Кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода

Сначала рассмотрим к.п.д. и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода. К.п.д. нерегулируемого электропривода представляет собой отношение мощности Рр.0 на рабочем органе машины к мощности Р1, потребляемой из сети:

кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru где кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru (6.54) кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru

hn, hд – соответственно к.п.д. механической передачи и к.п.д. электродвигателя,

Р2 – мощность на валу электродвигателя.

Если принять для рабочего участка естественной механической характеристики, где скорость незначительно изменяется, коэффициент загрузки кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru

то, используя (6.17), к.п.д. электродвигателя можно записать таким образом:

кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru , где кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru ,

Подставив выражение коэффициента А через номинальный к.п.д. hном и коэффициент потерь а в (6.57), получим окончательное выражение для к.п.д. нерегулируемого электродвигателя кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru (6.59)

Из (6.59) видно, что к.п.д. нерегулируемого электродвигателя является сложной функцией коэффициента загрузки Кз. Значение оптимального коэффициента загрузки, при котором к.п.д. достигает максимальной величины, определяем из решения уравнения

кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru , (6.60) т.е. кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru Подставив (6.61) в (6.59), найдем максимум к.п.д. кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru Определим переменные потери мощности при оптимальном коэффициенте загрузки:

кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru ,

кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru следовательно, максимум к.п.д. достигается, когда постоянные потери становятся равными переменным.

При а<1 максимум к.п.д. имеет место при нагрузке, меньше номинальной, а при а>1 – больше номинальной. Если а=1 то максимум к.п.д. соответствует номинальному к.п.д. (рис.6.5).

Обычно электродвигатели длительного режима (s1) проектируют таким образом, чтобы максимум к.п.д. был при коэффициенте загрузки Кз=0,75. этим самым учитывается возможность и наибольшая вероятность работы электродвигателя в режиме s1 с небольшой недогрузкой. С ростом мощности к.п.д. электродвигателя возрастает.

Для электрических двигателей переменного тока важным энергетическим показателем является коэффициент мощности, который при синусоидальных токах и напряжения cosj: кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru ,

где Р1 – потребляемая электродвигателем активная мощность.

Q1 – “потребляемая” реактивная мощность из сети.

Для трехфазного асинхронного двигателя кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru ,(6.65) кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru , (6.66)

где кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru – намагничивающий ток, ток статора и приведенный ток ротора,

кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru – индуктивные сопротивления намагничивающего контура, рассеяния статора и ротора (приведенное).

Реактивную мощность Q1 можно выразить через активную Р1, используя треугольник мощностей: кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru

Для большинства асинхронных двигателей cosjном»0,8¸0,9, что дает

кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru

кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru Характер зависимости cosj от коэффициента загрузки показан на рис.6.6.

Поскольку потери мощности в активных сопротивлениях R источника, линии и приемника определяются полным током I, то при заданной активной мощности Р=Рср эти потери будут равны

кпд и коэффициент мощности нерегулируемого электропривода - student2.ru ,

где Iа – активная составляющая полного тока I,

n – потери при передачи мощности Р постоянным током (Iа=In).

выражение (6.69) показывает, что cosj является энергетической характеристикой, определяющей экономичность потребления активной энергии на переменном токе, с увеличением cosj уменьшаются потери при передаче заданной активной мощности от источника приемнику электроэнергии.

В синхронном двигателе cosj зависит от нагрузки так же, как и в асинхронном.


Наши рекомендации