1	S	кр3	S
				S2 S3

		c	r		Sкр
Sкр		1	2			: Sкр - визначено при
					Kf
	Kf			2	Kf
	Kf	x 1 C1 x 2

номінальній частоті.

При зміні f відбувається не тільки зміна ординат m, але й зсув максимуму завдяки зміні Sкр .

Ковзання й частота обертання АД.

Формула Клосса для моменту:

2 bн

Ku2

2 b

Sкр

Kf S

Sкр

Kf S

Sкр

max

ном

- критично максимальний момент стосовно

K 2

m c на валу.

При сталому режимі з постійним моментом опору m mc :

2 bc mc

Sкр

Kf S

;

x ;

Sкр

Kf S

Sкр

2 bc

; x2 1 2 b

x x2 2 b

x 1 0 ;

x bc

bc2 1 ;

Sкр

1; S

(bc

Sкр

bном

K u

bном

K u

mc Kf

Номінальне ковзання:

Sн

Sкр

; (K u Kf mc 1) .

bн

bн2

Sн

bн

K u

bн K u

mc Kf

Якщо значення

bc 1.6 , то з точністю до 10% ковзання можна

визначити спрощено:

кр

2 bc Kf

2 b

K2 K

2 b

Якщо значення bc 1.6 ,

K u Kf

Sкр

, тоді:

mc Kf

;

Sн

mc Kf

bн

Sн

K 2

При роботі АД з постійним значенням МП (K u Kf ) і постійним

значенням m

і b

bн

Sкр

- змінюється назад пропорційно

частоті.

При цьому різниця між кутовою швидкістю МП статора й ротора залишається незмінною. При частоті f кутова частота ковзання:

2 f

S ; S

Sн

; f K

;

cf1

2 Kf fн

Sн

2 fн

;

cf1

c - синхронна кутова швидкість при номінальній частоті мережі.

Для визначення зміни продуктивності механізму необхідно знати кутову швидкість ротора.


	Sкр
1 (1 S) Kf c 1

		2
		2
	Kf bc	bc	1

K f c ; n Kf nc

При bc 1.6
					Sкр
K	f	1					;
K		1					;
		c
					2 bc Kf
					S
n Kf nc					кр

			1			.
				2 bc Kf

Якщо відхилення

U і

f такі, що

не

приводять

до істотного

Sкр

зменшення кратності bc .

те

; Kf н ;

Sн

n Kf nн .

Кратність пускового моменту.

2 b

Ku2

;

Kf S

Sкр

Kf S

Якщо S 1:

2 b

Ku2

2 b

Ku2

кр

Kf2

2 bн

; m

;

пн

;

Sкр

K2 S2

Sкр Kf

кр

Sкр

кр

Ku2

1 S2

Kf2

кр

Ku2

1 Sкр2

mп

mпн

кр

Sкр - критичне ковзання в номінальному режимі.

Якщо S2	1, то вираження приймає вид (S2						0 ):
кр						кр
	m	п	m	пн	K u2	;
	m		m		K 2	;


					f

То кратність пускового моменту пропорційно квадрату напруги й назад пропорційно кубу частоти. При одночасному зменшенні напруги й частоти m п зростає ( U f ).

Потужність на валу електродвигуна.

Якщо m c постійно,

m2 mc P2

P2н

;

, тобто

2н

P2н

2н

потужність на валу не залежить від U і f.

; P m

P .

Струм намагнічування.

K uн K f


0.		1		1.		2 2.			3		3.		I I н

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 84 5 6 7 8 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
08.08.201975.78 Кб22.ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ.doc
#
03.03.2016461.17 Кб11520-48-2012-01 МУ Чубучная.pdf
#
03.03.20164.61 Mб92014_inet_lec_4.pdf
#
03.03.20164.85 Mб92014_inet_lec_5.pdf
#
03.03.20163.63 Mб112014_inet_lec_6.pdf
#
03.03.20161.49 Mб721-26.pdf
#
03.03.2016774.11 Кб421-53.pdf
#
03.03.2016381.44 Кб621-64-МУ 2012-02 Петров.pdf
#
03.03.2016908.55 Кб1121-65.pdf
#
03.03.2016246.27 Кб9278а_Методичка по АПП.doc
#
03.03.201651.39 Кб92_1-2_3_Raschety.docx