Потребляемый двигателем

Электрическая энергия оптового рынка не продается непосредственно потребителю электроэнергии, она продается дефицитным АО-энерго — оптовым покупателям, которые перепродают ее потребителям, рас-

Вторичная обмотка трансформатора по отношению к потребителю электроэнергии является источником, поэтому направление тока во вторичной обмотке (см. 12.1) совпадает с направлением ЭДС ?а в этой обмотке. На основании второго закона Кирхгофа для вторичной цепи трансформатора можно составить уравнение электрического равновесия для этой цепи, записав которое относительно напряжения вторичной обмотки получим уравнение для внешней характеристики трансформатора в векторной форме:

При подключении потребителя электрической энергии к обмоткам якоря синхронного генератора в его цепи возникает ток нагрузки. При этом синхронная машина начинает работать как источник, преобразуя механическую энергию, получаемую от первичного двигателя, в электрическую, отдавая ее в сеть потребителю электроэнергии. При рассмотрении процессов, происходящих при работе, каждую фазу синхронного генератора можно рассматривать как некоторый условный однофазный генератор синусоидального напряжения, к зажимам которого подключена нагрузка, имеющая в общем случае комплексный характер ( 15.3). В рассматриваемом режиме синхронная машина работает в качестве источника, поэтому ЭДС Е и ток нагрузки / совпадают по направлению. При заданных положительных направлениях в еоответствии со вторым законом Кирхгофа уравнение электрического равновесия для схемы ( 15.3) можно записать в комплексной (векторной) форме

Полезная мощность, отдаваемая трансформатором потребителю электроэнергии при номинальной нагрузке (0=1)': Pim» = = 511ПОМсо8ф2 = 50-1 =50 кВт.

Энергия, отданная трансформатором за год потребителю электроэнергии: W2 = />2„о„Г = 50 • 800 = = 40 000 кВт -ч.

10.12. По условиям задачи 10.10 построить внешнюю характеристику 1Лл (/2) трансформатора при работе на активную нагрузку (созф.г= 1) в пределах R» — 0 — оо и определить первичный ток /1 и активную мощность Р, отдаваемую потребителю электроэнергии.

Решение. Активная мощность, отдаваемая автотрансформатором потребителю электроэнергии: Pi ном = Ич ном/2 ном cos ф2 = = 220-4-1 =880 Вт.

Решение. Активная мощность, отдаваемая потребителю электроэнергии: />2 = (/2ном/2С08ф2 = 127- Ы = 127 Вт, так как при активной нагрузке cos ф2 = 1.

10.18. Определить мощность Р2ном, отдаваемую трансформатором потребителю электроэнергии, суммарные потери мощности SA,OM, электрические Рэ\„0* и Р,,2ном и магнитные РМНОм потери в трансформаторе при номинальном режиме работы. Номинальное линейное напряжение его вторичной обмотки 1/2ио« = 400 В, линейный ток нагрузки /2i,OM = 10 А, линейный ток первичной обмотки /иом = 0,2 А, коэффициент мощности cos 92™* = 1, КПД трансформатора т)„0м = 0,95, активные сопротивления первичной обмотки /? = 200 Ом, вторичной /?2 = 0,1 Ом. Потоком рассеяния и током холостого хода пренебрегать. Ответ. />2™» = 4 кВт; ?/>„„„ =

Элементы электрических сетей и потребители электроэнергии защищаются от короткого замыкания с помощью плавких предохранителей и автоматов с максимальной защитой. Электрическая энергия, отпускаемая энергоснабжающей организацией потребителю электроэнергии, оплачивается потребителем в соответствии с действующими одноставочным и двухставочным тарифами на оплату.

B02==-ls = -E-pM = 3- 800= 1440 руб., где d — тарифная ставка оплаты за I кВт заявленной мощности (максимальной НЭ-ГРУЗКИ) В Часы «ПИК» нагрузки энергосистемы за год в энергосистеме Ленэнерго Л=3,6 (табл. 15.7);5 — заявленная (абонированная мощность), т. е. наибольшая получасовая мощность, отпускаемая потребителю электроэнергии в часы суточного макси-

Ток /, потребляемый двигателем параллельного и смешанного возбуждения из сети, определяется по первому закону Кирхгофа:

Номинальным током называют ток, потребляемый двигателем при номинальных значениях нагрузки, частоты и напряжения.

5. Влияние механической нагрузки на ток в якоре. При постоянной частоте вращения якоря развиваемый двигателем вращающий момент Мвр равен моменту сопротивления механической нагрузки на валу двигателя Мс, т. е. Мвр=Л1с. Равенство моментов МВР и Мс, существующее при постоянной частоте вращения якоря, временно нарушится, если нагрузка на валу двигателя будет меняться. Например, при увеличении Мс уменьшается частота вращения и противо-ЭДС. С уменьшением противо-ЭДС увеличивается ток, потребляемый двигателем из сети (формула 53).

7. Влияние механической нагрузки на ток, потребляемый двигателем. С увеличением нагрузки на валу двигателя скорость вращения ротора уменьшается, а скольжение увеличивается. В связи с этим возрастает скорость пересечения витков обмотки ротора вращающимся магнитным полем, а, следовательно, увеличиваются индуктированная в роторе ЭДС ?2s и ток /2s. Так как результирующий магнитный поток Фм, создаваемый током статора и ротора, должен оставаться при этом неизменным, Фм = Ф,4-Ф2=соп51, то возрастание размагничивающего тока ротора /2s вызывает соответственно увеличение тока, потребляемого двигателем из сети. Таким образом, механическая перегрузка двигателя ведет к увеличению тока в обмотке ротора, обмотке статора и питающих двигатель проводах.

1. Общие сведения. 2. Устройство асинхронных двигателей. 3. Вращающееся магнитное поле. 4. Принцип действия асинхронных двигателей. 5. Электродвижущие силы статора и ротора. 6. Сопротивления и ток обмотки ротора. 7. Влияние механической нагрузки на ток, потребляемый двигателем.

С увеличением нагрузки КПД двигателя растет и принимает наибольшее значение при условии, что постоянные потери мощности в электродвигателе (Р„ + Р„ех + + Рдоб) оказываются равными переменным потерям мощности (РЭ1 -+- Рз2) в нем. При дальнейшем росте нагрузки КПД электродвигателя, так же как и у трансформатора, снижается. Ток статора при отсутствии нагрузки равен току холостого хода (/i = /o). При увеличении мощности на валу электродвигателя возрастает и ток 1\, потребляемый двигателем из питающей сети. Увеличение тока происходит приблизительно по линейному закону. Однако при значительном возрастании мощности на валу линейность нарушается и ток начинает возрастать более интенсивно, чем мощность, так как коэффициент мощности двигателя при этом снижается, а электрические потери мощности в обмотках двигателя при больших нагрузках значительно возрастают. Снижение costp и увеличение потерь мощности в двигателе компенсируются увеличением тока вследствие возрастания мощности. Этим же объясняется и характер изменения потребляемой из сети мощности Pi(P2).

Электрическая схема двигателя с параллельным возбуждением показана на 12.19. Обмотка возбуждения, имеющая большое число витков, включается параллельно цепи якоря, и ток, потребляемый двигателем из сети, /=/я+/в. В цепь якоря включается

Начальный пусковой ток, потребляемый двигателем из сети, /с и начальный пусковой момент двигателя :

где / — ток, потребляемый двигателем или отдаваемый генератором.

ток, потребляемый двигателем, определяется моментом на валу:

Наибольшее распространение получили двигатели с параллельным возбуждением. Это, по существу, также двигатели с независимым возбуждением, но питание обмотки возбуждения двигателей производится от того же источника энергии, что и якоря. В том случае, когда сопротивление регулировочного реостата, включаемого в цепь возбуждения, не меняется, постоянным остается ток возбуждения. Поэтому при увеличении нагрузки в широких пределах поток машины остается практически неизменным, немного уменьшаясь за счет усиления реакции якоря. Ток /„, потребляемый двигателем из сети, больше тока в обмотке якоря на значение тока возбуждения: