Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Энергетическая диаграмма, потери, к.п.д. и коэффициент мощности АД




 

Полная мощность трехфазного двигателя: S=P+jQ=3UI·cosφ+j3UI·sinφ,

где P - активная мощность двигателя, определяет среднюю мощность преобразования электрической энергии, потребляемой из сети, в механическую;

Q - реактивная мощность двигателя, определяет максимальную мощность обмена энергией между источником и магнитным полем двигателя.

 

Энергетический баланс АД можно показать на следующей диаграмме:

 

 
 

 


Р2

Р1 Рэм Рмех

 

 

ΔРст ΔРм1=m1I12r1 ΔPм2=m2I2΄2r2΄ ΔPмех ΔРд

- потребляемая мощность из сети. С учетом потерь на перемагничивание и вихревые токи в стали статора ΔРст1 и нагревание в обмотках статора ΔРм1, получаем электромагнитную мощность или мощность вращающегося магнитного поля:

 

Учитывая аналогичные потери в роторе ΔРст2 и ΔРм2, из которых первые, в связи с малым значением ƒ2, практически равны нулю, найдем, что полная механическая мощность:

 

Полезная мощность на валу или отдаваемая:

, где ΔРмех и ΔРд - соответственно механические и добавочные потери. ΔРд ориентировочно принимают 0,5% мощности P, потребляемой машиной. ΔРд вызваны внешними гармониками полей (ввиду наличия высших гармоник намагничивающей силы) и зубчатым строением статора и ротора. ΔРмех - механические потери на трение в подшипниках, вентиляцию и т.д.

 

Потери на перемагничивание и вихревые токи в стали статора, а также механические потери представляют собой постоянные потери, не зависящие от величины нагрузки на валу. Потери на нагрев обмоток статора и ротора являются переменными и зависят от нагрузки на валу.

Тогда к.п.д. можно определить по следующей формуле:

 

 

К.п.д. АД зависит от коэффициента загрузки β.

Номинальное значение к.п.д., соответствующее β=1 составляет:

 

ηн=0,7÷0,95

 

При проектировании и эксплуатации АД представляет интерес соотношение между активной и реактивной мощностями, называемое коэффициентом мощности:

 

 


Q1=const, не зависит от нагрузки.

Р1 повышается с увеличением нагрузки, а, следовательно, повышается cosφ.

cosφ0=0,1÷0,25

cosφн=0,75÷0,93

cosφ

cosφн

 

 

cosφ0

0 β=1 β

Вращающий момент. Зависимость М=f(s)

 

Механическая работа, совершаемая АД, обусловлена возникающим в Д вращающим моментом:

 
 

- угловая скорость ротора

 

(1)

 

Вращающий момент АД пропорционален магнитному потоку вращающего магнитного поля (Фm) и току в обмотке ротора(активной составляющей).

Учитывая, что

т.о. .

 

Зависимость вращающего момента от скольжения довольно сложная, т.к. и ток, и магнитный поток зависят от скольжения. В выражении (1) все три переменные величины зависят от скольжения, причем одна из них I2­ при ­s, две другие (Ф и cosφ) - убывают. Следовательно, определенному значению , называемому критическим скольжением, должно соответствовать максимальное значение вращающего момента, что видно из характеристики М=f(s):

 

 
 

 

 


- Формула Клосса

 

Таблица для построения характеристик M=f(s) и n2=f(M):

Характерные точки   s n2 M
Пуска Т.1 Mп
Критическая Т.2 Sкр n2max Mmax
Номинальная Т.3 Sн n2н Mн
Идеальная х.х. Т.4 »n1

 

 

Mmax разделяет график вращающего момента на устойчивую (0<s<sкр) и неустойчивую (sкр <s<1) области.

Область, ограниченная точками Т.1 и Т.2, называемая областью разгона двигателя, является неустойчивой. Д не войдет в рабочий режим, пока не разовьет вращающий момент максимальной величины. Т.2 называется критической, т.к. эта точка разделяет две характерные области: разгон двигателя и область устойчивой работы. Область Т.2¸Т.4, где двигатель работает в разных режимах с различной величиной вращающего момента, называется рабочей областью или областью устойчивой работы машины. Т.4 называется идеальной, т.к. n2¹n1, а s¹0.

В приводе большое значение имеет зависимость n2=f(М). Она называется механической характеристикой.

 
 

 


Механическая характеристика строится по характерным точкам. По своей форме она отличается от известной зависимости момент-скольжение только положением по отношению к координатным осям.

Устойчивая часть механической характеристики – жесткая, т.е. при повышении момента n2 снижается незначительно.

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 122; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.005 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты