Потери мощности и энергии электроприводов

1. Потери мощности и энергии электроприводов.

1

2.

Общие
потери
мощности
в
электродвигателе ΔР содержат постоянную К и
переменную V составляющие.
Под
постоянными
потерями
подразумеваются
потери
мощности,
не
зависящие от нагрузки электродвигателя. К
ним относятся потери в стали магнитопровода,
механические потери от трения в подшипниках
и вентиляционные потери. Постоянные потери
мощности равны
К Рн Vн .
2

3.

К Рн Vн .
Электропривод. Ч.1
3

4.

Под
переменными
потерями
подразумеваются потери, выделяемые в
обмотках электродвигателей при протекании
по ним токов, определяемых механической
нагрузкой электропривода.
Переменные
потери
мощности
в
электродвигателях постоянного тока:
V I R.
2
где I и R –соответственно ток
цепи якоря электродвигателя.
и
сопротивление
4

5.

В трехфазных асинхронных электродвигателях
V V1 V2
2
3 I 1 R1
2
3 I 2 R2 .
где V1 и V2 – соответственно потери мощности в
цепях обмоток статора и ротора.
При использовании Г-образной схемы
замещения электродвигателя
V1
V
2
3I 2 (
R1 R2 )
2
3 I 2 R1
2
3 I 2 R2 1
R1
R1
V2 1
.
R2
R2
5

6.

Переменные
потери
мощности,
выделяющиеся
в
роторе
асинхронного
электродвигателя, могут быть определены
через механические переменные и параметры
V2 М 0 S .
Тогда полные переменные потери будут равны
R1
.
V М 0 S 1
R2
6

7.

Большое
значение
определение
потерь
электроэнергии в переходных процессах имеет для
электродвигателей, у которых динамический режим
является основным.
К ним относятся электроприводы прокатных
станов, подъемных кранов, строгальных станков,
лифтов и т.д.
При пуске, реверсе, торможении, изменении
скорости и нагрузки, токи, как правило, превышают
номинальный уровень. Поэтому потери мощности и
энергии могут быть весьма значительными и вызвать
дополнительный нагрев электродвигателя.
7

8.

Номинальные электрические потери
мощности электродвигателя равны
Ðí Ðí
1 í
í
,
8

9.

Потери энергии при пуске АД практически
полностью определяются
электрическими
потерями энергии в обмотках, которые прямо
пропорциональны квадрату силы тока
tï
Àï Ðí dt,
0
где ΔРн- номинальные электрические потери
мощности, электродвигателя, Вт;
Электропривод. Ч.1
9

10.

С учетом предыдущего соотношения
расчетная формула для определения потерь
энергии при пуске имеет вид
Àï Ðí
1 í
í
i ï tï .
2
Через механические переменные и
параметры потери энергии при пуске
электродвигателя
без
нагрузки
(Мс=0)
определяют по формуле
АП
t
М
0
0 Sdt
t
М(
0
0 )dt.
10

11. Потери энергии при пуске и торможении

ÀÏ
Sêî í
Sí à÷
Ì 0 S J
2
0
S
2
í à÷
S
2
2
êî í
11

12.

При пуске электродвигателя и динамическом
торможении Sнач=1, Sкон=0, тогда
J 02
АП
.
2
При торможении противовключением Sнач=2,
Sкон=1, а потери энергии
2
J 0
АП 3
2
При реверсе Sнач=2, Sкон=0 и потери энергии
J
АП 4
2
2
0
12

13.

Потери энергии при работе ЭП с нагрузкой (Мс
≠0).
M ÑÐ
Aí
A0
M ÑÐ M C
где Мср — средний, неизменный за время
переходного процесса момент двигателя.
13