пример расчет транс. Расчёт характеристик трансформатора и электрических двигателей
 Скачать 0.86 Mb.
|
ЗаключениеЭлектрические машины являются основными элементами энергетических и электрических установок. Не одно производство на данный момент не обходится без электрических машин. Не смотря на то, что в силу прогресса, двигатели переменного тока стали наиболее актуальны, на предприятиях двигатели постоянного тока занимают неотъемлемую часть технологического процесса в определённых цехах. Машины постоянного тока применяют в качестве электродвигателей и генераторов. Их широко используют для привода различных механизмов в черной металлургии (прокатные станы, кантователи, роликовые транспортеры), на транспорте (электровозы, тепловозы, электропоезда, электромобили), в грузоподъемных и землеройных устройствах (краны, шахтные подъемники, экскаваторы), на морских и речных судах, в металлообрабатывающей, бумажной, текстильной, полиграфической промышленности и др. Двигатели небольшой мощности применяют во многих системах автоматики. Конструкция двигателей постоянного тока сложнее и их стоимость выше, чем асинхронных двигателей. Однако в связи с широким применением автоматизированного электропривода и тиристорных преобразователей, позволяющих питать электродвигатели постоянного тока регулируемым напряжением от сети переменного тока, эти электродвигатели широко используют в различных отраслях народного хозяйства. Генераторы постоянного тока ранее широко использовались для питания электродвигателей постоянного тока в стационарных и передвижных установках, а также как источники электрической энергии для заряда аккумуляторных батарей, питания электролизных и гальванических ванн, для электроснабжения различных электрических потребителей на автомобилях, самолетах, пассажирских вагонах, электровозах, тепловозах и др. Недостатком машин постоянного тока является наличие щеточноколлекторного аппарата, который требует тщательного ухода в эксплуатации и снижает надежность работы машины. Поэтому в последнее время генераторы постоянного тока в стационарных установках вытесняются полупроводниковыми преобразователями, а на транспорте- синхронными генераторами, работающими совместно с полупроводниковыми выпрямителями. При расчёте ДПТ было выявлено, что они имеют хорошие регулировочные свойства, значительную перегрузочную способность и позволяют получать как жесткие, так и мягкие механические характеристики. Регулирование скорости вращения данной машины можно осуществлять различными способами, а именно: введением в якорную цепь добавочных сопротивлений, изменением напряжения или магнитного потока. Изменение скоростных характеристик влечёт за собой уменьшение КПД. Наибольший КПД имеет естественная характеристика, то есть двигатель работает при всех номинальных значениях. Путём изменения подводимого напряжения можно получить диапазон регулировании скорости от 10:1 до 100:1.Кроме того, при этом способе регулирования частоты вращения КПД двигателя практически остаётся неизменным. Реостатным способом регулирования можно уменьшать частоту вращения в широких пределах, вплоть до нулевых значений. Однако при низкой скорости вращения механические характеристики оказываются крутопадающими, что соответствует нестабильности его работы. Диапазон регулирования при номинальном моменте обычно не превышает 10:1.Из-за ограничения максимальной скорости регулирование изменением магнитного потока лежит в диапазоне (1.5…2,5):1.Увеличение механических потерь при повышении частоты вращения приводит к некоторому уменьшению их КПД. Трансформаторы являются одним из основных видов электрооборудования, через них передается практически вся электроэнергия, вырабатываемая электрическими станциями, без них не может обойтись ни одна современная электротехническая установка. Поэтому им принадлежит ведущая роль в бесперебойном электроснабжении потребителей электроэнергии. Благодаря им можно получать электрическую энергию при наиболее удобном напряжении, передавать ее с минимальными потерями напряжения и использовать при напряжении, рассчитанном на любого возможного потребителя. Основная роль трансформаторов лежит в развитии энергетики и электрификации народного хозяйства. Несмотря на то что с момента создания первых трансформаторов прошло более века с четвертью, теория трансформаторов и методы их расчета с применением вычислительной техники продолжают развиваться, а их конструкция, технология изготовления и методы испытаний — совершенствоваться. Актуальным направлением исследований является разработка методов продления срока службы и оценки фактического состояния изоляции, прогнозирование оставшегося ресурса, т.е. срока безотказной работы трансформатора. В ходе исследования трансформатора можно отметить, что наиболее благоприятная нагрузка для него-активная. При такой нагрузке потери напряжения на вторичной обмотке минимальны. Также можно отметить КПД трансформатора достигает максимального значения тогда, когда постоянные потери в стали становятся равными переменным потерям в меди. При отсутствии нагрузки КПД также равен нулю, так как в режиме холостого хода сохраняются неизменными лишь потери в сердечнике. Поскольку трансформаторы, как правило, загружены неравномерно в течение суток и в течение года, то иногда для оценки использования трансформатора говорят о годовом КПД, который определяют отношением отданной во вторичную сеть энергии в течение года, к энергии, полученной за это время из сети. В заключение отметим, что, несмотря на высокий КПД трансформаторов, вследствие многократной трансформации электрической энергии общие потери во всех установленных трансформаторах составляют 2—3 % и более всей вырабатываемой электроэнергии. По этой причине увеличение КПД трансформаторов за счет снижения уровня потерь является актуальной задачей, которую решают разработчики и производители трансформаторного оборудования. Асинхронные машины получили наиболее широкое применение в современных электрических установках и являются самым распространенным видом бесколлекторных электрических машин переменного тока. Как и любая электрическая машина, асинхронная машина обратима и может работать как в генераторном, так и в двигательном режимах. Однако преобладающее применение имеют асинхронные двигатели, составляющие основу современного электропривода. Электроприводы с асинхронными двигателями получили в промышленности весьма широкое распространение благодаря ряду существенных преимуществ по сравнению с другими типами двигателей. Асинхронный двигатель прост и надёжен в эксплуатации, так как не имеет коллектора; требует для изготовления меньше цветных и чёрных металлов, что делает его самым дешёвым двигателем; значительно легче других двигателей, т.е. обладает меньшим моментом инерции при одной и той же мощности, а значит, более быстродействующий. КПД и коэффициент мощности являются энергетическими показателями асинхронного двигателя и в значительной степени определяют количество энергии, которую они потребляют за время эксплуатации, то есть энергетические показатели определяют экономичность и потребительский уровень качества асинхронных двигателей. Даже незначительное повышение энергетических показателей может обеспечить существенный экономический эффект, хотя бы потому, что асинхронные двигатели потребляют около 40 % всей вырабатываемой электроэнергии. Важной составляющей асинхронного двигателя является определение числа пар полюсов. Потребность в машинах с большим числом полюсов, конечно же существует, но дальнейшее увеличение числа полюсов машины ведет к недопустимому росту и её намагничивающего тока и снижения коэффициента мощности. При исследовании АД можно отдельно затронуть важность значения критического момента. Это значения момент достигается при критическом скольжении. Если момент нагрузки на валу двигателя будет больше критического момента, то двигатель остановится. В заключении можно сказать, что АД с короткозамкнутым ротором позволяет значительно снизить энергопотребление оборудованием, которое он питает, обеспечить высокий уровень его надежности, увеличить срок службы. Совокупность этих характеристик, как правило, сразу положительно отражается на модернизации всего производства. Список использованной литературы:Епифанов, А.П. Электрические машины / А.П. Епифанов, Г.А. Епифанов. – СПБ : Лань, 2017. – 217-218 с. Беспалов, В.Я. Электрические машины: учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.Я. Беспалов, Н.Ф. Котеленец. – М : Академия, 2013. – 233-236 с. Косматов, В.И. Электрический привод / В.И. Косматов, Г.А. Епифанов. – Магнитогорск : ГОУ ВПО«МГТУ», 2012. – 61-69 с. Серябриков, А.С. Трансформатор / А.С. Серябриков, Г.А. Епифанов. – М : Издательский дом МЭИ, 2013. – 33-35 с. Беспалов, В.Я. Электрические машины: учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.Я. Беспалов, Н.Ф. Котеленец. – М : Академия, 2013. – 13-14 с. Беспалов, В.Я. Электрические машины: учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.Я. Беспалов, Н.Ф. Котеленец. – М : Академия, 2013. – 17-20 c. Электропривод и развитие техники // Докл. науч.-метод. семинара. — Н 346 М.: Издательский дом МЭИ, 2012. — 5-8 с. Храмшин, Р. Р. Асинхронные машины / Р. Р. Храмшин, К.Э. Одинцов, Т.П Ларина Г.В. Шохина. – Магнитогорск : Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2017. – 4-7 с. Храмшин, Р. Р. Асинхронные машины / Р. Р. Храмшин, К.Э. Одинцов, Т.П Ларина Г.В. Шохина. – Магнитогорск : Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2017. – 28-31 с. Мирошник, А.И. Электрический привод / А.И. Мирошник, О.А. Лысенко. – Омск : ОмГТУ, 2010. – 75 с. Новиков, Г.А. Частотное управление асинхронными электродвигателями / Г.А. Новиков. – М : МГТУ им Н.Э.Баумена, 2016. – 43-45 с. Мирошник, А.И. Электрический привод / А.И. Мирошник, О.А. Лысенко. – Омск : ОмГТУ, 2010. – 78 с. |