ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Потери и КПД синхронных машин
Преобразование энергии в синхронной машине связано с потерями энергии. Все виды потерь в синхронной машине разделяются на основные и добавочные. Основные потери в синхронной машине слагаются из электрических потерь в обмотке статора, потерь на возбуждение, магнитных потерь и механических потерь. Электрические потери в обмотке статора (Вт)
Р э1 = т 1 I2 1 r 1, (37)
где r 1 – активное сопротивление одной фазы обмотки статора при расчетной рабочей температуре, Ом.
Потери на возбуждение (Вт): а) при возбуждении от отдельного возбудительного устройства
Р в = I2 в r в + ΔUщ I в, (38)
где r в – активное сопротивление обмотки возбуждения при расчетной рабочей температуре, Ом; ΔUщ = 2 В – падение напряжения в щеточном контакте щеток; б) при возбуждении от генератора постоянного тока (возбудителя), сочлененного с валом синхронной машины,
Р в = (I2 в r в + ΔUщ I в) / ηв. (39)
где ηв = 0,80 0,85 – КПД возбудителя. Магнитные потери синхронной машины происходят в сердечнике статора, который подвержен перемагничиванию вращающимся магнитным полем. Эти потери состоят из потерь от гистерезиса Рг и потерь от вихревых токов Рв.т:
Рм = Рг + Рв.т. (40)
Механические потери (Вт), равные сумме потерь на трение в подшипниках и потерь на вентиляцию (при самовентиляции машины)
, (41) где (42)
- окружная скорость на поверхности полюсного наконечника ротора, м/с; l1 – конструктивная длина сердечника статора, мм. Добавочные потери в синхронных машинах разделяются на два вида: пульсационные потери в полюсных наконечниках ротора и потери при нагрузке. Добавочные пульсационные потери Рп в полюсных наконечниках ротора обусловлены пульсацией магнитной индукции в зазоре из-за зубчатости внутренней поверхности статора. Значение этих потерь (Вт)
Р п = k п pbpl 1(10-4 Z 1 n 1)1,5[ B δ(k δ1 – 1) t 1]2 × 10-6, (43) где k п – коэффициент, учитывающий толщину листов полюсов ротора (при толщине листов 1 мм k п = 4,6; при толщине листов 2 мм k п = 8,6; при массивных полюсных наконечниках k п = 23,3); bp – ширина полюсного наконечника, мм; Z1 – число пазов на статоре; B δ – магнитная индукция в зазоре, Тл; k δ1 – коэффициент воздушного зазора статора; t1 – зубцовое деление статора, мм.
Добавочные потери при нагрузке Рдоб в синхронных машинах определяют в процентах от подводимой мощности двигателей или от полезной мощности генераторов. Для синхронных машин мощностью до 1000 кВт добавочные потери при нагрузке принимают равными 0,5 %, а для машин мощностью более 1000 кВт – 0,25 – 0,4 %. Суммарные потери в синхронной машине (кВт)
Σ Р = (Р э1 + Р в + Р м1 + Р мех + Р п + Р доб)×10-3 (44)
Коэффициент полезного действия: для синхронного генератора
η г = 1- Σ Р/ (Р ном + Σ Р), (45)
где Р ном = т 1 U 1ном I 1ном cos φ 1×10-3 (46)
– активная мощность, отбираемая от генератора при его номинальной нагрузке, кВт;
для синхронного двигателя
η д = 1- Σ Р/ Р 1ном
Здесь U1ном и I 1ном – фазные значения напряжения и тока статора. КПД синхронной машины зависит от величины нагрузки (β = Р2/Рном) и от ее характера (cos φ 1,). Графики этой зависимости аналогичны. КПД синхронных машин мощностью до 100 кВт составляет 80-90%, у более мощных машин КПД достигает 92-99%. Более высокие значения КПД относятся к турбо- и гидрогенераторам мощностью в десятки и даже сотни тысяч киловатт.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|