WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 19 |

Параметры обмотки статора и режимы асинхронного генератора, повышающие качество электроэнергии для питания электрооборудования почвенноэкологической лаборатории

-- [ Страница 10 ] --

3.2 Методика и результаты испытания асинхронного генератора с шестизонной обмоткой статора Анализ литературных источников показал, что в области методики испытания асинхронных машин в режиме асинхронного генератора имеются существенные пробелы. Это связано, на наш взгляд, с тем, что долгие годы асинхронным генераторам не уделялось достойного внимания. Многими учеными предлагались различные методы испытаний автономных асинхронных генераторов [71, 75, 76, 90]. Однако, в настоящее время отсутствуют ГОСТы по методам испытания асинхронных генераторов.

В этой связи нами предлагается методика исследования и испытания асинхронных генераторов на стадии опытных образцов. Поскольку большинство АГ проектируются и изготовляются на базе серийных АД, то некоторые параметры для расчета АГ получены при испытаниях его в двигательном режиме.

По существующим в России стандартам имеются следующие основные методы испытаний для асинхронных машин [68]:

Таблица 3.2 – Испытания опытного образца асинхронного генератора в двигательном и генераторном режиме Испытания в двигательном режиме Испытания в генераторном режиме 1) измерение сопротивления обмоток 1) определение характеристик холопри постоянном токе; стого хода с конденсаторным самовозбуопределение тока и потерь холосто- ждением;

3) определение тока и потерь коротко- при активной и смешаной нагрузке;

го замыкания, испытание на нагревание; 3) определение регулировочных харакопределение рабочих характеристик, теристик;

коэффициента полезного действия, коэф- 4) определение внешних характерифициента мощности и скольжения; стик;

5) экспериментальное определение па- 5) определение КПД, потерь, коэффираметров схемы замещения с одним кон- циента мощности и скольжения.

туром на роторе;

6) определение частотных характеристик;

7) определение добавочных потерь.

Испытания проводятся на электрической машине при установившейся температуре. При необходимости все потери вида I 2 R должны быть приведены соответствующим пересчетом к расчетной рабочей температуре.

При проведении опытов холостого хода, короткого замыкания, при определении рабочих характеристик и испытаниях на нагревание измеряются линейные напряжения, линейные токи, частота тока и мощность [56].

Опытные образцы генераторов выполнены на базе асинхронных двигателей основного исполнения. Исследования проводились на специализированном стенде (рисунок 3.10 и 3.11) [100]. Регулирование частоты вращения приводного двигателя 2ПН132МУХЛ4 со следующими паспортными данными: Рн= 10, кВт; Uн=220 В; nн=3000 мин-1; nmax=4000 мин-1; Н =84 %; Rя=0,14 Ом; Rдоб=0, Ом; Rв=111 Ом (после опытов в нагретом состоянии Rя=0,4 Ом; Rв=162 Ом) осуществляется автотрансформатором с линейным напряжением 230 В. ДПТ через эластичную муфту соединен с АГ. Частота вращения вала АГ измерялась оптическим тахометром.

Рисунок 3.10 – Оборудование для испытания асинхронных генераторов Асинхронный генератор возбуждался от батареи конденсаторов С1-С3, емкость которых предварительно рассчитывалась. Имитация активной нагрузки создавалась угольным или жидкостным реостатом Rн, в зависимости от величины напряжения на АГ, индуктивная нагрузка – индукционным регулятором.

Для регулирования и стабилизации частоты вращения ротора асинхронного генератора, используется схема автоматического управления ДПТ (рисунок 3.11) [100]. Схема содержит управляемый выпрямитель VS1 - VS6, блок управления БУ, регулятор скорости R1, тахогенератор G, переключатель режима работы SB1.

Схема запитана от разделительного трансформатора с линейным напряжением 230 В. На выходе управляемого выпрямителя VS1 - VS6 действующее напряжение регулируется от 0 до 300 В, что позволяет регулировать частоту вращения с диапазоном D=750.

Измерения сопротивлений обмоток статора производят при неподвижном роторе. Измерение сопротивления обмоток постоянному току производится с помощью омметра или моста постоянного тока, предназначенных для измерения малых сопротивлений, а при их отсутствии – методом амперметра – вольтметра (рисунок 3.12).

Рисунок 3.12 – Схема измерений сопротивлений обмоток методом вольтметра и амперметра при соединении обмоток и Y При соединении фаз в звезду без вывода нулевого провода сопротивление фаз R1, R2, R3, определяется по формулам:

где R31, R12 и R23 – сопротивления, измеренные соответственно между выводами Для повышения энергетических показателей и формирования различных внешних характеристик разработаны специальные обмотки асинхронных генераторов [130, 131]. Эти обмотки имеют сложные схемы соединения: /, -, -, - и другие. При соединении фаз в треугольник эти сопротивления определяются по аналогичным формулам с круговой перестановкой соответствующих индексов:

Для АГ с такими обмотками не приемлемы известные методики измерения активной составляющей сопротивления [31]. Рассмотрим схему АГ с четырехполюсной двухслойной обмоткой (рисунок 3.13) с шириной фазной зоны 120° и диаметральным шагом (коб= 0,637) на базе асинхронного двигателя 4A100S4 с длиной статора l=110 мм. Расчетное соотношение ЭДС на выводах возбуждения и нагрузки Ев/Ен = 220/220 В.

Рисунок 3.13 – Базовая схема новой обмотки АГ с возможностью выполнять коммутацию катушечных групп в выведенных на клеммную колодку точках По исходной схеме расположения выводов (рисунок 3.14) измерялась активная составляющая сопротивления частей фазной обмотки при разомкнутых частях обмотки и температуре 20 оС. Между выводами 1Н - Н1, 3Н – Н2, 5Н – Н3 (расчетное значении R1 = 2,27 Ом) и между выводами H1 - 2К, Н2 - 4К, Н3 К (расчетное значение R2 = 1,32 Ом). При испытаниях точки соединения выводов В1, В2, В3 – разомкнуты. Измерение сопротивления выполнено прибором ИС-10 с трехкратной повторностью [48].



Таблица 3.3 – Результаты замера сопротивлений части фазной обмотки Выводы обмотки Сопротивление, Ом Приведенное сопротивление частей обмотки H1 - 2К, Н2 - 4К, Н3 - 6К к рабочей температуре дает следующие результаты что совпадает с расчетным значением - 1,32 Ом.

Приведенное сопротивление частей обмотки 1Н - Н1, 3Н – Н2, 5Н – Н3 к рабочей температуре дает следующие результаты что совпадает с расчетным значением - 2,27 Ом.

Рассмотрен тепловой режим опытного образца при нагрузке трехфазной мощностью 2,6 кВт и получена кривая нагрева. Термограмма снята после часа работы генератора на данную нагрузку. Точкой обозначена максимальная температура 54,8 оС, постоянная времени нагрева составляет 22 мин. (рисунок 3.15). Сопротивления на выводах H1 - 2К, Н2 - 4К, Н3 - 6К при данной темпера туре составляет 1,17 Ом и на выводах 1Н - Н1, 3Н – Н2, 5Н – Н3 составляет 2, Ом, что также совпадает с расчетными значениями.

Рисунок 3.15 – Термограмма, а) и кривая нагрева, б) асинхронного генератора с шестизонной обмоткой Под коэффициентом полезного действия (КПД) электрической машины понимается отношение отдаваемой активной мощности Р2 к подводимой активной мощности, Р1 выражаемое обычно в процентах, т.е. измерение мощности, подводимой к асинхронному генератору и отдаваемой ею Опытным путем КПД возможно определить, как отношение отдаваемой электрической мощности, к подведенной механической мощности. Для асинхронного генератора мощностью Р2 является отдаваемая им электрическая мощность, а мощностью Р1 - подводимая к нему механическая мощность от двигателя постоянного тока. Для приводного двигателя отдаваемая механическая мощность Р2 ДПТ определяется, как потребляемая мощность из сети Р1эл за исключением потерь Р ДПТ В номинальном режиме при трехфазной нагрузке 2,5 кВт, потребляемая мощность приводного двигателя составляет 3,54 кВт, Р2 ДПТ 3,54 0,84 2, кВт, тогда КПД генератора С другой стороны можно рассчитать КПД, исходя из отношения [56, 83] Испытания по определению потерь и КПД проводятся при температуре окружающей среды от 10 до 30°С.

Определение тока и потерь холостого хода проводится в режиме ненагруженного двигателя при установившемся тепловом состоянии частей испытуемого двигателя (в частности, подшипниковых узлов) [56].

При проведении опыта холостого хода необходимо измерить линейные напряжения, линейные токи статора, частоту и подводимую мощность. Опыт холостого хода выполняется постепенным понижением приложенного к статору напряжения, начиная с наибольшего значения, равного 130 % от номинального, и заканчивая возможно более низким, при котором еще не наблюдается возрастание тока статора.

Непосредственно после опыта холостого хода измеряется сопротивление обмотки статора между двумя линейными выводами. По данным опыта определяется коэффициент мощности холостого хода где - линейное напряжение холостого хода, В;

I л0 - линейный ток холостого хода, А;

P0 - потери холостого хода, кВт.

Испытание АГ в режиме АД производилось с целью проверки разработанной обмотки, определения потерь холостого хода (ХХ) и короткого замыкания (КЗ). Выполнено по схеме (рисунок 3.16) путем подключения питания к выводам В1, В2, В3 и к выводам Н1, Н2, Н3. Снижение напряжения осуществляется по двум вариантам: быстро (соизмеримо со временем самоторможения АД) и медленно по точкам с выдержкой времени (приложение Ж1.1, Ж1.2).

Включение машины в режиме АД в сеть 220 В осуществлялось через автотрансформатор АТМН-32 с пределом регулирования вторичного напряжения 0 - 240 В. Измерение электрических параметров питания производилось анализатором качества электроэнергии Ресурс-UF2M-3Т52-5-100-1000. Характеристики ХХ приведены на рисунке 3.17.

Ток холостого хода составляет 5,36 А и активная мощность холостого хода машины – 136 Вт в режиме двигателя (расчетное значение линейного тока холостого хода 5,3 А при номинальном линейном напряжении сети 220 В). Напряжение между выводами В1 и H1 составляет 133,2 В. Напряжение расчетное равно 224/1,73 В = 129,47 В.

Характеристики короткого замыкания представлены на рисунке 3.18.

Опыт короткого замыкания выполнялся при заторможенном роторе. К обмотке статора двигателя подводили симметричное напряжение номинальной частоты.

В процессе опыта одновременно измеряли линейные напряжения, линейные токи, подводимую мощность. Непосредственно после отключения измеряли сопротивление частей обмотки статора.

Коэффициент мощности короткого замыкания определяют по формуле где U к – линейное напряжение короткого замыкания, В;

I к – линейный ток короткого замыкания, А;

Рк – подводимая мощность короткого замыкания, кВт.

Результаты опыта представлены в виде зависимостей тока I к, потерь Рк и коэффициента мощности cos к от напряжения U к (рисунок 3.18).

Потери в обмотке статора Pэл1 в кВт, при опыте короткого замыкания определяют по формуле где R1ос – сопротивление обмотки статора, Ом, при постоянном токе, измеренное между линейными выводами непосредственно после снятия точки короткого замыкания при наибольшем токе.

Потери холостого хода необходимо разделить на потери в обмотке статора Рэл1, сумму потерь в стали Рс и механических Р м. Потери в обмотке статора Рэл1 в кВт определяют по формуле где R1ос - сопротивление обмотки статора, Ом, между двумя линейными выводами, измеренное в конце опыта.

При соединении обмоток статора в звезду Рэл1 3I ф0 Rф 103, где I ф 0, Rф - ток фазы холостого хода и сопротивление обмотки фазы.

Разделение суммы потерь в стали и механических на отдельные составляющие производят по зависимости этой суммы от квадрата приложенного напряжения. Величину механических потерь определяют путем экстраполяции нижней части характеристики ХХ на нулевое значение напряжения.



Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 19 |
 

Похожие материалы:

«СПИРИДОНОВ АНАТОЛИЙ БОРИСОВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДРАЖИРОВАНИЯ СЕМЯН ЛЬНА-ДОЛГУНЦА Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Касаткин Владимир Вениаминович Ижевск – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………. 5 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА…………………………………………. 8 1.1 Состояние и перспективы развития льняного ...»

« ВОЛКОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ РАЗРАБОТКА РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПОСОБА МЕХАНОАКТИВАЦИИ ВИТАМИНИЗИРОВАННОЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ Специальность: 05.20.02. – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Беззубцева М.М. Санкт-Петербург 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………. 4 Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ...»

« Еремочкин Сергей Юрьевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В АПК НА ОСНОВЕ ВЕКТОРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Халина Т.М. Барнаул - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение Глава 1. Обоснование выбора типа электродвигателя и анализ существующих методов ...»

« 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.