Проверка двигателя на перегрузочную способность. Перегрузочная способностьПерегрузочная способность двигателяВыбранный двигатель по нагрузке, приведенной к валу должен быть проверен на перегрузочную способность при перегрузках в рабочем режиме, а также возникающих во время пуска. Проверка двигателя по перегрузкам, возникающим во время работы проводится исходя из условия:
Согласно правил устройство электроустановок (ПУЭ) напряжение на зажимах работающих двигателей при пуске второго двигателя не должно быть меньше 0,8 С учетом этого требования и определяется
Для двигателей, применяемых в условиях с/х. производства отношением номинального и максимального моментов следует принимать при синхронной частоте вращения: 3000 об,/мин.=2,2 1500об./мин.=2,0 (кроме двигателей мощностью до 3 кВт у которых это отношение =2,2) 1000об./мин. =1,8 (кроме двигателей мощностью до 2,2 кВт у которых это отношение =2,2) У остальных двигателей Исходя из этих данных мы получаем:
Значит:
После произведённого расчёта мы видим, что двигатель соответствует требованием по перегрузочной способности и будет работать в нормальном режиме. mehanik-ua.ru 7.1 Рабочие характеристики асинхронного двигателяПод рабочими характеристиками асинхронного двигателя мы понимаем:
Кроме того, к важным показателям относится коэффициент перегрузочной способности , а для короткозамкнутых двигателей—также кратности пускового тока и пускового момента. А. Скорость вращения двигателя
Таким образом, скольжение асинхронного двигателя численно равно отношению потерь в обмотке ротора к развиваемой двигателем электромагнитной мощности. При холостом ходе потери ,малы по сравнению с мощностью; поэтому здесь и . По мере увеличения нагрузки отношение (7.16) растет, но из соображений высокого к. п. д. двигателя оно ограничено весьма узкими пределами. Обычно при номинальной нагрузке=1,5—5%. Меньшая цифра относится к двигателям большей мощности, большая - к двигателям малой мощности, порядка 3—10кВт. Зависимостьпредставляет собой кривую, весьма слабо наклоненную к оси абсцисс (рис. 7.3). Мы видим, что асинхронный двигатель имеет скоростную характеристику типа характеристики двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.
Б. Зависимость . При установившемся режиме работы ,где - полезный тормозной момент двигателя, а -момент холостого хода. Так как при изменении нагрузки в пределах от холостого хода до номинальной скорость вращения асинхронных двигателей остается почти постоянной, то зависимость асинхронного двигателя почти прямолинейна (рис 7.3). В. Потери и к. п. д. двигателя.В асинхронных двигателях имеют место все те же виды потерь, что и в других электрических машинах,— механические потери, потери в стали, потери в меди и добавочные потери. Особую группу потерь составляют добавочные потери. Они состоят из а) добавочных потерь в меди и б) добавочных потерь в стали. При синусоидальном напряжении на зажимах двигателя добавочные потери в меди возникают частью под влиянием высших гармонических н. с., частью вследствие эффекта вытеснения тока. Добавочные потери в меди от высших гармонических н. с. имеют место главным образом в обмотках ротора с беличьей клеткой. При вращении ротора в магнитных полях, создаваемых высшими гармоническими н. с. статора, в обмотке ротора возникают токи, имеющие частоту, отличную от частоты скольжения и зависящую от скорости вращения ротора. Для уменьшения этих потерь производят: а) укорочение шага обмотки статора, ведущее к уменьшению высших гармонических н. с., б) скос пазов ротора относительно пазов статора, играющий ту же роль, что и укорочение шага, и в) соответствующий подбор числа пазов на статоре и роторе и . Анализ показывает, что если добавочные потери в роторе не должны превышать 10% от основных потерь, вызванных первой гармонической тока, то при нескошенных пазах
Явление вытеснения тока наблюдается как в обмотках статора, так и в обмотках ротора, особенно с беличьей клеткой. Здесь оно может быть использовано для улучшения пусковых характеристик двигателей с короткозамкнутым ротором. Но при нормальной работе частота тока в роторе обычно не превышает 3 Гц. В этих условиях вытеснение тока практически незаметно. Поскольку добавочные потери от высших гармонических н. с. создаются токами, имеющими частоту, отличную от частоты первой гармонической тока, они покрываются развиваемой двигателем механической мощностью. Можно считать с достаточной точностью, что добавочные потери в меди изменяются пропорционально квадрату тока. Добавочные потери в стали асинхронных машин состоят, так же как и в синхронных машинах, из а) пульсационных потерь и б) поверхностных потерь. Пульсационные потери вызываются продольными пульсациями магнитного потока вследствие изменения магнитной проводимости, обусловленного непрерывным изменением взаимного положения зубцов статора и ротора при вращении последнего. Частота пульсаций в статоре ,а частота пульсаций в роторе , гдеи- числа пазов статора и ротора ип - скорость вращения ротора. Поверхностные потери обусловливаются главным образом тем, что под влиянием пазов распределение индукции в зазоре оказывается неравномерным (рис. 7.4). Частота поверхностных пульсаций та же, что и пульсаций в зубцах. Анализ показывает, что поверхностные потери зависят от частоты в степени 1,5 и квадрата среднего значения индукции в зазоре. Так как добавочные потери в стали имеют частоту, отличную от основной, то они покрываются за счет механической мощности, развиваемой двигателем. Можно считать с достаточной точностью, что добавочные потери в стали изменяются пропорционально квадрату подводимого к двигателю напряжения. Степень точности, с которой рассчитываются добавочные потери, относительно невысока. Поэтому обычно они учитываются приближенно, определенным количеством процентов от полезной мощности при работе машины генератором или от подводимой мощности при работе машины двигателем. Согласно ГОСТ 183-66 добавочные потери в асинхронных машинах при номинальной нагрузке составляют 0,5% от подводимой мощности. Нужно, однако, помнить, что это - средняя цифра, установленная опытным путем, от которой в ряде случаев наблюдаются заметные отклонения. Полные потери в двигателе:
При нагрузках в пределах от холостого хода до номинальной под следует понимать только потери в стали статора, так как при обычных частотах в роторе (1—3Гц)потери в его стали исчезающе малы. При увеличении нагрузки сумма потерь несколько уменьшается вследствие уменьшения основного потока, а также уменьшения скорости вращения. Обычно это уменьшение не превышает 4—8%, поэтому и данные потери относят к постоянным потерям двигателя. В противоположность потерям в стали потери в меди изменяются пропорционально квадрату тока. Добавочные потери, как мы видели, зависят частью от тока, частью от напряжения. Для простоты считают, что они изменяются пропорционально подводимой мощности. Максимум к. п. д. достигается при равенстве постоянных и переменных потерь; таким образом, соответственно перераспределяя потери, мы можем получить двигатели с различной формой кривых к.п.д. На рис. 7.3 показана типичная кривая к. п. д. асинхронного двигателя, достигающая максимума примерно при 75% номинальной нагрузки. Для иллюстрации в табл. 7.3 приведены значения к. п. д. и коэффициента мощности для двигателей разной мощности с контактными кольцами и короткозамкнутым ротором при n=1000 об/мин и 2р=6. Таблица 7.3 - значения к. п. д. и коэффициента мощности различных двигателей
В этой таблице следует обратить внимание на то, что к. п. д. двигателей малой мощности с короткозамкнутым ротором заметно выше, чем к. п. д. двигателей с кольцами. Некоторое, правда, мало существенное понижение к. п. д. влечет за собой повышение напряжения. Г. Коэффициент мощности . Асинхронный двигатель, так же как и трансформатор, потребляет из сети отстающий ток, почти не зависящий от нагрузки. Поэтому еговсегда меньше единицы. При холостом ходе обычно не превышает 0,2, но затем при нагрузке он довольно быстро растет (рис. 7.3) достигает максимума при мощности, близкой к номинальной. Для иллюстрации в табл. 7.3 приводятся значения для двигателей различных типов. Двигатели с короткозамкнутым ротором большой мощности выполняются как двигатели с глубоким пазом или двухклеточные, и их несколько ниже, чем у двигателей с кольцами равной мощности. Д. Перегрузочная способность двигателя.Перегрузочной способностью асинхронного двигателя или, иначе, его опрокидывающим моментом называется отношение максимального момента двигателя к его номинальному моменту, т. е.
Обычно в двигателях малой и средней мощности ==1,6—1,8. В двигателях средней и большой мощности=1,8—2,5, в двигателях специального исполнениядостигает 2,8—3,0 и более. studfiles.net Перегрузочная способность.Общая характеристика функциональных свойств СЭА Понятие «силовая электроника» принято по отношению к полупроводниковым приборам, работающим в диапазоне токов свыше 10 А.Современные силовые кремниевые диоды и тиристоры обеспечивают параметры по току от 10 до 1250 А и по напряжению до 4 кВ. Коммутационные устройства, построенные на основе таких полупроводниковых приборах, получили название «Силовые электронные аппараты» (СЭА). Принцип действия этих аппаратов основан на использовании ключевых характеристик силовых полупроводниковых приборов, т.е. способности их находиться в двух устойчивых состояниях (проводящем и непроводящем) и быстро переходить из одного состояния в другое по команде или параметрически. Наиболее важные характеристики СЭА l способность осуществления буздуговой коммутации; l высокое быстродействие и надежность; l повышенный срок службы; l низкие эксплуатационные расходы.
2.Общие для СЭА особенности: (из сравнения с контактными ЭА) l они являются статическими устройствами; l высокое быстродействие: l многофункциональность; l мгновенная готовность к срабатыванию. l стабильность характеристик, l возможность использования в сетях различного назначения, l технологичность конструкции, l высокая надежность, Многофункциональность заключается в том, что без изменения структуры силовой части они способны совмещать в себе функции: l коммутирования, l быстродействующей защиты цепей, l регулирования напряжения и тока, l формирования импульсов напряжения и тока с заданными параметрами.
Недостатки СЭА. l выдерживают меньшие перегрузки чем контактные; l чувствительны к перенапряжениям и скорости нарастания напряжения; l имеют большие потери энергии; l существуют граничные токи, ниже которых невозможно удержание во включенном состоянии l наличие достаточно больших (десятки миллиампер) токов утечки при отключенном состоянии.
Нужно ставить реакторы, защиту от перенапряжения.
Перегрузочная способность. Меньшая перегрузочная способность объясняется малой теплоемкостью кремниевых структур силовых полупроводниковых приборов, толщина которых не превышает 1 мм. Без ухудшения характеристик по напряжению они допускают трех-четырех кратную перегрузку в течение одного полупериода синусоидального тока частотой 50 Гц при отсутствии предварительной нагрузки. Для сравнения - контактные аппараты выдерживают семи-десяти кратные перегрузки по отношению к длительно протекающему номинальному току в течение нескольких секунд. Перегрузочная способность влияет на
Для защиты от коммутационных и внешних перенапряжений применяются: l приборы более высокого класса, l резервирование, l введение в конструкцию аппарата специальных элементов защиты.
Классификация СЭА По принципу действия СЭА можно разделить на следующие виды: l аппараты с естественной коммутацией l аппараты с искусственной коммутацией l комбинированные аппараты l аппараты с фазовым регулированием В аппаратах с естественной коммутацией отключение осуществляется за счет изменения полярности напряжения источника питания в отрицательный полупериод тока, в результате чего к тиристорам прикладывается обратное напряжение и они выключаются. (аппараты с естественной коммутацией- аппараты переменного тока, ) диоды, выпрямители.) В аппаратах с искусственной коммутацией процесс отключения также связан с изменением знака напряжения на СПП на время, достаточное для их выключения. Но это достигается вспомогательными схемными средствами, с помощью которых обеспечивается снижение анодного тока в п/п приборе до нуля. В сильноточных аппаратах применяется в основном емкостная искусственная коммутация в различных вариантах. В комбинированных аппаратах процесс отключения протекает в два этапа. В течение первого этапа за счет средств дугогашения осуществляется принудительный переход тока из контактной цепи в параллельно соединенную с ней полупроводниковую цепь. На втором этапе происходит прерывание тока полупроводниковой частью аппарата за счет естественной коммутации.
На рис. представлена классификационная схема силовых электронных аппаратов, которая раскрывает возможности создания одинаковых по назначению аппаратов с использованием различных принципов действия.
Похожие статьи:poznayka.org Перегрузочная способность - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1Перегрузочная способностьCтраница 1 Перегрузочная способность определяется значением максимально допустимого момента, которое нужно учитывать, помимо условий нагревания двигателя. Предельное значение развиваемого двигателями момента составляет ( 2 - 2 5) Ма для двигателей постоянного тока, ( 1 7 - - 2 7) / Ин для асинхронных и ( 2 ч - 2 7) Ма для синхронных двигателей общепромышленного исполнения. [1] Перегрузочная способность Х2 1 представляет собой отношение максимального вращающегося момента MBp. [2] Перегрузочная способность этого двигателя, как видно из рис. 28 - 15, относительно велика. [3] Перегрузочная способность для различных двигателей различна. [4] Перегрузочная способность по току и чувствительность у моприборов с фотогальванометрическим лителем примерно в 10 раз выше, чем у термоприборов без усилителей. [6] Перегрузочная способность оценивается величиной отношения номинального момента, передаваемого ыуфтой, к максимальному. [7] Перегрузочная способность, кратность мощности в условиях кратковременной нагрузки по отношению к номинальной определяется способностью электрической машины или трансформатора выдерживать такую нагрузку без нарушения условий нормальной работы. [9] Перегрузочная способность по току электродвигателей постоянного тока ограничивается их безискорной коммутацией. [10] Перегрузочная способность при этом превышает 13 Ток поднимается круче и достигает более пятикратного значения от номинала. Ток при этом не изменяется. [12] Перегрузочная способность в этом случае значительно выше, чем при использовании реактора. [14] Перегрузочная способность показывает, в какой мере обладает двигатель собственной приспособляемостью к увеличению нагрузки. [15] Страницы: 1 2 3 4 5 www.ngpedia.ru Перегрузочная способность - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4Перегрузочная способностьCтраница 4 Перегрузочная способность асинхронных электродвигателей уменьшается при понижении напряжения сети. [47] Перегрузочная способность различных двигателей ограничивается различными причинами. Для двигателей постоянного тока это ограничение является наиболее жестким, ибо связано с условиями коммутации тока якоря коллектором. Известно, что перегрузка этой машины по току приводит к возрастанию искрения под щетками. Наибольшее значение тока, при котором обеспечивается удовлетворительная коммутация, и ограничивает предельно допустимое значение момента двигателя Мдоп. [48] Перегрузочная способность термоэлектрических приборов очень невелика, так как даже кратковременное 10-процентное превышение номинального значения тока может вызвать перегорание нити нагревателя. [49] Перегрузочная способность вентильно-машинного каскада может быть определена следующим образом. [50] Перегрузочная способность силовых трансформаторов и кабелей регламентирована в ПУЭ и других официальных документах. Заводы отказываются указать какие-либо цифры перегрузочной способности, хотя, несомненно, она имеется. [51] Перегрузочная способность приборов электромагнитной системы очень высока. Они выдерживают кратковременную перегрузку ( повышение величины тока, превышающую номинальный ток до 100 раз. Такой перегрузочной способности не имеют никакие другие системы приборов. [53] Потребная перегрузочная способность гребных двигателей, как правило, не превышает 2 / Ин. Режим работы гребных установок-длительный. [55] Перегрузочная способность асинхронного короткозамкнутого электродвигателя является важным его свойством, заключающимся в том, что электродвигатель может развивать момент на валу до определенного максимума, после чего при дальнейшем увеличении нагрузки станка электродвигатель, как это видно из кривой 2 на фиг. [56] Перегрузочная способность агрегатов тяговых подстанций в расчет пропускной способности не принимается и используется для обеспечения бесперебойного движения поездов в периоды повышенных нагрузок, возникающих при увеличении размеров движения сверх расчетных. [57] Перегрузочная способность цм нормальных асинхронных двигателей колеблется в пределах 1 7 - 2 5 Мя. Меньшая величина относится к двигателям с малой скоростью вращения. [58] Перегрузочную способность особенно важно учитывать при повторно-кратковременном и кратковременном режимах и при пиковом характере нагрузки. [59] Перегрузочную способность особенно важно учитывать при повторно-кратковременном и кратковременном режимах работы и при пиковом характере нагрузки. Для асинхронных и синхронных электродвигателей величина / указывается в каталогах. [60] Страницы: 1 2 3 4 5 www.ngpedia.ru Перегрузочная способность - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3Перегрузочная способностьCтраница 3 Перегрузочная способность передачи при номинальном напряжении составляет in 2 85 и при снижении напряжения уменьшается весьма медленно. Штриховая линия относится к передаче постоянного тока при отсутствии сопротивления линии при той же перегрузочной способности инвертора. [31] Перегрузочная способность усилителя определяется временем выхода из режима насыщения. Это время принимается не больше времени установления сигнала. [32] Перегрузочная способность тиристора по прямому току определяется допустимой величиной тока нагрузки, превышающего номинальный, тока аварийной перегрузки или короткого замыкания в зависимости от длительности протекания тока. [33] Перегрузочная способность тиратронов ограничена, поэтому при исследованиях ток якорной цепи не должен превышать заданную величину. [34] Перегрузочная способность тиристоров в пределах до 150 - 200 % номинально допустимого прямого тока, в значительной мере, определяется условиями охлаждения. [35] Перегрузочная способность УПВ определяется характером нарастания тока и его J2t характеристикой. Эта способность далеко не достигает перегрузочной характеристики механических контактов. Однако соответствующая схема управления позволяет УПВ прерывать ток задолго до того, как он достигнет опасной величины, что совершенно невозможно сделать в обычных выключателях ( фиг. В этом смысле потенциальные возможности УПВ ограничены только скоростью прерывания и способностью схемы управления воспринимать и предупреждать возникновение разрушительных токов. [36] Перегрузочная способность тензорезистора определяется по предельной деформации ( Д / / / тах) - Этот параметр зависит от площади и способа обработки сечения полупроводникового стержня и его превышение приводит к выходу прибора из строя. [38] Перегрузочная способность электромагнитных приборов очень велика ( амперметры выдерживают до 100-кратной кратковременной перегрузки), так как подвод тока осуществляется непосредственно к катушке, а не через пружины. [39] Перегрузочная способность масляных трансформаторов и кабельных линий 6 - 10 кВ определяется согласно ПУЭ, а перегрузочная способность подстанционного оборудования и присоединений в целом может быть принята равной 125 % номинальной. [40] Перегрузочная способность силовых трансформаторов и кабелей регламентирована нормативными документами. Перегрузочная способность коммутационных аппаратов не нормирована. Однако испытания показали, что выключатели ВМП-10 могут допустить значительные кратковременные перегрузки без нарушения норм их нагрева. Кроме того, следует иметь в виду, что выключатели почти всегда, выбираются со значительным запасом по номинальному току и, следовательно, температура их нагрева в нормальных условиях обычно бывает ниже нормированной. Поэтому если перегрузка наступает после такого режима, то даже при большом ее значении нагрев выключателя достигает нормы через довольно значительный промежуток времени. [42] Перегрузочная способность магнитоэлектрических приборов относительно большая. [43] Перегрузочная способность электромагнитных приборов очень высока, что является одним из ценнейших их свойств и превосходит все другие системы. Отсутствие необходимости подвода тока к подвижной системе измерительного механизма позволяет значительно повысить механическую и термическую прочность, вследствие чего приборы выдерживают кратковременную перегрузку ( удар током), превышающую номинальный ток в 100 раз. [45] Страницы: 1 2 3 4 5 www.ngpedia.ru Большая перегрузочная способность - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4Большая перегрузочная способностьCтраница 4 Тиристорные электроприводы с двигателями смешанного возбуждения позволяют использовать такие преимущества этих двигателей, как большая перегрузочная способность и более благоприятная форма естественной механической характеристики, обеспечивающая при меньших грузах большие частоты вращения. [46] В заключение необходимо отметить, что приборы электромагнитной системы из-за дешевизны, простоты устройства и большой перегрузочной способности широко используются в промышленных электротехнических устройствах низкой частоты в виде амперметров и вольтметров. [47] Такие двигатели при меньшем, чем у других двигателей, относительном росте величины тока дают большую перегрузочную способность; при малых нагрузках скорость двигателей увеличивается. [48] Двигатели постоянного тока более удобны для использования в грузоподъемных машинах, так как они обладают большей перегрузочной способностью, позволяют осуществлять регулирование скорости в широких пределах и могут использоваться с большей частотой включений в час, чем двигатели переменного тока. [49] В настоящее время имеют применение электроприводы с широким диапазоном плавного регулирования частоты вращения и с большими перегрузочными способностями. Частотный способ является наиболее экономичным способом регулирования частоты вращения, и широкое применение получают частотно-регулируемые электроприводы на базе асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. [50] В настоящее время промышленность выпускает электродвигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором серии МАП, которые отличаются большой перегрузочной способностью, могут работать в кратковременном и повторно-кратковременном режимах. Электродвигатели изготовляют в закрытом исполнении. На конце вала электродвигателя смонтирован тормоз типа ТМТ. [51] В настоящее время i идравлический привод механизмов грузоподъемных машин находит все более широкое применение благодаря следующим преимуществам: большой перегрузочной способности по мощности и моменту; возможное. [52] Основные достоинства этих приборов заключаются в том, что они пригодны для цепей постоянного и переменного тока и обладают большой перегрузочной способностью. Электромагнитные приборы специальных типов допускают стократную кратковременную перегрузку. [53] Электродвигатели вспомогательных механизмов станка работают, как правило, в кратковременном режиме и выбираются с повышенным пусковым моментом и большой перегрузочной способностью для зажимных устройств. [55] Достоинствами приборов является простота конструкции, надежность действия, возможность изготовления многопредельных вольтметров и амперметров, малая потребляемая мощность и сравнительно большая перегрузочная способность. [57] Достоинствами вынрямительных приборов является простота конструкции, надежность действия, возможность изготовления многопредельных вольтметров и амперметров, малая потребляемая мощность и относительно большая перегрузочная способность. [59] В настоящее время в качестве зарядных, подзарядных и заряд-но-подзарядных агрегатов широко используют статические кремниевые и селеновые выпрямительные устройства с большим сроком службы и большой перегрузочной способностью. В отличие от двигатель-генераторов они не имеют движущихся частей и более удобны в обслуживании. [60] Страницы: 1 2 3 4 5 www.ngpedia.ru | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
где, (4.1)
– номинальная мощность выбранного двигателя. (В)
– максимальная мощность двигателя по нагрузке. (В)
– допустимая перегрузочная способность по максимальному моменту.
Доп. По формуле:
где, (4.2)
– номинальный момент двигателя;
- максимальный момент двигателя.
К аппаратам с фазовым регулированием относятся аппараты переменного тока с естественной и искусственной коммутацией, выполняющие дополнительно функцию регулирования выходной мощности. (регуляторы, контакторы.) Режим регулирования обеспечивается системой управления, с помощью которой осуществляется задержка включения тиристоров на заданный угол по отношению к нулю тока.
