Сравнить энергоэффективности электрических машин на частотах 50 и 60ГЦ

Первоначально конструктивный коэффициент задается в диапазоне с1=1.02-1.05 для предварительного расчета параметров схемы замещения. После расчета индуктивностей, входящих в уравнение 3 необходимо сравнить полученное значение с первоначально выбранным и уточнить расчет. Обычно за две, три итерации удается достичь совпадение принятого и рассчитанного конструктивного коэффициента.4) Коэффициент вязкого трения .В уравнении 4 механические потери определяются следующим образом. Задается изменение в диапазоне от 0.01 до 0.1 от мощности номинальной и для выбранного двигателя строится зависимость I1 от по формулеИстинное значение определяется графически при I1=IH.5) Сопротивление статора.6) Сопротивление ротора ,где -отношение тока короткого замыкания к номинальному току .7) Индуктивность статора и ротора. 8) Индуктивность рассеяния статора и ротора. 9) Взаимоиндукция Схема исследования представлена на рисунке 3.1. Рис. 3.1 Схема экспериментаВ результате расчета параметров асинхронного двигателя по формулам 1-9, они были занесены в математическую модель электродвигателя. Пример перечня параметров для двигателя в 0,75 кВт и их значения представлены на рисунке 3.2. В ходе проведения эксперимента варьировалась мощность двигателя от 0,75кВт до 150 кВт. При этом изменялась и частота источников напряжения. При этом амплитуда напряжения всегда оставалась равной 380 В. В результате, с помощью блока 3-phaseActiveandReactivePowerбыла измерена мощность P1, подаваемая на двигатель. Рис. 3.2 Параметры асинхронного двигателяС двигателя снимались параметры угловой скорости(rotorspeed) и электромагнитного момента (electromagnetictorque). В результате перемножения данных величин была найдена мощность на выходе асинхронного двигателя (P2=M·w). Отношение мощностей, вычисляемое по формуле:позволяет получить величину КПД. В итоге, параметры КПД асинхронного двигателя при различных частотах были занесены в таблицу 3.1. На основании полученных данных построен график зависимости КПД асинхронного двигателя при различных частотах от мощности электродвигателя (рисунок 3.2). Таблица 3.1 - Результаты эксперимента Рн, кВтКПД, % 50 ГцКПД, %60 Гц0,7572,1771,17578,51,577,2812,279,781,53,781,584,55,583,1867,584,787,5118687,51587,688,52289,389,53089,990,23790,791,54591,291,75591,792,47592,1939092,793110939315093,394,1Рис. 3.2 – График зависимости КПД от мощности асинхронного двигателяЗаключениеВ ходе выполнения данного реферата были рассмотрены основные понятия, характерные для энергоэффективности. Представлены различные классы энергоэффективности. Приведены таблицы сравнительного анализа КПД асинхронных двигателей при работе на частотах в 50Гц и 60 Гц. Проведено экспериментальное исследование, согласно которому КПД рассчитанного асинхронного двигателя при 60 Гц выше, нежели при 50 Гц, но полностью соответствует теоретическим выкладкам. Список использованных источниковКлючев, В.И. Теория электропривода учебник для вузов / В.И. Ключев. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1998. – 704 с.Горев, А.А. Переходные процессы синхронной машины / А.А. Горев. – М.: Госэнергоиздат, 1950. – 290 с. Вольдек, А.И. Электрические машины / А.И. Вольдек. – М.: Энергия, 1978. – 311 с. http://expertoza.com/2014/05/energy-efficiency/МЭК 60034-30:2008 «Машины электрические вращающиеся. Часть Классы КПД односкоростных трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором (код IE)» (IEC 60034-30:2008 «Rotating electrical machines - Part 30: Efficiency classes of single-speed, three-phase, cage-induction motors (IE-code).ГОСТ Р 52776-2007 (МЭК 60034-1:2004) Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и характеристикиГОСТ Р МЭК 60034-2-1-2009 Машины электрические вращающиеся. Часть 2-1. Стандартные методы определения потерь и коэффициента полезного действия вращающихся электрических машин (за исключением машин для подвижного состава)ГОСТ Р МЭК/ТС 60034-17-2009 Машины электрические вращающиеся. Часть 17. Руководство по применению асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором при питании от преобразователейГОСТ 20459-87 Машины электрические вращающиеся. Методы охлаждения. ОбозначенияГОСТ 27471-87 Машины электрические вращающиеся. Термины и определения Климов, В.П., Способы подавления гармоник в системах электропитания / В.П. Климов, А.Д. Москалев // Практическая силовая электроника. – 2003. – №6. – С. 18-22. Фокеев, А.Е. Исследование силовых трансформаторов при несинусоидальных режимах: дис.канд.техн.наук.: 05.09.03 / Фокеев Александр Евгеньевич. – Ижевск., 2012. – 147 с. Розанов, Ю. К. Основы силовой электроники / Ю.К. Розанов. – М: Энергоатомиздат, 1992. – 296 с.Бесекерский В.А. Теория систем автоматического управления / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. – Санкт-Петербург: Профессия, 2003. – 752 с.Герман-Галкин С.Г. Проектирование мехатронных систем на ПК. – СПб.:КОРОНА-Век, 2008. – 368с.