Zbirka reÅ¡enih nalog - LES - Univerza v Ljubljani

More documents

Recommendations

Info

6 Obratovalna stanja asinhronskega generatorja 6.1 Asinhronski motor z nazivnimi podatki: Pn = 10 kW, Un = 400 V, In = 21,6 A, cosϕn = 0,85, nn = 1450 vrt/min, fn = 50 Hz, uporabimo kot generator v mali hidroelektrarni. a) Kolikšno mehansko moč prejema generator, če je priključen na togo mrežo in se turbina vrti s hitrostjo 1520 vrt/min? b) Kolikšne kondenzatorje in kako moramo priključiti na sponke statorskega navitja, do bo generator otočno napajal breme pri nazivni napetosti in frekvenci REŠITEV: a) Če želimo izračunati mehansko moč generatorja moramo poznati navor in vrtilno hitrost. Slednja je podana, tako da uporabimo navorno karakteristiko asinhronskega stroja za izračuna navora pri tej hitrosti. Nazivni navor asinhronskega motorja se praviloma nahaja na linearnem delu navorne karakteristike (slika 1), kar pomeni, da je tam navor linearno odvisen od slipa, saj gre pri navorni karakteristiki za liho simetrijo glede na sinhronsko vrtilno hitrost (ns) oz. s = 0. M M n MOTOR s n n n n s 1 0 s g 0 n g -1 2n s s n M g GENERATOR Slika 1: Navorna karakteristika asinhronskega stroja. Ker je hitrost vrtilnega polja določena s frekvenco omrežja in za to nespremenljiva, lahko navor v linearnem področju karakteristike zapišimo kot linearno funkcijo slipa: M = k ⋅ s , (1) pri čemer koeficient k izračunamo iz nazivnega navora in nazivnega slipa motorja: M s P P ⋅ 60 10000 ⋅ 60 n n n = = = = ωn 2π ⋅ nn 2π ⋅1450 n − n 1500 −1450 65,85 Nm , (2) s n n = = = 0,03 , (3) nn 1500 Generatorji in transformatorji - zbirka rešenih <strong>nalog</strong> 18
k M Obratovalna stanja asinhronskega generatorja n = = = . (4) s n 65,85 1975,5 Nm 0,03 Sedaj izračunamo navor pri generatorskem obratovanju: ns − ng 1500 −1520 M g = k ⋅ sg = k ⋅ = 1975,5 ⋅ = − 26,34 Nm . (5) n 1500 s Negativni predznak navora bo dal tudi negativno mehansko moč, kar pomeni, da asinhronski stroj mehansko moč prejema in torej deluje kot generator: ng 1520 Pmeh = M gω g = M g 2π = −26,34 2π = -4193 W . (6) 60 60 b) Če želimo, da bo asinhronski stroj deloval kot generator otočno, kar pomeni, da ni priključen na omrežje nespremenljive napetosti in frekvence, moramo poskrbeti za ustrezen pretok jalove moči za magnetenje stroja, saj lahko preko gredi stroj prejema le mehansko, to je delovno moč. Tudi če asinhronski generator obratuje na omrežju, prejema mehansko moč in jo v obliki delovne električne moči oddaja v omrežje, a jalovo moč potrebno za magnetenje stroja prejema, tako kot v motorskem režimu, iz omrežja. Iz nazivnih podatkov motorja lahko izračunamo koliko je pri nazivnem obratovalnem stanju induktivne jalove moči, saj se bo pri otočnem obratovanju ta jalova moč pokrila z jalovo močjo na kondenzatorjih, ki jih priključimo na priključne sponke stroja: S P = 3 U I = 3 ⋅ 400 ⋅ 21,6 = 14965 W , (7) n n n = S cos ϕ = 14965 ⋅ 0,85 = 12720 W , (8) 1n n n Q = S − P = − = . (9) 2 2 2 2 n n 1n 14965 12720 7884 VAr Ko asinhronski stroj obratuje kot motor, je inducirana napetost, zaradi padcev napetosti na upornosti in stresanih reaktancah navitja, nižja od pritisnjene napetosti, pri generatorskem obratovanju pa so razmere obrnjeneje, saj je inducirana napetost tista, ki žene tok, zato je napetosti na sponkah za te padce nižja od inducirane. Če želimo, da bo generator oddajal električno moč pri nazivni napetosti, je zato v stroju potreben večji magnetni pretok in s tem tudi večja jalova moč. Samo s podatki z napisne tablice, ne moremo določiti povečanja jalove moči, zato bomo kapacitivnosti določili kar iz izračunane jalove moči. Potrebujemo tri kondenzatorje, ki bodo vezani v zvezdo ali trikot. V prvem primeru bo napetost na posameznem kondenzatorju za 3 nižja od tiste v trikotu, zato bi potrebovali kondenzatorje z večjo kapacitivnostjo, če želimo doseči potrebno jalovo moč. Največkrat se zato odločimo za vezavo trikot, tako da je jalova moč kondenzatorjev: U k = 3 = 3 ω , (10) X 2 2 Q U C C kapacitivnost posameznega, v trikot vezanega kondenzatorja pa: Qk 7884 C = = = 52,28 µF . (11) 2 2 3U ω 3 ⋅ 400 ⋅ 2π ⋅ 50 Potrebujemo torej tri kondenzatorje z izračunano kapacitivnostjo, ki morajo biti izdelani najmanj za nazivno napetost motorja. V kolikor bi se odločili za vezavo kondenzatorjev v zvezdo, bi bila potrebna kapacitivnost trikrat večja (glej enačbo 10), njihova nazivna napetost pa bi bila lahko za 3 nižja od nazivne napetosti asinhronskega motorja. Generatorji in transformatorji - zbirka rešenih <strong>nalog</strong> 19
Page 1 and 2: Univerza v Ljubljani Fakulteta za e
Page 3 and 4: Kazalo 1 Nazivni podatki sinhronske
Page 5 and 6: Nazivni podatki sinhronskega genera
Page 7 and 8: 2 Nadomestno vezje sinhronskega gen
Page 9 and 10: 2 2 2 0 s s Kazalčni diagram in ob
Page 11 and 12: 4 Švedski diagram sinhronskega gen
Page 13 and 14: Švedski diagram sinhronskega gener
Page 15 and 16: Švedski diagram sinhronskega gener
Page 17: 5 Nadomestno vezje asinhronskega ge
Page 21 and 22: Obratovalna stanja asinhronskega ge
Page 23 and 24: Nadomestno vezje in kazalčni diagr
Page 35 and 36: 8 Vezalni načrt in nazivni podatki
Page 37 and 38: Vezalni načrt in nazivni podatki t
Page 47 and 48: Dimenzioniranje transformatorja Pri
Page 49 and 50: Čisti presek bakra, ki je na voljo
Page 51 and 52: Paralelno obratovanje transformator
Page 53: 1 1 2 2 1 2 Avtotransformator I ( N

Zbirka reÅ¡enih nalog - LES - Univerza v Ljubljani

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?