Розрахунок режиму пуску синхронного двигуна

Мета роботи - вивчення особливостей прямого пуску синхронних двигунів напругою 6 (10) кВ та використання рівнянь Парка-Горєва для розрахунку режиму пуску на комп’ютері.

ПРОГРАМА РОБОТИ

Використовуючи програму PPSM, розрахувати на комп’ютері процеси розгону і синхронізації синхронного двигуна, параметри і пускова характеристика якого наведені в таблиці 3.1.

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Ознайомитися з інструкцією до програми розрахунку перехідних процесів у синхронних машинах (PPSMW).

2. Відповідно до таблиці 6 і заданого варіанту розрахувати параметри синхронного двигуна, необхідні для його моделювання: активні опори, в.о. (rs; rf; r_1d|S=1; r_1d|S=0); реактивні опори, в.о. (Xs; Xs f; Xs1d|_S=1; Xad).

Розрядний опір кола збудження і напругу збудження прийняти рівними: при розгоні - rp = 10r_f; ; при синхронізації - rp = 0; ном.

Момент опору механізму з вентиляторною характеристикою прийняти: при загальмованому роторі – МС_O = 0.15; при номінальній швидкості - МС = 0.75.

Розрахувати механічну сталу інерції Tj двигуна і механізму, що приводиться в обертання, прийнявши приведений маховий момент агрегату GD_S²= 2GD²дв.

Реактивний опір системи і її ЕРС вважати рівними: Хс = 0.03; Ес = 1.05.

3. Побудувати векторну діаграму синхронного двигуна для режиму номінального навантаження, прийнявши Uдв=Uном; Iдв=Iном, cosj_н = 0.9, і визначити: _q0ном; _fном; I_fxх; i_fб; _fном. _q0ном= ;

_fном= _q0ном; _f(xx)ном= _q0ном; I_{fxх =} i_{f ном / f(xx)ном,} A;

i_fб=I_fxх ; _fном= _f(xx)ном / чи _fном= i_{f ном /} i_fб .

Пункти 1...3 виконує кожен студент при підготовці до лабораторної роботи і пред'являє викладачу перед початком роботи.

4. Увімкнути комп’ютер, увійти в програму PPSMW. Увести параметри двигуна, системи електропостачання, значення розрахункових інтервалів і початкові умови. При уведенні вихідних даних врахувати, що крок розрахунку Н =0.001 с, крок виводу Н1 =0.002 с.

5. Виконати розрахунок першого етапу розгону двигуна, інтегрування виконати в інтервалі від Т =0 до Т1, рівного часу розгону (рекомендується прийняти Т1 = 6 с). Переглянути результати розрахунку і побудувати криві зміни миттєвих значень електромагнітного моменту і ковзання (на одному графіку), струму збудження і струму статора для початкової стадії процесу розгону в інтервалі часу 0...0.5 с. На графіках зміни моменту і струму збудження виділити середній момент і середній струм, а на графіку зміни струму статора - періодичну складову.

6. Переглянути результати розрахунку і визначити момент часу, при якому ковзання стало менше критичного за умовою синхронізації (орієнтовно Sкр 0.05), а для струму збудження почався позитивний напівперіод (тобто знак струму збудження змінився з "-" на "+").

7. Скорегувати інтервал інтегрування, прийнявши Т=0, а Т1 - знайденому моменту часу, при якому виконуються умови синхронізації. Виконати розрахунок. Після його закінчення у вікні діалогу вибрати "Продовжити розрахунок" і "Змінити параметри системи". Увести нові параметри кола збудження (при синхронізації , _f = _fном), а кінцеве значення інтервалу інтегрування T1 збільшити на 2 с. Розрахувати етап синхронізації.

Т а б л и ц я 6 - Параметри синхронних двигунів

Варіант	Тип	Частота обертання, об/хв	Номінальна потужність	Номі- нальна напруга,кВ	h, %	Пускові характеристики	Маховий момент
Двигуна	повна, кВА	актив-на,кВт		In/Iн	Mn/Mн	Mmax/Mн	M0.05/Mн	GD ^2,тм^2
	СТД-630-2					95.8	5.66	2.03	2.08	1.19	0.053
	СТД-800-2					96.0	5.58	2.01	2.07	1.18	0.056
	СТД-1000-2					96.3	6.70	2.41	2.49	1.45	0.060
	СТД-1600-2					96.9	6.79	2.16	2.37	1.6	0.110
	СТД-2000-2					96.9	6.91	2.22	2.45	1.63	0.120
	СТД-2500-2					97.2	6.16	1.75	2.11	1.5	0.230

Варіант	Тип Двигуна	Реактивні опори, в.о.	Сталі часу, с	Збудження
X”d	X’d	Xd	X2	Td0	T’d	T”d	Ta	Ufном,В	Ifном,А
	СТД-630-2	0.143	0.219	1.75	0.174	2.51	0.314	0.039	0.030
	СТД-800-2	0.145	0.233	1.92	0.177	2.62	0.318	0.039	0.031
	СТД-1000-2	0.128	0.211	1.84	0.156	2.81	0.320	0.040	0.032
	СТД-1600-2	0.134	0.211	1.72	0.163	3.05	0.370	0.047	0.040
	СТД-2000-2	0.133	0.220	1.87	0.162	3.20	0.380	0.047	0.042
	СТД-2500-2	0.150	0.236	1.64	0.184	3.66	0.530	0.066	0.056

8. Побудувати криві зміни середнього значення електромагнітного моменту і ковзання (на одному графіку) і періодичної складової струму статора на всій стадії асинхронного розгону до сталого ковзання. Побудувати криві зміни миттєвих значень струму статора, електромагнітного моменту і кута d на етапі синхронізації. Зафіксувати i_sмах, М_эл.мах.

ЗМІСТ ЗВІТУ ПРО РОБОТУ

1. Завдання, вихідні дані.

2. Розрахунок параметрів двигуна, необхідних для моделювання.

3. Векторна діаграма та розрахунки параметрів режиму.

4. Результати аналітичних досліджень і моделювання.

5. Висновки.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Які особливості використання рівнянь Парка-Горєва для розрахунків режимів пуску синхронного двигуна?

2. Як визначається допустимість зниження напруги на виводах двигуна за умовами його розгону при пуску?

3. Як проводиться прямий пуск синхронного двигуна? Які умови синхронізації двигуна при пуску?

4. Як приблизно визначається час розгону двигуна до підсинхронної швидкості?

5. Як визначається допустимий час пуску двигуна за умовами нагріву двигуна та трансформатора?

6. В яких випадках застосовують спеціальні пускові пристрої?

Лабораторна робота № 7

---

Дата добавления: 2015-07-12