МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

КАФЕДРА: ЭЛЕКТРОННЫХ АППАРАТОВ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «ОСНОВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ»

НА ТЕМУ: «РЕАЛИЗАЦИИ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПО МИНИМУМУ ПОТЕРЬ»

2003

1. Реализации частотного управления по минимуму потерь

Управление по минимуму потерь позволяет не только существенно снизить потери во всей системе, включая и питающую линию, но и обеспечивает высокое качестве механических характеристик во всем диапазоне частот. Эта система особенно перспективна для мощных двигателей. Применение управления по минимуму потерь для малых и средних двигателей также может быть целесообразным. В том случае, если система оптимального управления не сложнее системы стабилизации потока.

1.1 Расчет потерь в асинхронном двигателе

Потенциальную возможность для уменьшения потерь в электрических машинах можно выявить, анализируя изменение составляющих потерь в зависимости от режимов работы ЭП.

Расчет производиться для асинхронного двигателя 0,4 кВ мощностью 30 кВт.

Рассчитаем потери в номинальном режиме для асинхронного двигателя.

В общем случае мощность потерь энергии в электродвигателе удобно представлять суммой потерь , не зависящих от нагрузки (постоянных потерь) и потерь , определяемых нагрузкой двигателя (переменных потерь).

                                                                             (1)

С другой стороны суммарные потери можно определить как

Вт                      (2)

Постоянные потери мощности включают в себя потери в стали , механические  и от тока возбуждения

Поток АД создается током намагничивания , поэтому для АД потери от тока возбуждения равны

                                             (3)

Механические потери принимаем

                                      (4)

Переменные потери определяются потерями в меди из потерь в обмотках статора и ротора за вычетом потерь от тока намагничивания. При работе в зоне номинальных скольжений (не больше номинального значения) из векторной диаграммы токов АД (рис…) следует, что

                                                                                     (5)

Рисунок Векторная диаграмма токов АД

Поэтому для АД

        (6)

Потери в роторе можно определить как

                                    (7)

Зная полные потери в двигателе и переменные потери, определим постоянные потери

                  (8)

Тогда потери в стали

(9)

Определим относительные значения составляющих потерь для номинального режима двигателя

                                                       (10)

                                                       (11)

                                                       (12)

                                                   (13)

                                                         (14)

1.2 Определения условия выполнения минимума потерь

Для АД относительные величины потерь определяются по формулам

                                                                               (15)

                                        (16)

где  – показатель, зависящий от марки электротехнической стали.

Связь между током нагрузки и моментом на валу для АД имеет вид:

,                                                                       (17)

где  – угол между векторами тока и потока  (тока намагничивания ). ............