2 3 2 Caracteristici Load
2.3.2. caracteristicile de sarcină
Nodul este sarcina set de consumatori de energie electrică conectat la centrul de putere, ceea ce implică un autobuz sursă (stații, substații) diferite de tensiune 0,4; 6; 10 kV și t. D.
Pentru a efectua calcule de stabilitate a nodurilor de sarcină trebuie să știe caracteristicile lor.
Diferitele centre de încărcare concentrat consumatorilor :. de iluminat, motoare, încălzire, transformatoare, etc pot partaja toate sarcina pe motor și statice. În sarcina motorului poate fi probleme cu stabilitatea lucrării, nu există astfel de probleme în sarcină statică. Cu toate acestea, sarcina statică are un impact asupra procesului de tranziție și este de asemenea necesară cunoașterea caracteristicilor sale.
Distinge caracteristicile statice și dinamice de sarcină. Caracteristici statice - această dependență, manifestată în condiții stabile, cu modificări lente ale regimului. Caracteristicile dinamice apar în fenomene tranzitorii cauzate de parametrii rapide schimbă modul.
Pentru modurile de calcul și stabilitatea sistemelor electrice folosesc în mod obișnuit caracteristicile de sarcină statică, care sunt înțeleși în funcție de sarcina de putere activă și reactivă pe tensiunea și frecvența sursei de alimentare:
Caracteristicile statice ale nodului de sarcină poate primi calculat sau experimental de Expo. Dificultatea de a determina caracteristicile de calcul este de a obține un date de referință fiabile.
La determinarea experimentală a caracteristicilor din nod ar trebui să încarce-nyatsya tensiune măsurabilă și frecvență. Valorile P și Q, astfel înregistrate cu ajutorul instrumentelor minut după fiecare parametri de schimbare a modului. Este clar că tipul similaritate-picior de experimente în lumea reală este destul de dificil de realizat.
Caracteristicile statice ale puterii active a motorului de inducție este descrisă prin expresia (2.9), statică caracteristică de putere reactivă a unui motor de inducție - ecuația (2.11).
Modificarea proprietăților atunci când motorul de inducție „inversat“ prezentat în Fig. 2.13.
Caracteristicile statice ale puterii active a motorului sincron este descrisă de
Caracteristicile statice ale puterii reactive a motorului sincron este descrisă de
Modificarea proprietăților la „răsturnare“ a motorului sincron este prezentat în figura 2.14.
Fig. 2.14 arată că puterea activă a motorului sincron este menținută constantă, atâta timp cât motorul nu cad din sincronism cu o scădere a tensiunii. Acest moment se produce atunci când puterea maximă a motorului devine egală cu mecanică RMAH Ro = (tensiune, astfel numită critică). După pierderea motorului de potrivire a stropii de putere evaluate cu active.
Fig. 2.14. Schimbarea de putere activă și reactivă a sincron
cu motor la schimbarea tensiunii la bornele sale
motor sincron, în timpul funcționării normale, în mod tipic produce putere reactivă în rețea. În cazul în care tensiunea scade emiterea de putere crește în primul rând, dar apoi începe să scadă, trece prin zero (fig. 2.14), și se deplasează-Tel, a renuntat la sincronism, consumă putere reactivă din rețea.
Caracteristicile diferitelor încărcări statice sunt prezentate în Fig. 2.15.
Fig. 2.15. Caracteristici ale lămpilor incandescente LF, baterii de condensatoare CB, reactoare P de tensiune (a) și frecvența (b)
Deoarece unitatea de sarcină include diverse receptoare electrice, în calculul folosind caracteristicile de sarcină complexe. Un astfel de complex ha integrantă a sarcinii caracteristice sunt prezentate în Fig. 2.16.
Fig. 2.16. Caracteristicile statice ale unei tensiuni de încărcare integrat
Interesant, dependența Q = f (U) seamănă cu aceeași curbă pentru motor cu inducție. Acest fapt indică faptul că, în complex, pe-Bootare predomină sarcină asincron.
Schimbarea puterii, consumată de sarcină, pentru mici modificări în tensiune și frecvență pot fi reprezentate prin ecuații în trepte de:
Valoarea derivatelor, numită reglarea efectelor de încărcare de tensiune și frecvență. Ele descriu caracteristicile pantei sarcinii în modul punctul de setare.
Load efecte la schimbări lente ale tensiunii și frecvenței apropiate de valorile lor nominale de reglare cuprind (în unități relative):
Cunoștințele acumulate de sarcini electrice permit să-și facă descrierea matematică-mecanică. După cum se dovedește (presupunând că frecvența rețelei de alimentare constantă), intestin de încărcare-mo fi reprezentat în trei moduri:
- caracteristici naturale statice (Fig. 2.17 in).
Dacă încărcați un anumit rating de putere Pnom, Qrated la tensiune-Nomi țional Un. impedanța de sarcină poate fi calculată prin formulele
Fig. 2.17. Caracteristicile statice ale unei sarcini complexe la introducerea sa:
și - constanța puterii utilizate - constanta de rezistență,
caracteristici naturale în-
Evident, această ultimă metodă de sarcini de prezentare produce cele mai precise rezultate ale calculelor, deoarece aceste caracteristici sunt obținute fără ipoteze și reflectă reacțiile de stres inerente de a schimba, de exemplu, zheniya.
2.3.3. Caracteristici acționat mecanisme
Comportamentul mecanismului motorului sistemului în tranzitorie după perturbație este determinată de interacțiunea cuplului motorului electromagnetic și momentul mecanismului de rezistență.
moment de rezistență creat mecanism, depinde in general de vitezei unghiulare:
k - factorul de încărcare;
Mnom - evaluat de cuplu;
γ - exponent caracterizarea mecanismului;
Dacă motorul în sine (fără unelte) antrenează mecanismul de rotație, mecanismul și viteza unghiulară a motorului sunt egale. În acest caz, putem scrie:
Luați în considerare acum caracteristicile diferitelor mecanisme de alunecare. Când γ = 0 momentul rezistent la Mc = kMnom independent de alunecare (dependență și Fig. 2.18). Aceste caracteristici au mecanisme, cum ar fi morile cu bile, transportatorii, compresoare cu piston și altele.
Când γ = 1, rezistența nalen unitatea de timp proporțională vitezei de rotație (alunecare) (curba b din fig. 2.18). Un astfel Stick caracter are, în special, generator de curent continuu care funcționează la o sarcină constantă.
Fig. 2.18. Caracteristici ale diferitelor mecanisme
Când γ = 2 moment de rezistență are o dependență pătratică pe talonul (în raport cu fig. 2.18). Această caracteristică se numește de tip evantai caracteristic, deoarece o astfel de caracteristică sunt ventilatoare, ventilatoare de evacuare, pompe centrifuge, arbori și altele.
2.3.4. Efectul modurilor de sistem electrice ale modului de încărcare
Calitatea sistemului electric este determinată de doi parametri: frecvența tensiunii de sistem și în nodurile de sarcină. Frecvența susținută în sistem la un anumit nivel, depinde de echilibrul de putere activă; nivelurile de tensiune de la nodurile - echilibrul de putere reactivă. Dezechilibrul de putere activă conduce la o schimbare de frecvență a reactiva - o schimbare de tensiune.
Cel mai adesea, există cazuri în care, datorită sarcinilor crescute tensiune redusă la nodurile. Reducerea lentă de tensiune determină o modificare a consumului de energie a sarcinilor, în conformitate cu caracteristicile lor statice (vezi. Fig. 2.17). În imediata apropiere modul normal de aproape toate sarcinile au un efect peguliruyuschy de tensiune de putere reactivă pozitivă, adică, reduce consumul de putere reactivă în timp ce reducerea stresului. Acest lucru vă permite să restabilească echilibrul de putere reactivă la picături de joasă tensiune și, astfel, stabilitatea regimului.
Atunci când motoarele de inducție de tensiune crește de alunecare, fără a schimba puterea activă. La poziția sincronă variază în raport cu OCI rotor sincron, unghi δ crește, puterea activă nu este schimbat. Acest lucru va continua atâta timp cât tensiunea nu devine una în care puterea maximă dezvoltată de Pm motorului devine egal cu Po putere de sarcină. În această stare, motoarele nu pot lucra în mod constant și este declarat a fi răsturnat: asincron a pus frana, motoare sincrone cad din sincronism. Tensiunea la care a invalidat motoarele, numită tensiune critică UCR.
Odată ce motoarele rastoarne și începe să decelereze creșteri de putere reactivă, au nevoie de Leniye (efect de reglare negativ), iar tensiunea la borne începe să scadă brusc motorului, deoarece crește scăderea tensiunii de rețea. În cazul în care motoarele sunt deconectate de la rețea, acesta poate fi așa-numitul „colaps de tensiune“, care este ascuțit, căderea de tensiune avalanșă la colectoarele de sarcină. Tensiunea avalanșă apare de obicei atunci când tensiunea scade la 65-70% din valoarea nominală.
Oprirea motorului, rămânând conectat la rețea, având ca rezultat deteriorarea izolației înfășurărilor datorate supraîncălzirii, ca într-un înfășurările motorului oprite Proto căiește curent de mărime egală cu trăgaci.
La motoarele de moment sunt conectate la rețeaua de alimentare prin intermediul aparatelor de comutare de circuit (contactori magnetici, disjunctoare și colab.), Rye Koto reacționează pentru a crește curentul și oprit motoarele din rețea. Prin urmare, în apariția real yc loviyah a tensiunii de avalanșă este puțin probabil, dar căderea de tensiune poate duce la întreruperea procesului și, prin urmare, la întreprinderi mari pierderi materiale.
frecvența sistemului electric este redus Când un deficit de putere activă. Efectul schimbării frecvenței asupra rabatabilă condițiilor de inducție MOTOR-Leu poate fi urmărită prin dependențe (2.9a):
Având în vedere dependența reactanța inductivă a frecvenței x = L. Vedem că pe măsură ce crește frecvența SkR critice-alunecare cal și puterea maximă Pmax a motorului. ceea ce conduce la o creștere a motorului intervalul funcționare constantă (fig. 2.19).
Fig. 2.19. Efectul schimbării frecvenței asupra funcționării motoarelor asincrone
Conform (2.11), puterea reactivă consumată de un motor cu inducție are două componente:
și puterea de magnetizare
Dat fiind faptul că P = M. și presupunând că M = const, obținem. Apoi, și.
Acest lucru arată că, cu o reducere a Qs componente de frecventa scade, iar componenta Qμ. dimpotrivă, crește (fig. 2.20).
Fig. 2.20. Schimbarea puterii reactive consumate de motorul de inducție, și frecvența de rețea de schimbare a compoziției-guvernare
Raportul dintre aceste două componente astfel încât o ușoară scădere a frecvenței de stabilitate sarcina crește nivelul motorului. Cu toate acestea, atunci când o scădere semnificativă a frecvenței reactive crește consumul de energie, ceea ce poate duce la o reducere semnificativă a tensiunii de alimentare și tensiunea de avalanșă stimula dezvoltarea.
2.3.5. Criterii practice pentru stabilitatea statică a sarcinii
Criteriul simplu practic este stabilitatea statică a sistemului electric a fost formulat mai sus: modul de transmisie stabile static, în cazul în care derivatul de energie electrică P de ö unghi este mai mare decât zero ().
Stabilitatea statică a ansamblului de încărcare este determinată în primul rând de proprietățile sarcina motorului, adică proprietățile motoarelor sincrone și asincrone, așa cum este activitatea lor poate fi compromisă ca urmare a unor perturbații ale normale Regis-MA. sarcină statică (iluminare, convertizoare, cuptoare electrice, electri Single et al.), După eliminarea perturbațiilor, de obicei, restabilește operația inițială. sarcina motorului, în unele cazuri, pentru a restabili modul său rezultat-TION fără măsuri speciale nu pot.
rezistența de sarcină poate fi estimată prin utilizarea deja cunoscute pentru a ne caracteristicile de sarcină statică.
Caracteristicile de sarcină statică, conținând în motoarele sale inducție compoziție sunt prezentate în Fig. 2.16. Se poate observa că reducerea puterii reactive este tensiune redusă mai întâi, și apoi începe să crească. Reducerea puterii peaktivnoy datorită scăderii motoarelor de curent de magnetizare. Creșterea ulterioară a consumului de energie atunci când tensiunea scade datorită creșterii motoarelor de alunecare.
Referindu-se la circuitul echivalent al motorului de inducție (fig. 2.9), se poate observa că creșterea bruscă a alunecare, care apare atunci când motorul este oprit, rezistența crește, ceea ce duce la o creștere în circuitul de alimentare de împrăștiere. Punctul în care, corespunde iesle motorului (fig. 2.13).
Dacă sarcina este alimentat de tensiune DC bus E prin rezistența liniei CVI (Fig. 2.21), atunci semnul stabilității este încălcările raportului
Fig. 2.21. schema de înlocuire atunci când alimentarea sarcinii de la o singură sursă
Aproximativ relația dintre U și E pot fi reprezentate
Diferențierea E. obține:
Prin urmare, dacă avem sau. Prin urmare, ecuația corespunde iesle motorului. Până în momentul de răsturnare.
Astfel, criteriul de rezistență de sarcină integrată poate fi formulată ca un derivat pozitiv al EMF tensiunii de alimentare la nodul de sarcină:
Criteriul vizualizat frecvent utilizate pentru calculul rezistenței la sarcină primește energie de la aceeași sursă. Prin specificarea diferite valori ale tensiunii pe sarcină este determinată de caracteristicile de sarcină statică U. și QO valoarea pH-ului. Apoi, numărat sursa de energie EMF E și de a construi caracteristica E = f (U) (fig. 2.22). Caracteristici minime () dă valoarea tensiunii critice UCR sarcină complexă.
Fig. 2.22. Determinarea UCR folosind criterii
În cazurile în care sarcina complexă este alimentată de mai multe surse mai convenabil de a folosi un alt criteriu de stabilitate.
Fig. 2.23 prezintă dependența puterii reactive totale generate de diferite surse QΣG. și puterea reactivă totală consumată de QΣN de sarcină. tensiunea pe U. sarcină
2.23. Caracteristici statice și generatoare de sarcină QΣN QΣG
Dependența puterii reactive totală consumată de sarcina anvelopei cu tensiunea U este un obișnuit statică caracteristică QH = f (U). Caracteristica QΣG = f (U) este calculat la surse CEM constante în funcție de tensiunea la bornele sarcinii și cu condiția ca sursa de putere activă totală este modificată în conformitate cu un PΣG activ putere de încărcare = RΣN. iar acesta din urmă urmează tensiunea statică caracteristic pH = f (U).
Caracteristici construite au două puncte de intersecție (punctele a și b în Fig. 2.23). La aceste puncte, echilibrul surselor de putere reactivă și sarcini moduri posibile de la starea de echilibru. Cu toate acestea, numai la punct, iar regimul este modul stabil la punctul B este instabil, este ușor de găsit, creând un mic perturbatii în modurile corespunzătoare acestor puncte.
Dacă reprezentăm relația prezentată în Fig. 2,24, putem vedea că modul de funcționare constantă, atunci când instabilitatea.
Fig. 2,24. Determinarea UCR utilizând criterii de durabilitate
Limita de stabilitate este egală, care corespunde tensiunii critice UCR.
Testați-vă cunoștințele
1. Setați circuitul echivalent motor cu inducție.
2. Explicați termenul de „alunecare“.
3 prezintă o caracteristică tipică a puterii (momentul) motorului asincron prin alunecarea.
4. Înregistrați funcționarea stabilă a condițiilor motor de inducție.
5. Cum timpul cu motor de inducție de la stres?
6. Explicați termenul de „tensiune critică“ motor de inducție.
7. explica termenul de „răsturnare“ a motorului.
8. Definiți nodul de sarcină.
9. Care este sarcina complexa?
10. Care este caracteristicile statice de sarcină?
11. Explicați termenul „reglementează efectul de sarcină“.
12. După cum este prezentat în stabilitatea sarcinii de calcul?
13. Adu caracteristicile tipice ale mecanismelor.
14. Ce mecanisme are caracteristica care nu depinde de biletul?
15. Ce mecanisme are răspunsul ventilator?
16. Care sunt factorii care determină prin tensiunea la nodul de sarcină?
17. Care sunt factorii care determină frecvența sistemului de alimentare?
18. Cum se schimbă frecvența în funcționarea motoarelor de inducție?
19. Da-statică criterii de stabilitate sarcina este alimentat de la o singură sursă.
20. Dați sarcină statică criteriile de stabilitate este alimentat de mai multe surse.