16. Пример расчета зависимости I ( I в * ) приведен на рис. 3.9, в.
17. Мощность первичного двигателя (электромагнитная мощность) равна Р1 = 0,5Рн.
18. Задаем значение Iв* (рис. 3.8) по данным примера: Iв* = 100 %.
19. Величина Е0(Iв*): Е0(Iв*) = E*Uфн/100, В; Е0(Iв*) = 219,4 В.
20. Величина P1: Р1 = 0,5Рн; Р1 = 118750 Вт.
21. Расчет I(Iв*): по (3) I(Iв*) = 181,67 А.
22. Результаты расчета сводятся в таблицу 3.15. U-образные характеристики синхронного генератора для трех значений активной мощности генератора приводятся на рис. 3.9, в.
23. Определение токов выпадания из синхронизма.
24. Условие выпадания из синхронизации: Q = 90o.
25. Из (2) следует, что при выпадании из синхронизации значение Е0кр рассчитывается по соотношению: Е0кр = Р X С/3Uнл . (4)
26. При P1 = 0 по (4): Е0кр1 = 0.
27. Примерное значение I1*, % по данным рис. 3.8: I1* » -3 %.
28. Примерное значение тока I1, А по характеристике (рис. 3.9, в):×
I1 = 760 А.
29. При P2 = 0,5Рн по (4): Е0кр2 = 51 В.
30. Примерное значение I2*, % по данным рис. 3.8: I1* = 13 %.
31. Примерное значение тока I2, А по характеристике (рис. 3.9, в):
I2 = 765 А.
32. При P3 = Рн по (4): Е0кр2 = 102 В.
33. Примерное значение I3*, % по данным рис. 3.8: I3* = 35 %.
34. Примерное значение тока I3, А по характеристике (рис. 3.9, б):
I3 = 770 А.
35. На U-образной характеристике отмечаются линии (геометрическое место точек), для которых справедливо условие Q = 90o и cosj = 1. Отмечаются области недовозбуждения (j < 0) и перевозбуждения (j > 0) генератора (рис. 3.9, в).
Рис. 3.9. Упрощенная схема замещения (а), векторная диаграмма токов и напряжений (б), U-образные характеристики (в) синхронного генератора к задаче № 3.10
Таблица 3.15
Сводная таблица для расчета U-образных характеристик синхронного генератора
P, кВт | I*в, % | 0 | 40 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | 180 | 200 |
E*, % | 5 | 52 | 87 | 100 | 112 | 124 | 133 | 142 | 150 | |
Е0, В | 11 | 114 | 191,8 | 219 | 246 | 272 | 292 | 312 | 329 | |
P = 0 | I, A | 736 | 372 | 101 | 0 | 93 | 186 | 256 | 326 | 388 |
P =0,5 P н = 118,75 кВт | I, A | - | 452 | 219 | 182 | 195 | 247 | 300 | 359 | 414 |
P = P н = 237,5 кВт | I,A | - | 696 | 415 | 371 | 361 | 378 | 408 | 447 | 489 |
Задача № 3.11
Параметры отдельных устройств электропривода приведены в таблице 3.16. Произвести расчет мощности Р (кВт) электродвигателей типовых установок: насоса, вентилятора, компрессора работающих в продолжительном режиме с постоянной нагрузкой, в соответствии с вариантом, представленным в таблицах 3.16.
При расчете мощности учитываются коэффициенты: kз - коэффициент запаса, равный 1,1- 1,6; hп - КПД передачи (при непосредственном соединении насоса с двигателем hп = 1; для клиноременной передачи hп = 0,92… 0,94; для плоскоременной - hп = 0,87…0,9.
Мощность электропривода насоса оценивается по соотношению:
Р = kзQgH/(1000hнасhп), кВт, (1)
где Q – производительность насоса, м3/с; H − напор, создаваемый насосом, м. вод. ст.; g = rg; g - удельный вес, Н/м3, r - плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3, g – ускорение свободного падения; hнас – КПД насоса определяется в каталогах hнас = 0,3…0,6.
Мощность электропривода вентилятора оценивается по соотношению: Р = kзQH/(1000hвhп), кВт, (2)
где Q – производительность насоса, м3/с; H - давление, создаваемое насосом, Па; hв – КПД определяется в каталогах: для осевых вентиляторов hв = 0,5…0,85, для центробежных hв = 0,4…0,7.
Таблица 3.16
Задание к задаче № 3.11
Параме- тры | Последняя цифра номера зачетки | Пример | |||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
Параметры привода насоса | |||||||||||
Q, м3/с | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | 1 |
g, кН/м3 | 9,8 | 10 | 11 | 9,5 | 9,4 | 10 | 9,7 | 9,6 | 9,9 | 10 | 9,5 |
Н, м.вод.ст | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 20 |
hнас | 0,55 | 0,6 | 0,65 | 0,7 | 0,65 | 0,6 | 0,55 | 0,45 | 0,5 | 0,55 | 0,58 |
Параметры привода вентилятора |
| ||||||||||
Q, м3/с | 2,5 | 2 | 2,2 | 2,4 | 2,5 | 2,6 | 2,7 | 2,8 | 2,9 | 3 | 3 |
H, Па | 1080 | 1000 | 1200 | 1300 | 1100 | 1200 | 950 | 1100 | 950 | 1200 | 1090 |
hв | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,75 | 0,8 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,56 |
Параметры привода компрессора |
| ||||||||||
Q, м3/мин | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 12 | 11 | 10 | 8 | 9 | 10 |
hк | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,75 | 0,8 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,56 |
Н, МПа | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 0,5 | 1,0 |
Предпоследняя цифра номера зачетки | |||||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
kз | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,2 |
hп | 0,92 | 0,87 | 0,9 | 0,4 | 0,5 | 0,7 | 0,9 | 0,91 | 1 | 0,5 | 1 |
Мощность электропривода компрессора оценивается по соотношению: Р = kзQ В/(1000hкhп), кВт, (3)
где Q – производительность насоса, м3/с; H- давление, создаваемое насосом, Па; hк – КПД определяется в каталогах: hк = 0,6…0,8; В - работа, Дж/м3, затрачиваемая на сжатие 1 м3 до заданных рабочих давлений Н, МПа (рис. 3.10).
Рис. 3.10. Зависимость работы В на сжатие 1 м3 воздуха от конечного давления Н
Для условий задачи, соответствующей номеру варианта, выполнить следующие этапы расчета.