Несиммметрия напряжения и её влияние на работу асинхронных двигателей.

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 10Следующая ⇒

НЕСИММЕТРИЧНЫМ наз-ся режим, при котором либо одна из фаз, либо все фазы загружены неодинаково или имеют неодинаковые напряжения.

Отрицательно сказывается несимметрия напряжения, причём в 2-х направлениях: отрицательное влияние на момент двигателя и на мощность, которую способен реализовать двигатель.

При несимметрии напряжения круговое поле двигателя превращается в эллипсоид, который можно разложить на 2 поля: поле прямой и обратной последовательности.

Т.к. момент двигателя пропорционален квадрату напряжения, то для момента прямой последовательности М=CU²; M/1/=CU/1/²=CU/н/², где С – момент машины.

Аналогично, момент обратной последовательности: M/2/=CU/2/²=C*(K/2U/*Uн)².

Тогда результирующий момент: М=M1-M2=C*U²н*(1-K/2U/²), т.е. влияние на момент незначительно и им обычно пренебрегают.

Более существенно второе влияние, т.к. при несимметрии получает большую нагрузку фаза с наибольшим напряжением, а две другие фазы оказываются недогруженными.

P=Ua*Ia*cosj/a/+Ub*Ib*cosj/b/+Uc*Ic*cosj/c/, в отличие от симметричного, когда P=3Uф*Iф*cosj/ф/. Суммарная мощность двигателя снижается с увеличением несимметрии.

Для оценки степени снижения мощности двигателя используется несколько подходов:

1)Наиболее простой – по Бергеру. Считается, что токи прямой и обратной последовательности совпадают по направлению Iн=I/1/+I/2/, но I2=U2/z2=[K/2U/*Uн]/z2.

Ток к.з. Iк=Uном/z2; I/1/=Iном-K/2U/*Iк=Iном(1-K/2U/*Iк/Iном) = Iном(1-K/2U/*k), где k=Iк/Iном – кратность пускового тока. Соответственно, ном мощность пропорциональна ном току P/нагр.доп/=Рн/[1+K/2U/*k].

2)По Лебедеву: P/нагр.доп/=Рн/√[1+K/2U/*k];

3)По Каменскому: Р/нагр.доп/=Рн*√[1-K/2U/²*k²]/[1+K/2U/²*k²], {т.е. при 20% несимметрии доп нагрузка на двигатель =0} – самый предпочтительный.

Несимметрия напряжения и её влияние на работу многофазных выпрямителей и осветительную нагрузку.

На работу многофазного выпрямителя отрицательно влияет несимметрия наприжений. Прежде всего страдает мощность; искажается форма – появляется несинусоидальность. При её разложении появляются чётные гармоники, которые распространяются во всю энергосистему, нанося ущерб потребителям.

ОДНОФАЗНЫЕ потребители, которые подключены к фазе с большим напряжением будут испытывать перенапряжение, т.е. потребители, которые оказались на фазах с меньшим напряжением будут испытывать отрицательное воздействие.

Коэффициенты несимметрии напряжения по обратной и нулевой последовательностям.

Для оценки несимметрии вводятся 2 коэффициента:

1)K/2U/ - коэффициент несимметрии по обратной последовательности.

K/2U/=[U/2(1)/]/[U/1(1)/]*100, где U/1(1)/ - напряжение прямой последовательности по основной частоте; U/2(1)/ - напряжение обратной последовательности по основной частоте.

Часто на практике вместо U/1(1)/ используется Uном: K/2U/=[U/2(1)/]/Uном*100. Разрешается даже вместо U/2(1)/ использовать просто U2 – напряжение обратной последовательности: K/2U/=U2/Uном*100. Разрешается даже рассчитывать по упрощённой формуле: U/2(1)/=0,62*(Uмфнб-Uмфнм), где Uмфнб и Uмфнм – междуфазные напряжения наибольшее и наименьшее, соответственно.

При измерении K/2U/ вычисляется как K/2U/=√([(i=1ΣN)K/2Ui/²]/N), 3сек, N=9.

Нормируется K/2U/ для 2-х режимов: 1)нормируемого – 2-3%; 2)наибольшего – 4%.

2)K/0U/ - коэффициент несимметрии по нулевой последовательности.

K/0U/=[U/0(1)/]/[U/1(1)/]*100=[U/0(1)/]/Uном*100=U0/Uном*100;

U/0(1)/=0,62(Uфнб-Uфнм), K/0U/=√([(i=1ΣN)K/0Ui/²]/N), 3сек, N=9.

Нормально допустимо 2%; Предельно допустимо 4%.

О нулевой последовательности имеет смысл говорить только при 4-х проводной сети.

Несимметрия токов на тяговых подстанциях переменного тока.

∆θ=60°; откр.∆θ=-60°; скотт θ=90°.

u/1/=Uм*sinωt; i/1/=Iм*sin(ωt-j); По аналогии с напряжением для токов тоже можно ввести коэффициент несимметрии по обратной последовательности: K/2I/=[I/2(1)/]/[I/1(1)/]=[3Uн*I/2(1)/]/[3Uн*I/1(1)/] = P2/P1. P=[Uм*Iм]/2*[cosφ-cos(2ωt-j)]; P=U*I*cosj - I*I*cos(2ωt-j). Для симметричной системы: P=U*I*cosj.

Чтобы получить K/2I/, используется теорема cos, по которой: I/1(1)/=√[Iл²+Iп²+2Iл*Iп*cos(jл-jп)], I/2(1)/=√[Iл²+Iп²+2Iл*Iп*cos(2ωt+jп-jл)]; K/2I/=√([Iл²+Iп²+2Iл*Iп*cos(2θ+jп-jл)]/[Iл²+Iп²+2Iл*Iп*cos(jл-jп)]). Вводят b=Iп/Iл>1.

К/2I/=√([1+b²+2bcos(2θ+jп-jл)]/[1+b²+2b*cos(jл-jп), обычно исследуется при jл=jп, тогда можно получить: K/2I/=√[1+b²+2b*cos(2θ)]/[1+b],

θ=60°-∆ или -60°-откр∆: K/2I/=√[1+b²-b]/[1+b]; θ=90°: K/2I/=[1-b]/[1+b].

Меры для ограничения несимметрии: 1)Применение фильтрсимметрирующих устройств; 2)Применение специальных схем симметрирования; 3)Применение симметричных потребителей; 4)Компенсирующие устройства.

Фильтры: 1)снижают уровень гармоник; 2)симметрируют напряжение по плечам питания.

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 410; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!