Энергосбережение в электроэнергетике Митрофанов С.В
.pdf19.Включите выключатель А2. В окне для фотодатчика блока А4 должен появиться свет.
20.Приложите фотодатчик люксметра Р3 к окну блока А4, замерьте люксметром освещенность Е4, создаваемую светодиодной лампой и ваттметром блока Р2 потребляемую ей активную мощность Р4.
21.Отключите выключатель А2.
22.По завершении эксперимента отключите источник G1, выключатели
«СЕТЬ» измерителя мощностей Р2 и автотрансформатора А1.
23.Определите отношение светоотдачи С2 галогенной лампы к светоотдаче С1 лампы накаливания по формуле
С2 / С1 = (Е2 ∙ Р1) / (Е1 ∙ Р2).
24.Определите отношение светоотдачи С3 компактной люминесцентной лампы к светоотдаче С1 лампы накаливания по формуле
С3 / С1 = (Е3 ∙ Р1) / (Е1 ∙ Р3).
25.Определите отношение светоотдачи С4 светодиодной лампы к светоотдаче С1 лампы накаливания по формуле
С4 / С1 = (Е4 ∙ Р1) / (Е1 ∙ Р4).
26.Определите экономическую эффективность применения различных типов ламп, используя текущие цены на них, их номинальный срок службы и стоимость утилизации.
27.Сделайте выводы.
51
12 Лабораторная работа № 12. Уменьшение удельного
энергопотребления системы электрического освещения путем
регулирования интенсивности освещенности
Цель работы: Определить возможное уменьшение |
удельного |
энергопотребления системы электрического освещения путем регулирования
интенсивности освещенности.
Перечень аппаратуры, используемой в лабораторной работе
В таблице 12.1 приведен перечень компонентов стенда ЭССЭС1-C-К,
используемых в данной работе. Описание компонентов и правила их эксплуатации приведены в приложении А.
Таблица 12.1 - Перечень компонентов стенда ЭССЭС1-C-К
Обозначение |
Наименование |
|
Тип |
Параметры |
G1 |
Однофазный источник питания |
218.2 |
~ 220 В / 3 А |
|
А17, А18 |
Переключатель |
|
2306 |
~ 220 В / 6 А |
А19 |
Лампа накаливания |
|
2310 |
~ 220 В / 15 Вт |
~ 220 B |
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
PE |
|
|
|
|
218.2 |
2306 |
2310 |
2306 |
|
G1 |
A17 |
A19 |
A18 |
|
Рисунок 12.1 – Схема опыта
52
Указания по проведению эксперимента
1.Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
2.Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической
соединений.
3. Зафиксируйте переключатели А17 в положении I, |
а А18 в |
противоположном ему положении.
4.Включите источник питания G1.
5.Переведите переключатель А17 в противоположное положение. При этом должна загореться лампа А19.
6.Переведите переключатель А18 в противоположное положение. При этом лампа А19 должна погаснуть.
7.По завершении эксперимента отключите источник питания G1.
8.Сделайте вывод о возможности экономии электрической энергии путем ограничения времени горения ламп освещения временем нахождения человека между двумя переключателями, установленными, например, в
начале и конце длинного коридора.
53
Список использованных источников
1. Сенигов, П.Н. Энергосбережение в системах электроснабжения:
Руководство по выполнению базовых экспериментов. ЭССЭС.001 РБЭ
(961.2) / П.Н. Сенигов. Челябинск: ИПЦ «Учебная техника», 2013. 87 с.
2. Фокин, В.М. Основы энергосбережения и энергоаудита:
монография / В.М. Фокин. – М.: Издательство "Машиностроение-1", 2006. -
256с. ISBN/ISSN:5-94275-279-6
3.СТО 02069024.101-2014 Работы студенческие. Общие требования и правила оформления; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург: ОГУ, 2014 –
86с.
54
Приложение А
(обязательное)
Описание лабораторного стенда ЭССЭС1-C-К «Энергосбережение в системах электроснабжения»
Таблица А.1 – Перечень компонентов
Наименование и условное обозначение компонента |
Тип |
Страница |
||||
|
|
|
|
|
|
описания |
1 |
Электромашинная нагрузка ЭМН1 |
|
100.3 |
56 |
||
2 |
Преобразователь частоты ПЧ2 |
|
217.1 |
58 |
||
3 |
Однофазный источник питания ОИП9 |
|
218.8 |
77 |
||
4 |
Активная нагрузка АН7 |
|
306.4 |
78 |
||
5 |
Модель линии электропередачи МЛЭ5 |
313.3 |
79 |
|||
6 |
Устройство продольной емкостной компенсации |
315.3 |
80 |
|||
УПЕК5 |
|
|
|
|
||
7 |
Емкостная нагрузка ЕН5 |
|
317.3 |
81 |
||
8 |
Регулируемый автотрансформатор РАТ5 |
318.2 |
82 |
|||
9 |
Выпрямитель ВП2 |
|
|
322.1 |
83 |
|
10 |
Индуктивная нагрузка ИН8 |
|
324.4 |
84 |
||
11 |
Коммутатор измерителя мощностей КИМ1 |
349 |
85 |
|||
12 |
Автоматический однополюсный выключатель |
359 |
85 |
|||
АОВ1 |
|
|
|
|
||
13 |
Однофазный трансформатор ОТ2 |
|
372.1 |
86 |
||
14 |
Одноклавишный выключатель ОКВ1 |
|
2304 |
87 |
||
15 |
Переключатель ПК1 |
|
|
2306 |
88 |
|
16 |
Электророзетка с |
заземляющими |
контактами |
2308 |
89 |
|
ЭРСЗК1 |
|
|
|
|
||
17 |
Светорегулятор СВР1 |
|
2313 |
89 |
||
18 |
Блок люминесцентной лампы БЛЛ4 |
|
2314.2 |
90 |
||
19 |
Переключатель Y/ |
ПЗТ1 |
|
2328 |
91 |
|
20 Указатель частоты вращения УЧВ6 |
|
506.3 |
92 |
|||
21 |
Измеритель мощностей ИМ6 |
|
507.3 |
93 |
||
22 |
Блок мультиметров БМ7.1 (2 мультиметра) |
509.2.1 |
97 |
|||
23 |
Вольтметр ВОМ1 |
|
|
512 |
99 |
|
24 |
Измеритель |
показателей |
качества |
526.1 |
99 |
|
электроэнергии ИПКЭ2 |
|
|
|
|||
25 |
Фотометрический блок ФМБ1 |
|
537 |
100 |
||
55
Электромашинная нагрузка ЭМН1
1 Назначение
Электромашинная нагрузка ЭМН1 (далее - нагрузка) предназначена для моделирования электрических машин постоянного и переменного тока, а также электромеханической нагрузки. Нагрузка допускает работу при температурах от +10 С до +35 С и относительной влажности воздуха до 80 % при 25 С.
2 Технические характеристики
2.1 Спаренные электрические машины: |
машина постоянного тока, |
|
асинхронный двигатель, |
|
преобразователь угловых |
|
перемещений |
2.2 |
Машина постоянного тока |
|
|
|
|
Номинальная полезная мощность, Вт |
|
90 |
|
|
Номинальное напряжение якоря, В |
|
220 |
|
|
Номинальный ток якоря, А |
|
0,56 |
|
|
Номинальное |
напряжение |
обмотки |
220 |
|
возбуждения, В |
|
|
|
|
Номинальный ток обмотки возбуждения, А |
0,2 |
||
|
Возбуждение |
|
|
независимое |
|
Номинальная частота вращения, мин-1 |
|
1500 |
|
|
КПД, % |
|
|
57.5 |
|
Направление вращения |
|
реверсивное |
|
|
Режим работы |
|
|
двигательный/генераторный |
2.3 |
Асинхронный двигатель |
|
|
|
|
Номинальная частота тока, Гц |
|
50 |
|
|
Число фаз на статоре |
|
3 |
|
|
Схема соединения обмоток статора |
|
Yо / |
|
|
Направление вращения |
|
реверсивное |
|
|
Номинальная полезная активная мощность, Вт |
120 |
||
|
Номинальное напряжение, В |
|
220 |
|
|
Номинальный ток статорной обмотки, А |
0,44 / 0,76 |
||
|
КПД, % |
|
|
63 |
|
Cos н |
|
|
0,66 |
|
Номинальная частота вращения |
|
1350 |
|
2.4 |
Преобразователь угловых перемещений |
|
||
56
Модель |
ВЕ 178А |
Количество выходных каналов |
6 |
Выходные сигналы |
серия импульсов и опорный |
|
импульс |
Число импульсов за оборот в серии |
1000 |
Диапазон изменения рабочих частот вращения |
|
вала, |
0...6000 |
мин-1 |
|
2.5 Класс защиты от поражения электрическим |
01 |
током |
|
3 Устройство и принцип работы
3.1 Конструктивно электромашинная нагрузка представляет спаренные между собой и установленные на едином основании машину постоянного тока и трехфазный асинхронный двигатель. Вал асинхронного двигателя сочленен с преобразователем угловых перемещений.
3.2 Машина постоянного тока независимого возбуждения может использоваться как двигатель или генератор постоянного тока с независимым или параллельным возбуждением, а также как электромагнитный тормоз. Концы обмоток машины выведены через гнезда на ее терминальную панель.
3.3 Для обеспечения электробезопасности нагрузка снабжена гнездами защитного заземления, расположенными на терминальных панелях машины постоянного тока, асинхронного двигателя и на основании.
3.6 Для защиты пользователя от движущихся частей нагрузки соединительные муфты последнего закрыты кожухами.
4 Указания мер безопасности
4.1 К работе с нагрузкой допускаются лица, ознакомленные с ее устройством, принципом работы и мерами безопасности в соответствии с требованиями, приведенными в настоящем разделе.
4.2 Перед эксплуатацией нагрузки присоедините гнезда защитного заземления, обозначенные символом “
”, с гнездом, обозначенным символом “РЕ”, расположенным на лицевой панели используемого для питания агрегата источника, либо к контуру заземления лаборатории.
4.3 Запрещается работа нагрузки при снятых кожухах.
4.4 Запрещается работа нагрузки при наличии нехарактерного шума.
57
Преобразователь частоты ПЧ2
1 Назначение
Преобразователь частоты ПЧ2 (далее ПЧ) предназначен для исследования режимов работы автономного инвертора напряжения (далее АИН), замкнутой системы управления АИН - асинхронный двигатель, режимов разгона и торможения асинхронного двигателя при питании от АИН. Предназначен для проведения лабораторного практикума по учебным курсам “Электропривод”, “Системы управления электроприводами” и родственным им курсам. ПЧ допускает работу при температурах от +10 С до +35 ºС и относительной влажности воздуха 80 % при 25 ºС.
2 Технические характеристики
2.1 Схемы преобразователя Автономный инвертор напряжения со звеном
постоянного тока (двухзвенный преобразователь частоты ДПЧ)
2.2Режимы работы трехфазного ДПЧ
2.2.1 |
-законы управления напряжение- |
линейный (постоянный |
|
|
частота |
|
момент нагрузки на валу)/ |
|
|
|
квадратичный закон |
|
|
|
управления/ векторное |
|
|
|
управление потоком/ |
|
|
|
энергосбережение для |
|
|
|
режимов не требующих |
|
|
|
хороших динамических |
|
|
|
характеристик |
2.2.2 |
- выходная частота |
0…100 Гц |
|
2.2.3 |
- диапазон регулирования времени |
1...99/1...99 |
|
|
разгона/торможения, c |
|
|
2.2.4 |
- тип |
регулятора замкнутой |
пропорционально- |
|
системы управления |
интегральный (ПИ) |
|
2.3Электропитание от однофазной
сети переменного тока с защитным |
|
|
проводником: |
|
|
- |
напряжение, В |
220±22 |
- |
частота, Гц |
50±0.5 |
58
2.4 |
Защита |
|
от перегрузки по току/ от |
|
|
|
недонапряжения/ от |
|
|
|
пропадания фазы двигателя |
2.5 |
Управление |
|
ручное/ дистанционное |
|
|
|
(аналоговое) |
2.6 |
Напряжение |
управления |
0…10 |
|
(аналоговое), В |
|
|
2.7 |
Количество аналоговых выходов |
2 |
|
2.8Напряжение аналоговых выходов,
В
2.8.1 |
- выход 1 |
0...10 |
2.8.2 |
- выход 2 |
-5...0...5 |
2.9 |
Наличие встроенного датчика тока |
есть |
2.10 |
Класс защиты от поражения |
I |
|
электрическим током |
|
3 Устройство и принцип работы
3.1 Конструктивное исполнение
Конструктивно ПЧ выполнен в виде коробки с лицевой панелью и кожухом. На лицевой панели нанесена электрическая мнемосхема соединений ПЧ и в соответствии с ней размещены элементы управления (рисунок А.1).
В дальнейшем описании используются следующие соглашения в использовании различных шрифтов и знаков
Тип шрифта |
Используется для |
|
|
Жирный |
обозначения надписей совпадающих с надписями на |
шрифт |
передней панели блока |
Курсив |
обозначения надписей совпадающих с надписями на ЖКИ |
|
дисплее |
1.Выключатель СЕТЬ подачи напряжения питания на ПЧ.
2.Предохранитель в цепи питания блока ПЧ (5 A).
3. Индикатор для вывода режимов работы ПЧ, настраиваемых и контролируемых параметров.
4.Кнопки ВЫБОР СТРАНИЦ или ВЫБОР СТРОК на индикаторе.
5.Кнопки ИЗМЕНЕНИЯ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРА.
6.Кнопка ВЫБОР ИНФОРМАЦИИ НА ДИСПЛЕЕ и светодиоды для определения текущего состояния дисплея.
59
7.Кнопка и светодиод ВПЕРЕД, соответствующие направлению вращения “вперед” электропривода при правильном подключении двигателя к гнездам L1…L3. Работает только в режиме ручного управления.
8.Кнопка и светодиод НАЗАД, соответствующие направлению вращения “назад” электропривода при правильном подключении двигателя к гнездам L1…L3. Работает только в режиме ручного управления и не во всех экспериментах.
9.Кнопка и светодиод СТОП. Начинает процесс остановки двигателя. Работает во всех режимах.
10.Светодиоды индикации ручного или автоматизированного режима работы преобразователя. Нужный режим выбирается на экране
МАССИВА ИЗМЕНЯЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ соответствующего эксперимента на строке Управление ручн./авт.
Рисунок А.1 – Внешний вид блока преобразователя частоты
11.Резистор задания управляющего сигнала в режиме ручного управления (Uупр.ручн.). Назначение управляющего сигнала зависит от эксперимента и соответствующего режима работы в эксперименте.
60