Потери энергии в переходных режимах

В электроприводах, у которых динамический режим является основным (ЭП прокатных станов, подъемных кранов, строгальных станков) необходимо учитывать потери энергии в переходных процессах [12].

(8.40)

Если постоянные потери не изменяются во время переходного процесса , то потери энергии, обусловленные постоянными потерями, равны:

(8.41)

Составляющая потерь энергии, обусловленная переменными потерями мощности, равна

(8.42)

Определять Д-4,, сложно, так как требуется знать изменение тока во времени. Если выразить потери мощности через механические величины (Л/ и ) получается более простой расчет.

Потери энергии при работе нерегулируемых ЭП без нагрузки с = 0) с учетом переходных режимов.

В якоре ДПТ потери мощности

где – относительный перепад скорости.

Тогда потери энергии в якоре ДПТ

если

Тогда

(8.43)

При пуске ДПТ вхолостую откуда тогда

При динамическом торможении

При торможении противовключением , откуда , потери энергии равны

то есть в 3 раза превышают потери энергии при динамическом торможении.

При реверсе откуда и потери энергии

то есть равны сумме потерь при торможении противовключением и пуске.

Потери энергии ААя = А/),, определяются переменными потерями мощности для ДПТ.

Потери мощности в роторной цепи АД равны

(8.44)

При пуске, противовключении и реверсе АД определятся аналогично ДПТ.

Потери энергии в статоре АД зависят от джоулевых потерь Тогда

(8.45)

Полные потери энергии в АД равны

(8.46)

Таким образом, потери в роторе АД не зависят от его сопротивления, а потери в статоре АД обратно пропорциональны

Потери энергии при работе нерегулируемых ЭП с нагрузкой (с учетом переходных режимов). Потери энергии в роторе АД

выразим через и

Если то

(8.47)

где – потери энергии при – потери энергии, обусловленные

При нагрузке потери энергии в статоре

Суммарные потери в АД

Если допустить, что М в переходных режимах не изменяется и равен , то , знак "–" соответствует пуску, "+" – торможению. Тогда

(8.48)

Знак "–" в уравнении показывает, что потери энергии при работе при реактивной нагрузке увеличиваются по сравнению с потерями энергии при холостом ходе в режиме пуска и уменьшаются в режиме торможения. При торможении часть запасенной кинетической энергии расходуется на преодоление момента нагрузки, поэтому в виде потерь в двигателе выделится меньше энергии.

Потери энергии в регулируемом электроприводе в переходных режимах

Если плавно изменять скорость идеального холостого хода изменением напряжения с помощью тиристорных преобразователей напряжения (ТПН) или преобразователей частоты (ПЧ), можно существенно сократить потери энергии в переходных процессах.

Если происходит линейное изменение во времени скорости идеального холостого хода

то потери энергии во время переходного процесса складываются из потерь на двух этапах:

  • 1) при линейном изменении скорости со„.
  • 2) при

Потери энергии в роторе АД Общие потери АД

Определим потери энергии при линейном изменении скорости при пуске двигателя вхолостую за время

или

(8.49)

Обычно , поэтому потери энергии при пуске с линейным

нарастанием напряжения (частоты) значительно меньше, чем при пуске с неизменным напряжением (частотой). Следовательно, для сокращения потерь энергии в регулируемых электроприводах следует стремиться к уменьшению соотношения

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >