2 3 2 Характеристики Load
2.3.2. товарните характеристики
Възел е набор натоварването на потребителите на електрическа енергия, свързан с центъра на власт, което предполага източник автобус (гари, подстанции) друго напрежение 0.4; 6; 10 кВ и т. D.
За да извършите изчисления на стабилност на натоварване възли трябва да знаят техните характеристики.
Различните центрове натоварване фокусирани потребителите :. Осветление, мотори, отопление, трансформатори и др могат да споделят всичко тежестта върху мотора и статични. В натоварването на двигателя може да бъде проблем с стабилността на работата, няма такива проблеми в статично натоварване. Въпреки това, статичното натоварване оказва влияние върху процеса на преход и също е необходимо познаването на нейните характеристики.
Разграничаване статични и динамични характеристики на натоварване. Статични характеристики - тази зависимост, изразяващо се в устойчиво състояние условия, с бавни промени в режима. Динамичните характеристики се появяват в преходни процеси, причинени от бързите промени в режима параметри.
При режимите на изчисление и стабилността на електрически системи обикновено използват статични характеристики на натоварване, които се разбират в зависимост от активната и реактивната мощност натоварване на напрежението и честотата на източник на захранване:
Статични характеристики на възел натоварване, могат да получават изчислените или експериментално от Expo. Трудността на определяне на характеристиките чрез изчисления е да се получи достоверна база данни.
В експерименталната определяне на белези на възела да се зареди-nyatsya измеримо напрежение и честота. Р и Q стойности така, записани с помощта на инструменти минути след всяка параметри промяна на режима. Ясно е, че вида на сходство крак на експерименти в реалния свят е доста трудно да се осъществява.
Статичните характеристики на активната мощност на мотора индукция е описано чрез експресия (2.9), статичен реактивна мощност характеристика на индукционен двигател - уравнение (2.11).
Промяна в свойствата когато "обърната" асинхронен двигател е показано на фиг. 2.13.
Статичните характеристики на активната мощност на синхронен двигател е описано от
Статични характеристики на реактивната мощност на синхронен двигател е, описани от
Промяна в качествата на "преобръщане" на синхронен двигател е показано на фигура 2.14.
Фиг. 2.14 показва, че активната мощност на синхронен двигател се поддържа постоянна, докато двигателят не попада извън синхрон с намаляване на напрежението. Този момент се появява, когато максималната мощност на двигателя става равна на механичната Рмах Ro = (напрежение по този начин се нарича критичен). След загубата на съвпадение двигателя на своите активи на стойност капки електроцентрали.
Фиг. 2.14. Промяна на активната и реактивната мощност на синхронния
мотор при смяна на напрежението на клемите
Синхронен двигател, при нормална работа, обикновено произвежда реактивна мощност в мрежата. Ако напрежението падне издаване захранващи първите се увеличава, но след това започва да намалява, минава през нула (фиг. 2.14) и се движи-Тел, отпадна от синхрон консумира реактивна мощност от мрежата.
Характеристики на различни статични натоварвания са представени на фиг. 2.15.
Фиг. 2.15. Характеристики на лампи с нажежаема жичка LF, кондензаторни батерии CB, реактори P напрежение (а) и честотата (б)
Защото товарната единица включва различни електрически приемници, при изчисляване с помощта на сложни товарните характеристики. Такава съставна ха комплекс на характеристика натоварване са показани на Фиг. 2.16.
Фиг. 2.16. Статични характеристики на интегриран натоварване напрежение
Интересното е, че зависимостта на Q = F (U) прилича на същото кривата за индуциране на двигателя. Този факт показва, че в комплекса он-зареждане преобладава асинхронно зареждане.
промяна Мощност, консумирана от товара, за малки промени в напрежението и честотата може да бъде представляван от уравнения на стъпки от:
Стойността на производни, наречен регулиране натоварване ефекти на напрежение и честота. Те описват характеристиките на наклона на товара в режим на заданието.
Заредете регулиране ефекти при бавни промени в напрежение и честота близо до техните номинални стойности съдържа (в относителни единици):
Натрупаните знания на електрически товари позволи да направят математически-механично описание. Както се оказва (ако приемем, постоянна честота мрежа), червата натоварване-мо да бъдат представени по три начина:
- природни статични характеристики (фиг. 2.17 в).
Ако заредите дадена мощност Pnom, Qrated на Номи-налното напрежение Un. импеданс на товара може да бъде изчислена по формулите
Фиг. 2.17. Статични характеристики на комплексен товар при въвеждането му:
и - постоянството на властта използва - устойчивост постоянството,
природни особености по-
Очевидно е, че последният метод на товари представяне произвежда най-точни резултати от изчисленията, като тези характеристики са получени без никакви предположения и отразяват присъщите реакции на стрес да се промени, например zheniya.
2.3.3. Характеристики задейства механизми
Поведение на механизма за система на двигателя в преходно след смущение се определя от взаимодействието на електромагнитния двигател въртящ момент и момента на механизъм резистентност.
устойчивост момент създаден механизъм, обикновено зависи от ъглов на скорост:
к - коефициент на натоварване;
Mnom - номиналния въртящ момент;
γ - експонента характеризиращи механизъм;
Ако самият (без предавки) двигателят задвижва механизма за въртене, механизма и ъгловата скорост на двигателя са равни. В този случай, можем да запишем:
Помислете сега характеристиките на различни плъзгащи се механизми. Когато γ = 0 съпротива момент Mc = kMnom независимо от приплъзване (зависимост и фиг. 2.18). Тези характеристики са механизми като топкови мелници, транспортери, бутални компресори и други.
Когато γ = 1, времето пропорционално резистентност nalen скорост на въртене (приплъзване) единица (крива В на фиг. 2.18). Такъв характер стик е, по-специално, с постоянен ток генератор, работещ при постоянно натоварване.
Фиг. 2.18. Характеристики на различни механизми
Когато γ = 2 момент на резистентност има квадратна зависимост от фиша (във връзка с фиг. 2.18). Тази характеристика се нарича тип фен характеристика, тъй като такава характеристика са вентилатори, вентилатори отработените, центробежни помпи, витлото и др.
2.3.4. Ефект на електрическите режими на системата на режима на натоварване
Качеството на електрическата система се определя от два параметъра: честота на напрежението на системата и във възлите на натоварване. Честота поддържа в системата на дадено ниво, зависи от баланса на активна мощност; нива на напрежение при възлите - Балансът на реактивна мощност. Дисбаланс на активна мощност води до промяна на честотата на реактивен - промяна на напрежението.
Най-често има случаи, когато се дължи на повишението натоварвания намаляват напрежението на възлите. Намаляването на бавен напрежение води до промяна в консумацията на енергия на товарите в съответствие с техните статични характеристики (вж. фиг. 2.17). В околностите на нормален режим на почти всички на товарите да има положителен ефект peguliruyuschy реактивна мощност напрежение, тоест, да се намали консумацията на реактивна мощност, като същевременно намали стреса. Това ви дава възможност да се възстанови баланса на реактивна мощност при ниски пад на напрежението и по този начин стабилността на режима.
Когато двигателите на напрежението индукционни увеличава приплъзване, без да се променя активната мощност. В синхронен позиция варира по отношение на синхронен ротор OCI, ъгъл δ увеличава, активна мощност не се променя. Това продължава, докато напрежението не се превърне в един, в който максималната мощност, разработена от премиера на двигателя става равна на Po товара мощност. В това състояние, двигателите не могат да работят непрекъснато и се казва, че се преобърнат: асинхронен спря пред, синхронни електродвигатели попадат извън синхрон. Напрежението в който отмени двигатели, наречена критична напрежение UCR.
След като двигателите съборят и да започнат да се забавя увеличава реактивната мощност, те се нуждаят от Leniye (отрицателен ефект за регулиране) и напрежението на клемите започва да пада рязко на двигателя, тъй като увеличава спад на напрежението на захранващата мрежа. Ако двигателите са изключени от мрежата, може да е така наречената "напрежение колапс", че е остър, пада на лавина напрежение в автобусите на натоварване. лавина напрежение се получава винаги, когато напрежението падне до 65-70% от номиналната стойност.
Стоп двигател, остава свързан към мрежата, което води до повреждане на изолацията на намотките поради прегряване, както и в спряна моторните намотки Прото кае ток на величина, равна на спусъка.
В двигатели момент са свързани към мрежата чрез верига за превключване апарати (магнитни контактори, прекъсвачи и др.), Ръж кото реагира за увеличаване на ток и изключване на двигателя от мрежата. Ето защо, в реално YC loviyah възникване на лавина напрежението е малко вероятно, но пада на напрежение може да доведе до прекъсване на процеса и по този начин до голяма материални загуби предприятието.
честота на електрическата система се намалява, когато активно дефицит мощност. Ефектът на промяна на честотата на накланяне условия асинхронен двигател-Leu може да бъде проследено чрез зависимости (2.9a):
Като се има предвид зависимостта на индуктивен реактивно съпротивление на честота х = L. Виждаме, че като честотата се увеличава критичните приплъзване кал SKR и максималната мощност Pmax на двигателя. което води до увеличаване на двигателя постоянна операция диапазон (фиг. 2.19).
Фиг. 2.19. Ефектът на промяна на честотата на работа на асинхронни двигатели
Според (2.11), на реактивната мощност, консумирана от индукционен двигател има два компонента:
и силата на намагнитване
Като се има предвид, че P = M. и се предполага, че М = конст, ние получаваме. Тогава, както и.
Това показва, че с намаляване на честотата компонент Qs намалява, и компонент Qμ на. напротив, увеличава (фиг. 2.20).
Фиг. 2.20. Промяна на реактивната мощност, консумирана от асинхронен двигател, и неговата честота състав променящия-управление на мрежата
Съотношението между тези два компонента, така че леко намаление в честотата стабилност натоварване ниво на двигателя се увеличава. Въпреки това, когато значителен спад в честотата на реактивни се увеличава консумацията на мощност, която може да доведе до значително намаляване на напрежението в мрежата и напрежението лавина стимулира развитието.
2.3.5. Практически критерии за стабилност статично натоварване
Практически простият критерий е статичен стабилността на електрическата система е формулирана по-горе: статично стабилен режим на предаване, ако производното на електрическата мощност Р от делта ъгъл е по-голям от нула ().
Статично стабилност на товарният механизъм се определя главно от свойствата на натоварването на двигателя, т.е. свойствата на синхронни и асинхронни двигатели, както и тяхната работа може да бъде компрометирана в резултат на нарушения на нормалната Regis-MA. Статично натоварване (осветление, конвертори, електрически пещи, електрозаваръчни Единична и др.), След отстраняване на смущението обикновено възстановява първоначалната операция. Товарът на двигателя в някои случаи да се възстанови режим изходът-ТА без специални мерки не могат.
съпротивление може да се определи с помощта на вече познатите ни статични характеристики на натоварване.
Статични характеристики натоварване, съдържащи в своите индукционни двигатели състав са показани на Фиг. 2.16. Тя може да се види, че намаляване на реактивната мощност първо се редуцира напрежението, а след това започва да се увеличава. намаляване peaktivnoy власт дължи на спада намагнитизираният настоящите двигатели. В последващото увеличение на консумацията на енергия при спадане на напрежението поради нарастващите двигатели на плъзгането.
Позовавайки се на еквивалентна верига на асинхронен двигател (фиг. 2.9), може да се види, че рязкото увеличение на приплъзване, което се случва, когато двигателят се спира, увеличава съпротивлението, което води до увеличаване на веригата на разсейване на енергия. Точката, в която съответства на обора на двигателя (фиг. 2.13).
Ако товарът се захранва от DC автобус напрежение Е чрез съпротивление линия CVI (фиг. 2.21), след знака на стабилност е нарушенията на съотношението
Фиг. 2.21. подмяна схема при подаване на товара от един източник
Приблизително връзка между U и Е могат да бъдат представени като
Разнообразяване на Е. получаване на:
Следователно, ако имаме или. Поради това уравнение съответства на щанда на двигателя. До момента на разтоварване.
По този начин, интегрирани критерия за устойчивост на натоварване може да бъде формулиран като положителна производно с EMF на захранващото напрежение към възела на натоварване:
Гледан критерий обикновено се използва за изчисляване на съпротивление получаване на енергия от същия източник. Чрез определяне различни стойности на напрежението в товара се определя от характеристиките на статично натоварване на U. и QO рН стойност. След Брой EMF захранващ източник Е и изграждане характеристика E = F (U) (Фиг. 2,22). Минимални характеристики () дава стойността на критичната напрежение UCR комплекс товара.
Фиг. 2.22. Определяне UCR използване критерий
В случаите, когато натоварването комплекс е снабден с множество източници на по-удобни за използване друг критерий за стабилност.
Фиг. 2.23 показва зависимостта на общата реактивна мощност от различни източници QΣG. и общата реактивната мощност, консумирана от QΣN натоварване. напрежението на U. натоварване
2.23. Статични характеристики и натоварване QΣG QΣN генератори
Зависимостта от общия реактивната мощност, консумирана от товара от гумата с напрежението U е обикновен статичен характеристика QH = F (U). Характерно QΣG = F (U) се изчислява при постоянни източници EMF в зависимост от напрежението в товара и при условие, че общата активна захранващия източник се променя в съответствие с активен PΣG мощност натоварване = RΣN. и последният следва напрежението на статична характеристика рН = F (U).
Построена характеристики имат две пресечните точки (точките А и В на фиг. 2.23). В тези точки, баланса на реактивни мощности и в товар възможни в устойчиво състояние режими. Въпреки това, само на мястото, а режимът е стабилен режим в точка Б е нестабилен, че е лесно да се намери, създаване на малки сътресения в начините, съответстващи на тези точки.
Ако ние представляваме връзката е показано на фиг. 2.24, можем да видим, че режимът на постоянна работа, когато нестабилност.
Фиг. 2.24. Определяне UCR използване на критериите за устойчивост
Границата на стабилност е равна, съответстваща на критичната напрежение UCR.
Проверете знанията си
1. Определете асинхронен двигател еквивалентна верига.
2. Обяснете понятието "фиша".
3 показва типична характеристика на силата (момент) на асинхронния двигател от подхлъзване.
4. Запис на стабилна работа на условията на асинхронен двигател.
5. Как момента на асинхронен двигател от стреса?
6. Обяснете понятието "критична напрежение" асинхронен двигател.
7. обясни понятието "преобръщане" на двигателя.
8. Определяне на възела натоварване.
9. Каква е комплекс натоварване?
10. Какво е характеристики при статично натоварване?
11. Обяснете понятието "регулира ефекта натоварване".
12. Що се представят в стабилността на изчисление на натоварването?
13. Довежда типичните характеристики на механизми.
14. Какви механизми има характеристика, която не зависи от фиша?
15. Какви механизми има отговор фен?
16. Кои фактори определят от напрежението на възел за зареждане?
17. Кои фактори определят честотата на електроенергийната система?
18. Как се променя честотата в работата на асинхронни двигатели?
19. Дайте статично критериите за устойчивост натоварване се захранва от един източник.
20. Дайте статично критериите за устойчивост натоварване се захранва от различни източници.