Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Влияние напряжения на работу синхронных двигателей

Влияние напряжения на работу синхронных двигателей

§ 121. Влияние тока возбуждения на работу синхронного двигателя

При постоянной величине механической нагрузки на валу двигателя активная мощность, потребляемая двигателем из сети, остается также постоянной (если не учитывать разницы в величине потерь мощности в самом двигателе). Отсюда следует, что при любом cos φ активная составляющая тока I1, потребляемого двигателем из сети, будет постоянной (рис. 286):


Рис. 286. Векторная диаграмма синхронного двигателя при М = const и Iр = var

В создании результирующего магнитного потока синхронного двигателя принимают участие как обмотка статора, так и обмотка ротора. Доля участия той или иной обмотки в создании результирующего магнитного потока зависит от величины тока этих обмоток. Так же как у трансформаторов и асинхронных двигателей, результирующий поток синхронного двигателя при постоянном напряжении (Uc = const) остается практически постоянным. Поэтому при изменении тока возбуждения синхронного двигателя ток статорной обмотки, т. е. ток, потребляемый двигателем из сети, будет также изменяться.

На рис. 287 дана векторная диаграмма магнитных потоков синхронного двигателя. Результирующий магнитный поток Φрез индуктирует в обмотке статора двигателя э.д.с. Eрез, отстающую от потока на 90°.


Рис. 287. Векторная диаграмма магнитных потоков синхронного двигателя

Если сопротивления обмотки статора принять равными нулю, то э.д.с. Ерез будет уравновешена напряжением сети U. Если пренебречь влиянием гистерезиса и вихревых токов, то магнитный поток статора (якоря) Φя будет совпадать по фазе с током якоря I.

Геометрическая сумма магнитных потоков статора Φя и ротора Φв даёт результирующий поток Φрез.

На диаграмме магнитные потоки представлены для трех случаев: ток якоря I1 совпадает по фазе с напряжением U; ток якоря I2 отстает от напряжения U, и ток якоря I3 опережает по фазе напряжение U.

Из рис. 287 видно, что при недовозбуждении двигатель работает как индукционная катушка, потребляя из сети ток I2, отстающий на фазе от напряжения сети Uc на угол φ2. Активная составляющая тока равна I2 cos φ2. С увеличением тока возбуждения статорный ток будет уменьшаться и при φ = 0 величина тока I1 будет наименьшей. Если продолжать увеличивать ток возбуждения, то двигатель начнет работать с опережающим током I3, т. е. будет подобен емкости (конденсатору). Активная составляющая тока I3 cos φ3 будет по-прежнему постоянна, но за счет увеличения реактивной составляющей тока I3 sin φ3 статорный ток будет увеличиваться.

Способность перевозбужденного синхронного двигателя работать с опережающим током часто используют для увеличения коэффициента мощности электрической установки.

Зависимость тока I в обмотке статора синхронного двигателя от тока возбуждения Iв при постоянном вращающем моменте М и постоянном напряжении U на зажимах двигателя, т. е.

выражается при помощи так называемых U-образных кривых, которые даны на рис. 288.


Рис. 288. U-образные характеристики синхронного двигателя

Представленные кривые показывают, что при определенной мощности на валу двигателя минимальная величина статорного тока будет иметь место при определенном токе возбуждения, соответствующем работе с cos φ = 1. Любые изменения тока возбуждения (увеличение или уменьшение) будут сопровождаться увеличением статорного тока.

В некоторых физических приборах, звуковом кино, телемеханических установках и других устройствах, там, где требуется постоянная скорость вращения, нашли себе применение маломощные, (порядка нескольких десятков или сотен ватт) реактивные синхронные двигатели. На статоре этих двигателей располагается обмотка переменного тока, создающая вращающееся магнитное поле. Ротор синхронных реактивных двигателей явнополюсный, имеет короткозамкнутую пусковую обмотку, но не имеет обмотки возбуждения. Различные конструкции роторов синхронных реактивных двигателей показаны на рис. 289.


Рис. 289. Различные конструкции роторов синхронных реактивных двигателей: 1 — сталь, 2 — алюминий

За счет асинхронного момента ротор двигателя разгоняется до 95-97% синхронной скорости.

Магнитные линии вращающегося магнитного поля статора стремятся пройти по пути с меньшим магнитным сопротивлением. Поэтому ротор будет поворачиваться так, чтобы оси полюсов совпадали с направлением магнитных линий поля статора. Следовательно, ротор будет вращаться синхронно с полем статора. Вхождение ротора в синхронизм происходит толчком под влиянием реактивного момента за счет которого в дальнейшем работает двигатель.

Влияние параметров электросети на работу двигателей насосов

Стремительное развитие электротехнической отрасли ознаменовало конец эры паровых машин и начало повсеместного распространения электрических. Электрические насосы относятся к одним из самых востребованных механизмов нашего времени. Здесь и далее под термином «насос» подразумевается весь механизм в целом — двигатель, передаточный механизм (редуктор или другое устройство, выполняющее его функции) и исполнительный орган (крыльчатка, лопасти, поршень).

Электродвигатели, лежащие в основе насосов, обладают очень высоким КПД (83-95%), относительной простотой конструкции, универсальностью и высокой надежностью. Тип применяемого двигателя и режим его работы в большой степени определяет итоговые характеристики любого электрического механизма.

В большинстве случаев, если нет особых требований, применяют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Схематично такой двигатель состоит из корпуса, в котором расположены статор (неподвижная часть) с обмоткой и ротор (вращающаяся часть). Напряжение, подведенное к обмотке статора, создает вращающееся магнитное поле, взаимодействие которого с обмоткой ротора и заставляет последний вращаться. Обмотка в электродвигателях представляет собой особым образом намотанную на металлический каркас медную проволоку, покрытую изолирующим витки лаком.

И если электрический двигатель является сердцем электронасоса, то электроэнергия — душой. Без неё насос попросту не будет работать. Электроэнергия характеризуется качеством, то есть все её параметры должны соответствовать расчетным. В случае, когда какой-либо параметр выходит за установленные стандартом границы, изменяется и режим работы насоса. Основными характеристиками электроэнергии являются значения напряжения, его формы и частоты (для переменного тока). В каждой стране есть свои стандарты для вышеуказанных параметров. Напряжение — это электродвижущая сила, разность потенциалов, или, если просто, это та энергия, которая высвобождается при перемещении заряда между двумя точками.

Согласно ГОСТ, для стран СНГ принято напряжение (U) 220 Вольт +-10%. Частота (Ω) определяет, как часто за единицу времени изменяется полярность напряжения. Стандартным значением является 50 Герц +-1%. К основным параметрам насосов относятся напор, подача и рабочая точка, объединяющая эти два параметра. Напор — это давление жидкости, создаваемое насосом, а подача — её количество, перекачиваемое за единицу времени. А так как принцип работы всего механизма заключается в преобразовании энергии вращения, производимой двигателем, в работу, совершаемую исполнительным органом, то важно обеспечить стабильность расчетной скорости вращения. Одной из важнейших характеристик асинхронного электродвигателя является скольжение. Скольжение — это разница в скоростях вращения магнитного поля, создаваемого обмоткой статора и самого ротора. Чем больше нагрузка или меньше напряжение, тем выше величина скольжения.

Взаимосвязь скорости вращения ротора и напряжения сети выражается формулой:
N=Nсинхр*(1-Kнагр*Uрез*Sном); где:
«N» — результирующая скорость вращения двигателя насоса,
«Nсинхр» — синхронная скорость вращения ,
«Kнагр» — коэффициент нагрузки двигателя,
«Uрез» — отношение квадратов значений номинального напряжения к фактическому,
«Sном» — значение скольжения в номинале.
Значит, при уменьшении сетевого напряжения ниже номинального, также уменьшается скорость вращения ротора двигателя и, как следствие, общая производительность насоса. Важно отметить, что данное следствие верно для двигателей насосов, работающих с полной нагрузкой. Если же насос выбран с «запасом», то влияние уменьшения напряжения проявляется не так заметно.

Видео ролик: «Работа частотного преобразователя Speedrive»

Следующим негативным проявлением понижения является нагрев обмоток. При уменьшении напряжения ниже допустимого на 1% магнитный поток в двигателе уменьшается на 3%. В общем случае, для мощности двигателя можно воспользоваться формулой:
P = U*I, где:
«P» — мощность двигателя,
«U» — напряжение сети,
«I» — ток, потребляемый двигателем.
Следовательно, при сохранении значения электрической мощности двигателя и падении напряжения, увеличивается потребляемый из сети ток. Превышение значения тока сверх расчетных параметров вызывает повышенный нагрев обмоток и, как следствие, уменьшение срока эксплуатации их изоляции. В некоторых случаях возможен выход двигателя из строя. Повышение напряжения выше номинального значения уменьшает срок службы двигателя и при чрезмерном завышении, происходит «электрический пробой» изоляции обмоток. В этом и вышеуказанных случаях говорят, что «двигатель сгорел».

Скорость вращения магнитного поля и, как следствие, скорость вращения ротора двигателя зависит от частоты сети. Эта зависимость описывается формулой:
n= 60*f / P, где:
«n» — синхронная скорость вращения магнитного поля,
«f» — частота электросети,
«P» — количество пар полюсов обмотки статора (механический параметр).
Следовательно, при постоянном количестве пар полюсов любое изменение частоты непосредственным образом влияет на вращения двигателя и развиваемую им механическую мощность. К особому типу насосов относятся вибрационные или шнековые. В их конструкции нет двигателя в классическом понимании, поэтому поломки, вызванные завышенным или заниженным напряжением проявляются немного иначе. Если такой насос установлен в колодце или скважине и при нормальном напряжении работает в своих номинальных параметрах, без «запаса» по мощности, то при падении напряжения он не сможет поднять воду, что для некоторых моделей чревато выходом из строя. А при завышении напряжения интенсивность движения качающей мембраны возрастает и механизм постепенно разбивает сам себя. Тот же эффект проявляется, соответственно, при понижении и повышении частоты сети.

Читать еще:  Газ 3110 двигатель 402 карбюратор расход газа

Качественный насос приобретается с учетом долгой продолжительной работы без поломок — «поставил и забыл». Цена такого решения, обычно, соответствующая. Поэтому верным решением будет принять меры для защиты насоса от возможных изменений параметров электрической сети. К одному из вариантов относится подключение насоса к устройству, осуществляющему контроль и регулирование напряжения — стабилизатору. Стабилизатор подбирается по мощности с 20-30% запасом. Запас необходим с учетом более высокой потребляемой мощности в момент каждого включения электродвигателя. Более широкие возможности защиты насоса осуществляют блоки управления с частотным регулированием.

ВЛИЯНИЕ ЧАСТОТНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ И РЕЖИМА ПЕРЕКАЧКИ НА ВНУТРЕННИЙ УГОЛ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

    Богдан Лубяновский 4 лет назад Просмотров:

1 УДК ВЛИЯНИЕ ЧАСТОТНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ И РЕЖИМА ПЕРЕКАЧКИ НА ВНУТРЕННИЙ УГОЛ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Шабанов В.А., Алексеев В.Ю. Уфимский государственный нефтяной технический университет В статье рассматривается процесс торможения синхронного двигателя при ступенчатом снижении частоты питающего напряжения и влияние режима работы нефтепровода на внутренний угол синхронных двигателей при частотном регулировании. Приведены расчеты значений внутреннего угла синхронного двигателя с учетом влияния противодавления в трубопроводе и коэффициента загрузки на примере двигателя СТД Ключевые слова: синхронный двигатель, частотное регулирование, ступенчатое изменение частоты, магистральный насос, режим работы нефтепровода, внутренний угол Одним из наиболее перспективных способов регулирования режимов работы нефтепроводов является частотное регулирование скорости вращения магистральных насосов (МН). На нефтеперекачивающих станциях (НПС) для привода МН широко применяются синхронные двигатели (СД) серии СТД. При снижении частоты питающего напряжения СД переходят в режим торможения. При этом снижается скорость их вращения и изменяется внутренний угол (угол нагрузки) СД между вектором напряжения сети и вектором ЭДС, наведенной магнитным полем возбуждения в обмотке статора. Изменение скорости вращения СД на НПС и его внутреннего угла при снижении частоты питающего напряжения существенно зависит от режима работы нефтепровода. В работе рассматривается влияние режима перекачки на изменение внутреннего угла СД и при снижении частоты питающего напряжения при частотном регулировании и определяется максимально допустимое ступенчатое изменение частоты, при котором угол двигателя не превышает 180 º. При рабочем режиме МН обратный клапан в обходной линии насоса закрыт динамическим давлением, развиваемым насосом [1]. Поэтому при снижении частоты питающего напряжения торможение СД происходит при закрытом обратном клапане. Это означает, что торможение насоса происходит в потоке жидкости, которая продолжает под действием других насосов технологического участка

2 2 трубопровода проходить через МН регулируемого насосного агрегата. Поток жидкости оказывает тормозящее действие на лопатки центробежного насоса. При снижении частоты вращения насоса развиваемый им напор снижается. При снижении частоты до некоторого значения обратный клапан в обвязке насоса открывается, и весь поток жидкости устремляется через открытый обратный клапан в обход насоса. При этом поток жидкости через насос прекращается, и торможение СД продолжается в режиме холостого хода. Рассмотрим процесс торможения СД при ступенчатом снижении частоты питающего напряжения от начального f 0 до значения f 1. В переходном режиме на двигатель действуют следующие моменты: знакопеременный синхронизирующий момент, обусловленный взаимодействием тока возбуждения с вращающимся магнитным полем; тормозной асинхронный момент и момент сопротивления на валу, обусловленный нагрузкой. При ступенчатом снижении частоты магнитное поле статора вращается несинхронно и проворачивается относительно ротора. При этом среднее значение знакопеременного синхронизирующего момента за один проворот будет равно нулю и его можно не учитывать. Асинхронная характеристика СД в зоне малых скольжений в процессе торможения также будет изменяться линейно. При линейном изменении тормозного момента его можно учесть изменением коэффициента нагрузки двигателя. С учетом изложенного при ступенчатом изменении частоты от начального f 0 до значения f 1 скольжение электродвигателя при закрытом обратном клапане в зоне малых скольжений можно представить в виде: S=S У t », (1) τ » j приведенная постоянная времени насосного агрегата с учетом противодавления [2]: m ‘ П приведенный момент сопротивления, обусловленный противодавлением; где S = (ω 0 ω)/ω 0 ; S У = (f 0 f 1 )/f 0 ; τ » ‘ j = / k З m П m А..СР, (2) где k З коэффициент нагрузки двигателя; m А.СР среднее значение асинхронного тормозного момента.

3 3 Уравнение (1) получено при замене реального графика изменения частоты вращения двигателя в процессе торможения линейным с той же постоянной времени. При этом из (1) для времени, за которое угловая частота СД снизится до значения ω 1 = 2πf 1, получаем t 1 =τ » j. (3) Такая замена приводит к увеличению значений угла δ, но существенно упрощает анализ и делает его наглядным. Увеличение значений угла δ приведет к завышению допустимых изменений частоты питающего напряжения, что можно рассматривать как некоторый запас. Рассмотрим изменение угла δ 1 за время t 1. Угол нагрузки δ 1 будет зависеть от двух составляющих. Первая обусловлена изменением скорости вращающегося магнитного поля на величину ω =2 ۰ π ۰ f относительно скорости вращения ротора δ мп = 2 ۰ π ۰ f ۰ t ۰ 180/π =360 ۰ f ۰ t. (4) Вторая составляющая обусловлена торможением ротора. Учитывая, что s = dδ/dt, после интегрирования (1) получим для угла δ в градусах δ т =δ Δf t 2 », (5) где δ 0 определяется предшествующей нагрузкой. С учетом (4) и (5) зависимость внутреннего угла нагрузки двигателя от времени принимает вид δ 1 =δ Δf t 180 Δf t 2 ‘ ‘. (6) Выражение (6) позволяет определить, на какую величину изменится значение угла нагрузки по отношению к вектору напряжения частотой f 1 при ступенчатом снижении частоты питающего напряжения от f 0 до f 1. Постоянная времени СД определяется по выражению [3]: =J π 2 n P НОМ, где Ј момент инерции ротора, кг м 2 ; Р НОМ номинальная мощность в киловаттах. Для СД серии СТД с n 0 = 3000 об/мин =J 98,63 P НОМ. (7)

4 4 Расчеты постоянной времени по (7) магистральных насосных агрегатов с СД серии СТД для мощностей, нашедших наиболее широкое применение на НПС, приведены в табл. 1. Постоянные времени насосных агрегатов Таблица 1 Тип двигателя СТД-2500 СТД-4000 СТД-5000 СТД-6300 СТД-8000 Значение, с 2,39 1,78 1,68 2,80 2,44 Особенностью СД серии СТД являются сравнительно небольшие значения кратности максимального момента К М в синхронном режиме, которые изменяются от 1,61 до 1,81 (табл. 2). Значения угла нагрузки СД серии СТД Таблица 2 Тип СД СТД-2500 СТД-4000 СТД-5000 СТД-6300 СТД-8000 Кратность максимального момента К М в номинальном режиме U НОМ = 6 кв 1,81 1,65 1,65 1,63 1,61 U НОМ = 10 кв 1,71 1,72 1,65 1,63 1,61 Угол нагрузки в номинальном режиме δ НОМ, град. U НОМ = 6 кв 33,5 37,3 37,3 37,8 38,4 U НОМ = 10 кв 35,8 35,5 37,3 37,8 38,4 Угол нагрузки при номинальной нагрузке и cos φ =1,0, град. U НОМ = 6 кв ,5 63,0 65,1 65,5 U НОМ = 10 кв 58,5 61,6 63,0 65,4 65,5 При этом СД серии СТД по сравнению с другими типами СД имеют повышенные значения углов нагрузки δ = arcsin(1/к М ), которые для СД, применяющихся на НПС, изменяются от 33,5 º до 38,4 º [4]. Такие повышенные значения углов δ увеличивают опасность потери синхронизма при ступенчатом снижении частоты питающего напряжения. При частотном регулировании для снижения нагрузки на преобразователь частоты желательна работа СД с коэффициентом мощности, близким к единице. Это приведет к еще большим значениям углов наг-

Читать еще:  Usb адаптер для тюнинга инжекторных двигателей автомобиля

5 5 рузки. Зависимость угла нагрузки СД от реактивной мощности описывается выражением (в относительных единицах) [5]: δ 0 =arctan X d К З P U 2 X d К З Q, (8) где X d синхронное реактивное сопротивление СД; К З коэффициент загрузки, P активная мощность, потребляемая из сети в номинальном режиме; Q = P tg φ реактивная мощность; U напряжение на зажимах двигателя. Расчеты значений угла нагрузки по выражению (8) при cos φ = 1,0 (при Q =0) (табл. 2) показывают, что значения углов δ при полной загрузке и номинальном напряжении увеличиваются до значений 57,0-65,5 º. При снижении загрузки МН снижаются значения рабочих углов δ 0 в нормальном режиме и увеличиваются значения приведенных постоянных времени τ » j по (2) при m А =0 (табл. 2). Приведенные постоянные времени Таблица 3 Тип двигателя СТД-2500 СТД-4000 СТД-5000 СТД-6300 СТД-8000 Значение τ ‘ Ј при работе без противодавления, с К З = 1,0 2,39 1,78 1,68 2,80 2,44 К З = 0,8 2,99 2,22 2,1 3,50 3,05 Значение τ » j при работе с противодавлением m’ П = 1,0 К З = 1,0 1,20 0,89 0,84 1,40 1,22 К З = 0,8 1,33 0,99 0,93 1,56 1,52 Рассмотрим влияние противодавления и коэффициента загрузки МН на внутренний угол СД и на время снижения частоты вращения СД до нового синхронного значения на примере СТД Приведенная постоянная времени насосного агрегата в режимах с противодавлением τ » j меньше чем без противодавления. При этом угол поворота ротора может быть значительно больше, чем в режимах без противодавления. Расчеты по выражениям (4) и (6) сведены в табл. 4 и представлены на рис. 1, 2. Значения начального угла нагрузки δ 0 приняты по табл. 2, значения приведенных постоянных времени по табл. 3.

6 6 Таблица 4 Зависимость угла δ 1 от времени (для режима без противодавления) t, с 0 0,100 0,354 0,500 0,655 0,999 1,410 1,970 2,300 3,050 f = 2 Гц f =0,44Гц На рис. 1 ротор двигателя проворачивается относительно магнитного поля статора и делает три оборота. При этом значение угла δ трижды проходит через значение 180º. При δ = 180º ЭДС двигателя находится в противофазе с напряжением статора, что может привести к появлению в обмотке статора и в силовых элементах преобразователя частоты тока, в два раза превышающего значение пускового. Рисунок 1.Зависимость угла δ 1 от времени при f = 2 Гц Рисунок 2. Зависимость угла δ 1 от времени при f=0,44 Гц

7 7 Для исключения такого явления ступень изменения частоты должна быть ограничена значениями, при которых угол двигателя не достигает опасных значений. При снижении ступени регулирования частоты наибольшее значение угла δ уменьшается и при некотором граничном значении ступени регулирования f гр, становится равным 180 º. График изменения угла для этого случая показан на рис. 2. При снижении ступени регулирования ниже граничного значения наибольшее значения угла δ будет меньше 180 º. Таким образом, ступенчатое изменение частоты СД при частотном регулировании МН на НПС более, чем на f гр, нежелательно. При подготовке статьи использованы результаты исследований, выполненных при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ. Литература 1. Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела. Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», с. 2. Кабаргина О.В., Шабанов В.А., Юсупов Р.З. Выбег насосных агрегатов при наличии противодавления //Электротехнологии. Электропривод и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр./ II Всероссийской науч.-техн. конф. в 2 т. Т.1. Уфа: изд-во УГНТУ, C Слодарж М.И. Режимы работы, релейная защита и автоматика синхронных электродвигателей. М.: Энергия с. 4. Шабанов В.А., В.Ю. Алексеев В.А., Калимгулов А.Р., Хайртдинов И.А. Влияние тока возбуждения на устойчивость синхронных двигателей НПС // Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий: сб. материалов / Всероссийской науч.-техн. конф. Уфа: изд-во УГНТУ, C Сыромятников И.А. Режимы работы синхронных и асинхронных электродвигателей. М.: Госэнергоиздат, с.

О ЗАКОНАХ ЧАСТОТНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА НЕФТЕПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ СТАНЦИЯХ

УДК 621.313.323 О ЗАКОНАХ ЧАСТОТНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА НЕФТЕПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ СТАНЦИЯХ Шабанов В.А., Кабаргина О.В. Уфимский государственный нефтяной технический университет email: ShabanovVA1@yandex.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Влияние — отклонение — напряжение

Влияние отклонения напряжения на работу дуговых печей зависит от выбора параметра регулирования. При поддержании постоянными сопротивления дуги и ее длины, мощность печи снижается пропорционально квадрату напряжения; при поддержании постоянным тока дуги — пропорционально первой степени напряжения; при поддержании постоянной мощности печи происходит увеличение потерь мощности в квадратичной зависимости по отношению к снижению напряжения. [1]

Влияние отклонений напряжения на работу синхронных двигателей во многом аналогично влиянию на работу АД, но имеются и свои особенности. Потери АР в СД зависят не только от величины напряжения, но и от величины тока возбуждения, то есть режима работы СД по РМ. [2]

Влияние отклонений напряжения на работу люминесцентных ламп сказывается меньше, чем на работу ламп накаливания ( рис. 2 — 4), но при напряжении, меньшем 90 % номинального, зажигания ламп не обеспечивается. [3]

Влияние отклонения напряжения на работу дуговых печей зависит от выбора параметра регулирования. При поддержании постоянными сопротивления дуги и ее длины мощность печи снижается пропорционально квадрату напряжения; при поддержании постоянным тока дуги — пропорционально первой степени напряжения; при поддержании постоянной мощности печи происходит увеличение потерь мощности в квадратичной зависимости по отношению к снижению напряжения. [4]

Рассмотрим влияние отклонений напряжения на режим работы синхронного электродвигателя. Максимальный электромагнитный момент синхронного двигателя в широко распространенных схемах с электромашинными и вентильными возбудителями при неизменном токе возбуждения изменяется пропорционально напряжению. Это вызывает соответствующее изменение запаса статической устойчивости двигателя. Отклонения напряжения в сети приводят к изменению располагаемой реактивной мощности, определяемой тепловой нагрузкой электродвигателя. [5]

Рассмотрим влияние отклонения напряжения на работу некоторых установок. [6]

Рассмотрев влияние отклонений напряжения на работу электрических локомотивов, определим, как на них влияют колебания ( кратковременные изменения) напряжения. Для этого следует рассмотреть те явления в подвижном составе, которые будут наблюдаться при резких изменениях напряжения в течение той части переходного процесса, когда скорость поезда еще остается прежней. Можно установить ( см. рис. 6.1), что резкий рост напряжения вызывает в первый момент времени значительный толчок силы тяги и тока. Значительный толчок силы тяги может вызвать бок-сование, поломку шестерен и повреждение сцепных приборов-а резкое возрастание тока опасно из-за возможности появления кругового огня на коллекторах двигателей. Резкий спад напряжения, сопровождаемый значительным уменьшением тока и силы тяги тоже может быть опасным для подвижного состава. Как показывает опыт эксплуатации, в результате резкого уменьшения тягового усилия в поезде могут возникнуть динамические силы колебательного характера. В отдельных случаях это может привести к обрыву сцепки. [7]

Читать еще:  Энкодер для шагового двигателя своими руками

Вопросам влияния отклонений напряжения на эффективность работы электроприемников посвящено много работ. Часто в этих работах рассматриваются изолированно или только системы электроснабжения промышленного предприятия без учета энергосистемы, или отдельные электроприемники. [8]

Чтобы ограничить влияние отклонений напряжения на процесс газопереработки и оптимизировать его по технологическим параметрам, следует применять асинхронные двигатели с малым номинальным скольжением, или с синхронным приводом насосов. При использовании синхронного привода экономические характеристики рассматриваемых технологических агрегатов будут аналогичны характеристике турбокомпрессоров ( см. рис. 6.20), минимум ущерба для которых наблюдается при номинальном или несколько ниже номинального напряжения в зависимости от загрузки двигателя и тока возбуждения. В табл. 6.3 приведены суммарные годовые ущербы для ряда технологических установок при существующих уровнях напряжения, эксплуатируемых на различных ГПЗ страны. [9]

Теперь рассмотрим влияние отклонений напряжения сети от номинального на процесс пуска двигателей независимого и параллельного возбуждения. [10]

Теперь рассмотрим влияние отклонений напряжения сети от номинального на процесс пуска двигателей независимого и параллельного возбуждения. [11]

Рассмотрим примеры влияния отклонений напряжения в системе электроснабжения на работу отдельных приемников электрической энергии и на протекание технологических процессов. [12]

Теперь следует рассмотреть влияние отклонений напряжения сети от номинального на процесс пуска двигателей независимого и параллельного возбуждения. [13]

Имеются данные о влиянии отклонения напряжения на производительность холодновысадочного автомата АШ, установленного в механозаготовительном цехе. [14]

Общим фактором при анализе влияния отклонений напряжения на эффективность производства конечного продукта является зависимость потребления активной и реактивной мощностей электроприемниками и, следовательно, потерь электрической энергии в электросетях от уровня напряжения. [15]

Неисправности электрооборудования и способы их устранения — Работа асинхронного двигателя при неноминальных условиях

Содержание материала

  • Неисправности электрооборудования и способы их устранения
  • Устройство силового трансформатора
  • Принцип действия трансформатора, хх и кз
  • Пускорегулирующая аппаратура
  • Устройство электрических машин постоянного тока
  • Принцип действия генератора и двигателя постоянного тока
  • Двигатели постоянного тока с различными системами возбуждения
  • Устройство синхронных машин
  • Низкое сопротивление изоляции обмоток электрических машин
  • Пропитка и сушка обмоток электрических машин
  • Сушка обмоток силовых трансформаторов
  • Способы сушки обмоток силовых трансформаторов
  • Определение качества трансформаторного масла
  • Механические неисправности электрических машин
  • Работа асинхронного двигателя при неноминальных условиях
  • Внутренний обрыв одной фазы статора асинхронного двигателя
  • Другие неисправности асинхронного двигателя
  • Неисправности обмоток статора и ротора асинхронного двигателя
  • Соединение обмотки асинхронного двигателя с корпусом
  • Междуфазное замыкание двигателя
  • Маркировка выводных концов электрических машин переменного тока
  • Определение паспортных данных асинхронного электродвигателя
  • Установки повышенной частоты из двух асинхронных машин и их неисправности
  • Неисправности машин постоянного тока и способы их устранения
  • Маркировка выводных концов машин постоянного тока, паспортные данные
  • Неисравности синхронных машин и способы их устраненияе
  • Неисправности силовых трансформаторов и способы их устранения
  • Разборка и сборка, маркировка выводных концов трансформатора
  • Неисправности пускорегулирующей аппаратуры и способы их устранения
  • Вопросы по технике безопасности при испытаниях и ремонте электрооборудования

НЕИСПРАВНОСТИ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
Работа асинхронного двигателя при неноминальных условиях
Отклонение напряжения питающей сети от номинального значения. Напряжение сельских электрических сетей колеблется в значительных пределах. Допускается отклонение напряжения у потребителей ±7,5%.
При пониженном напряжении сети уменьшается намагничивающий ток двигателя (ток холостого хода), снижается частота вращения ротора, увеличивается скольжение, растет роторный ток.
При пуске двигателя под нагрузкой резко уменьшаются пусковой и максимальный моменты и двигатель может не развернуться. Величина статорного тока при значительных нагрузках двигателя обыкновенно увеличивается, что ведет к перегреву обмоток статора и ротора. При значительном понижении напряжения двигатель может остановиться, при этом он потребляет очень большой ток.
При повышенном напряжении сети увеличивается намагничивающий ток двигателя (ток холостого хода), что ведет к перегреву активной стали статора; несколько увеличивается частота вращения; уменьшается скольжение; уменьшается роторный ток. Пусковой и максимальный моменты двигателя возрастают.
При значительных повышениях напряжения двигатель на холостом ходу потребляет ток, близкий к номинальному, а под нагрузкой величина статорного тока может быть выше номинального значения. Коэффициент мощности двигателя уменьшается, обмотка статора перегревается за счет теплопередачи от чрезмерно нагретой активной стали и от протекающего по ней тока.
Из сказанного следует, что отклонение напряжения сети от номинального значения чаще всего приводит к перегреву обмотки двигателя, перегрев обмотки в сильной степени сокращает срок службы изоляции. В конечном счете происходит пробой изоляции между обмоткой и корпусом, между фазами статора или между витками.
При отклонениях напряжения необходимо уменьшить нагрузку, чтобы ток статора был номинальным. В некоторых случаях можно увеличить или уменьшить напряжение путем перестановки анцапфного переключателя трансформатора. Иногда приходится увеличивать сечение проводов питающей сети.
Асимметрия напряжения питающей сети. При неравномерной нагрузке фаз сети напряжение становится асимметричным — неодинаковым между отдельными фазами. Асимметрия напряжения приводит к тому, что токи в фазах обмотки статора электродвигателя резко отличаются один от другого. Фаза с большим током может перегреваться выше допустимых пределов даже при небольшой асимметрии напряжения. Кроме того, перегревается активная сталь ротора двигателя. Асимметрия напряжения мало влияет на момент двигателя и на частоту вращения. Асимметрию напряжения можно обнаружить с помощью вольтметра, а также измерением величины тока в отдельных фазах двигателя, например токоизмерительными клещами. При асимметрии напряжения необходимо уменьшить нагрузку на электродвигатели и устранить неравномерную нагрузку фазы.
Обрыв фазы питающей сети. При обрыве фазы сети работающие трехфазные двигатели переходят в однофазный режим.
Если нагрузка двигателя до обрыва фазы была не более 60% номинальной, то двигатель продолжает работать с несколько худшими энергетическими показателями, частота вращения ротора уменьшается незначительно, температура обмоток находится в допустимых пределах. При больших нагрузках обмотка двигателя чрезмерно перегревается, а в отдельных случаях ротор двигателя останавливается и по двум фазам обмотки статора течет большой ток. Двигатель после остановки не может быть запущен даже на холостом ходу, так как в двигателе при однофазном токе получается пульсирующее магнитное поле. Обрыв одной из фаз питающей сети чаще всего бывает вследствие перегорания плавкой вставки, защищающей двигатель. При подозрении на обрыв одной из фаз сети следует двигатель остановить и пустить его вновь на холостом ходу. Если фаза оборвана, то двигатель гудит и не разворачивается.
Отсутствующую фазу можно найти с помощью вольтметра. Для этого питающие провода отключают от двигателя и ставят gод напряжение, вольтметр следует включать между линейными проводами: первым и вторым, вторым и третьим, третьим и первым. Вольтметр покажет напряжение из трех включений только один раз на целых проводах.
При обрыве фазы питающей сети все двигатели останавливают и принимают меры к восстановлению нормального напряжения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector