Китман Мехди
Факультет електротехнічний
Кафедра електропривод та автоматизація промислових установок
Спеціальність "Електромеханічні системи автоматизації та електропривод"
ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДІВ ПРИ РІЗНИХ СПОСАБАХ УПРАВЛІННЯ.
Науковий керівник:к.т.н., доц. Чекавский Глеб Станиславович
Энергоспоживання асинхронного електроприводу та заходи щодо його зниження
Содержание
1.введення
2.ОСНОВНА ЧАСТИНА
3.ЗАКЛЮЧНА ЧАСТИНА
4.література
1.введення
В даний час найбільш широке застосування в промисловості придбав асинхронний електропривод (ЕП), як в нерегульованому (релейно-контакторною), так і в регульованому (параметричному, частотному) варіантах. Це пояснюється простотою конструкції, відносно низькою вартістю і високою надійністю такого асинхронного двигуна (АД). Необхідність впровадження регульованих ЕП для промислових установок обумовлено такими факторами, як підвищення експлуатаційного к.к.д. агрегату; підвищення якості продукції, що випускається за рахунок застосування засобів регулювання та автоматизації технологічного процесу; перехід від часткової до комплексної автоматизації виробничих процесів та ін У зв'язку з підвищенням цін на енергоносії і на електроенергію в цілому, а також обмеженими можливостями підвищення потужності енергогенеруючих установок, проблема енергозбереження, в т.ч. зниження енергоспоживання, набуває особливої ??актуальності.2.ОСНОВНА ЧАСТИНА
У цьому звіті позначаються шляхи зменшення енергоспоживання асинхронним ЕП та варіанти їх реалізації. Узагальнена енергетична діаграма передачі потужності від трифазної електромережі до виконавчого органу (ІС) механізму представлена ??на рис.1 [1].
Рисунок 1 - Діаграма передачі потужності від мережі
до виконавчого органу механізму.
ПЕ - силовий перетворювач енергії, МП - механічна передача.
На діаграмі позначені основні види потужності і втрат потужності, що відображають тільки головні риси енергетичного процесу: Рвх, Рвих - споживана (вхідна) і корисна (вихідна) потужності відповідно; deltaРлін, deltaРп, deltaРдв, deltaРмп - втрати потужності в живильній лінії , силовому електричному перетворювачі, в двигуні (включаючи підвідний силовий кабель) і механічному перетворювачі відповідно. Припускаємо, що електромеханічна система працює в штатних режимах.
Споживана потужність Рвх пропорційна добутку двох електричних величин: фазних напруги Uф і струму ІФ з урахуванням кута зсуву ? між першими гармоніками миттєвих напруги і струму фази:
Рвх = 3 Uф Iфcos (f). (1)
Втрати в живильній лінії deltaРлін залежать від активного опору провідника Rлін і повного струму лінії Iлін:
?Pлін = 3 I2лін (t) Rлін. (2)
Втрати потужності в двигуні deltaPдв виражаються його ККД:
(3)
і визначаються втратами в окремих елементах двигуна. Енергетична діаграма АТ представлена ??на рис.2.
Малюнок 2 - Енергетична діаграма АТ.
Корисна механічна потужність Р2 завжди менше споживаної Р1 = 3 Uф.deltaвIф.deltaвcos (fдв) через наявність втрат, які умовно можна розділити на електромагнітні (теплові) і механічні.
Серед електромагнітних втрат в статорі виділимо електричні втрати в обмотці статора: deltaPМ1 = 3I2ф.deltaв R1 і втрати в сталі статора deltaPс1 на гістерезис і вихрові струми.
Залишилася, потужність - електромагнітна РЕМ = Р1-deltaPм1-deltaPс1 передається ротору через повітряний зазор. Потужність, що отримується ротором, частково витрачається на покриття втрат в роторі (deltaPМ2), частина, що залишилася Р2''передається ротору:
РЕМ = Р2''+ deltaPм2. (4)
Крім втрат у міді, звернемо увагу і на втрати в сталі ротора deltaPс2, які з урахуванням того, що сердечник ротора при роботі АТ перемагнічується з малою частотою, пропорційною ковзанню s, є відносно невеликими (на діаграмі рис.2 вони не показані).
Відзначимо, що не вся потужність Р2''є корисною, оскільки частина її витрачається на покриття механічних втрат ?Pмех від тертя в підшипниках і обертових частин машини об повітря, а також додаткових втрат ?Pдоб від пульсацій потоку внаслідок зубчастості статора і ротора, які важко піддаються обліку. Частина, що залишилася
Р2 '= Р2''-deltaPмех-deltaPдоб (5)
також не є корисною в повній мірі через наявність непродуктивних втрат механічної потужності в передачі і власне в ІС. Величина власне корисної потужності
Р2 = Р2'-?Pмп (6)
і визначає енергетичну ефективність електромеханічного перетворення енергії по діаграмі рис.1.
3.ЗАКЛЮЧНА ЧАСТИНА
Аналізуючи висловлювання (1) - (6), можна визначити основні групи заходів, реалізація яких може призвести до підвищення енергетичної ефективності, які можуть бути розділені на питання, які вирішуються на етапі проектування або модернізації системи, і питання, що реалізуються після пуску системи 1) Заходи, спрямовані на зниження втрат в первинною по відношенню до двигуна ланцюга (наприклад, вибір ПЕ, перетину лінії, заходи щодо зниження повного споживаного струму тощо); 2) Заходи, спрямовані на зниження втрат в двигуні, пов'язані з оптимізацією режимів його роботи (вдосконалення алгоритму управління ПЕ і АТ); 3) Заходи з вибору параметрів механічної частини.
4.література
Резюме| Автобіографія