Электротехника и электроника





















В паспорте двигателя в качестве номинальной мощности указывается мощность на валу _, а не потребляемая мощность _. Отношение мощности на валу к потребляемой мощности называется коэффициентом полезного действия двигателя:



Из механики известно, что:

















Хотя уравнение механической характеристики может быть получено из 4.17, практически ее всегда рассчитывают по каталожным данным.

Номинальный момент можно вычислить по формуле известной из механики:
_ (4.18)
Максимальный момент: _ (4.19)

Где λ – перегрузочная способность двигателя, приводится в каталогах.

Скольжение соответствующее максимальному моменту называется критическим скольжением:
_ (4.20)
_ (4.21)

Вращающий момент при любой нагрузке вычисляется по формуле Клосса:









Участок характеристики от 0 до _ называется рабочим, на участке от _ до _ происходит работа двигателя с перегрузкой, а на участке от _ до _ происходит разгон двигателя. На рабочем участке характеристика имеет малый угол наклона и в пределах этого участка характеристика называется жесткой. Это означает, что в диапазоне нагрузки от нуля до номинальной частота вращения уменьшается не более, чем на 10%.

Механическая характеристика, построенная в координатах _ позволяет понять, почему двигатель не может работать при скольжении больше критического.

Как известно любой двигатель работает устойчиво, с установившейся частотой вращения при условии:

Пусть зависимость _ описывается кривой 2 рис. 4.3, тогда равенство вращающего и тормозящего моментов достигается в точках «а» и «b». Если двигатель работает в режиме соответствующему точке «а», то при увеличении тормозящего момента нагрузки, будет увеличиваться скольжение и вместе с ним вращающий момент двигателя.

В режиме, соответствующему точке «b» увеличение скольжения вызывает уменьшение вращающего момента и двигатель остановится.

Поэтому двигатель работает устойчиво лишь на восходящем участке характеристики при условии:





Перегрузочная способность двигателя оценивается величиной:

Она заноситься в каталогах и обычно не бывает больше 2,8, в каталоги заносятся также кратность пускового тока _ и кратность пускового момента.

Все возможности регулирования вытекают из уравнения:

Изменение числа пар полюсов возможно, только для двигателей специального исполнения, а регулирование будет ступенчатым.

Регулирование путем изменения скольжения реально осуществляется только для двигателей с фазным ротором, для этого в цепь ротора включают регулировочный реостат.

Очень часто регулирование осуществляется не электрическими путями, ступенчато с помощью редукторов.

Реверсирование – изменение направления вращения легко осуществляется изменением чередования фаз, для чего достаточно поменять местами любые два линейных провода питающих двигатель.
4.5. Пуск асинхронных двигателей.
При пуске любого двигателя всегда стремятся иметь большой пусковой момент и малый пусковой ток. Оба требования выполнить трудно, поэтому обычно ограничивают пусковой ток, а сели двигатель малой мощности, то толчком тока пренебрегают и применяют прямой пуск. При прямом пуске статорная обмотка ставится сразу по полное напряжение сети.

Пуск осуществляется следующим образом. Включается автоматический воздушный выключатель ВВ, при этом в цепь управления подается напряжение U_BC. Нажатием кнопки «Пуск» замыкается цепь управления, срабатывает контактор и замыкаются его силовые контакты «К» и блок контакт БК, шунтирующий кнопку «Пуск». Двигатель начинает работать.

От токов короткого замыкания и перегрузок двигатель защищен предохранителем Пр и тепловым реле Тр. При перегрузке контакты реле размыкаются, цепь управления обесточивается, срабатывает контактор и размыкает силовые контакты «К». Двигатель останавливается. Для рабочей остановки двигателя нажимается кнопка «Стоп».

Двигатели средней или большой мощности запускают при пониженном напряжении, снижая тем самым пусковой ток. Напряжение понижают путем подключения реостата последовательно со статорной обмоткой, или путем переключения ее с рабочей схемы на пусковую – звезда.

1.Соответствие мощности, установленных генераторов и трансформаторов максимальной мощности потребителей.

2.Достаточная пропускная способность линий.

3.Надежность, обеспечивающая бесперебойность энергоснабжения.

4.Высокое качество электроэнергии (постоянство напряжения и частоты).

5.Безопасность и удобство в эксплуатации.

6.Экономичность.
По степени необходимости в бесперебойном энергоснабжении нагрузки промышленных предприятий разделяются на три категории:

1.Нагрузки, перерыв в энергоснабжении которых опасен для жизни людей, может вызвать повреждения оборудования, нарушение нормальной жизни населения города.

2.Нагрузки, перерыв в энергоснабжении которых вызывает существенный недовыпуск продукции, простой рабочих машин, механизмов, транспорта.

3.Все остальные нагрузки, например, вспомогательные цеха, склады, вспомогательные механизмы.

Энергоснабжение нагрузок первой категории должно осуществляться от двух независимых источников питания, каждый из которых полностью обеспечивал бы эти нагрузки электроэнергией.

Необходимость резервирования энергоснабжения нагрузок второй категории определяется на основе сопоставления возможного ущерба от перерыва энергоснабжения с капитальными затратами на осуществление резервного питания.

Для нагрузок третьей категории резервный источник питания, как привило, не предусматривается.

Электроснабжение предприятий разделяется на внешние и внутренние. Под внешним энергоснабжением понимают систему сети и подстанций от энергосистемы или районной станции до понижающих подстанций предприятия. Передача энергии осуществляется по воздушный или подземным кабельным линиям при напряжении 6,3, 10,5, и 35 кВ. На небольших предприятиях, установленная мощность электроприемников которых не превышает 500 кВА, сооружается одна подстанция с двумя или тремя трансформаторами понижающих напряжение до 400/230 В. На крупных предприятиях осуществляется глубокие выводы высокого напряжения. В этом случае высоковольтную линию, идущую от энергосети, заводят вглубь территории предприятия, где сооружается ЦРП – центральный высоковольтный распределительный пункт. В предприятии устанавливают отдельные подстанции, которые соединяются ч ЦРП и между собой высоковольтной линией. Такая схема сокращает протяженность внутризаводских низковольтных сетей, что приводит к снижению капитальных затрат на их сооружение и экономии электроэнергии.