Конспект лекций по курсу “Электрический привод”, страница 7

§ 1.3.  Источники электроэнергии для питания электроприводов

Выбор типа электропривода, использование в нем тех или иных элементов, одних или других технических решений определяется типом, параметрами и характеристиками источников электроэнергии, а также характером нагрузки.

По мощности источники электроэнергии разделяются на

-  основные;

-  вспомогательные.

Основные источники обеспечивают питанием силовые цепи электроприводов.

Вспомогательные источники обеспечивают питанием цепи управления, автоматики, контроля, сигнализации.

По типу источники электроэнергии разделяются на

-  источники переменного напряжения;

-  источники постоянного напряжения.

Источниками переменного напряжения могут быть электросети, вторичные обмотки трансформаторов, электрогенераторы, полупроводниковые преобразовательные устройства.

Источниками постоянного напряжения могут быть аккумуляторные батареи, электрогенераторы постоянного напряжения, трансформаторы или электрогенераторы переменного тока с выпрямителями.

Источники напряжения могут быть бесконечной или ограниченной мощности.

Идеальные источники напряжения (источники бесконечной мощности) не имеют внутренних сопротивлений и токи короткого замыкания таких источников стремятся к бесконечности. На практике идеальных источников напряжения нет и токи всегда ограничиваются какими-либо сопротивлениями. Однако, если мощность электропривода на порядки меньше мощности питающей электросети, то во многих случаях электросети считаются источниками бесконечной мощности. В большинстве случаев питание электроприводов осуществляется от источников ограниченной мощности.

При питании электроприводов от систем электроснабжения общего назначения качество электроэнергии должно соответствовать “Нормам качества ….” по ГОСТ 13109-97. При разработке судовых электроприводов качество питающей электроэнергии определяется “Правилами классификации и постройки морских судов” “Российского морского регистра судоходства” 1999 г. Соответствующие стандарты используются при разработке электроприводов для железных дорог, оборудования для горнодобывающей промышленности, изделий военного назначения и т.д. Вместе с тем, при разработке какого-либо конкретного электропривода обычно составляются технические требования к оборудованию или техническое задание на разработку и поставку, которые опираются на соответствующие стандарты.

В технических требованиях и заданиях на разработку электроприводов по силовому источнику электроэнергии обычно задаются основные параметры:

-  номинальное напряжение силовой питающей электросети (например, трехфазное напряжение 6 кВ);

-  номинальная частота напряжения питающей электросети (например, 50 Гц);

-  длительно допустимые отклонения напряжения питающей электросети, при которых электропривод должен обеспечивать требуемые характеристики (например ±10 %);

-  отклонения напряжения питающей электросети, при которых электропривод должен сохранять работоспособность (например, ±20 %);

-  длительно допустимые отклонения частоты питающей электросети (например, ±0,2 Гц);

-  предельно допустимые отклонения частоты питающей электросети (например, ±0,4 Гц);

-  необходимость и возможность рекуперации энергии в питающую электросеть и уровень рекуперируемой мощности;

-  индуктивное сопротивление питающей электросети (или другой параметр, позволяющий при заданном напряжении определить мощность);

-  коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения (например, до 5 %);

-  предельное значение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения (например, до 8 %).

Аналогичные требования предъявляются и по вспомогательным источникам электроэнергии.

Рекуперация энергии может быть обеспечена в большинстве случаев при питании электроприводов от мощных энергосистем, от которых получают питание многие другие нагрузки. В автономных установках, например, в энергосистемах судов, возможности рекуперации энергии ограничиваются тем, что первичные двигатели (дизели или турбины) не являются потребителями энергии электрических машин. На железных дорогах питание контактных электросетей постоянного напряжения осуществляется от энергосистем через диодные выпрямители, не позволяющие рекуперировать электроэнергию. В этих системах рекуперативные режимы работы электроприводов возможны, если на данном участке железной дороги движутся также другие поезда.