ЭНЕРГЕТИКА УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Ранее уже отмечалось, что электромеханическое преобразование электрической энергии в механическую, и наоборот, сопровождается потерями мощности (энергии) в электроприводе. На рисунке 6.1 приведены места потерь мощности в электроприводе

Места потерь мощности в электроприводе в процессе электромеханического преобразования электрической энергии

Рис. 6.1. Места потерь мощности в электроприводе в процессе электромеханического преобразования электрической энергии.

Мощность потерь

Механические потери (в стали, подшипниках, вентиляционные) не зависят от нагрузки и постоянны (АРтм = К). Электрические потери зависят от нагрузки и относятся к переменным

(Л/дв.эл = Ю*

Переменные потери для двигателей постоянного тока

где VH — номинальные потери, являющиеся переменными, при /, = /„.

Переменные потери могут быть определены также из уравнения электрического равновесия

умножив (6.4) на /я, получим

Из выражения (6.5) следует:

Умножив (6.6) на —, получим переменные потери «о

где Д<о — перепад частоты вращения; Рм — электромагнитная мощность.

Для асинхронных двигателей из схемы замещения переменные потери равны

где а = /j/Л.

Потери мощности в роторе могут быть выражены через скольжение ЗГ^Я'2 = Л/соо-у, тогда переменная потери

Переменные потери, отличные от номинальных потерь, можно выразить через номинальные переменные потери

Поскольку о„ = /у/,н~0,85...0,95, то при работе двигателя с номинальной нагрузкой или выше можно принять ан=1. Тогда уравнение (6.10) можно записать в виде:

Принимая во внимание, что Г2 = х, переменные потери равны:

Аналогично для ДПТ НВ принимают 1я/1н = х и получают V= VH*?.

Мощность потерь в двигателе также можно выразить через номинальные потери

где а — коэффициент тепловых потерь, его значения приведены в главе 5, о ш K/VH.

Коэффициент полезного действия двигателя

где Р2 мощность на валу двигателя.

Pi

Поскольку дляДПТ Х"”"Б”5 а для АД в линейной части ес-

_ /2 />2 _ />2

тестзенной характеристики Х~~Р~~~Б~~~‘ТГ> то, разделив ВЬфа-

*2н

жение (6.15) на Рн, получим

При номинальной нагрузке, когда Р2 = Рн, номинальное значение КПД

Взяв от выражения (6.16) производную dr33/dx = 0, получим, что максимальное значение КПД имеет место при Хот = подставив которое в уравнение (6.16), найдем максимальный коэффициент полезного действия двигателя

В зависимости от соотношения постоянных и номинальных переменных потерь (а) максимальное значение КПД лежит при а < 1 в области до Рн, при а > 1, при Р> Рн, если а = 1, то Лшах = т1н* На рисунке 6.2 показано условие, когда а < 1.

Для асинхронных двигателей помимо КПД важное значение имеет коэффициент мощности cos <р:

где Рг активная мощность; Ра= Мщ + З/,2/^ + д/>ст; APCT — потери в стали;

— 3/q(/?i + /2^); /^ — активное сопротивление контура намагничивания, Ом; @р — реактивная мощность, ?р = 3+ Ъ1^х + Ъ1?х'2.

Реактивную мощность можно выразить через активную

Qp = ^atg ф.

Зависимость КПД двигателя от относительной нагрузки

Рис. 6.2. Зависимость КПД двигателя от относительной нагрузки

Зависимость коэффициента мощности АД от относительной нагрузки

Рис. 6.3. Зависимость коэффициента мощности АД от относительной нагрузки

Поскольку для АД cos ф„ = 0,8...0,9, то Qp = (0,5...0,75)Ра. Это значит, что на 1 кВт активной мощности приходится от 0,5 до 0,75 кВАр реактивной мощности. Зависимость коэффициента мощности от нагрузки на валу двигателя представлена на рисунке 6.3.

При х = 0, когда двигатель работает на холостом ходу, он потребляет активную мощность, равную постоянным потерям, то есть Рй = К. При х > 1 коэффициент мощности cos q> снижается из- за увеличения потоков рассеяния.

Потери мощности в передачах электропривода ПМ (см. рис. 6.1)

где ДЯфО, ДЛр н ~ потери мощности на преодоление трения холостого хода и под нагрузкой соответственно.

КПД механизма

КПД нерегулируемого электропривода в установившемся режиме

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >