- •Основы электропривода
- •Часть 3 Омск 2016
- •23.05.05 – «Системы обеспечения движения поездов»,
- •13.03.02 – «Электроэнергетика и электротехника»,
- •23.03.02 – «Наземные транспортно-технологические комплексы»
- •9. Исследование процессов нагревания и охлаждения электродвигателей в различных режимах
- •9.1. Основные положения теории
- •9.1.1 Способы определения постоянной времени нагревания и установившегося превышения температуры
- •9.1.2 Способ определения постоянной времени охлаждения
- •9.2. Последовательность операций при проведении исследования
- •9.3. Расчеты и построения
- •9.4. Контрольные вопросы
- •10. Определение электромеханической постоянной времени торможения и момента инерции привода
- •10.1. Краткие теоретические сведения
- •10.2. Последовательность операций при проведении исследования
- •11.2 Последовательность операций при проведении исследования
- •11.3. Расчеты и построения
- •11.4. Контрольные вопросы
- •12. Оценка эффективности применения частотного управления асинхронными двигателями с переменной нагрузкой на валу
- •12.1. Краткие теоретические сведения
- •12.2. Последовательность операций при проведении исследования
- •12.3. Расчеты и построения
- •12.4. Контрольные вопросы
- •Часть 3
12.3. Расчеты и построения
1) Рассчитать коэффициент пропорциональности С по выражению (2.1) и момент, создаваемый в эксперименте нагрузочной машиной (М),
. (12.5)
2) Определить значения механической мощности на валу асинхронного двигателя P2, Вт:
(12.6)
3) Рассчитать относительные значения механической мощности на валу асинхронного двигателя по выражению 4.1, номинальная мощность асинхронного двигателя равна 370 Вт.
4) Определить КПД асинхронного двигателя, о.е.:
(12.7)
5) Построить зависимость КПД от мощности в относительных единицах, полученную в результате расчета (см. рис. 12.__, б).
6) Рассчитать эффективность внедрения регулируемого привода.
В соответствии с заданным вариантом (табл. 12.2) необходимо построить суточный график изменения потребления воды Q* (см. пример, рис. 12.3, а).
Т а б л и ц а 12.2
Варианты суточного графика потребления воды Q*
Вариант |
Время, ч | |||||||
0 3 |
3 6 |
6 9 |
9 12 |
12 15 |
15 18 |
18 21 |
21 24 | |
i |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1 |
0,1 |
0,50 |
1,00 |
0,90 |
0,85 |
0,95 |
1,00 |
0,60 |
2 |
0 |
0,55 |
0,95 |
1,00 |
0,90 |
0,20 |
0,40 |
1,00 |
3 |
0,1 |
0,60 |
0,90 |
0,95 |
1,00 |
0,25 |
1,00 |
0,20 |
4 |
0 |
0,65 |
0,85 |
1,00 |
0,80 |
0,30 |
1,00 |
0,40 |
5 |
0,3 |
0,40 |
0,80 |
0,70 |
1,00 |
0,35 |
0,20 |
1,00 |
6 |
0 |
0,45 |
0,75 |
1,00 |
0,75 |
0,40 |
1,00 |
0,60 |
7 |
0,20 |
0,30 |
0,50 |
0,40 |
0,80 |
0,75 |
0,95 |
0,30 |
8 |
0 |
0,60 |
0,90 |
0,95 |
1,00 |
0,35 |
0,20 |
1,00 |
9 |
0,20 |
0,30 |
0,95 |
1,00 |
0,90 |
0,40 |
1,00 |
0,60 |
10 |
0 |
0,55 |
0,95 |
0,70 |
1,00 |
0,35 |
0,40 |
1,00 |
По заданному суточному графику потребления воды Q* (рис. 12.1, а) можно оценить затраты электроэнергии для двух методов регулирования. Для каждого интервала времени i необходимо:
1) по кривой 1 (см. рис. 12.1, а) определить потребляемую механическую мощность насосом при дросселировании , а также по построеннойзависимости (п. 4.3.5) определить потребляемую электрическую мощность асинхронным двигателем из сети по выражению:
. (12.8)
где i ступень нагрузки, i = 1 8;
КПД двигателя при i-й нагрузке (см. п. 4.3.5);
Результаты расчета записать в табл. 12.3 и построить графики механической мощности и потребляемой электрической мощности двигателемдля дросселирования (рис. 12.3,б).
2) по кривой 2 (см. рис. 12.1, а) определить потребляемую механическую мощность насосом при частотном регулировании , по построенной зависимости (п. 12.3.5) определить потребляемую электрическую мощность асинхронным двигателем из сети по выражению(12.8). Результаты записать в табл. 12.3, построить графики механической мощности и потребляемой электрической мощности для частотного управления (рис. 12.3, б).
Рассчитать затраты электрической энергии при дросселировании и частотном регулировании:
. (12.9)
и эффективность внедрения частотного управления:
. (12.10)
Кривые, приведенные на рис. 4.1, и расчетные выражения дают представление с определенными допущениями (КПД передачи и насоса равны единице) об эффективности применения частотного управления.
Т а б л и ц а 12.3
Результаты расчета эффективности частотного управления
Время, ч |
Режим дросселирования |
Режим регулирования f | ||||||
|
|
|
|
|
|
|
| |
0 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
15 18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
18 21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
21 24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
|
Итого |
| ||||
Эффективность ΔW*= |
7) Оценить эффективность применения частотного регулирования в сравнении с дросселированием и сделать выводы.