Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Оптимізація енергоспоживання в перехідних
Процесах
В якості показника економічності електропривода в перехідних процесах використовують величину енергії втрат за час перехідного процесу. Енергія, яка витрачається за час перехідного процесу, має дві складові: корисну, яка йде на виконання певної механічної робо-ти, і енергію втрат. Корисна складова визначається добутком моменту двигуна на його швидкість. При цьому в режимі розгону енергія із мережі вит-рачається на виконання механічної роботи та на збільшення кінети-чної енергії рухомих частин електропривода, а в режимах гальмува-ння кінетична енергія рухових частин повертається у мережу (реку-перативне гальмування) за вирахуванням втрат, або перетворюється у тепло (динамічне гальмування і гальмування противмиканням). На величину корисної енергії, яка визначається технологічним процесом, в пускових режимах вплинути не можна. Втрати енергії визначають через втрати потужності, які поді-ляються на постійні та змінні (див. п.6.1). При регулюванні швидко-сті АД постійні втрати не є сталими, а залежать від швидкості дви-гуна, амплітуди та частоти напруги живлення і інших факторів. Але ці втрати змінюються у незначних межах і складають незначну час-тину загальних втрат. Тому ними нехтують. Найбільшу складову мають змінні втрати потужності, які скла-даються з втрат в обмотках статора і ротора (втрати у міді):
, (12.8)
де і – відповідно струми в обмотках статора і ротора; і – активні опори цих обмоток. Представивши АД Г-подібною схемою заміщення, втрати у міді будуть рівними
. (12.9)
Тоді змінні втрати енергії за час перехідного процесу
. (12.10)
Використати (12.10) для визначення шляхів зменшення втрат складно, бо згідно (12.9) треба знати закони зміни в часі , і . Більш простіше використати те, що втрати потужності в обмот-ці ротора дорівнюють втратам електромагнітної потужності, тобто
. (12.11)
Звідки втрати енергії в обмотці ротора за час перехідного процесу
. (12.12)
Залежність (12.12) також складна для обчислень. Її можна спрос-тити, використавши рівняння руху електропривода (2.6). З (2.6) виз-начаємо , (12.13)
бо . Підставивши значення у (12.12) і замінивши межі інтегрування, одержимо
. (12.14)
Рівняння (12.14) використовують, зазвичай, для визначення втрат енергії при роботі електропривода без навантаження . У цьому випадку . (12.15)
За рівнянням (12.15) визначають втрати енергії в роторі АД при пуску, гальмуванні і реверсі за умови . При пуску і , тому . (12.16)
З (12.16) слідує, що втрати енергії у роторі чисельно рівні запасу кінетичної енергії в рухомих частинах електропривода, бо є при-веденим моментом інерції. В режимі динамічного гальмування , і . При цьому вся кінетична енергія електропривода пере-творюється у тепло, яке виділяється в обмотці ротора. При гальмуванні противмиканням , і втрата ене-ргії , тобто у три рази більша, ніж при пуску. При реверсі , і , що у чотири рази більша, ніж при динамічному гальмуванні чи пуску. Отже, втрата енергії в роторі за час перехідного процесу за умо-ви не залежить від часу і від моменту двигуна, а визна-чається лише початковим і кінцевим значеннями ковзання і моментом інерції електропривода. Для визначення сумарних втрат енергії в обмотках АД необхідно знати втрати в обмотці статора, які згідно (12.9) дорівнюють . В двигунах з короткозамкненим ротором за-гального призначення (з круглими пазами) і втрати енергії в обмотках статора і ротора приблизно рівні. Використовуючи АД зі спеціальною конструкцією ротора (з глибоким пазом, з подвій-ною «кліткою білки» та інші), які мають , можна значно зменшити втрати енергії в обмотці статора. Сумарні втрати енергії в обмотках
. (12.17)
Повна втрата енергії в перехідних процесах , (12.18)
де – сталі втрати потужності в АД; – час перехідного про-цесу. Втрати енергії в перехідних процесах при визначають за (12.14). Для цього потрібно знати залежності і , що досить складно. Тому для оцінки втрат енергії приймають, що мо-мент двигуна і статичний момент не змінюються і дорівнюють се-реднім значенням і . Тоді згідно (12.14)
. (12.19)
З (12.19) слідує, що втрати енергії при зменшенні збільшуються. Тому, якщо допустимо за технологією, доцільно про-водити пуск без навантаження і його підключати, наприклад, з допомогою електромагнітної муфти. З аналізу (12.15) і (12.17) витікає, що основними способами змен-шення втрат енергії в перехідних процесах є:
Ø зменшення моменту інерції електропривода ; Ø регулювання під час перехідного процесу швидкості ідеаль-ного холостого ходу . Ці способи особливо ефективні для електроприладів з частими пусками та гальмуваннями (ліфти, мостові крани, маніпулятори, виконавчі механізми тощо). Зменшити момент інерції можна за рахунок: Ø використання малоінерційних двигунів; Ø оптимального передаточного числа редуктора (формула (2.17)) чи оптимальних масогабаритних показників передавального пристрою; Ø заміною одного двигуна двома і більшою кількістю зі збере-реженням сумарної потужності. Сумарний момент інерції, наприк-лад, двох двигунів половинної потужності значно менший моменту інерції одного двигуна повної потужності. Регулювання швидкості можна здійснювати шляхом зміни числа пар полюсів багатошвидкісних АД або зміною частоти жив-лення в системах ПЧ-АД. Для прикладу розглянемо процеси пуску при двошвид-кісного АД зі швидкостями і . При розгоні зі швид-кості до . При розгоні зі швидкості до швид-кості за рахунок перемикання обмотки статора . Сумарні втрати в обмотці ро-тора , що у два рази менше, ніж при прямому пуску. У загальному випадку, якщо швидкість ідеального холостого ходу у перехідному процесі має ступенів, то втрати енергії в роторі . Змінюючи за лінійним законом задаючий сигнал, пропорційний швидкості за рахунок відповідної змі-ни частоти живлення АД (рис. 12.2), можна зменшити втрати енергії в обмотці ротора у 5-10 разів в залежності від типу і потужності двигуна. При пов-торно-короткочасному режимі роботи (пуск-гальмування) най-меншим втратам відповідає параболічний закон зміни швид-кості .
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-21; просмотров: 278; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.218.61.16 (0.009 с.) |