98830

Расчеты расхода электроэнергии

Курсовая

Энергетика

Выбор насоса для двух вариантов регулирования производительности. Обоснование способов электрического регулирования производительности и выбора принципиальной схемы электропривода. Расчет и выбор электродвигателя и элементов силовых цепей.

Русский

2015-11-07

761.64 KB

7 чел.

Инв. № подл.

Подп. и дата

Взам. инв. №

Подп. и дата

Инв. № дубл.

Инв. № подл.

Подп. и дата

Взам. инв. №

Подп. и дата

Инв. № дубл.

Оглавление

1.Исходные данные. 3

1.1 Техническое задание 3

1.2 Технические условия 3

1.3 Содержание работы 4

2. Выбор центробежного насоса. 5

3. Расчет электрического способа регулирования производительности 7

3.1. Расчет QH  характеристик насоса. 7

3.2. Выбор электродвигателя 10

3.3 Расчет механических характеристик двигателя при электрическом     способе регулирования 12

3.4 Выбор силовой схемы и элементов силовой цепи 15

3.5 Расчет энергетических показателей. 16

Электрический способ регулирования производительности 16

4  Расчет механического способа регулирования производительности 24

4.1 Расчет характеристик магистрали 24

4.2 Выбор двигателя и силовой схемы 25

4.3 Расчет механических характеристик двигателя при механическом      способе регулирования 27

4.4 Расчет энергетических показателей 29

5  Расчет графиков переходных процессов 34

6 Вывод 36

Литература 38

1.Исходные данные.

1.1 Техническое задание

Схема подачи воды центробежным насосом в водонапорную башню приведена на рис.1.1.

Рис 1.1. Схема подачи воды

  1.  Максимальная производительность насоса …….
  2.  Высота бака водонапорной башни ……………….
  3.  Длина горизонтальной части водопровода ………
  4.  Диаметр трубы  …………………………………….
  5.  Диапазон регулирования производительности ….
  6.  Углы поворота трубопровода ……………………..
  7.  Высота подъема трубопровода над уровнем жидкости водоема  
  8.  АД с короткозамкнутым ротором.

  

 1.2 Технические условия

  1.  На пути трубопровода поставлены 2 колена с поворотами на 1 и 2, 3 вентиля и одна задвижка.
  2.  Регулирование производительности:

  а) механическое

  б) электрическое

  1.  При электрическом регулировании использовать асинхронный двигатель с к.з. ротором.
  2.  Сеть переменного тока напряжением 220 В.

1.3 Содержание работы

  1.  Расчетная часть:
  2.   Выбор насоса для двух вариантов регулирования производительности;  
  3.  Обоснование способов электрического регулирования производительности и выбора принципиальной схемы электропривода;

- Расчет и выбор электродвигателя и элементов силовых цепей;

- Расчет механических характеристик двигателя, соответствующих максимальной и минимальной производительности насоса.         

- Расчет графиков переходных процессов М = f(t) и = f(t) при пуске двигателей.

- Определение расхода электрической энергии и КПД способа регулирования на единицу производительности в заданном диапазоне для двух вариантов регулирования производительности и сравнить их;          

 

    2. Графическая часть:

  1.  Схема подачи воды центробежным насосом;
  2.  Принципиальная схема силовой части сравниваемых вариантов систем электропривода;
  3.  Механические характеристики электропривода;
  4.  Графики переходных процессов М = f(t) и = f(t).

   

 3. Выводы.

2. Выбор центробежного насоса.

Для выбора насоса определим характеристику магистрали, подключенной к насосу. Зависимость напора от производительности для магистрали выражается следующей формулой:

                                                                                               (2.1)

 где  Нм – напор магистрали;

        Нг = Н  геометрическая высота подъема жидкости;

         - суммарные гидравлические потери в магистрали;

                                                          (2.2)

  где - потери напора по длине трубопровода;

        - местные потери в фасонных частях трубы, запорной арматуре;

        Q – производительность насоса;

        d =  0,2 м – диаметр трубы;

         - коэффициент потерь напора;

         - длина трубопровода;

        - коэффициент местных потерь;

        g – ускорение свободного падения.

Коэффициент местных потерь:

                                                           (2.3)

    где     - потери в вентиле;

           - потери на задвижке;

     - потери при повороте на угол ;

           - потери при повороте на угол ;

                              

Формула (2.1) запишется в виде:

                                                                                                   (2.4)

   где  

Максимальный напор, соответствующий максимальной производительности, найдется из формулы (2.4) , при :

                              

Исходя из максимальной производительности и максимального напора, выбираем насос ЦНС180-128

Таблица.2.1.-сводные технические характеристики насоса типа ЦНС

Н, м

Q, м3

n ,об/мин      

180

128

4

1475

HQ характеристика  и зависимость КПД приведены на рис. 2.1.

Характеристика магистрали рассчитывается по формуле (2.4) и приведена на рис 2.1.

Q,м3/ч

60

90

120

150

H,м

120,3

120,7

121,3

122

Рисунок 2.1- Характеристика магистрали, КПД, H-Q.

3. Расчет электрического способа регулирования производительности

3.1. Расчет QH  характеристик насоса.

Для определения Q-H  характеристик при скорости вращения насоса отличной от номинальной, используем свойство механизмов центробежного типа:. Тогда по закону  пропорциональности насоса:

                                                                               (3.1)

                                    (3.2)

где - соответствующие точки графика насоса при номинальной

                     скорости;

- угловые скорости, для которых производится пересчёт кривой насоса.

Пересчетные параболы – линии постоянство КПД строятся в соответствии с формулой:

 

                                                                              (3.3)

                                              

Минимальная производительность:

                                             

Находя коэффициент  К их формулы (3.3),задаваясь значениями Q найдем  H и  строим пересчетные параболы

При

Из формулы (3.3) следует

Q,м3/ч

0

10

30

60

90

120

150

Н, м

0

0,53

4,86

19,44

43,74

77,76

121,5

Расчетные значения характеристик сведены в таблицу 3.1., а сами характеристики приведены на рис 3.1

Таблица 3.1.-координаты пересчетных парабол

При Qmin=60

Q,м3/ч

0

10

20

40

60

Н, м

0

3,4

13,6

54,4

122,4

 При Q1=90

Q,м3/ч

0

10

30

60

90

Н, м

0

1,5

13,5

54

121,5

 При Q2=120

Q,м3/ч

0

10

30

60

90

120

Н, м

0

0,85

7,65

30,6

68,85

122,4

 

     В точках пересечения магистрали с пересчетными параболами строим соответствующие  H-Q характеристики

                                                                                                                           

Рис. 3.1.Расчетные Q-H характеристики и пересчетные параболы

Точки пересечения магистрали с вновь  построенными Н-Q характеристиками определяют рабочие режимы системы «исполнительный механизм - магистраль» для конкретной скорости исполнительного механизма.

Мощность на валу исполнительного механизма в рабочих точках определяется как

Найдем для точки max:

                   (3.4)

где   Hmax, Qmax  – напор и подача в точке max; м, м3/с;

    - КПД исполнительного механизма в точке max.

Для определения используют  зависимость , которая показана на рисунке 3.1  и пересчетные параболы.

Определим скорость  из соотношения :

    (3.5)

Зная мощность в точке max Pmax и скорость, при которой она была получена , определим момент Мmax на валу двигателя:

                                             (3.6)

Расчетные значения момента сведены в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 – Значения Н, Q, η, ω, M в точках на Н-Q характеристике магистрали

ω, с

128,7

102,9

77,2

51,5

Q,

150

120

90

60

H, м

121,5

122,4

121,5

122,4

P, Вт

71239

56991

42744

28496

M, Н*м

553,5

553,9

553,7

553,3

Синхронную скорость двигателя будем выбирать, исходя из условия ω0max, тогда ω0=314с-1. Следует использовать редуктор, для согласования номинальной скорости двигателя и максимальной скорости на валу насоса . Тогда передаточное число редуктора определится соотношением:

                                                    ,                 

Приведем моменты и скорости на валу насоса , к валу двигателя по формулам (3.7), расчетные значения занесены в таблицу 3.4.

                                                                                                 (3.7)

Соединяя точки М и в координатах ω - М, получаем кривую нагрузки ω=fС), приведенную к валу двигателя, которая показана на рисунке 3.2.

Таблица 3.3 – Зависимость момента и мощности от скорости, приведенной к валу двигателя

ω, с

128,7

102,9

77,2

51,5

M, Н*м

553,5

553,9

553,7

553,3

ω, с

45,1

36,1

27,02

18,03

M, Н*м

1581,4

1582,6

1582

1580,9

             Рисунок 3.2 – Нагрузка на валу двигателя ω=fС)

3.2. Выбор электродвигателя

При регулировании скорости изменением параметров роторной цепи (реостатное регулирование), частотном регулировании, когда Ф=const, номинальный момент двигателя может быть определён по максимальной нагрузке на валу механизма:

                                                                                                  (3.8)

где  -момент выбираемого двигателя;

       -расчётный момент двигателя.

                                                                                (3.9)

где   плотность воды;

       ускорение свободного падения;

      = 122 - максимальное значение напора;

      =0,7 - максимальное значение КПД;

M=   =553,5Н∙м.

Следовательно, удовлетворяет условиям двигатель 4АНК280S4У3, со следующими номинальными данными:

Таблица 3.4-номинальные данные двигателя

Р2н,

кВт

I2н,

А

B,

Тл

nс,об/мин

ηн

mк

cosφн

Sн,%

Sк,%

Jд, кг∙м²

132

330

0,85

1500

0,92

2

0,88

2.9

11.2

5

Таблица 3.5-Параметры схемы замещения АД в относительных единицах:

 

3,7

0,028

0,13

0,031

0,14

Номинальная скорость вращения АД:

 ,      (3.10)

 .

Синхронная скорость вращения АД:

   , (3.11)

      .

Номинальный момент АД:

   , (3.12)

   .

Критическую скорость находим из формулы:                      

                      .                         (3.13)

3.3 Расчет механических характеристик двигателя при электрическом     способе регулирования

Построим механическую характеристику АД по формуле Клосса:

                                                                                                 (3.14)

Где -критический момент АД.

Таблица 3.6-параметры естественной характеристики двигателя

S

0,1

0,2

0,4

0,6

0,8

0,9

1

ω, с

157

141.9

120.9

90.67

60.4

30.2

13.1

0

Mдв, Н*м

0

1892

1624

988.9

687

525

466.73

429

Рисунок 3.3 Механическая характеристика АД и нагрузка на валу двигателя.

Величины сопротивлений , , , рассчитываются в соответствии с соотношениями:

                              , ,                                                 (3.15)

     где – базовое сопротивление;

– номинальный ток фазы статора АД.

,

.

.

Сопротивления  рассчитываются по формулам:

, (3.16)

.

  Ом    (3.17)

Таблица 3.7 – Приведенные сопротивления

Параметры схемы замещения АД

Наименование

X

X1

X2’’

R1

R2’’

Параметр

3,3

0,12

0,12

0,025

0,028

Рисунок 3.4. Естественная и искусственные характеристики.

Выполним проверку двигателя:

Выбор мощности двигателя находится из условия

    (3.18)

Известно соотношение

                                  (3.19)

           (3.20)   

Вт  (3.21)

Следовательно

Значит,выбор двигателя сделан правильно

3.4 Выбор силовой схемы и элементов силовой цепи

Рисунок 3.5 – Силовая схема

Определим сопротивления при реостатном регулировании

Пример расчета бля точки макс:

Аналогично рассчитаем для других точек,результаты запишем в таблицу

Таблица 3.8 - Номинал  секции реостата

, Ом

Max

0,2

1

0,247

2

0,32

3

0,44

Min

0,98

По рассчитанным сопротивлениям и мощности выбираем 5 ящиков резисторов: 50164

Для обеспечения защиты двигателя от токов короткого замыкания, от обрыва одной фазы и для тепловой защиты в схеме предусмотрен автоматический выключатель.

Номинальный ток статора:    

Выбираем автоматический выключатель типа EZC250N 25KA 400В 3П 3Т 250 A, оснащен нерегулируемыми магнитотермическими расцепителями; IН = 250 А.

 3.5 Расчет энергетических показателей.

Электрический способ регулирования производительности

В регулированном асинхронном электроприводе баланс потребляемой из сети активной  мощности имеет вид

                                              (3.22)

Где - потери в исполнительном центробежном механизме.

Все потери делятся на переменные и постоянные. Постоянные потери не зависят от нагрузки.

При графическом способе определения потерь, переменные потери запишутся:

                                      (3.23)

где  М, ω - значения, соответствующие точкам на механической характеристике нагрузки насоса (рисунок 3.2);

- активные сопротивления цепи статора и ротора.

Для точки max:

Значения переменных потерь для остальных точек рассчитываются аналогично, расчетные значения сведены в таблицу 3.9.

Постоянные потери при реостатном способе регулирования при определяются по формуле:

                          (3.24)

где   - механические потери;

- номинальные потери в стали статора;

- номинальные потери на создание магнитного потока;

                                                (3.25)

где - механические потери при номинальной скорости двигателя.

Номинальные потери зависят от номинальной мощности и могут быть оценены как

Найдем :   

                               (3.26)

где - номинальные постоянные потери:

                               ,    (3.27)

где   - номинальные потери

                                    ;                  (3.28)

Найдем :  

         - номинальные переменные потери

                 ;    (3.29)

Найдем :

Тогда:

.

      - номинальный ток намагничивания

Найдем :

Пример расчета для точки max:

;

Остальные значения потерь приведены в таблице 3.9.

Тогда суммарные потери будут складываться из переменных и постоянных при различных значениях производительности:

.                                     (3.30)

Полезная мощность на выходе магистрали:

                                  .                                      (3.31)

Для точки max:            Вт.

Все значения суммарных потерь и потребляемой из сети активной мощности  при различных значениях производительности сведены в таблицу 3.9; кроме того в таблице 3.9 приведены суммарные потери приходящиеся на единицу производительности.

Таблица 3.9 - Расчет активной мощности

M, Н*м

155,2

167

236,4

284,1

ω, с

81,8

90

96

100,03

56,8

90

105

125

143

143,1

143,4

143,7

36160

34880

43890

49530

2944

3054

3136

3190,8

22130

29230

40357

48709,4

905,5

1015

5435

7059

6100

72610

90210

110193,9

Рисунок 3.6 – Расход активной электроэнергии на единицу производительности при электрическом способе

КПД электрического способа:

                                           ,                        (3.32)

где   - мощность, затрачиваемая из сети;

Таблица 3.10 – КПД электрического способа регулирования производительности

M, Н*м

155,2

167

236,4

284,1

56,8

90

105

125

22130

29230

40357

48709,4

61000

72610

90210

110193,9

0,36

0,4

0,44

0,44

Рисунок 3.7 – КПД на единицу производительности при электрическом способе

Баланс реактивных мощностей для регулируемого электропривода имеет вид

                                                        (3.33)

где -реактивная мощность, потребляемая из сети;

      - реактивная мощность, потребляемая двигателем;

     - реактивная мощность, потребляемая статорной цепью;

     - реактивная мощность, потребляемая роторной цепью.

При реостатном способе и следует принять равными нулю.

                                                                                             (3.34)

Реактивная  мощность основного магнитного поля равна

                                       ,             (3.35)

где - главное индуктивное сопротивление двигателя при UC=UH,  fC=fH (каталожные данные);

       - ток намагничивания при UC=UH,  fC=fH .

Вар.

Реактивная мощность полей рассеяния обмоток статора и ротора равна

                                                       (3.36)

         I1=I2`.

Для асинхронных двигателей с фазным ротором в справочных данных дан ток ротора при номинальной нагрузке. В этом случае, можно найти текущее значение I2`=f(M) для определения реактивных потерь.

                                  ,                  (3.37)

Где      

=0,99

Найдем :     

Пример расчета для точки max:      

;

А;

.

Остальные точки рассчитываются аналогично, результаты сведены в таблицу 3.11.

Таблица 3.11 – Реактивная мощность при эл. способе регулирования

81,8

90

96

100,03

0,479

0,427

0,39

0,36

56,8

90

105

125

0,438

0,48

0,5

0,6

400,9

393,8

504,3

520

57860

55830

91540

97344

159800

155700

227100

238732

Рисунок 3.8 - Расход реактивной электроэнергии на единицу производительности при электрическом способе

Коэффициент мощности определяется как:

                                       ,              (3.38)

Для точки max:

.

Остальные значения коэффициента мощности сведены в таблицу 3.12.

Таблица 3.12 - Значения коэффициента мощности

, Вар

159800

155700

227100

238732

,Вт

6100

72610

90210

110193

0,458

0,442

0,369

0,32

4  Расчет механического способа регулирования производительности

  1.   Расчет характеристик магистрали

Механический способ регулирования производительности основан на изменении результирующего сопротивления магистрали, путем введения в нагнетающую магистраль различных заслонок. При неизменной скорости рабочая точка механизма перемещается по естественной QH характеристике в сторону снижения производительности до точки пересечения с новой характеристикой магистрали. При этом часть напора Нр теряется на регулирующем устройстве.

При таком способе регулирования производительности, для достижения заданной производительности Qmax =125 м3/ч, необходимо, чтобы заслонка изначально  частично перекрывала магистраль.

Характеристика магистрали описывается формулой:

,

где  

Найдем коэффициент при работе в точке с заданной максимальной производительностью (характеристика магистрали 5, смотри рисунок 4.1):

                                             ;                                               (4.1)

      где: напор насоса, соответствующий максимальной производительности, определяется по Н-Q характеристике насоса рисунок 2.1.

.

Тогда выражение магистрали для данного коэффициента сопротивления запишется в виде:

.

Аналогично  рассчитываются характеристики магистралей для других значений производительности.

Рисунок 4.1 – Характеристики насоса и магистрали при механическом способе  регулирования, зависимость η(Q) насоса

  1.  Выбор двигателя и силовой схемы

При введении заслонки, рабочая точка на механической характеристике двигателя смещается в сторону меньших нагрузок. Таким образом, максимальная нагрузка на валу двигателя достигается при максимальной производительности Qmax

Мощность на валу механизма при :

      P=81182 Вт  (4.2)

                                                                            

Максимальный момент на валу механизма:

                                                                     (4.3)

Следовательно, удовлетворяет условиям двигатель 4А250M2У3, со следующими номинальными данными:

Таблица 4.1-номинальные данные двигателя

   ,

  кВт

,

об/мин

,

%

,

%

Jд,

90

3000

0,92

089

1,2

2,5

1

1,2

10

0,52

Таблица 4.2 - Параметры схемы замещения АД в относительных единицах:

 

5,2

0,029

0,078

0,016

0,013

Номинальная скорость вращения АД:

,

.

Синхронная скорость вращения АД:

,

.

Номинальный момент АД:

,

.

Критическую скорость находим из формулы:                      

.

Рассчитаем мощность на валу механизма при :

.

С учётом редуктора момент может быть:

.

Силовая схема представлена на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 - Силовая схема

Номинальный ток статора:

Выбираем автоматический выключатель типа А3714Б с полупроводниковым расцепителем с выдержкой по времени;  IН = 160 А.

4.3 Расчет механических характеристик двигателя при механическом      способе регулирования

Естественная механическая характеристика рассчитывается по формуле (3.14). Вычисление всех сопротивлений аналогично пункту 3.3, расчеты сведены в таблицу 4.3.

Данные расчетов механической характеристики двигателя приведены в таблице 4.4. Характеристика изображена на рисунке 4.4.

Таблица 4.3 - Параметры схемы замещения АД         

Параметры схемы замещения АД

Наименование

X

X1

X2

R1

R2

Значение, (Ом)

5,2

0,1

0,0174

0,039

0,02

Таблица 4.4 – Механическая характеристика АД

Естественная характеристика

S

0

0,1

0,2

0,3

0,5

0,7

0,8

0,9

1

,c-1

314

282,6

251,2

219,8

157

94,2

62,8

31,4

0

М,

кНм

0

639,5

511,6

383,7

245,9

179

157,4

140,4

126

Рисунок 4.4 – Механическая характеристика двигателя


4.4   Расчет энергетических показателей

       Механический способ регулирования производительности

При механическом способе регулирования производительности и использовании нерегулируемого асинхронного электропривода потребляемая электроприводом из сети активная мощностьс.м.) расходуется на потери в двигателе , центробежном механизме , на потери регулирования производительности механическим способом и создание полезной мощности  Рпол:

                                   (4.4)

где - потери в двигателе при текущем значении производительности;

– мощность на валу двигателя ;   (4.5)

- КПД двигателя при мощности Р2i;

- потери в центробежном механизме; (4.6)

- мощность на валу насоса;

- КПД механизма при мощности ;

– потери механического способа регулирования. (4.7)

- полезная мощность на выходе магистрали. (4.8)

-потери в редукторе (4.9)

-потери в двигателе       (4.10)

Общий КПД установки при механическом способе регулирования производительности и нерегулируемом электроприводе определяется как

                                                     (4.11)

где - КПД механического способа регулирования, определяется как:

                                                                                     (4.12)

где - напор на выходе механизма до регулирующего органа.

Пример расчета для первой точки (Qmin=56,8 м3/ч):

Вт

Вт

Вт

=1109 Вт

=1929 Вт

Расчет остальных точек аналогичен. Результаты расчетов сведены в таблицу 4.5. Графики расхода активной электроэнергии на единицу производительности и КПД на единицу производительности изображены на рисунках 4.5 и 4.6 соответственно.

Таблица 4.5 – Расчет активной мощности и КПД

Q, м3/ч

56,8

90

105

125

H, м

143

143,2

143,4

143,7

ΔРмех, Вт

8007

8344

11100

14170

Рпол, Вт

8122

12870

15020

17880

Рред, Вт

1109

1372

1579

1864

ΔРд,Вт

1929

2387

2746

3242

ΔРр.м.с., Вт

4942

4860

3885

3375

Рс.м., Вт

24110

29830

34320

40520

ηобщ.м.

0,216

0,171

0,119

0,088

Рисунок 4.5 -Расход активной электроэнергии на единицу производительности

Рисунок 4.6-Зависимость КПД механического способа от производительности

При механическом способе регулирования производительности вся реактивная мощность  сети (Qс.м.) потребляется двигателем. Она расходуется на создание основного магнитного поля двигателя , магнитных полей рассеяния статорной и роторной   обмоток. Таким образом,  баланс реактивной мощности в асинхронном двигателе имеет вид

                                              (4.13)

В нерегулируемом электроприводе напряжение и частота напряжения равны номинальным значениям и составляющие баланса могут быть определены следующим образом.

Реактивная  мощность основного магнитного поля равна:

                                     ,     (4.14)

где - главное индуктивное сопротивление двигателя при UC=UH, fC=fH (каталожные данные);

       - ток намагничивания при UC=UH, fC=fH .

А

Реактивная мощность полей рассеяния обмоток статора и ротора равна

                                                (4.15)

где X1H , Х` - индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора и приведенное к статору сопротивление рассеяния обмотки ротора (каталожные данные);

 I1H , I2` - ток статора и приведенный к статору ток ротора.

Ток I2’ можно найти из уравнения электромагнитной мощности:

                                             .                (4.16)

Пример расчета для первой точки (Qmin=56,8 м3/ч):

где Р2i - мощность на валу двигателя (значения берутся из таблицы 4.5);

Остальные точки рассчитываются аналогично и сведены в таблицу 4.6.

Таблица 4.6 – Расчет реактивной мощности

Q, м3/ч

56,8

90

105

125

М, Н*м

138,5

200

256

315,3

I'2, А

425,7

588

634

674

Qσ1,Вар

54366

103800

173000

138600

Qσ2,Вар

9459,7

18060

30110

24120

Qμ, Вар

27923

27923

27923

27923

Qс.м.,Вар

91748,7

149800

169600

190600

Коэффициент мощности асинхронного электродвигателя будет равен

                                                                (4.17)

Значения коэффициента мощности сведены в таблицу 4.7.

Таблица 4.7 - Значения коэффициента мощности

Qс.м, Вар

91748,7

149800

169600

190600

Рс.м., Вт

24110

29830

34320

40520

cosφдв

0,254

0,195

0,198

0,197

График расхода реактивной электроэнергии на единицу производительности изображен на рисунке 4.7.

Рисунок 4.7-Расход реактивной электроэнергии от производительности

5  Расчет графиков переходных процессов

Расчет графиков переходных процессов выполняется по уравнениям:                                       

                                                                  (5.1)

где суммарный момент инерции механизма

      При электрическом способе:     .

      При механическом способе:     .

Графики рассчитываются согласно структурной схеме (рисунок 5.1) в пакете SystemView и показаны на рисунках 5.2 - 5.5.

Рисунок 5.1 - Схема моделирования

Рисунок 5.2 - Переходные процессы при электрическом способе регулирования М = f(t) и  = f(t).

Рисунок 5.3 - Переходные процессы при механическом способе регулирования М = f(t) и  = f(t)

Рисунок 5.4 – Механическая характеристика АД при эл. способе регулирования

Рисунок 5.5 – Механическая характеристика АД при мех. способе регулирования

6 Вывод

В курсовой работе мы получили расчеты расхода электроэнергии и КПД при электрическом и механическом способах регулирования производительности. Расход активной мощности, потребляемой из сети, значительно больше при механическом способе регулирования, чем при электрическом из-за наличия регулирующего органа. Расход реактивной мощности, потребляемой из сети меньше при электрическом способе регулирования, так как в асинхронном двигателе с фазным ротором большой зазор. КПД на единицу производительности выше при электрическом способе регулирования. Коэффициент мощности выше при механическом способе регулирования. 

Электрический способ является универсальным. Использование электрического способа рекомендуется в  случае предъявления особых требований к КПД и потребляемой активной мощности сети..

Недостатком электрического способа регулирования является значительные потери скольжения, которые бесполезно рассеиваются в виде теплоты в обмотках двигателя, и КПД оказывается низким. Потери вызывают дополнительный нагрев двигателя и требуют соответствующего завышения установленной мощности двигателя.

Механический способ регулирования является более простым в реализации и более надежным.

При использовании механического способа регулирования целесообразно работать при подачах, близких к максимальной, так как снижается потребляемая из сети активная и реактивная мощности, коэффициент мощности остается практически неизменным, КПД снижается незначительно.

Рекомендуется использование механического способа регулирования в случае, когда требуется обеспечить простоту, надежность, а также при работе с максимальной производительностью. При малом статическом напоре и больших требуемых диапазонах изменения подачи данный способ регулирования оказывается весьма неэкономичным. Это ограничивает область его практического применения главным образом маломощными установками с относительно небольшим требуемым диапазоном регулирования.   

Литература

  1.  Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник/ А.Э Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин,  Е.А. Соболенская. – М.: Энергоиздат, 1982. – 504с.
  2.  Ключев В.И., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов: Учебник для вузов. – М.: Энергия, 1980. – 360с.
  3.  Головенкин  А.Н.: Электропривод центробежных механизмов: Учебное пособие.-Киров: Издательство ВятГУ, 2004г, 105с.

ВятГУ, гр.ЭП-42

ВятГУ, гр.ЭП-42


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

37242. Утилита 40.5 KB
  Так компьютерные утилиты можно разделить на три группы: Утилиты сервисного обслуживания компьютера утилиты расширения функциональности и информационные утилиты. Утилиты сервисного обслуживания УСО К УСО относятся все виды сервисных программ такие как утилиты по: дефрагментации проверке и исправлению структуры разделов жёсткого диска исправлению системных зависимостей тонкой настройке системы и т. Утилиты по контролю ошибок и повреждений структуры разделов и SMRTревизоры Проверяют на наличие ошибок файловую систему и устройство...
37243. Что такое мультимедиа и мультимедиа-компьютер 32.5 KB
  Мультимедиакомпьютер это компьютер снабженный аппаратными и программными средствами реализующими технологию мультимедиа. Области применения мультимедиа Обучение с использованием компьютерных технологий Специальными исследованиями установлено что из услышанного в памяти остается только четверть из увиденного треть при комбинированном воздействии зрения и слуха 50 а если вовлечь учащегося в активные действия в процессе изучения при помощи мультимедийных приложений 75 [46]. Технологию мультимедиа составляют две основные...
37244. Как возник Интернет 89 KB
  Поэтому многие ошибочно думают будто Всемирная паутина это и есть Internet. С ее появлением и началось триумфальное шествие Internet как средства информации и коммуникации для каждого. С этого времени в Internet начали активно выходить также обычные рядовые пользователи.
37245. Операционная система, ее назначение и функции 423.5 KB
  Вопрос 17 Организация файловой системы Все современные дисковые операционные системы обеспечивают создание файловой системы предназначенной для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним. Принцип организации файловой системы табличный. Формат служебных данных определяется конкретной файловой системой. Но для дисков большого объема такой подход неэффективен а для некоторых файловых систем и просто невозможен.
37246. Операционные системы. Их назначение и функции 69.5 KB
  Windows Серверные использующиеся в серверах сетей как центральное звено а также в качестве элементов систем управления; основная черта – надежность; представители UNIX Windows NT Специализированные ОС ориентированные на решение узких классов задач с жестким набором требований высокопроизводительные вычисления управление в реальном времени;такие системы неразрывно связаны с аппаратной платформой; представители – специализированные версии UNIX системы собственной разработки; Мобильные ОС – вариант развития настольных ОС на...
37247. Внутренняя память 81.5 KB
  К ним относятся оперативная память постоянная память и энергонезависимая память. Оперативная память RM Rndom ccess Memory Память RM это массив кристаллических ячеек способных сохранять данные. Она используется для оперативного обмена информацией командами и данными между процессором внешней памятью и периферийными системами.
37248. Программное обеспечение. Уровни ПО 74.5 KB
  Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило базовые программные средства непосредственно входят в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах называемых постоянными запоминающими устройствами ПЗУ Red Only Memory ROM. Эти программные средства называют средствами обеспечения пользовательского интерфейса. Средства сжатия данных архиваторы.
37249. Организация файловой системы 399 KB
  Файловая система определяет где и каким образом на носителе будут записаны файлы и представляет операционной системе доступ к этим файлам. Любая файловая система предназначена для хранения информации о физическом размещении частей файла. От файловой системы требуется четкое выполнение следующих действий: Определение физического расположения частей файла; Определение наличия свободного места и выделение его для вновь создаваемых файлов.
37250. Работа с формулами 410.46 KB
  В Excel в качестве операнда могут выступать константы ссылки на ячейки имена или функции значения которых будут использованы. Пересчет можно провести непосредственно из окна Параметры: кнопка Вычислить F9 вычисление значений для всех открытых листов включая таблицы данных а также обновление всех открытых диаграмм; кнопка Пересчет листа выполнение расчетов по текущему листу а также по связанным с ним диаграммами и таблицами данных Ошибка Если пользователь допустил ошибку в ячейке с формулой появится одно из следующих...