![]() 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:
|
Синхронні розщіплювачі фаз
Синхронний РФ – це синхронна машина з двома обмотками на статорі, які зсунуті між собою на 90° (рис.9.4, а). а) б) Рис. 9.4. Схема (а) та векторна діаграма (б) синхронного розщіплювача фаз Двигунова обмотка 1 увімкнена до затискачів обмотки власних потреб тягового трансформатора, а генераторна обмотка 2 – до середньої точки a. Звичайно вважають співвідношення між числами витків обмоток
Ротор має полюсну систему й демпферну клітку. Обмотка полюсів ротора живиться від джерела постійного струму. При обертанні ротора в обмотках 1 та 2 виникають ЕРС
де обмоткові коефіцієнти обмоток 1 та 2
Коефіцієнти скорочення кроку обмоток 1 та 2 відповідно:
де τ – полюсна поділка;
Коефіцієнти розподілу обмоток 1 та 2 відповідно:
де
По генераторній обмотці 2 тече лінійний струм
Струм Двигуновий струм, зведений до обмотки 2, при
Струм
Крім струму
де
Вектор Для компенсації кута зсуву фаз між струмом та напругою двигунова обмотка повинна споживати реактивний струм
Паралельним переміщенням вектора Синхронна МРС реакції якоря на полюс
Визначаючи
МРС інверсного поля
Ця МРС практично повністю гаситься демпферною кліткою ротора. Активна потужність двигунів, підключених до РФ
а реактивна
Напруга генераторної обмотки
Таким чином
Через генераторну обмотку передається наближено половина потужності, споживаної асинхронними машинами. Друга половина потужності споживається безпосередньо від трансформатора поза РФ. Позитивна якість синхронних РФ – у можливості компенсувати фазний кут
9.3.2. Асинхронні розщіплювачі фаз
Асинхронний РФ – це асинхронна машина, яка одночасно виконує функції однофазного двигуна та трифазного генератора. Обмотку статора РФ виконують у вигляді трифазної не симетричної зірки з різним числом пазів на полюс і фазу, але з однаковим число витків у котушкових групах (рис. 9.5). Рис. 9.5. Принципова схема з’єднання обмоток статора асинхронного розщіплювача фаз
Дві фази зірки С1 - Якщо по двигуновій обмотці тече однофазний синусоїдний струм, то в магнітній системі створюється синусоїдний потік. Тому створюється пульсуюче поле, яке може бути замінене полями, які обертаються в протилежних напрямах: пряме й інверсне. При нерухомому роторі поля не скомпенсовані, й тому пусковий момент Для зменшення втрат енергії та інверсного поля стержні клітки ротора виконуються з мінімальним активним опором. Пряме магнітне поле, перетинаючи генераторну обмотку, наводить в ній ЕРС. Напруги генераторної та двигунової обмоток створюють трифазну систему, до якої вмикаються допоміжні трифазні асинхронні машини. При несиметричному навантаженні лінійні струми трифазної системи різні. Сумарна потужність дорівнює сумі потужностей трьох фаз. а) б) Рис. 9.6. Розрахункова схема обмоток статора розщіплювача фаз (а) та його векторна діаграма (б)
Введемо позначення фаз: С1 - Двигунові фази 1 та 3 замінюються фіктивною фазою 13, ефективне число витків якої
де
Обмоткові коефіцієнти фаз 1, 3, 5 визначаються, як і для звичайної трифазної обмотки з фазною зоною 60°. Обмотковий коефіцієнт фіктивної фази 13, яка займає фазну зону 120°, близький до 0,8, оскільки коефіцієнт розподілу для неї
де
Кути між фазами (рис. 9.6, б):
Двигунова фіктивна фаза 13 споживає від обмотки трансформатора намагнічуючий струм
Як в синхронному РФ, струм фіктивної двигунової обмотки 13 повинен також компенсувати гальмівний момент струму МРС фіктивної фази 13
В дійсності ця МРС створюється струмами в фазах 1 і 3 (рис. 9.6, а):
Крім того, звідки
Врахувавши
Порівнюючи (9.9) та (9.11) і враховуючи, що одержимо
Векторна діаграма асинхронного РФ (рис. 9.6, б) наведена без врахування полів зворотної послідовності. Використовуючи її, можливо визначити струми й напруги обмоток. Повна потужність навантаження РФ (кВт): де
Звідси струм навантаження (А):
Векторна діаграма (рис. 9.6, б) будується в такій послідовності. Будується вектор
Перпендикулярно до Підбором чисел витків у фазах 1, 3, 5 досягають мінімальної не симетрії трифазної системи при номінальному навантаженні. Для зменшення впливу індуктивних опорів обмоток РФ на симетрію трифазних напруг та покращення умов пуску допоміжних машин між генераторною фазою 5 та двигуновою 3 (затискачі С2 – С3) вмикають конденсатор С. Це сприяє також підвищенню коефіцієнта потужності системи, зменшенню струмів, а отже й спаду напруги в фазах розщіплювача, оскільки ємнісний струм компенсує індуктивний, який протікає в генераторній фазі. Навантаження РФ в роботі не залишається постійним. Воно змінюється при вмиканні та вимиканні допоміжних машин. Тому для стабілізації фазних напруг РФ конденсатор розділяється на окремі частини, які вмикаються сумісно з різними допоміжними машинами. Для визначення втрат в короткозамкненому роторі від інверсного поля слід знайти його МРС:
Звідки
де
При проектуванні РФ перевіряють трифазні напруги не тільки для нормальної роботи допоміжних машин, але й для їхніх пускових режимів. При цьому відомими методами знаходять симетричні складові прямої
де За одержаними значеннями пускових моментів при несиметричній напрузі вибирають тип допоміжної машини. При вмиканні однофазної напруги на двигунову обмотку асинхронний РФ не має пускового моменту
Контрольні запитання 1. Пояснити, як створюється обертове магнітне поле в трифазному статорі асинхронного двигуна. Пояснити принцип дії асинхронного двигуна. 2. Пояснити принцип створення обертового магнітного поля в двофазному асинхронному двигуні. 3. Як вмикаються трифазні асинхронні двигуни для живлення від однофазної мережі? Навести приклади схем та пояснити їх дію. 4. Що таке розщіплювач фаз? Де він застосовується та навіщо? 5. Пояснити принципову схему та принцип дії синхронного розщіплювача фаз. 6. Навести та пояснити векторну діаграму синхронного розщіплювача фаз. 7. Які особливості експлуатації синхронного розщіплювача фаз при змінній потужності навантаження? 8. Яка принципова схема та принцип дії асинхронного розщіплювача фаз? 9. Навести та пояснити векторну діаграму асинхронного розщіплювача фаз. 10. Які особливості пуску та експлуатації асинхронного розщіплювача фаз при змінній потужності навантаження?
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|