Токовые перегрузки электродвигателей — ООО «СЗЭМО Электродвигатель»

Токовые перегрузки электродвигателей – основная причина их выхода из строя. Чаще всего они приводят к перегреву изоляции, что ускоряет ее разрушение. На температуру нагрева обмоток движка влияют:

• окружающая среда;
• теплотехнические характеристики мотора (теплопотеря и теплоемкость).

Вырабатываемое двигателем тепло частично расходуется на нагрев обмоток, остаток тепла выделяется во внешнюю среду. При незначительной разнице температур окружающей среды и мотора и большом объеме производимой энергии основную ее часть поглощает обмотка, сталь ротора и статора, корпус агрегата и другие его узлы. Это приводит к ускоренному росту температуры изоляции. Чем больше нагрев – тем больше теплоотдача, поэтому оптимальное соотношение температур устанавливается в момент, когда количество выделяемого тепла примерно равно количеству тепла, поглощаемого внешней средой.

Поскольку требуется достаточно большое время на то, чтобы ротор и статор нагрелись до предельной температуры, повышение тока, превосходящее допустимое значение, приводит к возникновению аварийной ситуации не сразу. Исходя из этого, защита рассчитывается таким образом, чтобы она не реагировала на малейшее превышение тока, а отключала двигатель только в случае опасности скорого износа изоляции.

На нагрев изоляции в большой степени влияют такие параметры, как длительности и величина протекания токов больше номинального значения, зависящие от характера технологических процессов.

Перегрузки электродвигателей могут быть вызваны разными причинами, которые мы рассмотрим ниже.

Перегрузки технологического происхождения

Они обычно вызваны периодически происходящим увеличением момента на валу рабочего устройства (станка, установки), мощность двигателя которого постоянно изменяется. Броски тока провоцируются кратковременными большими моментами сопротивления (они возникают периодически). Так как обмотки двигателя имеют достаточно большую тепловую инерцию, перегрев возникает не сразу, а после неоднократных и длительных перегрузок. Поэтому защита должна включаться не при кратковременных нагрузках, а при опасном нагреве агрегата.

В машинах определенного типа возникают длительные, но сравнительно небольшие нагрузки. При этом происходит постепенный нагрев обмоток движка до близкой к предельно допустимому значению температуры. Поскольку электродвигатель подбирается с запасом по нагреву, такие незначительные превышения показателя тока даже продолжительного действия не приводят к возникновению опасной ситуации. Отключения механизма в этом случае не происходит, так как защита «определяет» перегрузку такого характера как неопасную.

Аварийные перегрузки

Причиной аварийных перегрузок могут быть:

• аварии на питающей линии;
• резкое снижение напряжения;
• заклинивание рабочих узлов агрегата и т.д.

Выбор средства защиты в этих случаях зависит от режима работы асинхронного двигателя. Ниже мы перечислим основные типы аварийных режимов.

Длительный режим работы с постоянной нагрузкой. В этом случае перегрузки возникают при:

• поломках;
• нарушениях технологии эксплуатации;
• заклинивании или заедании узлов рабочего устройства.

При отсутствии этих факторов возможность перегрузки очень низка, так как, покупая электродвигатель, обычно выбирают модель с достаточным запасом мощности, и агрегат работает с недогрузкой (когда ток движка намного ниже номинального значения) большую часть времени.

С постоянной или слабо изменяющейся нагрузкой работают центробежные насосы, вентиляторы, шнековые и ленточные транспортеры и т.д. В этих устройствах нагрев двигателя практически не изменяется при кратковременных изменениях подачи материала. Если же механизм работает с нарушением нормальных условий длительное время, перегрузки могут оказать пагубное влияние на состояние обмоток.

Поломка деталей провоцируется прежде всего механическими перегрузками. Определить, при каких обстоятельствах электродвигатель окажется перегруженным, не представляется возможным, так как характер возникновения поломок такого рода случаен. Например, перегрузка может возникнуть при изменении физико-механических свойств транспортируемых материалов (размер частиц, влажность и т. п.) – когда вследствие этих изменений требуется большая мощность на их перемещение. Двигатель отключается защитой при перегрузках, которые могут вызвать опасный перегрев обмоток.

Главное требование к защите от перегрузок – ее срабатывание только при недопустимых значениях тока и определенной длительности его протекания. Ложные срабатывания (например, при пуске движка) должны быть исключены. Наряду с токовой защитой на агрегат устанавливается защита, действующая в функции температуры обмоток. Независимо от причины нагрева она отключает двигатель, когда температура обмоток достигает опасной величины.

По влиянию длительных превышений тока перегрузки подразделяются на небольшие и большие. Последствия первых проявляются постепенно, но по мере увеличения температуры процесс разрушения изоляции намного ускоряется. При перегреве на 10 градусов срок службы изоляции обмоток сокращается вдвое, но последствия можно обнаружить только после нескольких месяцев эксплуатации. Перегрузки второго типа разрушают изоляцию очень быстро.

Переменный длительный режим работы. Рабочие узлы машин для измельчения и дробления и других подобных устройств создают изменяющуюся в больших пределах нагрузку. При таком режиме перегрузки могут чередоваться с недогрузками и работой вхолостую. Если увеличение тока происходит часто, оно носит накопительный характер, что приводит к разрушению изоляции.

Колебания температуры обмотки практически незаметны, если частота нагрузки высокая, но их амплитуда гораздо больше при низкой частоте нагрузки (сотые доли герца).

Изменение нагрузки моментально влечет за собой изменение температуры обмоток. Из-за разницы теплофизических параметров отдельных частей устройства их нагрев неравномерен, и внутри механизма происходит переток тепла из одних узлов в другие. Температура обмоток статора может расти даже после отключения двигателя за счет тепла, передающегося от ротора. То есть, в этом случае степень нагрева изоляции зависит не только от величины тока, но и от тепловых свойств узлов машины.

Контролировать нагрев электродвигателя достаточно трудно из-за сложности процесса теплообмена, но более или менее точный результат можно получить путем измерения температуры обмотки (но и тут возможна некоторая погрешность).

Повторно-кратковременный режим работы. Он считается самым неблагоприятным для сохранности изоляции обмотки, поскольку кратковременная перегрузка электродвигателя происходит при каждом включении в работу. Защита часто не справляется со своей ролью, так как ее действие основано на измерении тока, а в переходных режимах температура и ток часто не соответствуют друг другу.

Влияние на электродвигатели токовых перегрузок – сложное явление, изучение которого требует основательного подхода и тщательных расчетов.

Мощность двигателя на нагрузке — Энциклопедия по экономике

Модернизация оборудования 210 Момент готовности изделий 46 Мощность двигателя на нагрузке 117  [c.313]

При неполной нагрузке требуются более мощные трансформаторы, а низкое значение косинуса фи вдобавок увеличивает потребную мощность трансформаторов. Способы улучшения косинуса фи разнообразны. Основное мероприятие — это нормальная нагрузка двигателя (перегруппировка машин, замена двигателей на меньшую мощность). Повышают значение косинуса фи переход от группового привода к индивидуальному и установка. специального синхронного компенсатора, статических конденсаторов. Синхронные двигатели по капитальным и эксплуатационным затратам экономичнее статических конденсаторов.  [c.186]

Для всех промышленных потребителей, расходующих электроэнергию на силовые цели, с присоединенной мощностью трансформаторов выше 50 ква или мощностью двигателей выше 50 кет, применяется двухставочный тариф. Он состоит из основной платы,,, взимаемой вне зависимости от количества потребленной энергии за суммарную присоединенную мощность электрооборудования или за установленную по договору максимальную нагрузку, и из дополнительной платы за каждый отпущенный киловатт-час активной энергии, учтенной счетчиком. Двухставочный тариф стимулирует потребителей к максимальной загрузке своих трансформаторов и к замене их меньшими в условиях систематической недогрузки. В его основе лежит себестоимость 1 квт-ч электроэнергии, которая применительно к конденсационной электростанции выражается как  [c.185]

В связи с этим была издана специальная инструкция по замене недогруженных асинхронных двигателей. Согласно указанной инструкции, если средняя нагрузка асинхронных двигателей по мощности не превышает 45% номинальной мощности, то их следует заменять двигателями меньшей мощности. Если средняя нагрузка составляет 70% и выше, то замену на двигатели меньшей мощности производить не следует. Если средняя нагрузка составляет 45—70% номинальной мощности, то должна быть произведена технико-экономическая проверка целесообразности замены на двигатель меньшей мощности.  [c.262]

Мощностью трения двигателя называется разность между его индикаторной и эффективной мощностью, т. е. мощностью, развиваемой газами в цилиндрах двигателя, и мощностью, отдаваемой коленчатым валом трансмиссии. В частном случае, при работе двигателя на холостом ходу, эффективная мощность равна мощности трения. С увеличением частоты вращения коленчатого вала мощность трения резко возрастает, но она довольно мало изменяется при изменении нагрузки, если частота вращения постоянна.  [c.181]

Например, при разработке оборудования для самолетов, космических кораблей и спутников возрастание веса в любом электронном блоке AG3. б может на порядок увеличить вес G всей системы, а следовательно, и ее стоимость z . По приводимым в литературе данным, на каждый килограмм полезной нагрузки может требоваться до AGe = 10 кг веса самолета или AG = 50 кг веса ракеты в основном за счет увеличения мощности двигателя. Соответственно возрастает и стоимость системы z . Поэтому в вариантах оборудования повышенной надежности для самолетов и космических кораблей необходимо учитывать, как скажется возрастание веса аппаратуры на стоимости всей системы.  [c.112]

Мощность, которую двигатель может развивать на нагрузке, подразделяют на нормальную, максимально длительную и максимально кратковременную. Нормальной, или экономической называют ту мощность, при которой агрегат (двигатель, котел) работает с наилучшими экономическими показателями. Максимально длительной называют ту наибольшую мощность, которую агрегат может развивать неопределенно долгое время без существенного износа и перегрева частей, без угрозы аварии. Изготовители энергетического оборудования рассчитывают его на механическую прочность, исходя именно из максимально длительной мощности. Однако, учитывая, что обычная нагрузка двигателей будет ближе к нормальной, конструирование ведется с таким расчетом, чтобы именно при нормальной, а не максимально длительной нагрузке агрегат имел наилучшие технико-экономические показатели. Максимально кратковременной (перегрузочной) называют такую наибольшую мощность для данного двигателя, которую допустимо развивать лишь на очень короткое время, например на 30 мин. Из приведенных определений ясно, что для учета мощности энергетического аппарата в народном хозяйстве следует принимать максимально длительную мощность.  [c.177]

Коэффициент интенсивной нагрузки двигателя — относительная характеристика использования максимально-длительной мощности двигателя, исчисляется делением средней фактической мощности двигателя за данный период на максимально-длительную эффективную мощность двигателя.  [c.503]

Опыт показывает, что при нагрузке двигателя менее 45% его однозначно следует заменить на мотор меньшей мощности. Если нагрузка составляет 45-70%, то для замены потребуется технико-экономическое обоснование. При нагрузке более 70% от номинальной мощности двигателя его замена нецелесообразна. Необходимые капиталовложения зависят от схемы, по которой осуществляется замена более мощных моторов на менее мощные.  [c.560]

Расчеты показывают, что, например, при одинаковой номинальной мощности двигателей 1500 кВт и коэффициенте загрузки 0,86 потери активной мощности непосредственно в асинхронном двигателе примерно на 30% выше, чем в синхронном (при os ф = 1,0). Но если дополнительно учесть потери активной мощности во внешней сети от реактивной нагрузки АД, то суммарные потери оказываются уже на 140% больше, чем у СД. В этом случае при трехсменной работе период окупаемости дополнительных капиталовложений в электропривод с СД получается немногим более одного года (при условии, что стоимость синхронного мотора на 50% больше, чем асинхронного).  [c.563]

Затраты на реализацию функции самые низкие Большие нагрузки на станину и узел крепления двигателя вследствие повышенного натяжения ремней и большой мощности двигателя  [c.125]

Кроме того, в машиностроительных предприятиях значительное количество вырабатываемой электроэнергии потребляется I электродвигателями различной мощности, с низким коэффициентом использования. Как правило, мощность установленных электродвигателей выбирается в расчете на максимальную производительность оборудования, несмотря на то, что часы пиковой нагрузки составляют всего 10-15% общего времени его работы. В результате среднесуточное потребление электроэнергии двигателями, работающими с постоянной скоростью без регулирования частоты, оказывается (иногда на 60%) больше требуемого для обеспечения оптимального технологического процесса.  [c.164]

Изучение работы силового оборудования начинается с определения его мощности. При характеристике мощности оборудования необходимо разрешить вопрос, по какому звену или на каком этапе работы оборудования нужно определять его мощность. Энергия зарождается в первом звене машинного агрегата, который может работать с различной-нагрузкой. Эта энергия не доходит целиком до рабочей машины, часть ее теряется в пути от первичного двигателя к ее потребителю, т. е. к рабочей машине. Вследствие этого различаются следующие виды мощности  [c.138]

В ряде случаев эффективной мерой по снижению потребления реактивной мощности является переключение обмоток недогруженного асинхронного двигателя с треугольника на звезду. Поскольку при этом пусковой и. вращающий моменты уменьшаются в 3 раза, переключение можно производить при низкой загрузке двигателя — до 35% номинальной мощности. Для выпускаемых в нашей стране двигателей предельно допускаемая нагрузка переключаемого на звезду асинхронного двигателя должна быть не выше 38—45% номинальной мощности. Переключение загруженных на 25% электродвигателей приводит к приближению их коэффициента мощности к номинальному.  [c.263]

Как известно, с повышением напряжения в сети растет потребление реактивной мощности, и наоборот. Поэтому иногда в питающей незагруженные асинхронные двигатели сети применяется снижение напряжения за счет переключения ответвлений на трансформаторах. К этому мероприятию можно прибегать лишь в случаях, когда в сети держится чрезмерно высокое напряжение. Если же этого нет, то при совместном питании осветительной и силовой нагрузки понижение напряжения в сети с целью повышения коэффициента мощности приведет к понижению напряжения на лампах, уменьшению их светоотдачи, снижению освещенности  [c.263]

Выпуск 1 млн. кет синхронных двигателей вместо асинхронных дает возможность снизить реактивные нагрузки потребителей примерно на 725 тыс. квар, а при работе с опережающим коэффициентом мощности получить дополнительно реактивную мощность.  [c.266]

Большую часть времени эксплуатации двигатель работает на средних нагрузках, развивая 60-75 % его номинальной мощности для обеспечения высокой экономичности и» полного сгорания смеси на средних нагрузках карбюратор должен готовить горючую смесь состава а — 1,05-1,1, т. е. слегка обедненную.  [c.127]

Чем выше скорость сгорания, тем большую мощность будет развивать двигатель при одинаковом расходе топлива. Это происходит потому, что при увеличении скорости сгорания рабочий цикл двигателя приближается к теоретическому, в котором предполагается мгновенное сгорание всего заряда в в. м. т. Чем ближе к в.м.т. сгорает топливо, тем более полно происходит последующее расширение продуктов сгорания и, следовательно, меньше тепла отводится с обработавшими газами. Однако при очень быстром протекании процесса сгорания возникают большие ударные нагрузки на детали шатунно-кривошипного механизма, характеризуемые жесткой работой двигателя.  [c.139]

Должен знать принцип работы и устройство обслуживаемого трактора правила уличного движения правила погрузки, укладки, строповки и разгрузки различных грузов правила производства работ с прицепными приспособлениями и устройствами способы выявления и устранения недостатков в работе трактора мощность обслуживаемого двигателя и предельную нагрузку прицепных приспособлений порядок оформления приемо-сдаточных документов на перевозимые грузы или выполненные работы.  [c.168]

Для синхронных двигателей удельные потери мощности на реактивную составляющую в зависимости от нагрузки при номинальном os фн = 0,9 приведены в табл. 5-9.  [c.399]

Нагрузка электродвигателя. Снижение нагрузки электромотора по отношению к его номинальной мощности вызывает уменьшение кпд и коэффициента мощности os

[c.560]

Следует подчеркнуть, что за рубежом основную группу двигателей с повышенными кпд составляют моторы переменного тока мощностью до 150 кВт, прежде всего двигатели с номинальной мощностью 4-15 кВт. Конечно, как сказано выше, при покупке нового двигателя необходимо обращать внимание на модели с высокими энергетическими характеристиками. Однако надо иметь в виду, что возможная экономия на этом пути существенно меньше той, которую можно получить при правильном выборе типоразмера двигателя в расчете на определенную нагрузку.  [c.564]

Основными потребителями реактивной мощности на промышленных предприятиях являются асинхронные двигатели, индукционные печи, вентильные преобразователи, сварочные агрегаты. При этом доля асинхронной нагрузки в потребляемой реактивной мощности на промышленных предприятиях достигает 60-70%. Крупными потребителями реактивной мощности также являются трансформаторы всех ступеней трансформации — 20-25%. В табл. 26.6 приведены примерные значения коэффициентов мощности ( os ф) для разных электроустановок.  [c.568]

На рис. 26.7, а показан случай, когда при потреблении реактивной мощности из электросети асинхронным электродвигателем возрастает токовая нагрузка на сеть и трансформатор это, как сказано выше, ведет к потерям активной мощности в элементах системы электроснабжения предприятия и недоиспользованию мощности трансформаторов. Двигатель работает с пониженным коэффициентом мощности ( os ф).  [c.569]

В подшипниках двигателей и других машин масло является, с одной стороны, смазывающим, а с другой — теплоотводящим агентом. Известно, что смазка сама по себе требует малых количеств масла и даже у машин большой мощности с высокими удельными нагрузками на подшипниках можно было бы ограничиться устройством ванной или кольцевой смазки. Необходимость придания современным двигателям циркуляционной системы смазки, содержащей значительные количества масла, непрерывно омывающего подшипники, диктуется в основном вторым назначением масла — отводить от подшипника образующееся при трении тепло. Укажем для примера, что развивающееся в опорном подшипнике количество тепла равно  [c.145]

При выборе номинальной мощности двигателя на замену необходимо учитывать опасность его недопустимых перегрузок в периоды максимальных нагрузок электропривода. Кроме того, надо иметь в виду, что при прочих равных условиях двигатели повышенной мощности всегда обладают более высокими кпд и os ф и при этом требуют относительно меньших удельных капиталовложений на приобретение и установку. Поэтому, выбирая номинальную мощность электромотора, следует ориентироваться на не более чем 70-75%-ный уровень его нагрузки. Более точные оценки дает специальное технико-экономическое обоснование замены конкретного малозагруженного двигателя.  [c.561]

Использование силового оборудования характеризуется показателями использования его во времени и по мощности. На осночв е этих показателей определяется общий показатель его использования путем вычисления трех коэффициентов нагрузки двигателей экстенсивной, интенсивной и интегральной. Коэффициент экстенсивной нагрузки характеризует использование оборудования во времени. Он исчисляется путем отношения количества проработанных двигателем часов к календарному или к запланированному числу часов. Коэффициент интенсивной на-груз-ки характеризует использование мощности оборудования. Он исчисляется путем отношения среднефактической мощности,, с которой работал двигатель в отчетном периоде, к его эффек-тивдой максимально длительной мощности, величина которой указывается в паспорте машины. Среднюю фактическую мощность можно получить путем деления фактически выработанной или потребленной энергии на число отработанных часов. Третий коэффициент—интегральной нагрузки — характеризует общее использование двигателя во времени и по мощности. Он может быть исчислен двояким путем либо путем перемножения двух предыдущих коэффициентов, л. ибо как отношение количества выработанной или потребленной энергии к максимальному количеству энергии, которую мог бы выработать или потребить двигатель при полном его использовании во врем-ени и по мощности.  [c.142]

Было показано [159], что масла вязкостного класса 10 мм2/с, имеющие ИВ 85 и 97, отличаются по расходу масла на 22, 12,5 и 2,5% при работе дизельного двигателя ЯМЗ-238Н с нагрузкой 0,5,0,7 и 0,9 номинальной мощности.  [c.208]

Определение коэффициентов использования и анализ работы электростанции за месяц, квартал или год ничем не отличается от анализа работы за сутки. Эти же методы пригодны для определения использования других генерирующих установок — котлов, двигателей, а также преобразующих и потребляющих установок — трансформаторов, электромоторов и пр. Все.показатели использования режима работы и нагрузки можно наглядно представить на графике (см. рис. 8.1). Площадь графика,. расположенная ниже прямой установленной мощности, изображает в некотором масштабе максимально возможную выработку электроэнергии площадь графика, расположенная ниже кривой нагрузки в том же масштабе, — фактическую выработку электроэнергии. Действительно, площадь прямоугольника измеряется произведением основания на высоту, т. е. киловатт на часы. Это и есть энергия в киловатт-часах. Отношение этих площадей характеризует использование установленной мощности.  [c.181]

Характеристика работ. Обслуживание силовых и осветительных установок с особо сложными схемами включения. Разборка и сборка схем вторичной коммутации и простой релейной защиты максимально-токовой, дифференциальной и др. Замена контрольно-измерительных приборов и измерительных трансформаторов на ведомственных подстанциях, трансформаторных электроподстанциях. Обслуживание электрооборудования и схем машин и агрегатов, включенных в поточную линию, а также оборудования с автоматическим регулированием технологического процесса. Обслуживание статических преобразователей частоты, тиристорного преобразователя-двигателя с обратными связями по току, напряжению и скорости. Проверка и устранение неисправностей в сложных схемах и устройствах электротехнического оборудования подстанции и технологических машин, приборах автоматики и телемеханики. Обслуживание электросхем автоматизированного управления поточно-транспортных технологических линий. Обслуживание сварочного оборудования с электронными схемами управления, а также высокочастотных ламповых генераторов. Обслуживание и устранение неисправностей в работе схем управления кон такторно-релейного, ионного и электромагнитного привода, а также высоковольтной аппаратуры технологического оборудования. Обслуживание электрооборудования агрегатов и станков с системами электромашинного управления, с обратными связями по току и напря-зкению. Производство работ в распределительных устройствах без снятия напряжения свыше 1000 В. Разработка мероприятий с выполнением расчетов по улучшению косинуса фи при различных режимах и нагрузках. Наладка ртутных твердых выпрямителей и высокочастотных установок мощностью свыше 1000 кВт. Наладка сложных командо-аппаратов датчиков, реле на технологическом оборудовании.  [c.185]

Характеристика работ. Испытание двигателей внутреннего сгорания мощностью свыше 73. 6 до 736 кВт (100 до 1000л. с.) со снятием внешних характеристик. Монтаж и установка двигателей различных марок и типов на испытательные стенды. Установка и регулирование газораспределения, угла подачи топлива и воздухо-распределения.1 Чтение сложных чертежей и схем. Выявление и устранение дефектов двигателей. Обкаточные испытания гидромеханических передач под нагрузкой.  [c.183]

У трансформаторов в распределительных сетях, прежде всего у трансформаторов небольших мощностей, установка термоэлементов или контактного термометра неэкономична. Рациональнее всего для их защиты от коротких замыканий применять предохранители или выключатели, снабженные расцепителями прямого или косвенного действия (автоматы) защита от перегрузок, аналогичная устанавливаемой на двигателях, до сих пор на таких трансформаторах обычно не ставится. Широко применяющееся термическое реле не может полностью удовлетворить поставленным условиям. Оценка нагрузки трансформатора только с помощью термометра, контролирующего температуру масла, затруднена тем, что температурная постоянная масла намного больше постоянной обмотки. В связи с этим обмотка будет длительное время перегреваться до того, как  [c.102]

Показателями централизации энергоснабжения и электрификации производства являются коэффициенты централизации энергоснабжения (удельный вес получаемой в централизованном порядке энергии в общем количестве энерши, потребляемой предприятием) и электрификации производства (удельный вес электроэнергии в общем потреблении энергии). Показателями, характеризующими использование топливно-энергетических ресурсов, являются удельный расход энергии (норма расхода энергоносителя на. единицу продукции) КПД установок, потребляющих энергию потери энергии в сетях мощность имеющихся двигателей (пиковая мощность, величина коэффициента. мощности, коэффициент нагрузки двигателей). Эти показатели необходимы для контроля потребления энергии и соблюдения, оптимальных параметров технологического процесса. Они являются основой для планирования энергопотребления.  [c.134]

Первый фактор зависит от структуры и типа электроприем-ликов на различных предприятиях, характера работы приводимых механизмов и наличия или отсутствия в них устройств регулирования нагрузки, от степени загрузки двигателей и т. д. Второй и третий факторы определяются дефицитом мощности в энергосистеме, временем его устранения, формой суточных графиков нагрузки. Четвертый фактор выражает результат действия трех предыдущих.  [c.62]

Снижение мощности потерь регулируемых станов. Для приводов существующих станов широко применяются каскадные схемы и системы Г—Д. Наиболее рациональным решением является реконструкция приводов с установкой системы управляемый ртутный выпрямитель двигатель УРВ—Д.при этом снижение расходов энергии достигает до 12%, на 10— 12% увеличивается к. п. д. Стоимость электрооборудования на 40%, а строительной части вдвое ниже, чем при системе Г—Д, вес машин меньше. По расчетам замена вентильного каскада на крупносортном стане 780 безредукторным приводом по системе УРВ—Д обеспечит повышение производительности на 28% и снижение удельного расхода энергии по главному приводу на 8% с окупаемостью за пять месяцев. Недостатком системы УРВ—Д является резкое ухудшение- os q> при глубоком сеточном регулировании, os q> можно повысить сужением диапазона сеточного регулирования за счет снижения напряжения переменного тока с помощью автотрансформатора, регулируемого под нагрузкой. Для сортопрокатных станов с широким сортаментом проката из легированных и рядовых сталей характерным является длительная работа при пониженных скоростях и общем диапазоне регулирования порядка 3 1. В этом случае существенное значение имеет выбор основной скорости прокатного двигателя, так как при снижении напряжения УРВ ухудшается его к. п. д. Результаты сравнения приводов стана 780 с двигателями МП-7000-50, Р = 5 150 кет, п = 50 — 120 об/мин и МП-6200, Р = 4 560 кет, п = 80 — 160 об/мин (табл. 4-39) показывают, что следует устанавливать двигатель с меньшей номинальной скоростью.  [c.293]

Применение конденсаторов основано на том, что они потребляют от источника энергии опережающий реактивный ток1, в то время как трансформаторы, асинхронные двигатели и т. п. потребляют отстающий реактивный ток. В идеальном случае, когда реактивная мощность, потребляемая нагрузкой с индуктивным характером, равна реактивной мощности, потребляемой конденсаторной установкой, os ф равен единице и дополнительные потери в сети и трансформаторах отсутствуют. По экономическим и техническим условиям идеальные условия не достигаются.  [c.389]

Здесь Sp — относительный прирост расхода мощности на собственные нужды (тягодутьевые устройства, циркуляционные насосы, прочие двигатели собственных нужд). Анализ и практика работы показывают, что только некоторые из указанных составляющих собственного расхода оказывают существенное влияние на характеристику относительных приростов (питательные электронасосы, пылеприготовление). Так, например, по циркуляционным насосам значение р близко к нулю, так как повышение их нагрузки приводит к росту вакуума в конденсаторе турбины и увеличению мощности турбоагрегата. У дежурного персонала имеется график поддержания оптимального вакуума путем изменения числа работающих циркуляционных насосов (на ряде электростанций вводится автоматическое поддержание оптимального вакуума). В итоге мощность, отдаваемая с шип электростанции, практически не меняется при изменении числа работающих циркуляционных насосов.  [c. 196]

Как рассчитать ток полной нагрузки однофазного и трехфазного двигателя (FLC) ~ Изучение электротехники

Рассчитать ток полной нагрузки однофазного или трехфазного двигателя переменного тока довольно просто. Однако необходимо полностью понимать термины входная мощность и мощность на валу двигателя, иначе в этом предполагаемом простом расчете будут допущены ошибки.

Входная мощность двигателя переменного тока — это мощность, которую он потребляет при подключении к однофазному или трехфазному источнику напряжения. Затем двигатель ускоряется, развивает крутящий момент и выдает мощность на валу.

Однако мощность на валу представляет собой механическую мощность, выдаваемую двигателем после учета потерь двигателя в статоре, роторе, обмотках и других потерь. Соотношение между входной электрической мощностью и механической мощностью на валу определяется следующим образом:

Выходная мощность двигателя на валу в кВт = Входная электрическая мощность в кВт x КПД двигателя

Таким образом, можно рассчитать входную электрическую мощность, когда мы знаем подробности об источнике питания двигателя, то есть о напряжении, коэффициенте мощности, потребляемом токе и КПД.

Однако, как это обычно бывает с большинством электродвигателей, номинальная мощность в кВт или л.с. обычно представляет собой мощность на валу, которую двигатель может передать нагрузке. Эта мощность на валу зависит от сетевого напряжения, коэффициента мощности, тока полной нагрузки и КПД двигателя, как показано ниже:

В Европе мощность на валу обычно измеряется в киловаттах (кВт). Однако в США мощность на валу измеряется в лошадиных силах (л.с.).

Мощность на валу однофазного двигателя определяется по формуле:

Мощность на валу однофазного двигателя, кВт    =

U * I *CosØ*ɳ/1000

Где:

U = Напряжение сети I = ток сети или ток полной нагрузки CosØ = Коэффициент мощности ɳ = КПД двигателя

Вал Мощность трехфазного двигателя определяется по формуле:

3-фазный Мощность на валу двигателя, кВт    =

U * I *CosØ*√3*ɳ/1000

Где:

U = Напряжение сети I = Линейный ток или Полный Ток нагрузки CosØ = Коэффициент мощности ɳ = КПД двигателя

Как рассчитать ток нагрузки 1-фазного и 3-фазного двигателя фазный двигатель переменного тока, питаемый от источника 240 В с расчетным коэффициентом мощности 0,8 и КПД 85%, ток полной нагрузки будет получен путем изменения формулы мощности для однофазных двигателей, чтобы получить ток полной нагрузки двигателя как:

Ток полной нагрузки, I   =	Одиночная мощность в кВт *1000/(U* CosØ* ɳ) Здесь: У = 240 CosØ = 0,8 ɳ = 0,85 Мощность в кВт = 1,5 * 746/1000 = 1,119 Примечание 1 HP = 746 Вт
Следовательно, я =	(1,119 * 1000)/(240 * 0,8 * 0,85) = 6,86 Ампер

Предположим, у нас есть 3-фазный двигатель переменного тока мощностью 10 кВт с напряжением 415 В, 3-фазным источником питания с линейным напряжением, коэффициентом мощности 0,8 и КПД 88 %. Полный ток нагрузки будет получен путем манипулирования формулой мощности для 3-фазные двигатели, обеспечивающие ток полной нагрузки двигателя:

Ток полной нагрузки, I   =	Мощность трехфазного двигателя в кВт *1000/( U * I *CosØ*√3*ɳ) Здесь: У = 415 CosØ = 0,8 ɳ = 0,88
Следовательно, I =	(10*1000)/(415 * 0,8*0,88*√3) = 19,76 Ампер

Важные примечания по расчету мощности двигателя

Электрическая мощность, потребляемая однофазным двигателем в кВт = U * I *CosØ/1000

который ДОЛЖЕН быть задан для расчета мощности, потребляемой двигателем. Если явно не указано иное, номинальная мощность двигателя в кВт или лошадиных силах всегда представляет собой мощность на валу, и в этом случае для расчета входной мощности потребуется эффективность двигателя, а затем можно рассчитать фактический потребляемый двигателем ток

Аналогично, электрическая мощность, потребляемая трехфазным двигателем в кВт, определяется как:

=  U * I *CosØ*√3/1000

Где ток здесь, I , представляет собой полную нагрузку или линейный ток, который ДОЛЖЕН указывать для расчета мощности, потребляемой двигателем. Если явно не указано иное, номинальная мощность двигателя в кВт или лошадиных силах всегда представляет собой мощность на валу, и в этом случае для расчета входной мощности потребуется эффективность двигателя, а затем можно рассчитать фактический потребляемый двигателем ток

Все просто: шаги для определения фактической нагрузки двигателя

Вопреки распространенному мнению, больше не всегда лучше, особенно когда речь идет об электродвигателях. Инженерно-технические отделы заводов любят иметь немного дополнительной мощности «на всякий случай», поэтому они иногда выбирают двигатели большей мощности, чем требуется для конкретного применения. Но эксплуатация крупногабаритных двигателей обходится дороже, иногда намного дороже. К счастью, существует простая процедура определения фактической мощности, требуемой нагрузкой, без дорогостоящего оборудования или проектирования. Имейте в виду, что нагрузки следует определять, когда двигатель работает с максимальной нагрузкой. Нагрузки, которые широко варьируются, являются хорошими кандидатами для частотно-регулируемых приводов (VFD), которые предлагают дополнительное преимущество контроля производительности.

Оценка фактической нагрузки

Как показано на рис. 1, процентная нагрузка и ток практически линейны, от холостого хода до тока, указанного на паспортной табличке двигателя. Однако легко ошибиться, предполагая, что нулевая нагрузка = нулевой ток. Это предположение приведет к ошибкам в определении л.с., причем ошибка обратно пропорциональна нагрузке (заштрихованная область на рис. 1). Наибольшие ошибки возникают при рассмотрении двигателей, наиболее нуждающихся в «правильном подборе» [т. е. 50 % тока полной нагрузки (FLA) не = 50 % нагрузки].

Хотя по графику на рис. 1 можно определить процентную нагрузку, которую выдерживает двигатель, реальную нагрузку двигателя можно математически аппроксимировать, исходя из правильных входных данных: 0% нагрузки). Не ищите здесь никаких сокращений, потому что измеренный ток будет выше, если двигатель подключен. Во избежание ошибок всегда используйте несвязанный ток.

Затем задокументируйте ток, указанный на паспортной табличке, и затем измерьте ток при фактической нагрузке двигателя. Поскольку двигатель меньшего размера представляет другие проблемы, лучше всего измерять ток в течение рабочего цикла процесса. Если нагрузка меняется, запишите ток во время пиковой нагрузки.

Затраты на «запас прочности»

Дополнительные затраты на эксплуатацию сильно недоиспользуемых двигателей часто включают доплаты коммунальных услуг за низкий коэффициент мощности (подробнее об этом позже). Циклические пользователи мощности также могут подлежать оплате по требованию в зависимости от пикового использования мощности. Это означает, что один эпизод интенсивного использования (например, пуск большого двигателя через линию) может привести к повышению тарифа за кВт/час в течение всего расчетного периода. Выявление малоиспользуемых двигателей дает многим пользователям возможность снизить эксплуатационные расходы.

Скрытые затраты на негабаритные двигатели

Пусковой ток, ток, потребляемый двигателем в момент пуска, не зависит от нагрузки. Для двигателя данного типоразмера она одинакова независимо от фактической нагрузки. Это означает, что двигатель мощностью 100 л.с., запускающийся без связи, потребляет такой же начальный ток, как и при запуске нагрузки мощностью 100 л.с. Поскольку пусковой ток примерно в шесть раз превышает номинальный ток (в зависимости от кодовой буквы NEMA), он может быть значительно выше для двигателя увеличенного размера, чем для модели «правильного размера».

Фактический пусковой ток двигателя, также известный как ток с заторможенным ротором или LRA, можно рассчитать по значениям кВА/л.с., связанным с его кодовой буквой NEMA (таблица 1):

LRA = CL x л.с. x 1000/1,732 x Напряжение

(Для CL подставьте значение кВА на л.с. из таблицы.)

Например, LRA для двигателя мощностью 125 л.с. с кодовой буквой G (5.6 – 6.3 кВА/л.с.) должно находиться в диапазоне от 878 до 988 ампер:

5,6 x 125 x 1000/1,732 x 460 = 878 ампер

6,3 x 125 x 1000/1,732 x 460 = 988 ампер

Пример из жизни

Двигатель мощностью 125 л. потреблял 44 ампера (чуть меньше 1/3 FLA), когда он работал без связи. Тестирование подтвердило, что при работе с нормальной нагрузкой двигатель потреблял всего 63 ампера. Фактические требуемые л.с. были рассчитаны при менее 23 л.с.:

л.с. = 125 [1-(148-63/148-44)] = 22,8 л.с.

Замена более эффективного двигателя мощностью 25 л.с. резко снизила пусковой ток с 890 ампер до 198 ампер (при той же кодовой букве G). Ток «полной нагрузки» также уменьшился с 63 до 29 ампер. Очевидно, завод платил за много потраченной впустую электроэнергии.

Коэффициент мощности исходного двигателя мощностью 125 л.с. также был очень низким при работе с нагрузкой 22,8 л.с., что могло вызвать дополнительные сборы со стороны энергоснабжающей организации.

Чрезмерно высокий пусковой ток может увеличить затраты на техническое обслуживание из-за дополнительного износа пускателей и контактов двигателя, но более высокий пусковой ток также характерен для двигателей с более высоким КПД.

Примечание. Перед «правильным подбором» убедитесь, что двигатель с меньшей мощностью может обеспечить требуемую пусковую инерцию нагрузки.

Коэффициент мощности и КПД

Коэффициент мощности (PF) важен, поскольку его можно использовать для определения КПД. Для расчета коэффициента мощности используйте следующую формулу:

PF = Входная мощность Вт / [1,732 x Вольт x Ампер]

Эффективность также можно рассчитать, если коэффициент мощности измеряется с помощью одного из нескольких инструментов, доступных современному электрику. Для расчета КПД трехфазного двигателя:

КПД = 746 x л.с. / [1,732 x Вольт x Ток x PF ]

при движении с нагрузкой 22,8 л.с. КПД

= 746 х 22,8 / [1,732 х 460 х 63 х 0,7] = 0,48

Двигатель работал с КПД всего 48%. Сравните это со сменным двигателем NEMA Premium с КПД 95,4%. Согласно программному обеспечению Motor Master, доступному в Министерстве энергетики США, исходный двигатель мощностью 125 л.