Основные теоретические положения к задаче №4

Механизм компенсации части реактивной мощности электроприемников с индуктивным характером нагрузки путем подключения параллельно к ним конденсаторов рассматривался во второй задаче применительно к однофазной цепи переменного тока.

Схемы включения конденсаторов, соединенных по схеме «звезда» или «треугольник», параллельно к группе асинхронных двигателей представлены на рис. 1.7, а и рис. 1.7, б. Группа асинхронных двигателей с суммарной активной мощностью Р и коэффициентом мощности cosφ ₁ обозначена на схеме одной машиной М.

Решение задачи заключается в том, чтобы выбрать такие величины емкости конденсаторов, которые при соединении их в звезду или треугольник обеспечили бы повышение коэффициента мощности электроустановки с cosφ ₁ до подключения конденсаторов до нормированного энергосистемой значения cosφ ₂ после подключения конденсаторов. Обычно оптимальная величина коэффициента мощности cosφ ₂ для предприятий, имеющих компенсирующие конденсаторы, устанавливается в пределах 0, 9 ÷ 0, 95.

 

 

а)б)

Рис. 1.7. Схемы параллельного подключения к группе асинхронных двигателей компенсирующих конденсаторов,
соединенных по схемам «звезда» (а) и «треугольник» (б)

Полная, активная и реактивная мощности образуют прямоугольный треугольник мощностей, у которого гипотенуза равна полной мощности S; прилежащий к фазовому углу φ горизонтальный катет – активной мощности Р, противолежащий углу φ вертикальный катет – реактивной мощности Q электроустановки, имеющей активно-индуктивный характер нагрузки [1], [2], [3].

Расчет полных мощностей, потребляемой установкой до компенсации S₁ и после компенсации S₂ определяется тригонометрическими формулами для прямоугольного треугольника мощностей:

;

, кВА,

где Р, кВт – активная мощность, потребляемая группой асинхронных электродвигателей, не меняющаяся при параллельном подключении компенсирующих конденсаторов

Из треугольника мощностей определяются величины реактивных мощностей установки до компенсации Q₁ и после компенсации Q₂:

;

, кВАр.

Реактивная емкостная мощность компенсирующих конденсаторов равна разности реактивных мощностей установки до компенсации Q₁ и после компенсации Q₂:

, кВАр.

Связь между реактивной емкостной мощностью конденсатора Q_С, его емкостным сопротивлением Х_С и самой емкостью конденсатора С (мкФ) определяется следующими выражениями.

;

, кВАр;

Из этих выражений можно вывести формулу для расчета емкости компенсирующего конденсатора C_Y для каждой фазы при соединении их по схеме «звезда»:

, мкФ.

При соединении компенсирующих конденсаторов по схеме треугольник требуется в 3 раза меньшая емкость при одной и той же реактивной емкостной мощности Q_С:

, мкФ.

Уменьшение в этом случае в 3 раза требуемой емкости при прочих равных условиях объясняется тем, что при пересоединении конденсаторов со звезды на треугольник величина напряжения, приложенного к каждому конденсатору, увеличивается в раз с

до U_CΔ = U_Л. В то же время реактивная емкостная мощность Q_С пропорциональна квадрату напряжения на конденсаторе, а емкость конденсатора обратно пропорциональна его емкостному сопротивлению.

Выбрать тип и номиналы компенсирующих конденсаторов при условии их соединения треугольником, исходя из рассчитанной емкости C_D и заданной величины линейного напряжения U_Л, можно из приложения 2.

Ответ на вопрос п.9 следует искать в [1], [3].

Блок-схема алгоритма к задаче № 4

Задача № 5

Расчет трехфазного асинхронного двигателя
для центробежного насоса в системе водоснабжения

Условие задачи

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором приводит во вращение центробежный насос в системе водоснабжения. Двигатель подключен к трехфазному линейному напряжению сети U_Л промышленной частоты f = 50 Гци имеет следующие данные:

• число полюсов 2р;
• номинальная полезная мощность (мощность на валу) Р_2Н;
• номинальная частота вращения ротора п_2Н;
• коэффициент полезного действия(КПД) в номинальном режиме работы – η _Н;
• коэффициент мощности в номинальном режиме cosφ _Н;
• кратность пускового тока К_I = I_П/I_1Н;
• кратность максимального момента (перегрузочную способность) К_М = М_М/М_Н;

· кратность пускового момента К_П = М_П/М_Н.

Требуется:

1. Определить:

· мощность Р₁потребляемую двигателем;

· частоту вращения поля статора п₁;

· номинальное скольжение S_Н;

· номинальную угловую частоту вращения ротора w_2Н;

· номинальный ток I_1Н и пусковой ток I_П;

· номинальный момент М_Н, пусковой момент М_П и максимальный момент М_М;

· критическое скольжение S_КР;

· моменты М_i для расчетных величин скольжения S_i.

2. Построить механическую характеристику двигателя М(S).

3. Начертить (скопировать) принципиальную схему включения трехфазного асинхронного двигателя в трехфазную сеть при помощи нереверсивного магнитного пускателя. На схеме показать кнопки управления (пуск и стоп) и элементы защиты.

4. Ответить письменно на вопрос: «В каком диапазоне моментов и скольжений находится устойчивая часть механической характеристики асинхронного двигателя для данного варианта? ».

Исходные данные к данной задаче представлены в табл. 1.6.

Таблица 1.6

Исходные данные	Вариант задачи
Напряжение питания двигателя U1 = UЛ, В
Номинальная полезная мощность двигателя (на валу) Р2Н, кВт
Номинальная частота вращения двигателя n2Н, об/мин
Число полюсов 2р
КПД двигателя при номинальном режиме работы Н, %
Коэффициент мощности двигателя при номинальном режиме работы cosН	0, 88	0, 88	0, 9	0, 89	0, 87	0, 9	0, 9	0, 9	0, 86	0, 84
Кратность пускового тока двигателя Iп/Iн
Перегрузочная способность двигателя ММ/Мн	2, 2		2, 2	1, 8	1, 7	2, 2	2, 2	2, 2	1, 8	1, 7
Кратность пускового момента двигателя Мп/Мн	1, 2	1, 1	1, 1	1, 1	1, 1				1, 2	1, 2

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ВНЕШНЕЙ ПОЛИТИКИ
2. I. Основные параметры цунами
3. I. Основные теоретические сведения
4. I. Основные этапы становления и развития физической культуры в России и зарубежных странах
5. I. ПОЛОЖЕНИЯ И НОРМЫ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА, В ОБЛАСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ПРОПАГАНДЫ И ОБУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ МЕРАМ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
6. I. Рабочее тело и параметры его состояния. Основные законы идеального газа.
7. II. Основные положения по организации практики
8. II. Основные цели и задачи Совета
9. III. Краткие теоретические сведения
10. III. Основные функции и полномочия Управления
11. VI. Краткие теоретические сведения.
12. VIII. Краткие теоретические сведения.