32.(17) Коэффициенты крутизны и регулирующие эффекты нагрузки.

Коэффициент крутизны статической характеристики показывает наклон характеристики к оси абсцисс.

Коэффициент крутизны – частные производные мощностей по соответствующим параметрам в именованных единицах или в о.е.:

, , ,

Регулирующий эффект определяется через эти же частные производные, выражая их в о. е. с той особенностью, что в качестве базисных величин принимаются значения параметров режима P₀,,Q₀,,U₀, f₀ в рассматриваемой точке статической характеристики.

, , ,

tga=dQ/dU

33. (8)Статическая устойчивость асинхронного двигателя: критерий статической устойчивости; предел статической устойчивости; критическое скольжение; критическое напряжение

Асинхронные двигатели, которые составляют основную часть нагрузки ЭС, при значительном снижении напряжения останавливаются (опрокидываются).

Активная мощность, потребляемая двигателем из сети, определяется как произведение вращающегося момента на угловую скорость вращения магнитного потока двигателя, которая при неизменной частоте остается постоянной при любом скольжении.

по этой зависимости строим характеристику, максимум которой определяется как dP/dS=0, отсюда Sкр=R/Xs, а максимум мощности Pmax=U²/2Xs.

В точке а с увеличением скольжения вращающий момент двигателя возрастает на и на валу двигателя возникает ускоряющий избыточный момент, под влиянием которого его скорость начинает возрастать, а скольжение уменьшается. В результате этого устанавливается режим в точке а. Если двигательработает со скольжением Sy(т.b) то с увеличением скольжения на валу двигателя возникнет тормозной избыточный момент, вызывающий дальнейший рост скольжения и опрокидывание двигателя.

Критерием по статической устойчивости двигателя является положительный знак производной: dP/dS>0. Предельный по статической устойчивости режим двигателя достигается в точке максимума характеристики при скольжении Sкр. При номинально напряжении н выводах двигателя его максимальная мощность в 2 раза выше номинальной. С уменьшением напряжения значение Рэм падает по квадратичной зависимости. Максимальная мощность приближается к номинальной при снижении напряжения примерно на 30%.

Критическое напряжение можно найти графически. Для этого необходимо найти из зависимости P=f(S) Ркр, затем построить график зависимости P=f(U), на котором обозначив Ркр легко найти Uкр.

34.(6) Влияние напряжения источника питания и частоты в энергосистеме на статическую устойчивость асинхронного двигателя.

Частота постоянная, напряжение Рэм изменяется.

Частота изменяется.

Влияние частоты на устойчивость АД

,

При снижении частоты и возрастают

Рис.7. Влияние частоты на устойчивость АД

Нарушение статической устойчивости электродвигателя возможно при снижении частоты в системе сверх предельного значения. Так же можно сделать вывод, что чем выше частота, тем больше нагружен двигатель, а соответственно скольжение будет меньше.

Рис.8. Характеристики асинхронного двигателя при норм и пониженном напряжении.

В нормальных условиях двигатель работает на устойчивой (крутой) части характеристики – при скольжении меньше . При снижении напряжения или увеличения механического вращающего момента двигатель может оказаться в критическом режиме (пунктирная линия), при дальнейшем снижении напряжения точка, характеризующая режим перейдет на спадающую часть характеристики: двигатель будет тормозиться, ток и реактивная мощность будут резко расти, а затем двигатель остановится - «опрокинется». Обычно двигатели работают с большим запасом устойчивости, отклонения напряжения на шинах единичного двигателя не опасны с точки зрения устойчивости двигателей и только очень большие снижения напряжения на их шинах (20-30%) приводят к опрокидыванию АД.