WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Особливості фізичних процесів та енергетичних перетворень у компенсованому асинхронному двигуні - Реферат

Особливості фізичних процесів та енергетичних перетворень у компенсованому асинхронному двигуні - Реферат

зниження струму ?1, що у відповідності із умовою рівноваги МРС (2) зменшує кут ?1 між струмом основної обмотки та напругою мережі (див. рис. 1,а). Як наслідок зростає коефіцієнт потужності двигуна (cos ?1) і зменшується струм, споживаний двигуном з мережі, ? = ?1 - ??.
Таким чином, співвісна з основною додаткова обмотка, включена з основною обмоткою статора за схемою підвищувального АТ, що працює на електричну ємність, є компенсаційною за реактивною потужністю. Проте, будучи чисто реактивною, компенсаційна обмотка не несе активного навантаження, але вимагає додаткового місця в пазах осердя статора, що збільшує габарити машини.
Для того, щоб додаткова обмотка стала енергонесучою, за активною потужністю її потрібно просторово змістити щодо основної на визначений кут ? ? 0. При цьому АД в колі статора об'єднується із поворотним АТ, включеним на електричну ємність (див. рис.1,б,в,г).
Так, за схемою рис.1,б при зсуві осі додаткової обмотки щодо осі основної обмотки статора на кут ?0, а електромагнітна P?ЕM=-E?·I?E<0, втрати потужності P?M0витрачається на втрати і перетворюється в електромагнітну, котра електромагнітним шляхом передається в інше коло, тобто в основну обмотку статора або ротор. Але основна обмоткастатора, як і в звичайному двигуні, також одержує з мережі потужність S1=-?·??*=P1+jQ1, активна частина якої P1=P1ЕЛ=U·I1?>0 витрачається на втрати PM1=I21r1 і електромагнітним шляхом P1ЕM=E1·I1?90° максимум активної потужності додаткової обмотки і максимум пускового моменту двигуна зміщаються у бік ?>90°. Найбільш ефективна робота КАД при ?=120°, 150° (рис. 2). Проте збільшення кута ? веде до зменшення напруги Uk на виході поворотного АТ і збільшення ємності, необхідної для ефективної роботи КАД. Максимальна величина ємності вимагається при ?=180°. Такий режим відповідає паралельній роботі двох співвісних напівобмоток статора, в одну з яких включена електрична ємність подовжньої ємнісної компенсації [4].
Найбільш просто просторовий зсув основної і додаткової обмоток статора в схемі поворотного АТ досягається поділом фазної зони обмотки базового АД на дві однакові за кількістю витків частини, зміщені одна відносно одної на 30°. З таких напівобмоток формуються основна і додаткова обмотки поворотного АТ із просторовим зсувом їх одна відносно одної на 30°,90° або 150°.
При співвісних напівобмотках базового АД формуються схеми АТ з кутами між основною і додатковою обмотками 0°, 60°, 120°, 180°. Згідно з вимогами до пускових і робочих характеристик КАД приймається схема поворотного АТ обмотки статора з необхідним значенням величини кута ?.
Рис. 2. Принципові електричні схеми обмотки статора КАД при а) ?=90°, б) ?=120°, в) ?=150°
У такий спосіб рівність електричних і електромагнітних потужностей (без врахування їх втрат) у кожній з обмоток АТ, відповідність їхніх знаків (електричні потужності позитивні і споживаються з мережі, електромагнітні негативні і передаються в ротор) однакове завантаження основної і додаткової обмоток за активною потужністю чи за струмом є основними умовами ефективності енергетичних перетворень у КАД, при яких обидві обмотки статора однаковою мірою беруть участь у передачі енергії до ротора двигуна.
Такі умови забезпечуються при ?>0 і включенні конденсаторів на вихідну напругу АТ, первинним колом якого є основні фазні обмотки статора. Відхилення від цих умов, наприклад, при ? 0, ? 90°.
Так при ? = 150° (див. рис. 2,в) пусковий момент КАД порівняно з базовим АД зростає на 20-30% без збільшення пускового струму і до 50% при невеликому його збільшенні (на 10-15%), у робочому режимі дещо підвищується швидкість ротора, знижуються струми ротора і статора, зростає cos? двигуна.
У колі основної обмотки статора з фіксованою величиною напруги мережі дія додаткової ЕРС ??m веде до зниження пускового і робочого струму, збільшенню cos? двигуна.
Дія комплексу зазначених фізичних процесів КАД відображено в його математичній моделі [3], частковим вираженням якої є система рівнянь електричної рівноваги контурів фази для сталого симетричного режиму двигуна:
(5)
Рівняння складені для системи електричних кіл з різною просторово-часовою орієнтацією струмів, що враховується при визначенні ЕРС взаємної індукції між окремими елементами кола введенням поворотного множника e j?, який визначає приведення струмів просторово взаємно зміщених обмоток до осі будь-якої однієї обмотки, взятої за основну.
У рівняннях (5) взяті параметри схем заміщення базового АД залежно від схеми обмоток компенсованого двигуна.
Теоретичні дослідження, розрахунки характеристик, експериментальні випробування КАД підтверджують принципи і практичну доцільність внутрішньої ємнісної компенсації реактивної потужності в компенсованому асинхронному двигуні.
Список літератури
1. Вольдек А.И. Електричні машини Л.: Енергія, 1976. - 782с.
2. Мишин В.И., Лут Н.Т. Асинхронные электродвигатели с улучшенными энергетическими и пускорегулировочными характеристиками. // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Харків; - 2001. - №17. С. 110-112.
3. Мішин В.І., Чуєнко Р.М., Кафтан Б.М. Компенсований асинхронний двигун (методика розрахунку усталеного симетричного режиму)./ Матеріали 3-ї міжнародної конференції "Системи електромеханіки й енергетики" SIELMEN - 2001. Кишинів, 2001. - С. 99-106.
4. Патент України №30906 Н02ДО 17/34, Асинхронний двигун (Мішин В.І., Чуєнко М.О. та ін.), Бюл. №7-11, 2000.
5. Патент України №51814 Н02ДО 17/34, Асинхронний електродвигун (Мішин В.І., Чуєнко Р.М. та ін.), Бюл. №12, 2002.
6. Патент України №56330 Н02ДО 17/34, Трифазний асинхронний електродвигун (Мішин В.І., Кафтан Б.М. та інш.), Бюл. №5, 2003.
Loading...

 
 

Цікаве