Расчет мощности электродвигателя по току. Расчет переменного тока мощностиРасчет цепей переменного токаРасчет электрических цепей переменного синусоидального тока производится в комплексной форме. При этом величины синусоидальных ЭДС и токов представляются в виде комплексных амплитуд или комплексных действующих значений, а все элементы в схеме – в виде комплексных сопротивлений. Например, если ЭДС источника равна , то комплексная амплитуда запишется в виде- в показательной форме записи, или- в алгебраической форме. Комплексное действующее значение синусоидальной ЭДС:- в показательной форме записи, или- в алгебраической форме. Комплексные сопротивления элементов электрической цепи переменного тока: - для идеального сопротивления, - для идеальной индуктивности, - для идеальной емкости. Далее расчет электрической цепи переменного тока можно вести любым методом, известным из раздела – «электрические цепи постоянного тока». При этом используется математический аппарат, разработанный для операций с комплексными числами. Применяются три формы записи комплексного значения синусоидальной величины: - показательная форма, - алгебраическая форма, где и- действительная и мнимая часть комплексного значения синусоидальной величины. Переход от алгебраической формы к показательной осуществляется по формулам: ;. Переход от показательной формы к тригонометрической осуществляется по формуле Эйлера: . Сложение и вычитание комплексных величин производится в алгебраической форме, а умножение и деление в показательной. При анализе цепей синусоидального тока применяют главным образом комплексные действующие значения синусоидальных величин, сокращенно их называют комплексными значениями.
Расчет однофазных цепей переменного тока при наличии одного источника синусоидальной ЭДС производится методом эквивалентных преобразований. Рассмотрим пример расчета однофазной цепи приведенной на рис. Рис. 2.4. Схема электрической цепи к примеру расчета Пример расчета однофазной цепи По заданным значениям активных и реактивных сопротивлений и напряжению источника определить токи во всех ветвях схемы и падения напряжения на ее участках. Определить комплекс полной мощности, активную и реактивную мощность. Расчет произвести комплексным методом. Выполнить проверку правильности расчета с использованием баланса активных мощностей схемы. Построить векторную диаграмму. Построить мгновенные значения синусоидальных токов ветвей. Исходные данные для расчета приведены в таблице.
Решение: Электрическая цепь на рис. 2.4 состоит из трех ветвей, определим комплексные сопротивления ветвей. Сопротивление первой ветви, состоящей из сопротивления R1 и идеальной катушки индуктивности с комплексным сопротивлением: Ом. Сопротивление второй ветви, состоящей из сопротивления R2 и идеальной емкости с комплексным сопротивлением: Ом. Сопротивление третьей ветви, состоящей из сопротивления R3 и идеальной катушки индуктивности с комплексным сопротивлением: Ом. Вторая и третья ветвь соединены параллельно, поэтому их эквивалентное сопротивление Эквивалентное сопротивление всей схемы: Ом. Зная эквивалентное сопротивление, можно определить ток в первой ветви: А. Затем можно определить напряжения на участках цепи: В, В. Зная напряжение на участке bc можно рассчитать токи А, А. Проверку правильности расчета токов можно выполнить по первому закону Кирхгофа в комплексной форме: , или . Так как первый закон Кирхгофа выполняется, значит, расчет токов выполнен верно. Комплекс полной мощности: , где - сопряженный комплекс тока. ЕслиА, то сопряженный комплексА. Таким образом, комплекс полной мощности равен ВА. При этом действительная часть комплекса полной мощности равна активной мощности потребляемой схемой Вт, а мнимая часть комплекса полной мощности равна реактивной мощности схемы ВА. Векторная диаграмма токов и напряжений строиться на комплексной плоскости по координатам, полученным при расчете в комплексной форме. Токи и напряжения строятся в одних координатных осях, но для них выбираются разные масштабы. Диаграмма для рассчитанной схемы показана на рис. 2.5. Рис. 2.5. Векторная диаграмма токов и напряжений Выражения для мгновенных значений токов можно получить из комплексных значений записанных в показательной форме: А. Действующее значение тока I1 = 0.724 А, а фазовый сдвиг, таким образом мгновенное значение тока равно А. Аналогично для остальных токов: А. А. А. А. Графики мгновенных значений токов приведены на рис. 2.6. Рис. 2.6. Мгновенные значения токов studfiles.net 5.10. Расчет мощности в цепи переменного тока. Баланс мощностиИз предыдущих параграфов нам уже известно, что активная мощность цепи переменного тока определяется выражением.
где = u - i - угол сдвига, разность фаз между напряжением и током. Поэтому, если известны комплексы действующих значений напряжения и тока на зажимах пассивного двухполюсника (рис. 5.11) и, то для определения активной и реактивной мощностей, потребляемых пассивным четырехполюсником, нужно умножить комплекс напряжения на сопряженный комплекс тока
Если взять просто произведение на /, то мы не получим нужного результата. Из закона сохранения энергии следует, что вся мгновенная мощность, генерируемая в электрической цепи в любой момент времени, равна мгновенной мощности, поглощаемой элементами цепи. Такому же балансу удовлетворяет комплексная мощность. Баланс мощности для цепи переменного тока записывается так
5.11. Измерение активной мощности ваттметромАктивная мощность измеряется прибором, называемым ваттметром (см. рис. 5.19а). Отклонение стрелки ваттметра пропорционально активной мощности
На рис.5.19а показаны положительные направления напряжения ваттметраи тока ваттметра . Для их правильной ориентации соответствующие зажимы ваттметра помечены звездочками. Схема включения ваттметра показана на рис. 5.19 б; там же показаны положительные направления ,и потока мощности ваттметра. Зажимы, помеченные звездочками, называют еще генераторными зажимами. По показанию ваттметра можно определить направление потока мощности.
Пример 5.5. В схеме рис. 5.20 определено напряжение и ток := 100 +j200 В; = 8 + j2,5 А. Необходимо определить показания ваттметров. Решение Находим показание первого ваттметра.
Определяем показание второго ваттметра
Значение Р2 получилось отрицательным. Это значит, что направление потока мощности в схеме противоположно положительному направлению потока мощности второго ваттметра (см. пунктир на рис. 5.20)/ Если известны показания вольтметра, амперметра и ваттметра, то можно определить параметры пассивного двухполюсника (рис. 5.19 б)
Характер реактивного сопротивления определяется с помощью дополнительного включения в схему известного реактивного сопротивления. Для определения параметров двухполюсника можно вместо ваттметра использовать фазометр. Задачи для самостоятельного решения (к главе 5)
1. Для последовательной схемы рис. 5.21 при r = l00 Oм; С = 10-5Ф наши параметры параллельной эквивалентной схемы. Вычисления провести для двух случаев: 1) 2) Ответ: 1) R = xc = 200 Ом; 2) R = 500 Ом; xc = 250 Ом. 2. На входе двухполюсника (рис. 5.19 б), содержащего резисторы и индуктивные катушки, измерены: мощность Р = 110 Вт, напряжение U = 220 В и ток I = 5 А. Определить параметры: а) последовательной и б) параллельной схем замещения двухполюсника. О т в е т: a) xL = 43,8 Ом, r = 4,4 Ом. в) 3. Определить показание приборов в цепи рис. 5.22, если известно показание первого амперметра /1 = 1 А и заданы параметры: r1 = 100 Ом; L = 0,276 Гн; r2= 200 Ом; f = 100 Гц. Ответ: 200 В; 1,73 A; 300 Вт.
43 studfiles.net Расчет мощности электродвигателя по токуАвтор: admin Рубрика: Электродвигателя 4 комментария Расчет тока электродвигателя
Перед этим я уже немного затрагивал темы электродвигателей, когда писал о том как запустить асинхронные двигателей. и когда писал какие бывают номиналы электродвигателей . Для этого существует специальная формула: Iн = 1000Pн /√3•(ηн • Uн • cosφн ), Где Pн – это мощность электродвигателя; измеряется в кВт Uн – это напряжение, при котором работает электродвигатель; В ηн – это коэффициент полезного действия, обычно это значение 0.9 ну и cosφн – это коэффициент мощности двигателя, обычно 0.8. Последние два значения обычно пишутся на заводской бирке, хотя они у всех двигателей практически одинаковые. Но все же нужно брать данные именно с заводской бирки на двигателе.
Вот как на этой картинке все значения видны, а ток нет. Только если КПД написан 81%, то для расчёта нужно брать 0.81. Теперь подставим значения Iн = 1000•25/√3 • (0.9 • 380 • 0.8) = 52.81 А Вот и всё, все расчёты закончены. Всё очень легко и просто. По моему образцу вы можете легко рассчитать номинальный ток электродвигателя, вам всего лишь нужно подставить своих данных. Как определить ток электродвигателя на практике.Ещё в заключении, хотел поделиться с вами, тем как я определяю приблизительное значение тока без всяких расчётов. Если реально посмотреть, что у нас с вами получилось при расчёте, то реально вид, что номинальный ток приблизительно в два раза больше чем его мощность. Вот так я определяю ток на практике, мощность умножаю на два. Но это только приблизительное значение. А ток холостого хода будет обычно в два раза меньше, чем его мощность. Но про то, как определить эти значения, мы поговорим с вами в следующих статьях. Так что подписывайтесь на обновления и не забываете поделиться этой статьёй со своими друзьями в социальных сетях. На этом у меня всё. Пока. С уважением Александр! Читайте также статьи:
Привет посетители сайта fazanet.ru, и в сегодняшней статье мы с вами разберём, как же сделать, этот непонятный расчёт тока электродвигателя. Каждый уважающий себя электромонтёр, робота которого связана с обслуживанием электрических, машин просто обязан это знать. Я в своё время тоже помню, что меня это очень сильно интересовало, когда меня перевили с одного цеха в другой. […] Как определить мощность электродвигателя?Электрические двигатели сегодня используются в различных технических средствах и оборудовании, потому многих пользователей интересует, как определить мощность и ток электродвигателя? Производители двигателей оснащают свои товары специальными таблицами, устанавливаемыми на корпусах устройств. Эти таблички содержат в себе исчерпывающую информацию о технических характеристиках устройства: марка, номинальный рабочий ток, мощность, частота вращения, КПД, тип двигателя и т.д. Все эти данные содержатся также в технической документации на электродвигатели. Из всех характеристик двигателей, для пользователей наибольшее значение имеют потребляемый ток и мощность. Эти данные позволяют определить сечение и пропускную способность электрических кабелей, которые необходимо использовать для подключения оборудования, выбрать подходящие по номиналам устройства безопасности – УЗО и автомат. Несмотря на то, что в большинстве случаев с поиском технических характеристик двигателей не возникает никаких проблем, иногда техническая документация и таблички на устройствах отсутствуют. Подобные проблемы вынуждают пользователей искать другие варианты определения мощности, тока и других параметров работы электродвигателя. Методика определения мощности электродвигателяСуществуют различные формулы расчета, позволяющие определить точную мощность электродвигателя. Для использования некоторых формул пользователю придется измерить размеры статора двигателя, для других формул – нужно знать величину тока или КПД двигателя. Многие специалисты используют эти формулы на практике, но существует и гораздо более простая, удобная методика определения мощности двигателя – практические измерения. С помощью установленного счетчика потребления электрической энергии в бытовой электросети можно узнать мощность любого оборудования. Для проведения таких измерений нужно будет отключить от питания все бытовые электрические устройства, чтобы ни один прибор не потреблял электрическую энергию и счетчик «не крутился». Освещение также необходимо отключить, так как даже одна включенная лампочка может навредить испытаниям. Особенности определения мощности зависят от того, какой именно счетчик потребления электроэнергии у вас установлен. Если на вводе электричества на объект установлен счетчик «Меркурий», достаточно просто включить электродвигатель на полной мощности на 3-5 минут. В процессе работы двигателя счетчик будет показывать величину нагрузки, измеряемую в кВт. Провести такие измерения можно и с помощью стандартного индукционного счетчика потребления, но нужно помнить, что такие устройства ведут учет в Квт/ч. Итак, сначала нужно записать точные показателя счетчика до начала исследования, затем нужно включить двигатель ровно на 10 минут, не допуская никаких погрешностей. Лучше всего засекать время с помощью секундомера, позволяющего вовремя включить и выключить двигатель. После выключения двигателя нужно снять показания с индукционного счетчика, отнять из показаний записанную перед измерениями величину. Теперь показатели умножаем на 6. Полученные в ходе этих простых измерений и вычислений результаты будут точно отображать активную мощность двигателя в кВт. Сложнее определить технические характеристики маломощных двигателей, но и их мощность можно рассчитать, хотя это потребует больших усилий. Легче всего определить мощность двигателя путем подсчета полных оборотов диска за единицу времени. К примеру, на счетчике указано, что 1200 оборотов равняется 1 кВт/ч. Если в течение одной минуты счетчик сделает 10 оборотов, то в этом случае 10 нужно умножить на 60 (число минут в часе) и получаем 600 оборотов в час. Делим 1200 на 600 и получаем мощность электродвигателя. Важно отметить, что на точность напрямую влияет продолжительность измерений. Чем дольше измерять показания, тем точнее можно определить мощность двигателя. Методика определения тока электродвигателяДля эксплуатации электродвигателя пользователю требуются различные параметры его работы. Второй по важности характеристикой такого устройства является величина потребляемого тока. Методика расчета тока зависит от числа фаз в двигателе и величине потребляемого напряжения. Проще всего рассчитать величину тока для трехфазных двигателей, подключаемых от электрических сетей напряжением 380 В. Величина потребляемого тока для таких устройств равняется умноженной на 2 мощности. К примеру, трехфазный двигатель мощностью 2 кВт умножаем на 2 и получаем потребляемый ток двигателя, равный 4 Ампер. Величина тока электродвигателя в момент времени может зависеть от вида запуска. Зависимость величины тока от вида запуска представлена на графике ниже. Это точная формула, однако, требующая определенных дополнений. Обязательно нужно учитывать, что результат таких расчетов – это величина потребляемого тока при номинальной нагрузке. Двигатель на холостом ходу будет иметь куда меньшую величину потребляемого тока. Для расчета тока трехфазного асинхронного двигателя можно также использовать формулу: Iн = 1000 Pн / √3 * (ηн * Uн * cosφн),
Потребляемый ток однофазными двигателями рассчитывается по другой формуле. В этом случае для определения тока пользователю нужно будет разделить мощность двигателя на напряжение в электросети. Уровень напряжения в месте подключения двигателя необходимо измерить перед проведением расчетов, так как уровень напряжения при включенном устройстве в месте ввода будет снижаться. Таким образом, если мощность мотора равняется 2 кВт или 2000 Вт, а напряжение в сети равняется 220 В, то 2000 следует разделить на 220. Получаем величину в 9 А, которая и принимается за величину потребляемого тока электродвигателем. Расчет мощности трехфазного токаВ статье для упрощения обозначений линейные величины напряжения, тока и мощности трехфазной системы будут даваться без индексов, т. е. U, I и P. Мощность трехфазного тока равна тройной мощности одной фазы. При соединении в звезду PY=3∙Uф∙Iф∙ cosφ =3∙Uф∙I∙ cosφ. При соединении в треугольник P∆=3∙Uф∙Iф∙ cosφ =3∙U∙Iф∙ cosφ. На практике применяется формула, в которой ток и напряжение обозначают линейные величины и для соединения в звезду и в треугольник. В первое уравнение подставим Uф=U/√3, а во второе Iф=I/√3, получим общую формулу P=√3∙U∙I ∙ cosφ. 1. Какую мощность P1 берет из сети трехфазный асинхронный двигатель, показанный на рис. 1 и 2, при соединении в звезду и треугольник, если линейное напряжение U=380 В, а линейный ток I=20 А при cosφ =0,7? Вольтметр и амперметр показывают линейные значения, действующие значения.
Мощность двигателя по общей формуле будет: P1=√3∙U∙I ∙ cosφ =√3∙380∙20∙0,7=9203 Вт=9,2 кВт. Если подсчитать мощность через фазные значения тока и напряжения, то при соединении в звезду фазный ток равен Iф=I=20 А, а фазное напряжение Uф=U/√3=380/√3, P1=3∙Uф∙Iф ∙ cosφ =3∙U/√3∙I∙ cosφ =3∙380/√3∙20∙0,7; P1=3∙380/1,73∙20∙0,7=9225 Вт ≈9,2 кВт. При соединении в треугольник фазное напряжение Uф=U, а фазный ток Iф=I/√3=20/√3; таким образом, P1=3∙Uф∙Iф ∙ cosφ =3∙U∙I/√3∙ cosφ ; P1=3∙380∙20/1,73∙0,7=9225 Вт ≈9,2 кВт. 2. В четырехпроводную сеть трехфазного тока между линейными и нулевым проводами включены лампы, а к трем линейным проводам подключается двигатель Д, как показано на рис. 3.
На каждую фазу включены 100 ламп по 40 Вт каждая и 10 двигателей мощностью по 5 кВт. Какие активную и полную мощности должен отдавать генератор Г при sinφ=0,8? Каковы токи фазный, линейный и в нулевом проводе генератора при линейном напряжении U=380 В? Общая мощность ламп Pл=3∙100∙40 Вт =12000 Вт =12 кВт. Лампы находятся под фазным напряжением Uф=U/√3=380/1,73=220 В. Общая мощность трехфазных двигателей Pд=10∙5 кВт =50 кВт. Активная мощность, отдаваемая генератором, PГ и получаемая потребителем P1 равны, если пренебречь потерей мощности в проводах электропередачи: P1= PГ=Pл+Pд=12+50=62 кВт. Полная мощность генератора S=PГ/ cosφ =62/0,8=77,5 кВА. В этом примере все фазы одинаково нагружены, а потому в нулевом проводе в каждое мгновение ток равен нулю. Фазный ток обмотки статора генератора равен линейному току линии (Iф=I), а его значение можно получить, воспользовавшись формулой для мощности трехфазного тока: I=P/(√3∙U ∙ cosφ )=62000/(√3∙380∙0,8)=117,8 А. 3. На рис. 4 показано, что к фазе B и нулевому проводу подключена плитка мощностью 500 Вт, а к фазе C и нулевому проводу – лампа 60 Вт. К трем фазам ABC подключены двигатель мощностью 2 кВт при cosφ =0,7 и электрическая плита мощностью 3 кВт. Чему равны общая активная и полная мощности потребителей? Какие токи проходят в отдельных фазах при линейном напряжении сети U=380 В?
Активная мощность потребителей P=500+60+2000+3000=5560 Вт=5,56 кВт. Полная мощность двигателя S=P/ cosφ =2000/0,7=2857 ВА. Общая полная мощность потребителей будет: Sобщ=500+60+2857+3000=6417 ВА =6,417 кВА. Ток электрической плитки Iп=Pп/Uф =Pп/(U⁄√3)=500/220=2,27 А. Ток лампы Iл=Pл/Uл =60/220=0,27 А. Ток электрической плиты определим по формуле мощности для трехфазного тока при cosφ =1 (активное сопротивление): P=√3∙U∙I∙ cosφ =√3∙U∙I; Ток двигателя IД=P/(√3∙U∙ cosφ )=2000/(√3∙380∙0,7)=4,34 А. В проводе фазы A течет ток двигателя и электрической плиты: В фазе B течет ток двигателя, плитки и электрической плиты: В фазе C течет ток двигателя, лампы и электрической плиты: Везде даны действующие значения токов. На рис. 4 показано защитное заземление З электрической установки. Нулевой провод заземляется наглухо у питающей подстанции и потребителя. Все части установок, к которым возможно прикосновение человека, присоединяются к нулевому проводу и тем самым заземляются. При случайном заземлении одной из фаз, например C, возникает однофазное короткое замыкание и предохранитель или автомат этой фазы отключает ее от источника питания. Если человек, стоящий на земле, коснется неизолированного провода фаз A и B, то он окажется только под фазным напряжением. При незаземленной нейтрали фаза C не была бы отключена и человек оказался бы под линейным напряжением по отношениям к фазам A и B. 4. Какую подводимую к двигателю мощность покажет трехфазный ваттметр, включенный в трехфазную сеть с линейным напряжением U=380 В при линейном токе I=10 А и cosφ =0,7? К. п. д. двигателя η=0,8? Чему равна мощность двигателя на валу (рис. 5)?
Ваттметр покажет подводимую к двигателю мощность P1 т. е. мощность полезную P2 плюс потери мощности в двигателе: P1=√(3∙) U∙I∙ cosφ =1,73∙380∙10∙0,7=4,6 кВт. Полезная мощность, за вычетом потерь в обмотках и стали, а также механических в подшипниках 5. Трехфазный генератор отдает ток I=50 А при напряжении U=400 В и cosφ =0,7. Какая механическая мощность в лошадиных силах необходима для вращения генератора при к. п. д. генератора η=0,8 (рис. 6)?
Активная электрическая мощность генератора, отдаваемая электродвигателю, PГ2=√(3∙) U∙I∙ cosφ =√3∙400∙50∙0,7=24220 Вт =24,22 кВт. Механическая мощность, подводимая к генератору, PГ1 покрывает активную мощность PГ2 и потери в нем: PГ1=PГ2/ηГ =24,22/0,8≈30,3 кВт. Эта механическая мощность, выраженная в лошадиных силах, равна: PГ1=30,3∙1,36≈41,2 л. с. На рис. 6 показано, что к генератору подводится механическая мощность PГ1. Генератор преобразует ее в электрическую, которая равна PГ2=PГ1∙ηГ. Эта мощность, активная и равна PГ2=√3∙U∙I∙ cosφ. передается по проводам электродвигателю, в котором она преобразуется в механическую мощность. Кроме того, генератор посылает электродвигателю реактивную мощность Q, которая намагничивает двигатель, но в нем не расходуется, а возвращается в генератор. Она равна Q=√3∙U∙I∙sinφ и не превращается ни в тепло, ни в механическую мощность. Полная мощность S=P⁄ cosφ. как мы видели раньше, определяет только степень использования материалов, затраченных на изготовление машины. 6. Трехфазный генератор работает при напряжении U=5000 В и токе I=200 А при cosφ =0,8. Чему равен его к. п. д. если мощность, отдаваемая двигателем, вращающим генератор, равна 2000 л. с. Мощность двигателя, поданная на вал генератора (если нет промежуточных передач), Мощность, развиваемая трехфазным генератором, PГ2=√(3∙) U∙I∙ cosφ =1,73∙5000∙200∙0,8=1384000 Вт =1384 кВт. К. п. д. генератора η= PГ2/PГ1 =1384/1472=0,94=94%. 7. Какой ток проходит в обмотке трехфазного трансформатора при мощности 100 кВА и напряжении U=22000 В при cosφ =1? Полная мощность трансформатора S=√3∙U∙I=1,73∙22000∙I. Отсюда ток I=S/(√3∙U)=(100∙1000)/(1,73∙22000)=2,63 А. 8. Какой ток потребляет трехфазный асинхронный двигатель при мощности на валу 40 л. с. при напряжении 380 В, если его cosφ =0,8, а к. п. д. η=0,9? Мощность двигателя на валу, т. е. полезная, P2=40∙736=29440 Вт. Подводимая к двигателю мощность, т. е. мощность, получаемая из сети, Ток двигателя I=P1/(√3∙U∙I∙ cosφ )=32711/(1,73∙380∙0,8)=62 А. 9. Трехфазный асинхронный двигатель имеет на щитке следующие данные: P=15 л. с.; U=380/220 В; cosφ =0,8; η=85%; соединение – звезда. Величины, обозначенные на щитке, называются номинальными.
Чему равны активная, полная и реактивная мощности двигателя? Каковы величины токов: полного, активного и реактивного (рис. 7)? Механическая мощность двигателя (полезная) равна: Подводимая к двигателю мощность P1 больше полезной на величину потерь в двигателе: Полная мощность S=P1/ cosφ =13/0,8=16,25 кВА; Q=S∙sinφ=16,25∙0,6=9,75 кВАр (см. треугольник мощностей).
Ток в соединительных проводах, т. е. линейный, равен: I=P1/(√3∙U∙ cosφ )=S/(√3∙U)=16250/(1,73∙380)=24,7 А. Активный ток Iа=I∙ cosφ =24,7∙0,8=19,76 А. Реактивный (намагничивающий) ток Iр=I∙sinφ=24,7∙0,6=14,82 А. 10. Определить ток в обмотке трехфазного электродвигателя, если она соединена в треугольник и полезная мощность двигателя P2=5,8 л. с. при к. п. д. η=90%, коэфφциенте мощности cosφ =0,8 и линейном напряжении сети 380 В. Полезная мощность двигателя P2=5,8 л. с. или 4,26 кВт. Поданная к двигателю мощность P1=P2/η=4,26/0,9=4,74 кВт. I=P1/(√3∙U∙ cosφ )=(4,74∙1000)/(1,73∙380∙0,8)=9,02 А. При соединении в треугольник ток в обмотке фазы двигателя будет меньше, чем ток подводящих проводов: Iф=I/√3=9,02/1,73=5,2 А. 11. Генератор постоянного тока для электролизной установки, рассчитанный на напряжение U=6 В и ток I=3000 А, в соединении с трехфазным асинхронным двигателем образует двигатель-генератор. К. п. д. генератора ηГ=70%, к. п. д. двигателя ηД=90%, а его коэфφциент мощности cosφ =0,8. Определить мощность двигателя на валу и подводимую к нему мощность (рис. 8 и 6).
Полезная мощность генератора PГ2=UГ∙IГ=6∙3000=18000 Вт. Подводимая к генератору мощность равна мощности на валу P2 приводного асинхронного двигателя, которая равна сумме PГ2 и потерь мощности в генераторе, т. е. PГ1=PГ2/η=18000/0,7=25714 Вт. Активная мощность двигателя, подаваемая к нему из сети переменного тока, P1=P2/ηД =25714/0,9=28571 Вт =28,67 кВт. 12. Паровая турбина с к. п. д. ηТ=30% вращает генератор с к. п. д. ηГ=92% и cosφ =0,9. Какую подводимую мощность (л. с. и ккал/сек) должна иметь турбина, чтобы генератор обеспечивал ток 2000 А при напряжении U=6000 В? (Перед началом расчета см. рис. 6 и 9.)
Мощность генератора переменного тока, отдаваемая потребителю, PГ2=√(3∙) U∙I∙ cosφ =1,73∙6000∙2000∙0,9=18684 кВт. Подводимая к генератору мощность равна мощности P2 на валу турбины: PГ1=P2=PГ2/ηГ =18684/0,92=20308 кВт. Подводимая к турбине при помощи пара мощность P1=P2/ηТ =20308/0,3=67693 кВт, или P1=67693∙1,36=92062 л. с. Подводимую мощность к турбине в ккал/сек определим по формуле Q=0,24∙P∙t; 13. Определить сечение провода длиной 22 м, по которому идет ток к трехфазному двигателю мощностью 5 л. с. напряжением 220 В при соединении обмотки статора в треугольник. cosφ =0,8; η=0,85. Допустимое падение напряжения в проводах ∆U=5%. Подводимая к двигателю мощность при полезной мощности P2 По соединительным проводам протекает ток I=P1/(U∙√3∙ cosφ ) = 4430/(220∙√3∙0,8)=14,57 А. В трехфазной линии токи складываются геометрически, поэтому падение напряжения в проводе следует брать ∆U. √3, а не ∆U. 2, как при однофазном токе. Тогда сопротивление провода: где ∆U – в вольтах. S=(ρ∙l)/r=1/57∙22/0,436=0,886 мм2 ≈1 мм2. Сечение проводов в трехфазной цепи получается меньшим, чем в однофазной. 14. Определить и сравнить сечения проводов для постоянного переменного однофазного и трехфазного токов. К сети подсоединены 210 ламп по 60 Вт каждая на напряжение 220 В, находящиеся на расстоянии 200 м, от источника тока. Допустимое падение напряжения 2%. а) При постоянном и однофазном переменном токах, т. е. когда имеются два провода, сечения будут одинаковыми, так как при осветительной нагрузке cosφ =1 и передаваемая мощность а ток I=P/U=12600/220=57,3 А. Допустимое падение напряжения ∆U=220∙2/100=4,4 В. Сопротивление двух проводов r=∆U/I∙4,4/57,3=0,0768 Ом. Для передачи мощности необходимо общее сечение проводов 2∙S1=2∙91,4=182,8 мм2 при длине провода 200 м. б) При трехфазном токе лампы можно соединить в треугольник, по 70 ламп на сторону. При cosφ =1 передаваемая по проводам мощность P=√3∙Uл∙I. Допустимое падение напряжения в одном проводе трехфазной сети не ∆U⁄2 (как в однофазной сети), a ∆U⁄√3. Сопротивление одного провода в трехфазной сети будет: Общее сечение проводов для передачи мощности 12,6 кВт в трехфазной сети при соединении в треугольник меньше, чем в однофазной: 3∙S3ф=137,1 мм2. в) При соединении в звезду необходимо линейное напряжение U=380 В, чтобы фазное напряжение на лампах было 220 В, т. е. чтобы лампы включались между нулевым проводом и каждым линейным. Ток в проводах будет: I=P/(U:√3)=12600/(380:√3)=19,15 А. Сопротивление провода r=(∆U:√3)/I=(4,4:√3)/19,15=0,1325 Ом; Общее сечение при соединении в звезду – самое маленькое, что достигается увеличением напряжения тока для передачи данной мощности: 3∙S3зв=3∙25,15=75,45 мм2. Статьи и схемыПолезное для электрикаИсточники: http://fazanet.ru/raschet-toka-elektrodvigatelya.html, http://podvi.ru/elektrodvigatel/kak-opredelit-moshhnost-i-tok-elektrodvigatelya.html, http://electricalschool.info/ecalc/1326-raschet-moshhnosti-trekhfaznogo-toka.html electricremont.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
Привет посетители сайта fazanet.ru, и в сегодняшней статье мы с вами разберём, как же сделать, этот непонятный расчёт тока электродвигателя. Каждый уважающий себя электромонтёр, робота которого связана с обслуживанием электрических, машин просто обязан это знать. Я в своё время тоже помню, что меня это очень сильно интересовало, когда меня перевили с одного цеха в другой. А конкретно именно работать электромонтёром.
