WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 19 |

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

-- [ Страница 11 ] --

Ток намагничивания I из тока холостого хода определяется как Учитываются следующие потери: механические потери Рм – потери на трение всех видов во вращающейся машине; потери в стали Рс – потери на гистерезис и вихревые токи при перемагничивании сердечника и Рдоб – добавочные потери холостого хода будут практически такие же, как в серийном двигателе 4А100S4, взятом за базовый. Механические потери Рм и Рс определяются из опыта холостого хода. Из графика на рисунке 3.19 они равны соответственно 16 Вт и 117 Вт. Добавочные потери принимают Рдоб 0,005 Р1 15,8 Вт.

Основные потери в цепях обмоток статора Рэл1 – потери I 2 R. Эти потери вычисляются по току и сопротивлению обмоток, измеренному при постоянном токе и приведенному к расчетной рабочей температуре и специальными методами в обмотке короткозамкнутого ротора асинхронного генератора по методике [58] и составляют в номинальном режиме 316 Вт.

Потери в роторной обмотке определяются из формулы Если требуется вычислить дополнительные потери при режимах работы, отличных от номинального, то при отсутствии других указаний они должны быть пересчитаны пропорционально квадрату тока нагрузки [68].

Рисунок 3.19 – Определение механических потерь и потерь в стали Исследование асинхронного генератора в режиме конденсаторного возбуждения проводится при постоянной и переменной частоте вращения. Схема испытания приведена на рисунке 3.20 (приложение Ж2.1 – Ж2.4).

При перекрестном включении емкостей на выводы В1-Н2, В2-Н3, Н1-В АГ, после самовозбуждения, замерялось напряжение на выводах Н1, Н2, Н3 В при 60 мкФ, далее снижалась величина емкости. Токи в частях обмотки В1-Н2, В1-Н3, В1-Н1 и напряжение на выводах Н1, Н2, Н3 записывались анали затором качества электроэнергии Ресурс-UF2M-3Т52-5-100-1000. В режиме ХХ нагрузка R и LD отключена автоматическими выключателями QF1 и QF2.

Рисунок 3.21 – Кривая намагничивания АГ при емкостном возбуждении: а - зависимость напряжения от тока конденсаторов; б - зависимость напряжения от емкости конденсаторов возбуждения Характеристики намагничивания показывают, что асинхронный генератор работает в ненасыщенном режиме, необходимая емкость конденсаторов мкФ.

Проверена работоспособность АГ при переменной частоте вращения приводного двигателя от 1020 до 1610 мин-1 и постоянной емкости возбуждения - 60 мкФ. Результаты (рисунок 3.22) показывают, что при изменении частоты тока в 1,6 раза от 54 до 33 Гц генератор устойчиво держит возбуждение.

Рисунок 3.22 – Регулировочная характеристика АГ при изменении частоты вращения приводного двигателя и зависимость ЭДС обмотки статора от частоты тока Исследование остаточной ЭДС показывает момент начала самовозбуждения при определенной емкости конденсаторов в зависимости от частоты тока.

Для исследования асинхронного генератора при подключении нагрузки при перекрестном включении емкостей на выводы В1-Н2, В2-Н3, Н1-В3 генератора, после возбуждения, на выводы Н1, Н2, Н3 подключалась трехфазная регулируемая активная нагрузка - угольный реостат, и однофазная нагрузка – реостат. Токи в ветвях В1-Н2, В1-Н3, В1-Н1 и напряжение на выводах Н1 - Н2 Н3 записывались прибором Ресурс-UF2M-3Т52-5-100-1000. На нагрузке - портативным анализатором качества электроэнергии CIRCUTOR AR-5 (класс точности по напряжению - 0,5% от показаний, току - 0,5% от показаний 2 цифры, активная мощность - 1,0% от показаний, реактивная мощность - 1,0% от показаний). По результатам исследования построены внешние и нагрузочные характеристики на рисунке 3.23 – 3.26 (Ж2.5).

Рисунок 3.23 – Внешние характеристики АГ при фиксированных емкостях возбуждения Внешние характеристики показывают, что при номинальной трехфазной нагрузке 6,8 А необходимая емкость возбуждения составляет 44 мкФ, что практически соответствует расчетному значению 45 мкФ.

Для определения выводов оптимального подключения однофазной нагрузки были проведены опыты включения нагрузки на выводы В1-Н1, В1-Н3, В1-Н2 при различных подключениях конденсаторов. Эксперименты показали, что подключение на выводы В1-Н3, В2-Н1, В3-Н2, то есть на части обмоток с меньшим сопротивлением 1,06 Ом, является наиболее приемлемыми, так как в этом случае электрические потери будут меньше, и в этих частях обмотки будут протекать большие токи (Ж2.3 – Ж2.20).

Рисунок 3.24 – Характер изменения токов в частях обмотки и цепи конденсаторов при включении трехфазной нагрузки на выводы В1-В2-В3, а) и Н1-Н2-Н3, б); емкость возбуждения 40 мкФ (Ж2.5) Рисунок 3.25 – Характер изменения токов в частях обмотки и цепи конденсаторов при включении нагрузки на выводы В1-Н3, а) и В1-Н1, б), емкость возбуждения 40 мкФ (Ж2.2) Так как лабораторное оборудование рассчитано на качественную электроэнергию, отклонение от ПКЭ ГОСТа может привести к значительным погрешностям, снижению эксплуатационных характеристик оборудования и увеличению времени проведения анализа. В соответствии с паспортными данными требуют качественную электроэнергию с диапазоном 200 – 240 В питающего напряжения.

Рисунок 3.26 – Схема подключения нагрузки на выводы напряжением 220 В Рисунок 3.27 – Зависимость коэффициента несинусоидальности, а) и отклонения напряжения, б) от тока нагрузки на выводах В1-В2-В3, емкость возбуждения 36, 40 и 44 мкФ (Ж2.2) Рисунок 3.28 – Зависимость коэффициента несинусоидальности, а) и отклонения напряжения, б) на выводах В1-В2-В3 от тока нагрузки на выводах В1-Н3, емкость возбуждения 36 мкФ (Ж2.2) Показатели качества электрической энергии записывались анализатором качества электроэнергии исходя из ГОСТа [58]. Анализировались: коэффициент несинусоидальности, отклонение напряжения, отклонение частоты, коэффициент нессиметрии напряжения, гармонический состав (рисунок 3.26 – 3.29).



Для того чтобы оценить стабилизирующие свойства асинхронного гене ратора с шестью фазными зонами проведен сравнительный эксперимент. К АГ подключалась однофазная нагрузка со схемами серийной обмотки звездой, автотрансформаторной звездой и с шестизонной обмоткой. Эксперимент показал, что при подключении однофазной электроплиты - 1,1 кВт отклонение напряжение от номинального соответственно составило:

-19,8 %, -10,8 % и -7,9 %. (рисунок 3.29) или стабилизация напряжения однофазной нагрузки асинхронного генератора с шестизонной обмоткой выше на 2,9 % чем с соединенной звездой автотрансформаторной обмоткой и на 11,9 % соединенной серийной обмотки.

Рисунок 3.29 – Зависимость коэффициента отклонения напряжения от подключаемой однофазной мощности на фазе В с шестизонной обмоткой, а); соединением автотрансформаторной обмотки звездой, б); соединением серийной обмотки звездой, в); емкость возбуждения соответственно 38, 16 и 16 мкФ (Ж2.23) Для проверки адекватности математической модели эти же зависимости были построены расчетным путем, данные расчета сведены в таблице 3.4, 3.5 и построены графики на рисунке 3. Таблица 3.4 – Результаты расчета обмотки соединенной звездой с включением нагрузки на одну фазу Таблица 3.5 – Результаты расчета шестизонной обмотки с включением нагрузки на одну фазу Рисунок 3.30 – Зависимость коэффициента отклонения напряжения от подключаемой однофазной мощности с соединением обмотки звездой, а) и шестизонной обмотки, б); емкость возбуждения соответственно 38 и 16 мкФ Необходимо отметить, что коэффициенты нулевой и обратной последовательности, увеличивающиеся с ростом подключаемой несимметричной однофазной нагрузкой на выводах В1-Н3, В2-Н1, В3-Н2 экспериментально не определялись, так как не предполагается использовать асинхронный генератор для питания одновременно подключенных трехфазной и однофазной нагрузки. Однако, в математической модели они рассчитывались (таблица 3.4 и 3,5), результаты расчета показали, что при использовании шестизонной обмотки в сравнении с обмоткой соединенной звездой эти коэффициенты меньше 6 %, в то вре мя как в случае с обмоткой соединенной звездой это значение достигает 17,5 %.

Экспериментально получены данные коэффициентов нулевой и обратной последовательности на выводах В1-В2-В3 при подключении однофазной нагрузки на выводах В1-Н3, В2-Н1, В3-Н2 мощностью до 0,8 кВт не превышают 4 %.

Рисунок 3.32 – Сравнение опытных данных и результатов расчета математической модели 3.3 Выводы по третьей главе Экспериментальные исследования показали адекватность математической модели асинхронного генератора, приведенной в главе 2.3. При нагрузке 1, кВт отклонение напряжения в нагружаемой фазе с шестизонной обмоткой:

- %, а экспериментально получено значение:– 7,9 %. На рисунке 3.31 – 3.32 изображены расчетные и опытные кривые: к асинхронному генератору с шестизонной обмоткой подключалась нагрузка - фаза А – 4 А, фаза В – 11 А, фаза С – 4 А, линейное напряжение 220 В, общая мощность нагрузки 2413 Вт, емкость возбуждения 60 мкФ включена треугольником на выводы В1-В2-В3, нагрузка включена на выводы В1-Н3, В2-Н1, В3-Н2, частота вращения 1520 об/мин, частота тока 49,2 Гц. Отклонение напряжения на трехфазных выводах генератора из опыта - до 7%, из расчета – до 5,4 %.

4 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ

АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА С ШЕСТИЗОННОЙ ОБМОТКОЙ СТАТОРА В АВТОНОМНОМ ИСТОЧНИКЕ ПИТАНИЯ

4.1 Экономическая эффективность внедрения асинхронного ге нератора с шестизонной обмоткой статора в автономном источнике при проведении полевого почвенного обследования Необходимость проведения почвенного обследования определяется приказом [135] об обязательном мониторинге показателей плодородия, оценкой почв сельхозугодий, определении свойств почвы для расчета необходимого количества удобрений и разработкой рекомендаций возделывания сельскохозяйственных культур с наибольшим экономическим эффектом.

Мы предполагаем, что разработанный автономный источник за счет технических характеристик позволяет обеспечивать симметричный режим при подключении однофазного и трехфазного электрооборудования и существенно повысить эксплуатационные характеристики, что в свою очередь приведет к меньшей порче проб почвы и приведет к уменьшению себестоимости проведения почвенного анализа.

В настоящее время насчитывается более 100 почвенно-экологических лабораторий в Краснодарском и Ставропольском крае, поэтому планируется выпуск автономных источников для перевооружения лабораторий на протяжении 3 лет: в 1-ый год - 30 шт, во 2-ой - 60 шт, в 3-ий год - 100 шт.

Предусматривается наше сотрудничество с серийным производителем автономных источников: разработка конструкции асинхронного генератора, испытания опытного образца. Серийный выпуск осуществляется производителем.

В соответствии с этим рассчитываются затраты на серийный выпуск автономного источника и затраты на разработку и испытания асинхронного генератора с шестью фазными зонами.



Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 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.