Влияние компенсации реактивной мощности, не устойчивость асинхронной нагрузки.

X _c=X_μ.

Q_c= .

Q_m= .

Рисунок 3.22 Влияние компенсации.

Рисунок 3.23 Устойчивость при компенсации.

- невозможна лавина напряжения.

-возможно.

возможна лавина, справедливо только для удалённых источников.

Следовательно конденсатор ухудшает устойчивость нагрузки.

Самый дешёвый источник реактивной мощности - генератор.

Статическая устойчивость асинхронной нагрузки при изменении напряжения и частоте.

Р_m= ; k_з= .

Например

u=0,7∙u_н P_max падает при снижении напряжения.

P_m=0,5P_m.

.

Рисунок 3.24 Схема замещения. X_So - сопротивление при частоте=50Гц

Рисунок 3.25 Влияние изменения частоты на статическую устойчивость.

Статическая устойчивость синхронной нагрузки.

Рисунок 3.26 Максимальная мощность при изменении напряжения.

Рисунок 3.27 Расчётная схема.

P_m= .

.

Eq=U+ .

Q u = ∙I.

Q= .

1. Перевозбуждение. E>U

Увеличивается генерация, происходит стабилизация напряжения.

2. Недовозбуждение. E<U

При уменьшении напряжения он либо снижает потребление, либо переходит в режим генерации.

Q= .

Увеличение абсолютное значение.

Добавка к АД.

Рисунок 3.28 Схема замещения асинхронного двигателя.

Q(u) .

Q_μ(f)= .

Рисунок 3.29 Реактивная мощность при изменении частоты.

Q_s(f)= .

Снижение частоты- дефицит активной мощности, может спровоцировать лавину напряжения, и дефицит реактивной мощности.

СД лучше АД во всех отношениях, но его и обслуживать необходимо лучше.

Глава 4.

Динамическая устойчивость. Асинхронной нагрузки. Уравнение движения.

Рисунок 4.1 Виды механических характеристик.

– вентиляторная характеристика.

– постоянный момент сопротивления.

– линейная характеристика.

.

Решить это уравнение аналитически можно, только когда отключен или работает двигатель на 3 к.з.

Численное решение уравнения движения АД.

.

1. Численное решение дифференциального уравнения методом Эйлера.

1^й шаг решения:

где .

n-й шаг решения:

;

2. Решение интегрального уравнения.

Первый подход более универсальный.

Определение предельного времени авр ан.(Время выбега при откл.)

Эта задача может быть решена обоими подходами

при выбеге до S=1, Sпр=1.

Пример. .

.

.

.

| .

Пуск двигателей.

Пуск синхронных двигателей производится как асинхронных. Для синхронных двигателей, однако, в пуске участвуют и демпферные обмотки и обмотки возбуждения.

Типы пусков:

1. Прямой пуск.

Рисунок 4.2 Прямой пуск.

2. Реакторный пуск.

Рисунок 4.3 Реакторный пуск.

При пуске В₂ разомкнут и пусковой ток уменьшается.

Уменьшение пускового тока приводит к уменьшению снижения напряжения на шинах.

3. Разгонный пуск.

Порядок расчета пуска производится по статическим характеристикам.

Рисунок 4.4 Расчёт разгона численным методом.

.

При U=const.

Такой подход определит время пуска.

1. Длительность пуска.

2. Время нагрева.

3. Остаточное напряжение при пуске.

m_э>1,1m₀ - в этом случае пуск возможен.

>0,7U_н – на секции.

. [ C]

- плотность тока – рабочая.

=2 А/мм²

.

Самое простое изолирование – эмалевая 105⁰С.

_; среднее .

var-решается дефиренциальным уравнением.

Рисунок 4.5 Изменение скольжения при разгоне.

В процессе разгона не учитывается изменение сопротивления и это дает гарантированный расчет, и сопротивление двигателя меняется.

Рисунок 4.6 Изменение сопротивления двигателя при разгоне.

-гарантированный расчет.

облегчает расчет.

X_s= для АД.

Для мощных двигателей иногда нужно учитывать электромагнитные переходные процессы.

Самозапуск ЭД.

Самозапуск - процесс восстановления нормальной работы двигателей нагрузки после кратковременного снижения напряжения либо выключения.

Рисунок 4.7 Расчётная схема.

Этапы расчета СЗ.

1. Групповой или индивидуальный выбег.

2. Оценка возможности.

m_э>m₀; U_ост>0,7U.

3. Разгон.

t_разг; T⁰

Самозапуск производится только для потребителей 1 категории; возможна 2 категория.

1. Выбег.

Индивидуальный выбег может быть свободным и при работе на близкое короткое замыкание ,то есть при работе с генераторным моментом.

Рисунок 4.8 Свободный выбег.

-расчет свободного выбега.

.

Рисунок 4.9 Выбег при коротком замыкании.

быстрее затормозиться.

Для АД ЭДС затухает очень быстро.

Для СД .

При этом мощные двигатели выбег быстрее, а маломощные медленнее. Скорости двигателей выравниваются (0,25 .

Строго учет этих обстоятельств только при учете ЭМПП. В тех случаях , когда учесть это упрощённо существует 2 подхода, при условии что скорость…

1. Рассчитывается индивидуальный выбег двигателей и определяется и средняя скорость на секции:

-скорость с весовыми коэффициентами.

2. Если двигатель имеет приблизительно одинаковые моменты сопротивления, тогда проще эквивалентировать постоянную инерции.

.

У них должны быть одинаковые механические характеристики.

Расчет выбега для СД и АД не имеет разницы, но при ЭМ.ПП

; .

2. Оценка возможности.

Произвести оценки - необходимо нарисовать схему.

Рисунок 4.10 Схема замещения при самовозбуждении.

.

Схема преобразуется:

.

.

.

.

Рисунок 4.11 Расчётная схема. .

Если невозможно необходимо применить меры:

3. Разгон.- это тот же пуск ;

1) Пускается группа двигателей – значит тяжелее.

2) Не успевает разгрузить.

3) Часть двигателей вращается с какой-то остаточной скоростью.

Если АД- то облегчает.

Если СД- гасить поле.

; I_с.з<1,7I_пуск

СД:

Если за время отключения не выпал из синхронизма, расчёт самозапуска СД не нужен.

Одиночный: .

Групповой: .

Так как у них общее напряжение, они связаны.

.

.

Рисунок 4.12 Изменение скольжения при разгоне.