Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)


 

 

 

 



Вплив гармонік на машини, що обертаються



Втрати електроенергії.Гармоніки напруги і струму приводять до додаткових втрат вобмотках статора, в колах ротора, а також всталі статора і ротора. Втрати в провідниках статора і ротора при цьому більші, ніж визначені омічним опором, через вихрові струми і поверхневий ефект. Струми витоку, що викликаються гармоніками в торцевих зонах статора і ротора, приводять до додатковим втрат.

У разі асинхронного двигуна з ротором зі скошеними пазами і пульсуючими магнітними потоками в статорі і роторі вищі гармоніки викликають додаткові втрати в сталі. Значення цих втрат залежить від кута скосу пазів і характеристик магнітопровода Так, наприклад, додаткові втрати активної потужності в асинхронному двигуні, які обумовлені несинусоїдністю напруги, можна визначити за формулою

,

де і – відповідно активний опір статора і приведений активний опір ротора на частоті ν-ї гармоніки. При підвищених частотах в обмотках статора і ротора в суттєво проявляється поверхневий ефект, тому

; .

Для асинхронних двигунів високої напруги можна вважати, що .

.

.

Вплив форми кривої напруги на втрати в асинхронному двигуні показаний на прикладі двигуна потужністю 16 кВт, що працює з повним завантаженням при частоті мережі 60 Гц і номінальній напрузі. При синусоїдальній формі кривої напруги повні втрати склали 1,303 кВт, а при квазіпрямокутній формі 1,6 кВт. Середній розподіл втрат від вищих гармонік в двигуні постійного струму, що живиться від випрямляча, складає : обмотки статора 14,2 %, кола ротора 41,2 %; торцеві зони 18,8 %; потоки в пазах 25,8 %.

За винятком останньої складової втрат, їх розподіл в синхронних машинах приблизно аналогічний. Слід зазначити, що сусідні непарні гармоніки в статорі синхронної машини викликають в роторі гармоніку однакової частоти. Наприклад, 5-та і 7-ма гармоніки в статорі викликають в роторі гармоніки струму 6-го порядку, що обертаються в різні боки. Дчя лінійних систем середня щільність втрат на поверхні ротора пропорційна ( ), проте через різний напрямок обертання щільність втрат в деяких точках пропорційна .

Додаткові втрати - найбільш серйозний ефект, що викликається гармоніками в машинах, які обертаються. Вони приводять до підвищення загальної температури машини і до місцевих перегрівів, найбільш вірогідних в роторі. Двигуни з ротором типу "біляча клітка" допускають вищі втрати і температуру, якщо це не приводить донадмірної температури статора; тому двигуни з фазним ротором являються чутливішими. Деяке технічне керівництво обмежує допустимий рівень струму зворотної послідовності в генераторі 10 %, а рівень напруги зворотної послідовності на вводах асинхронних двигунів 2%. Допустимість гармонік визначають по тому, які рівні напруги і струмів зворотної послідовності вони створюють.

Моменти обертання, що створюються гармоніками.Струм гармоніки в статорі асинхронного двигуна викликає рушійну силу, що приводить до появи на валу моментів, які обертаються, у напрямі обертання магнітного поля гармоніки. Тому моменти що обертаються, які створюються гармоніками що створюють пряму послідовність, співпадають з напрямом обертання ротора, а які створюють зворотню послідовність направлені протилежно.

Оскільки значення ковзання для струмів всіх гармонік практично однакове, відносні моменти, що обертаються, вельми малі, до того ж вони частково компенсуються внаслідок різного напряму. Тому вплив їх на середній момент нехтуємо. Разом з тим вони можуть привести до значної вібрації валу.

Як приклад розглянемо випадок, коли коефіцієнт спотворення напруги складає 4 % і приводить до струмів в обмотках, що становлять 0,03 і 0,02 в. од. для 5-ої і 7-ої гармонік відповідно. Якщо обидві гармоніки співпадають по фазі, то в машині з номінальною частотою 50 Гц, включеною на номінальну напругу, в момент обертання виникне складова з частотою 300 Гц і амплітудою 0,01 в. од. При найбільш несприятливому фазовому співвідношенні амплітуда складе 0,05 в. од.

 



Просмотров 670

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.su - 2025 год. Все права принадлежат их авторам!