PDF datoteka - LES

More documents

Recommendations

Info

MODELIRANJE ELEKTRIČNIH STROJEV Pri večjih strojih je lahko, zaradi netočne meritve oddane moči, napaka v izkoristku velika, največkrat pa oddane moči neposredno na gredi sploh ne moremo izmeriti. Zaradi tega določamo oddano mehansko moč in izkoristek (η ind ) velikih strojev največkrat indirektno, tj. s pomočjo izgub, pri čemer celotne izgube (P izg ) določimo z merjenjem in izračunom posamičnih izgub v stroju: P1 − Pizg Pizg η ind = = 1 − . (2) P P 1 1 3.1 Direktna metoda merjenja oddane moči in izkoristka Pri direktni (neposredni) metodi, se izkoristek stroja izračuna po osnovni enačbi (1), pri čemer je P 1 prejeta električna delovna moč, ki jo izmerimo z W-metrom, P 2 pa oddana mehanska moč na gredi. Pri tej metodi, oddano moč izračunamo: n P2dir = M ⋅ω = M ⋅2π⋅ , (3) 60 pri čemer je M navor na gredi, izmerjen s pomočjo Prony-jeve zavore, n pa vrtilna hitrost, ki jo lahko izmerimo neposredno s tahometrom ali posredno preko slipa, ki ga merimo že za potrebe indirektne metode. 3.2 Indirektna metoda določanja oddane moči in izkoristka Delitev moči v asinhronskem stroju shematično kaže slika 3. Za izračun izkoristka oz. oddane moči po indirektni metodi moramo določiti vrednosti vseh posamičnih izgub stroja. P 1 δ 1-s s P 2 P δ P Fe - izgube v železu P Cu1 - izgube v statorskem navitju P dod - dodatne izgube P Cu2 - izgube v rotorju P tr,v - izgube trenja in ventilacije P meh Slika 3: Delitev moči pri asinhronskem motorju. 3.2.1 Izgube v navitju statorja Za izračun izgub v statorskem navitju moramo poznati ohmsko upornost navitja. Le-to običajno izmerimo med dvema priključnima sponkama (R sp-h ) v hladnem stanju (θ h ). To vrednost preračunamo na srednjo obratovalno temperaturo (θ t = 75°C), ki je merodajna za določitev izgub v bakru obremenjenega stroja: ( ) Rsp-t = Rsp-h ⎡⎣ 1+ α θt − θh ⎤⎦ . (4) Pri tem je α temperaturni koeficient upornosti in znaša za baker 0,0039 K -1 . 8 - 2
MODELIRANJE ELEKTRIČNIH STROJEV Če je upornost navitij izmerjena med priključnimi sponkami (U-V, U-W, V-W), lahko, ne glede na vezavo navitij (zvezda ali trikot), izračunamo izgube v statorskih navitjih z enačbo: P = 1,5⋅I ⋅ R . (5) 2 Cu1 1 sp-t 3.2.2 Dodatne izgube Dodatne izgube v stroju so tiste, ki jih ne moremo zajeti z izgubami v navitjih, izgubami v železu ali izgubami trenja in ventilacije. Predvsem gre za: – izgube zaradi vrtinčnih tokov v prevodnih delih stroja, ki so posledica stresanega magnetnega polja glav tuljav, – dodatne visokofrekvenčne izgube v železu v statorskih in rotorskih zobeh, ki nastanejo zaradi odprtih utorov na statorju in rotorju in s tem spremenljive reluktance, – izgube, ki so posledica poševnosti rotorskih utorov, – izgube zaradi nesinusne porazdelitve magnetnega polja v zračni reži, ki je posledica razporeditve statorskega in rotorskega navitja v utore. Po priporočilih IEC izračunamo dodatne izgube kot 0,5 % prejete moči pri nazivnem toku (I 1n ). Če tok pri preizkusu ni naziven, dodatne izgube preračunamo na vrednost pri dejanskem toku I 1 : P ⎛ I 1 dod = 0,005⋅P1n ⋅⎜ ⎟ I1n ⎝ ⎞ ⎠ 2 , (6) pri čemer nazivno prejeto delovno moč P 1n izmerimo pri nazivni obremenitvi motorja in jo uporabimo pri določevanju dodatnih izgub vseh ostalih obratovalnih stanj. 3.2.3 Izgube v železu ter izgube trenja in ventilacije Izgube v železu (P Fe ) določimo posredno, z meritvijo karakteristike prostega teka, kot je opisano pri laboratorijski vaji 5. Pri istem preizkusu smo dobili tudi izgube trenja in ventilacije (P tr,v ). Ker gre za isti stroj lahko pri meritvi obremenilne karakteristike uporabimo tam dobljene rezultate. Zaradi nizke frekvence rotorskega toka, izgube v železu rotorja ponavadi zanemarimo. 3.2.4 Moč zračne reže Moč, ki preko zračne reže prehaja na rotor izračunamo tako, da od prejete moči odštejemo vse izgube, ki se tvorijo na statorju: P = P − 1 P − δ Cu1 P − dod P . (7) Fe Del moči zračne reže krije izgube v navitju rotorja, ostalo pa predstavlja mehansko moč stroja. 3.2.5 Izgube v navitju rotorja Izgube v navitju rotorja izračunamo iz moči zračne reže P δ in slipa: P = P ⋅ s , (8) Cu2 pri čemer slip izračunamo: s δ n − n n s = . (9) s 8 - 3
Page 1: MODELIRANJE ELEKTRIČNIH STROJEV LA
Page 5 and 6: MODELIRANJE ELEKTRIČNIH STROJEV 5

PDF datoteka - LES

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?