WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |   ...   | 19 |

Повышение эффективности мобильных машин в апк на основе векторно-алгоритмического управления электродвигателем

-- [ Страница 15 ] --

При проведении опытов, для построения зависимости P1 =f( P2 ), значение потребляемой активной мощности трехфазного асинхронного электродвигателя, при различной мощности на валу определяется по формуле 4.12. Сумма постоянных и переменных потерь, при различной мощности на валу, определяется по формулам 4.10, 4.11 и 4.21. Результаты расчета представлены в приложении А (таблицы А.3 и А.4).

На рисунке 4.21 представлена зависимость потребляемой активной мощности P1 электродвигателя от мощности P2.

Рисунок 4.21 – Зависимость потребляемой активной мощности от мощности на Из графика, представленного на рисунке 4.21, видно, что двигатель на линейном рабочем участке характеристики потребляет из сети несколько большую активную мощность (точка А1) при работе на искусственной характеристике. Более высокое значение потребляемой активной мощности, при работе на искус ственной характеристике, объясняется тем, что при векторно-алгоритмическом управлении, когда на одну из статорных обмоток напряжение не подается, на двух других происходит увеличение значения тока, для поддержания момента электродвигателя на заданном уровне, а, следовательно, и увеличение потребляемой активной мощности. Однако это увеличение на линейном рабочем участке (до 14 ватт) составляет не более 10%.

При проведении опытов, для построения зависимости =f( P2 ), значение коэффициента полезного действия трехфазного асинхронного электродвигателя при различной мощности на валу, определяется по формуле 4.13. Результаты расчета представлены в приложении А (таблицы А.3 и А.4).

Зависимость коэффициента полезного действия от мощности на валу электродвигателя представлена на рисунке 4.22.

Рисунок 4.22 – Зависимость КПД электродвигателя от мощности на валу электродвигателя Из графика, представленного на рисунке 4.22, видно, что коэффициент полезного действия электродвигателя, при работе на искусственной характеристике, на всем диапазоне незначительно меньше, чем на естественной характеристике.

Уменьшение коэффициента полезного действия, при работе на искусственной характеристике, объясняется несинусоидальностью токов, протекающих по статор ным обмоткам, и появлением высокочастотных составляющих. При работе на естественной характеристике, коэффициент полезного действия резко уменьшается при увеличении мощности на валу выше 16Вт (точка А2). При работе электродвигателя на искусственной характеристике коэффициент полезного действия также резко уменьшается при увеличении мощности на валу выше 14 Вт (точка А1). Резкое снижение коэффициента полезного действия обусловлено тем, что асинхронные двигатели рассчитываются так, чтобы при номинальном режиме они имели коэффициенты полезного действия и мощности близкие к максимальным.

При увеличении тока выше номинального возрастают переменные потери и, следовательно, уменьшается коэффициент полезного действия.

При проведении опытов, для построения зависимости cos =f( P2 ), значение коэффициента мощности трехфазного асинхронного электродвигателя при различной мощности на валу, определяется по формуле 4.14. Результаты расчета представлены в приложении А (таблицы А.3 и А.4).

Зависимость коэффициента мощности cos от мощности на валу электродвигателя представлена на рисунке 4.23.

Рисунок 4.23 – Зависимость коэффициента мощности от мощности на валу Из графика, представленного на рисунке 4.23, видно, что коэффициент мощности электродвигателя, при работе на естественной характеристике, меньше коэффициента мощности электродвигателя, чем при работе электродвигателя на искусственной характеристике, на всем рабочем участке, это объясняется тем, что в течение работы в разные промежутки времени в двигателе не всегда одновременно работают все три обмотки статора электродвигателя. Коэффициент мощности, при работе на естественной характеристике, уменьшается при увеличении мощности на валу выше 15,7 Вт (точка А2). При работе электродвигателя на искусственной характеристике коэффициент мощности также уменьшается при увеличении мощности на валу выше 13,99 Вт (точка А1).

По результатам исследований механических и энергетических характеристик можно сделать выводы о том, что у трехфазного электродвигателя, запуск и работа которого осуществляется от однофазной сети с помощью разработанного однофазно- трехфазного транзисторного реверсивного коммутатора: при номинальном моменте на валу электродвигателя скорость на 7% ниже номинальной; электродвигатель выпадает из асинхронного режима при повышении момента сопротивления на валу электродвигателя более 114% от номинального значения на естественной характеристике; пусковой и критический моменты составляют 66% и 74%, соответственно, от номинальных значений момента на естественной характеристике; потребляемая электродвигателем из сети полная и активная мощность повышается незначительно (на 10%); в номинальном режиме коэффициент полезного действия снижается на 9%.

Таким образом, несмотря на отмеченные незначительные недостатки, трехфазный электродвигатель, запуск и работа которого осуществляется от однофазной сети с помощью разработанного коммутатора, может устойчиво работать с моментом на валу равным номинальному; производительность механизма, использующего данный способ запуска и работы электродвигателя, снижается незначительно; электродвигатель обладает достаточной перегрузочной способностью; изменение тока, потребляемой электродвигателем из сети мощности, коэффициентов полезного действия и мощности на всем рабочем диапазон не превышает 10%, что свидетельствует о несомненной целесообразности применения, разработанного автором, однофазно-трехфазного транзисторного реверсивного коммутатора для запуска и работы трехфазных асинхронных короткозамкнутых электродвигателей от однофазной сети.



4.6 Оценка эффективности использования трехфазных асинхронных короткозамкнутых электродвигателей мобильных электрифицированных машин с преобразователями векторно-алгоритмического типа Для сопоставительной оценки рабочих и энергетических показателей с точки зрения эффективности разработанного метода запуска и работы трехфазного асинхронного электродвигателя от однофазной сети сравним его с известными схемами:

- запуск и работа от трехфазной сети;

- метод прямого включения в однофазную сеть;

- запуск и работа от однофазной сети с использованием емкостных фазосдвигающих цепей.

Произведем расчет основных параметров электродвигателя при различных способах запуска и работы.

Основные параметры трехфазного асинхронного электродвигателя при запуске и работе от трехфазной сети переменного тока берутся из паспортных данных на двигатель.

При прямом включении трехфазного электродвигателя в однофазную сеть, когда одна из обмоток отключена, а на две другие подается фазное напряжение, мощность на валу электродвигателя P2н.1ф равна [81]:

где P2н.ест – номинальная мощность трехфазного асинхронного электродвигателя при работе на естественной характеристике.

Критический момент, развиваемый электродвигателем Mкр.1ф, при прямом включении в однофазную сеть, равен:

где U л – линейное напряжение.

Пусковой момент электродвигателя M п.пр, при прямом включении в однофазную сеть:

Величина коэффициентов полезного действия и мощности электродвигателя, при прямом включении в однофазную сеть, гораздо ниже номинальных.

При запуске и работе трехфазного электродвигателя от однофазной сети с использованием емкостных фазосдвигающих цепей, мощность на валу электродвигателя P2н.конд равна [82]:

Номинальный момент, развиваемый электродвигателем Mн.конд на номинальной скорости, при запуске и работе от однофазной сети с использованием емкостных фазосдвигающих цепей, равен:

Критический момент электродвигателя, при работе на естественной характеристике может быть найден по формуле:

Тогда, при допущении, что перегрузочная способность остается постоянной, критический момент электродвигателя Mкр.конд, при запуске и работе от однофазной сети с использованием емкостных фазосдвигающих цепей, равен:

Пусковой момент электродвигателя, при работе на естественной характеристике может быть найден по формуле:

Пусковой момент трехфазного электродвигателя Mп.конд, при запуске и работе от однофазной сети, с использованием емкостных фазосдвигающих цепей, равен 30% от номинального момента трехфазного электродвигателя, запуск и рабо та которого осуществляется от трехфазной сети:

Величина коэффициентов полезного действия и мощности электродвигателя, запуск и работа которого осуществляется от однофазной сети, с использованием емкостных фазосдвигающих цепей, гораздо ниже номинальных.

Расчет параметров электродвигателя, запуск и работа которого осуществляется от однофазной сети с разработанных преобразователей векторноалгоритмического типа, приведен в главах 3 и 4.

Основные параметры трехфазного асинхронного электродвигателя при различных способах запуска, представлены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 – Параметры электродвигателя при различных способах запуска На основании проведенного сопоставительного анализа, можно сделать вывод о том, что разработанные электроприводы с использованием однофазно трехфазного транзисторного реверсивного коммутатора и однофазного частотного регулятора скорости, ведомого сетью, по всем энергетическим показателям значительно эффективнее известных простых методов запуска и работы трехфазного асинхронного электродвигателя от однофазной сети. Электропривод с использованием однофазно-трехфазного транзисторного преобразователя частоты, ведомого сетью, эффективнее метода прямого включения и сопоставим по энергетическим показателям с конденсаторным методом. Однако, при использовании однофазно-трехфазного транзисторного преобразователя частоты, ведомого сетью, возможно осуществлять дискретное регулирование угловой скорости электропривода как выше, так и ниже номинальной.

1. Разработаны и изготовлены две лабораторные установки для проведения экспериментальных исследований энергетических характеристик трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя, запуск и работа которого осуществляется от однофазной сети посредством векторно-алгоритмической коммутации статорных обмоток, причем во второй лабораторной установке используется метод точного моделирования.

2. Сняты экспериментальные энергетические характеристики трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя, запуск и работа которого осуществляется от однофазной сети посредством векторно-алгоритмической коммутации статорных обмоток, в том числе представлены тахограммы разгона и торможения, а также осциллограммы токов статорных обмоток испытуемого электродвигателя в режиме холостого хода и с вентиляторной нагрузкой.

3. Проведенные экспериментальные исследования механических характеристик электродвигателя, запуск и работа которого осуществляется от однофазной сети посредством векторно-алгоритмической коммутации статорных обмоток показали практически полное совпадение расчетных и экспериментальных механических характеристик. При этом:

- пусковой момент искусственной характеристики равен 0,91 Нм (расчетый пусковой момент искусственной характеристики равен 0,075 Нм), что меньше пускового момента (1,89 Нм) естественной механической характеристики на 52%;

- критический момент искусственной характеристики равен 0,134 Нм (расчетый критический момент искусственной характеристики равен 0,1488 Нм), что составляет 74% от критического момента (0,182 Нм) естественной механической характеристики.



Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |   ...   | 19 |
 

Похожие материалы:

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.