Главная | Обратная связь

Ток включения при самозапуске СД. Напряжение при включении СД. Допустимость несинхронного включения.

Ответ:Расчет самозапуска электродвигателей производят в следующем порядке. Задаются базисным напряжением Uб и мощностью Sб. Как правило, за значение базисной мощности принимают мощность питающего тр-ра. Опр-т сопр-я эл-в сети в о.е, кроме сопр-й самозапускающихся ЭД. Находят синх.угл.ск-ть самозапускающегося ЭД: ωс = 2 π nc/60, с-1, где nc-синх.ск-ть ЭД, об./мин. Опр-т вр.замедления агрегата при ном.нагр.τjном=Jпр*ωc²/Pдв.ном*0,001,с,где Jпр–приведенный момент инерции механизма и дв-ля, кг*м;Рдв. ном – номинальная мощность электродвигателя, кВт.Определяют время замедления агрегата при фактической нагрузке равно: τj = τjном /kз, с,где kз – коэффициент загрузки электродвигателя, о. е.Опр-ся свободный выбег электродвигателя:– для механизмов с практически постоянным моментом сопротивления зависимость угловой скорости от времени выбега имеет вид: ω* = 1 – tп /τj , о. е.;– для механизмов с моментом сопротивления, пропорциональным квадрату угловой скорости зависимость угловой скорости от времени выбега имеет вид: ω* = τj /(tп + τj), о. е., где tп – время перерыва электроснабжения, с.Скольжение при выбеге электродвигателя: s = 1 – ω*, о. е. Для асинхронных двигателей мощностью более 100 кВт с короткозамкнутым ротором критическое скольжение определяют по выражению sк = sном (mк + 2 1mк − ), о. е. При mк > 1,6 можно принять sк = 2·sном · mк, о. е. Для асинхронных двигателей мощностью более 100 кВт с фазным ротором или повышенным скольжением критическое скольжение определяют по выражению sк = sном√(iп-1)/[(1+i0²)(1+2sном)],о.е., где io – относительный ток холостого хода асинхронного двигателя, определяется по формуле:i0 = sin ϕном – cos ϕном /(mк + 2 1mк − ), о. е,Номинальное скольжение: sном = 1 – nном /nс , о. е., (3.11) где nном – номинальная скорость электродвигателя, об./мин. Кратность пускового тока при скольжении s определяется по формуле:iпs=iп*√(1+sк²)/(1+(sк/s)²),о.е.Расчетная пусковая мощность электродвигателя при номинальном напряжении равна:Sпs = Pдв. ном iпs /(cosϕном ηном), кВА. Индуктивное сопротивление двигателя равно: хдв = Sб U 2 ном/ (Sпs U 2б), о. е,Суммарное сопротивление n двигателей:хдвΣ = хдв /n, о. е.,Сопротивление самозапускающихся двигателей с учетом неотключенной нагрузки определяется по формуле:x'двΣ = хдвΣ хн /(хдвΣ + хн), о. е,Остаточное напряжение на шинах источника питания равно:Uост = Uс ⋅ хдвΣ / (хдвΣ + хт), о. е,где Uс – напряжение системы; принимается равным 1,05 в относи тельных единицах. Кратность тока самозапуска через трансформатор:ki = Uc /(хдвΣ + хт), о. е. (3.18). Если ki ≤ 4 для трансформаторов мощностью 25 МВА и ниже и ki ≤ 2 для трансформаторов более 25 МВА до 100 МВА, то при числе самозапусков в сутки до трех включительно самозапуск возможен. Напряжение на двигателях для обеспечения пускового момента на всем диапазоне скольжения должно удовлетворять условию: Uдв ≥ √1,1mcs / mдвs , о. е., где mcs – момент сопротивления механизма при скольжении s; mдвs – вращающийся момент двигателя при скольжении s. При затруднении с определением значений моментов mcs и mдвs для вычислений используют следующие соотношения:– для механизмов с постоянным моментом сопротивления:Uдв ≥√1,37mтр kз / mmin , о. е.;– для механизмов с вентиляторным моментом сопротивления:Uдв ≥√ 1,22mтрkз / mк , о. е,где mтр – кратности момента трогания механизма;mmin – кратности минимального момента трогания АД. Допустимость несинхронного включения: Для синхронных двигателей большой мощности, работающих под нагрузкой T_J достигает нескольких секунд.За время перерыва питания возбуждение затухает очень медленно. При их несинхронном включении возникают толчки тока и момента. Максимальное значение периодической составляющей тока могут возникнуть при противофазе

,где I_НС – ток несинхронного включения.

где - эквивалентное сопротивление с учетом параллельно включенных других двигателей и нагрузки,Т_С – результирующая постоянная времени самозапуска. Допустимость несинхронного включения синхронного двигателя проверяется по двум критериям:

- по электромагнитному моменту , где k_т – допустимая кратность превышения электромагнитного момента по отношению к моменту при 3-х фазном КЗ;

- по току , где k_I – допустимая кратность тока несинхронного включения по отношению к току при 3-х фазном КЗ.Для мощных двигателей свыше 2 МВт k_I и k_T равны 1. Для двигателей менее 2 МВт k_I приравнивается к 1,2, k_T = 1,6. Время, в течение которого угол сдвига фаз между напряжением и ЭДС двигателя достигает 180^о, , t обычно в пределах от 0,3 до 0,6 сек. Условие самозапуса проверяется при нахождении напряжения и ЭДС двигателя в противофазе. Для двигателей до 2 МВт допустимость несинхронного включения определяют по току при τj≤2,5 сек и моменту при τj≥2,5 сек.Для двигателей более 2 МВт допустимость несинхронного включения определяют по току при τj≤6,сек и моменту при τj≥6 сек.Допустимость несинхронного включения.Для синхронных двигателей большой мощности, работающих под нагрузкой T_J достигает нескольких секунд. За время перерыва питания возбуждение затухает очень медленно. При их несинхронном включении возникают толчки тока и момента. Максимальное значение периодической составляющей тока могут возникнуть при противофазе .где I_НС – ток несинхронного вкл-я. , где - экв-ное сопр-е с учетом пар-но вкл-ных др.дв-лей и нагрузки,Т_С – результирующая постоянная вр.самозапуска.Допустимость несинхронного вкл-я СД проверяется по двум критериям:-по электромагнитному моменту ,где k_т допустимая кратность превышения электромагнитного момента по отношению к моменту при 3-х фазном КЗ;-по току , где k_I – допустимая кратность тока несинхронного включения по отношению к току при 3-х фазном КЗ.Для мощных двигателей свыше 2 МВт k_I и k_T равны 1. Для двигателей менее 2 МВт k_I приравнивается к 1,2, k_T = 1,6.

Вр, в течение которого угол сдвига фаз между напряжением и ЭДС двигателя достигает 180^о , t обычно в пределах от 0,3 до 0,6 сек. Условие самозапуса проверяется при нахождении напр.и ЭДС дв-ля в противофазе.Для дв-лей до 2 МВт допус-ть несинхронного вкл-я опр-т по току при τj≤2,5 сек и моменту при τj≥2,5 сек.Для дв-лей более 2 МВт доп-ть несинхронного вкл-я опр-т по току при τj≤6 сек и мом-ту при τj≥6 сек.

41)Разгон электродвигателей при самозапуске. Ресинхронизация синхронных двигателей.

Ответ:При восстановлении напряжения бросок тока достигает 5 – 8 кратного значения в случае включения в противофазу. Включение при совпадении фаз дает бросок тока намного меньше. Соответственно и изменения угловой скорости будут значительно меньше. Наступление синхронного режима – ресинхронизация. В случаях, когда самозапуск неосуществим, можно применить автоматическую ресинхронизацию двигателя. Возможность вхождения в синхронизм должно обеспечиваться действием форсировки возбуждения, повышающих максимальный синхронный момент. Облегчение синхронизации двигателя может быть достигнуто отключением обмотки возбуждения и кратковременным замыканием ее на разрядное сопротивление с последующим включением форсировки возбуждения (на 1 сек). Облегчить ресинхронизацию иногда помогает разгрузка двигателя. Критерий ресинхронизации. Относительное движение ротора генератора описывается уравнением: ,где: М_Т – момент турбины М_СН – момент синхронный, М_АС – момент асинхронный. После преобразования левой части:

(1) Предположим, что М_Т = f (ω_о + s), М_АС = (ω_о + s) заданы как функции угла . Тогда согласно (1) получим энергию при колебаниях угла от до :

где Значение скольжения в любой момент времени (2)

Если происходящие в процессе пульсации в установившемся асинхронном режиме скольжение пройдет через нуль(s=0), то появится возможность ресинхронизации.

Согласно (2) эта возможность появится когда:

(3)

Значения s_макс не позволяют получить количественные результаты для установления надежных условий ресинхронизации по двум причинам: 1)выражение (3) указывает только на возможность ресинхронизации; 2)зависимость М = ( ) заранее не известна, и получение количественных результатов требует предположений о ее характере. Принимая , где: =0 , будем иметь ; .В общем случае при других предположениях о изменении угла получим: K меняется от 1 до .