Влияние напряж и активн сопротивл на мех хар-ку асин дв

Влияние напряж и активн сопротивл на мех хар-ку асин дв

Из анализа выраж для Ммах и Sкр следует что момент не зависит от вел критич скольж в свою очередь Sкр не зависит от напряж Все моменты вкл номин,макс и пусков прямопропорц квадрату напряж.При уменьш напряж уменьш Ммах Мп М2-скорость ротора а с увел они возрастают

Влияние акт сопрот

Вел Ммах не зависит от активного сопротивл обм ротора r2”а величина Sкр прямопропорц r2штрих С увел r2штрих увел Sкр а Ммах=соnst Пусковой момент дв с увел сопрот r2штрих до некоторого знач будет возрастать и достиг макс знач.При дальнейшем увел r2штрих пусковой момент уменьш Из характеристик при измен r2штрих следует что частота вращ ротора так же измен: с увел r2штрих скольж увел т.е частота вращ уменьш.Изм активное сопротивл обм ротора можно только в дв с фазн ротором.Асинх дв с кз ротором в осн выпуск с малым акт сопротивл для того чтоб их кпд был высоким.

 

 

Рабочие хар-ки асинх дв

Ими наз-я граф выраж зависимости частоты вращ ротора n2 полезного момента М2 коэф мощн =1 и кпд от полезной мощнР2,при напряж=Uном.(график).При ХХ Р2=0 ток в обм статора=напряж хх,т.е явл активно-индуктивным поэтому кос фи при хх небольшой 0.3,затем при увел нагрузки уменьш угол сдвига между I1 и U1 и кос фи возрастает и достигнет максимума при нагруз близк к ном.Рекомендуется чтобы дв работал при нагр близкой к ном потому что будут уменьш потери электрич энергии

 

 

Синхр компенсатор

Представляет собой синхр машину предназн для генерирования реактивной мощности.Синхр компенс вкл в гл систему с целью повышеня коэф мощности.Принцип происх при этом сост в том что необх для некоторых потребит реакт мощн выраб синхр генератор установл на электрост а синхр компенсатор располож по близ к потребит.Потреб переме тока треб значит реактив мощн –асинх дв Рассмотрим эл систему сост из СГ пов и пониж трансф-а ЛЭп, потреб и синхр компенс,синх комп включён на входе в потреб.Синхр компенсатор раб как синхр дв-без нагрузки,те в реж ХХ при этом выр реактивн мощн Qск.Ток в ЛЭП после подк синх компенсатора уменьш,уменьш полная мощн СГ и сечение проводов можно выбирать меньше и потери мощности в ЛЭП уменьш.Рассотрим случай когда СК работает в реж перевозбужд В этом случ СК работает с недовозбужд.Необх в этом возник если ток в системе содержит значит ёмкостную составляющую которая не компенсир индукт составл тока потреб.СК так же примен для стабилизации напряж в сети для передачи электрич-й энергии по линиям большой напряженности,в этом случае при больших индукт нагрузках напряж в конце линии оказывается на много меньше,чем в начале а при малых нагрузках наоборот.СК выпускают на большие мощн 10-100 кВ*А их выполняют с горизонт положением вала тк вал компенс не передает вращ момента то он имеет уменьшенное сечение по сравн с валом синхр дв это уменьш габариты и облегчает компенсатор.Тк компенсатор не несёт акт нагрузки он раб при угле Q=0 что обесп ему большую перегр способность

 

Принцип действ и устр тр-ра

Осн частью Т явл магнитопровод.он собир из тонких листов электротехн стали,изол с обоих сторон тонкой плёнкой изол лака для ослабл вихревых токов.Магнитопр сост из стержней и ярма: верхнее и нижн.Все листы стяг шпильками.Стержни и ярма могут соед по стыковой или шихтован конструкции.При стык констр стержн и ярмо собир раздельно затем насажив обм на стержни,а потом приставл верх и нижнее ярмо.Далее конструкц стягивают гориз и вертик шпильками.Недост такой конструкц –повыш магн сопрот в местах стяга стержней и ярма.Шихт конструк лучше,но сложней собир-я,тк стержни и ярма собир спаями в переплёт,обычно слой содерж 2-3 листа.При этой констр магнитосопротивл в местах сочленения стержн и ярма меньше чем при стык-й конструкции. Во избежании возникнов разности потенц между металл частями во время раб тр-ра магн и деталь его крепления обяз заземляют.Заземл осущ медн лентами,вставленными между стальными пластинами магнитопров-а одними концами и прикрепл к ярмовым балкам другими концами.Обм тр-ров выполн из обмоточных проводов круглого или прямоуг сечения изол х\б пряжей или кабельной бумагой,обмотка укрепл на бум бакилитовом цилиндре.На котором крепятся различн элементы обеспечив обмотке мех и электр прочность.Обм могут быть концентрическими,дисковые,однослойные,двухслойные и т.д.Большинство тр-в имеют масл охлажд,при этом активн часть нах-ся в баке с маслом.Масло явл диэлектриком.Для компенсации обьема масла при изм его темп а так же для защ масла от окисления в трансф примен расширитель.В процессе раб тр-ра увел давл поэтому мощн тр-ры снабж выхл трубой на крышке бака.Для контроля масла использ маслоуказатели,а для контр темп-Термометр.Принцип действ-обм с числом витков w1 подкл к источн переем тока на напряж U1 ко вторичн обм с числом витков W2 подкл потребит Zn.Первичн и вторичн обм Т не имеют элект связи друг с другоми эл мощность перед электромагн путём.Магнитопровод служит для усил индукт связи между обм.При прохожд пер тока I1 по первичн обм в магнитопров созд переем магн поток ф1 замыкаясь в магнитопров этот поток сцепляется с обеими обм и индуктирует в них эдс,в первичн обм эдс самоиндукции во вторичн эдс взаимоиндукции е1=-w1*df\dt е2=-w2*df\dt.Если к зажимам вторичн обм подкл нагрузку Zn то под действ эдс е2 в цепи этой обм созд ток I2 а на выводах вторичн обм устанавл напряж В пониж U2<U1,п повыш-U2>U1 Из Ур-я эдс следует что эдс наводимые в обм е1 и е2 отлич друг от друга только лишь за счет разного числа витков w1 и w2 в обмотках,поэтому применяя обм с требуем соотнош витков можно получ тр-ры на любое соотнош напряж.Обм Т подкл к сети с более высоким напряж назыв обм-й высшего напряж а др обм-й нисшего напр.Т-это аппарат перем тока

Ъ

 

Мех хар-ка асинхр дв

Электромагн момент дв создаётся взаимод тока в обм ротора с вращ магн полем статора М=Рэл\w1,где w1-угловая синхр частота вращ.w1=2пиf1\Р

М=m1*U1квадрат*r2штрих*Р\2пиf1S[(r1+r2)S)квадрат+(х1+х2штрих)квадрат].Параметры дв явл пост.К обм статора подвод пост напряж и частота U1 и f1 следует что в выраж для М переем величин явл только скольжение S которое для разл режимов дв меняет свою вел-ну.Зависимость момента от скольж наз-я мех хар-ой АД.Даже небольш сниж напряж сети вызывает заметное уменьш вращ момента дв.Дв режим:1)М=Мп S=1

2)S=Sкр М=Ммах 3)S=Sн М=Ммах.Все АД облад перегр способностью л=1.7 до 2.5

 

Тахогенератор пост тока.Универс коллекторн двиг

ТГ служит для изменения частоты вращен по значению вых напряж-я а так же для получ эл сигналов пропорц частоте вращ вала в сх автоматич регул.ТГ пост тока представл собой генерат малой мощности с электромагн независ возбужд или с возб пост магнитами Iв=const Eвых=Cв*Фп=Се”,где Се”=Се*Ф=пост

Точн раб ТГ опред его вых хар-й представл собой зависимость вых напряж от частоты вращ.Однако в реальн ТГ вых хар-ка не прямолин и к тому же она вых из осей координ.Осн причина криволин хар-ки реакция якоря.Широк прим получ ТГ пост тока возбужд пост магнитами.Эти ТГ не имеют обм возбужд и поэтому они и проще по конструкции и имеют меньшие габариты

Унив коллекторн дв

Универс наз коллекторн дв,котор могут раб как от сети пост так и от сети однофазн переем тока Кол дв пост тока в принципе может раб от сети перем тока.Однофазн кол дв имеют преимущественно последоват возбужд Мпар=См(Фмах\корень2)*Iе*cos(Y+б) Фмах-макс знач магн потока Y-угол сдвига фаз между током якоря и током возб;б-угол сдвига ваз между током возб и магн потоком.Пульсация момента практически не наруш раб дв вкл в сеть переем тока тк сглажив с помощью момента инерции вращающегося якоря.Основной недост одноф кол дв-тяжел усл-я коммутацииЕгр=4,4*f1*Wc*Фмах.Эта эдс наводится перемен магн потоком возбужд сцепл с комутир секциями.Для уменьш трансф-й эдс необх уменьшить поток Фмах,а чтобы мощность дв при этом осталась прежней след увел число полюсов в дв.Расхождения в хар-х двиг на пост и переем токе объясняется тем что при работе от сети переем тока на вел-ну и фазу тока оказ влияние индукт сопротивл обмоток якоря и возбуждения

 

Однофазн и конденсаторн АД

Если на статоре размест 1 обм и подкл к сети переем напряж,то она буд создавать не вращ а пульсац магн поток следоват 1 обм не сможет создавать пуск вращ момент т.е треб какой то первонач толчёк с этой целью на статоре двиг помимо раб обм разм пусковую обм.Раб обм А и пусковая-В долж быть распол на статоре так чтобы их оси были смещены относ друг друга на 90 град.Для созд вращ магн поля токи в обм статора должн быть сдвинуты по фазе относ друг друга.Для этого в цепь пуск обм вкл-н фазосмещ элемент Fэ в качестве которого могут быть применены акт сопрот индукт сопр или ёмкость,таким образом при пуске дв явл 2хфазным а затем по достиж к скорости близкой к ном пуск обм откл и дв раб как однофазн.

Конденс АД

Эти дв имеют 2 обм на статоре,заним одинаков кол пазов и сдвинуты в пространстве относит друг друга на 90 гр.Одну обм вкл в однофазн сеть,а друг вспомогат вкл в эту же сеть через раб конденсатор.Конденсатор раб не с пульсир а с вращ МДС.Раб ёмкость создает вращ магн поле только при определ моменте,поэтому её расчитывают для нагрузки соответств ном моменту дв По окончании пуска ёмкость откл так как может возникнуть резонанс напряж.Такие дв можно примен и без конденсаторов если обм вкл в разные фазы 3хф сети

 

Пуск АД с фазн ротором

Пуск св-ва дв определ в первую очередь знач пуско тока I_п или его кратностью I_п/ I_ном и знач пуск момента М_п или его кратностью М_п/М_ном. Дв, обла­д хорош пуск сво-ми, развива­ет значит пуск момент при сравнит небольш пуск токе. Однако получ такого сочет пуск парам в АД сопряжено с определ трудностями, а иногда оказыв невозможным. В нач момент пуска скольж s = 1,тоIп=U1\корень(r1+r2’)квадрат+(х1+х2’)квадрат. Пуск момент –Мп=m1U1квадрат*r2’p\2пиf(r1+r2

улучшить пуск св-ва дв можно увелич акт сопрот цепи ротора r₂', так как в этом случае уменьш пуск тока сопровожд увел пуск момента. В то же время на­пр U₁ по-разному влияет на пуск пара­-ры дв: с уменьш U₁ пуск ток уменьш, что благопр влияет на пуск св-ва двиг, но одновременно уменьш пуск момент. Целесооб-сть примен того или иного способа улуч пусков свойств двиг определ конкретными услов экспл дв и требованиями, которые предъявляются к его пуск св-ми. Помимо пуск значений тока I_п и момента М_п пуск св-ва дв оцениваются еще и такими показ: продолж-сть и плавность пуска, сложность пуск опе­рации, ее экономичность (стои­мость и надежность пуск ап­паратуры и потерь энергии в ней). Пуск дв с фаз ротором. Наличие контактных колец у двиг с фазн ро­тором позволяет подключить к обмотке ротора пусковой реостат (ПР). При этом актив сопро­тивл цепи ротора увел до значения R₂ = r₂' + r_д', где r_д' — эл сопрот пуск реостата, в АД с фаз­ ротором обеспечив наиболее благоприятное соотнош между пуск моментом и пуск током: большой пуск момент при небольшом пуск токе (в 2—3 раза больше номинального). Недостат пуск свойств дв с фаз ротором явл некоторая сложность, продол-ность и неэкономичность пуск операции.

 

 

Параллельн раб тран-в

Паралл раб 2 или неск транс-ров наз раб при паралл соед их обм как на первич, так и на вторичн сторонах. При паралл соед одноим-е зажимы тр-в присоед к одн и тому же проводу сети.Прим нескол паралл вкл-х тр-в вместо одн тр-ра сум мощн необходимо для обеспеч бесперебойн энергоснабж-я в случ аварии в каком-либо тр-ре или откл-ия его для ремонта. Это также целесообразно при раб трансф-ой подстанц с перемен граф-м нагрузки, когда мощн нагрузки значительно меняется в различ часы суток. В этом случ при уменьш мощн нагр-и можно откл 1 или нескольк тр-ов для того, чтобы нагрузка тра-ов, оставшихся вкл-ми, была близка к номин. В итоге эксплуатац-е показат раб тра-ов будут достаточн выс-ми. 1. При один-ом перв напряж вторичн напряж должны быть равны., тра-ры должны иметь одинак коэф тра-мации: k_I = k_II= k_III=…. При нагруз тра-ров уравнит ток наклад-ся на нагрузочн. При этом тр-р с более высоким втори напряж х.х. (с меньш коэф трансф-и) оказыв перегруж, а тр-ор равн мощн, но с большим коэф трансф-и — недогруж. Так как перегрузка тра-ов недопустима, то приходится снижать общ нагрузку. 2. Тр-ры долж принадле-ь к одн группе соед-я. При несоблюд этого усл вторич лин-е напряж тр-ов окажутся сдвинутыми по фазе относ друг друга и в цепи транс-ов появится разностное напряж ∆U, под действ которого возник значительный уравн-й ток. 3. Тр-ры должны иметь одинак напр-ия к.з.: . Соблюд этого усл необходимо для того, чтобы общ нагр-ка распред между тр-ми пропорци их ном мощн. относ мощн (нагрузки) парал раб-их тр-ов обратно пропорц их напряж к.з., при неравенств напр-й к.з. параллельно раб-х тра-ов больше нагружается тр-р с меньшим напряж к.з. В итоге это ведет к перегрузке одного тр-а (с меньшим u_к) и недогрузк другого (с большим u_к). Чтобы не допустить перегруз тр-а, необходимо снизить общ нагр-у. Таким образом, неравенство напряж к.з. не допускает полного использ по мощн парал раб-х тр-ов.

 

Пуск дв посто тока

При непо­сред-м подк дв к сети в обм якоря возн-т пуск-й ток. Знач-е пус­к тока дост-т недопустимо больш знач, в 10-20 раз. Такой больш пуск ток весьма опасен для дв.1)он может вызвать в дв круг-й огонь, 2)при таком токе в дв-е развив большой пус­к момент, который оказ-т ударное дейст на вращ части дв-я и может мех-и их разрушить,этот ток выз-т резкое падение напряж в сети, что неблаг отраж на раб других потреб, вкл-х в эту сеть. Поэтому пуск дв непосредств подключ в сеть обычно прим для дв мощн-ю не более 0,7—1,0 кВт. В этих дв благодаря повыш сопрот обм якоря и не­больш вращ-я массам знач пуск тока лишь в 3-5 раз превыш ном, что не представл опасности для двУ дв большмощн, при их пуске для огранич пуск тока использ-т пуск реост-ы (ПР), включ-е послед в цепь Я (реост-й пуск).

Перед пуском дв-я необход рычаг(Р) реост-а пост на холостой контакт Затем вкл-т рубиль­ник, переводят Р на первый промеж-й контакт и цепь Я дв оказ-ся подключ к сети через наиболь­шее сопрот-е реостата. Одновременно через рычаг и шину к сети подключ обм возбужд, ток в которой в теч всего периода пус­ка не зависит от полож Р. так как сопрот ши­ны по сравнению с сопрот обм возбуждения пренеб­режимо мало.Пуск ток Я при полном сопротивл пуск Р Ia=U-E\суммуr и r п.рС появл тока в цепи Я возник пуск мо­мент под дейст которого начин-я вращ Я По мере нараст час-ы вращ увелич противо-ЭДС что ведет к уменьш пусков тока и пуско­в момента.По мере разгона сопротивл вывод. Для пуска двиг больш мощн прим пуск реостаты нецелесообразно, так как это вызвало бы значит потери энергии. Кроме того, пуск реостаты были бы громозд­кими. Поэтому в дв большой мощн прим без­реостатный пуск дв путем пониж напряж

 

Кривол-ая замедл ком-ция

Харак-й признак этого вида коммут-неодин-я плотн-ь тока под щеткой в начале и в конце периода коммут-и.При кривол-й замедл-й коммут-и площадь S₁ соприкосн пластины 1 с щеткой уменьш-я быстрее, чем ток i₁ = i_а + i_д, а поэтому плотн-ь тока под сбе­г-м краем щетки повыш.Излож выше св-ва кривол замедл коммут-повыш-е плотн тока под сбегающим краем щетки и выход сбегающей пластины из-под щетки с разрывом цепи тока коммут- созд усл-я к возникн-ю искре­ния на коллекторе под сбег-ми краями щеток.

 

Влияние напряж и активн сопротивл на мех хар-ку асин дв

Из анализа выраж для Ммах и Sкр следует что момент не зависит от вел критич скольж в свою очередь Sкр не зависит от напряж Все моменты вкл номин,макс и пусков прямопропорц квадрату напряж.При уменьш напряж уменьш Ммах Мп М2-скорость ротора а с увел они возрастают

Влияние акт сопрот

Вел Ммах не зависит от активного сопротивл обм ротора r2”а величина Sкр прямопропорц r2штрих С увел r2штрих увел Sкр а Ммах=соnst Пусковой момент дв с увел сопрот r2штрих до некоторого знач будет возрастать и достиг макс знач.При дальнейшем увел r2штрих пусковой момент уменьш Из характеристик при измен r2штрих следует что частота вращ ротора так же измен: с увел r2штрих скольж увел т.е частота вращ уменьш.Изм активное сопротивл обм ротора можно только в дв с фазн ротором.Асинх дв с кз ротором в осн выпуск с малым акт сопротивл для того чтоб их кпд был высоким.

 

 

Рабочие хар-ки асинх дв

Ими наз-я граф выраж зависимости частоты вращ ротора n2 полезного момента М2 коэф мощн =1 и кпд от полезной мощнР2,при напряж=Uном.(график).При ХХ Р2=0 ток в обм статора=напряж хх,т.е явл активно-индуктивным поэтому кос фи при хх небольшой 0.3,затем при увел нагрузки уменьш угол сдвига между I1 и U1 и кос фи возрастает и достигнет максимума при нагруз близк к ном.Рекомендуется чтобы дв работал при нагр близкой к ном потому что будут уменьш потери электрич энергии

 

 

Синхр компенсатор

Представляет собой синхр машину предназн для генерирования реактивной мощности.Синхр компенс вкл в гл систему с целью повышеня коэф мощности.Принцип происх при этом сост в том что необх для некоторых потребит реакт мощн выраб синхр генератор установл на электрост а синхр компенсатор располож по близ к потребит.Потреб переме тока треб значит реактив мощн –асинх дв Рассмотрим эл систему сост из СГ пов и пониж трансф-а ЛЭп, потреб и синхр компенс,синх комп включён на входе в потреб.Синхр компенсатор раб как синхр дв-без нагрузки,те в реж ХХ при этом выр реактивн мощн Qск.Ток в ЛЭП после подк синх компенсатора уменьш,уменьш полная мощн СГ и сечение проводов можно выбирать меньше и потери мощности в ЛЭП уменьш.Рассотрим случай когда СК работает в реж перевозбужд В этом случ СК работает с недовозбужд.Необх в этом возник если ток в системе содержит значит ёмкостную составляющую которая не компенсир индукт составл тока потреб.СК так же примен для стабилизации напряж в сети для передачи электрич-й энергии по линиям большой напряженности,в этом случае при больших индукт нагрузках напряж в конце линии оказывается на много меньше,чем в начале а при малых нагрузках наоборот.СК выпускают на большие мощн 10-100 кВ*А их выполняют с горизонт положением вала тк вал компенс не передает вращ момента то он имеет уменьшенное сечение по сравн с валом синхр дв это уменьш габариты и облегчает компенсатор.Тк компенсатор не несёт акт нагрузки он раб при угле Q=0 что обесп ему большую перегр способность

 

Принцип действ и устр тр-ра

Осн частью Т явл магнитопровод.он собир из тонких листов электротехн стали,изол с обоих сторон тонкой плёнкой изол лака для ослабл вихревых токов.Магнитопр сост из стержней и ярма: верхнее и нижн.Все листы стяг шпильками.Стержни и ярма могут соед по стыковой или шихтован конструкции.При стык констр стержн и ярмо собир раздельно затем насажив обм на стержни,а потом приставл верх и нижнее ярмо.Далее конструкц стягивают гориз и вертик шпильками.Недост такой конструкц –повыш магн сопрот в местах стяга стержней и ярма.Шихт конструк лучше,но сложней собир-я,тк стержни и ярма собир спаями в переплёт,обычно слой содерж 2-3 листа.При этой констр магнитосопротивл в местах сочленения стержн и ярма меньше чем при стык-й конструкции. Во избежании возникнов разности потенц между металл частями во время раб тр-ра магн и деталь его крепления обяз заземляют.Заземл осущ медн лентами,вставленными между стальными пластинами магнитопров-а одними концами и прикрепл к ярмовым балкам другими концами.Обм тр-ров выполн из обмоточных проводов круглого или прямоуг сечения изол х\б пряжей или кабельной бумагой,обмотка укрепл на бум бакилитовом цилиндре.На котором крепятся различн элементы обеспечив обмотке мех и электр прочность.Обм могут быть концентрическими,дисковые,однослойные,двухслойные и т.д.Большинство тр-в имеют масл охлажд,при этом активн часть нах-ся в баке с маслом.Масло явл диэлектриком.Для компенсации обьема масла при изм его темп а так же для защ масла от окисления в трансф примен расширитель.В процессе раб тр-ра увел давл поэтому мощн тр-ры снабж выхл трубой на крышке бака.Для контроля масла использ маслоуказатели,а для контр темп-Термометр.Принцип действ-обм с числом витков w1 подкл к источн переем тока на напряж U1 ко вторичн обм с числом витков W2 подкл потребит Zn.Первичн и вторичн обм Т не имеют элект связи друг с другоми эл мощность перед электромагн путём.Магнитопровод служит для усил индукт связи между обм.При прохожд пер тока I1 по первичн обм в магнитопров созд переем магн поток ф1 замыкаясь в магнитопров этот поток сцепляется с обеими обм и индуктирует в них эдс,в первичн обм эдс самоиндукции во вторичн эдс взаимоиндукции е1=-w1*df\dt е2=-w2*df\dt.Если к зажимам вторичн обм подкл нагрузку Zn то под действ эдс е2 в цепи этой обм созд ток I2 а на выводах вторичн обм устанавл напряж В пониж U2<U1,п повыш-U2>U1 Из Ур-я эдс следует что эдс наводимые в обм е1 и е2 отлич друг от друга только лишь за счет разного числа витков w1 и w2 в обмотках,поэтому применяя обм с требуем соотнош витков можно получ тр-ры на любое соотнош напряж.Обм Т подкл к сети с более высоким напряж назыв обм-й высшего напряж а др обм-й нисшего напр.Т-это аппарат перем тока

Ъ

 

Мех хар-ка асинхр дв

Электромагн момент дв создаётся взаимод тока в обм ротора с вращ магн полем статора М=Рэл\w1,где w1-угловая синхр частота вращ.w1=2пиf1\Р

М=m1*U1квадрат*r2штрих*Р\2пиf1S[(r1+r2)S)квадрат+(х1+х2штрих)квадрат].Параметры дв явл пост.К обм статора подвод пост напряж и частота U1 и f1 следует что в выраж для М переем величин явл только скольжение S которое для разл режимов дв меняет свою вел-ну.Зависимость момента от скольж наз-я мех хар-ой АД.Даже небольш сниж напряж сети вызывает заметное уменьш вращ момента дв.Дв режим:1)М=Мп S=1

2)S=Sкр М=Ммах 3)S=Sн М=Ммах.Все АД облад перегр способностью л=1.7 до 2.5