Моделирование нарушения устойчивой работы электродвигателей и определение возможности их самозапуска, страница 3

После расчёта пусковых характеристик электродвигателей, идущих на самозапуск, необходимо произвести упрощённый расчёт их самозапуска и получить зависимости остаточного напряжения на зажимах двигателей Uad, моментов электрдвигателей Мад, момент сопротивления Мс и избыточных моментов Мизб в функции от скольжения.

Для решения поставленной задачи необходимо произвести расчёты аналогично разделу 2, но теперь сопротивления двигателей, идущих на самозапуск, находятся в зависимости от скольжения Zад(S) и  Zcd(S).

Рассчитаем сопротивления двигателей при остаточном скольжении (Sост=0,667).

АД:

CD:

Определяем параметры двигателей при Sост  -  мощность, ток и момент двигателя на валу.

Проводимость синхронного двигателя:

Далее по анологии разделу 2 сворачивается схема замещения и определяется остаточное напряжение на шинах:

,

После этого поределяется момент

электродвигателя:

МЭД=U2ЭД × M(S), o.e.

где     M(S) – момент в относительных единицах по таблицам 3.1 и 3.3.

сопротивления: 

                                        Мсс+(Кз – Мо)×((1-S)/(1-Sном))2 

где     Мо  =  0,2; Кз  - коэффициент загрузки двигателя; S – скольжение для рассматриваемой точки, о.е., (табл.3.1, 3.3.); Sном  - номинальной скольжение электродвигателя

избыточный момент:               МизбЭД - Мс

          Для успешного самозапуска необходимо выполнение следующих условий:

Мизб0,1;      UЭД 0,6.

Начиная со скольжения Sост выполняется расчёт до тех пор, пока избыточный не станет равен нулю или не примет отрицательного значения.

При потере питания секции   сопротивление ЭД будет зависеть от скольжения, а сопротивление секции останется неизменным.

Сопротивление ниже шин:

Сопротивление  выше шин:

Далее расчёт выполняется аналогично для всех точек скольжения табл.3.1, 3.3. до тех пор, пока избыточный момент не станет равным нулю. Результаты расчётов сведены в табл.3.4 и 3.5.

По данным табл.3.4 и 3.5. строятся характеристики самозапуска электродвигателей, которые представлены на рис.3.3 и  3.4.

После построения характеристик самозапуска электродвигателей необходимо определить время самозапуска каждого двигателя. Для этого необходимо характери-стику избыточного момента разбить на элементарные прямоугольные области таким образом, чтобы выполнялось правило площадей.

Время самозапуска электродвигателя определяется по формуле

где  - электрическая постоянная времени агрегата “двигатель-механизм”;

 - ширина прямоугольной области, изменение скольжения на данном участке при самозапуске;  - высота прямоугольника, т.е. величина избыточного момента на участке изменения скольжения .

          Определение длительности разгона при самозапуске необходимо для расчёта дополнительного нагрева статорной обмотки двигателя. Дополнительный  нагрев статорной обмотки двигателя за время самозапуска tзс , осуществлённого сразу после остановки, т.е. в горячем состоянии определяется по ([3], ф-ла (59))

                                       

где      - плотность тока в обмотке статора;  -  кратность пускового тока.

Допустимое дополнительное превышение температуры принимается равным 135, следовательно, 135.

0,7005


Проверка на вхождение в синхронизм.

Для СД при разгоне наиболее оказывается режим в зоне вхождения в синхронизм. Для доведения ротора до критического сольжения необходимо чтобы входной момент с учётом пониженного напряжения удовлетворял условию ([3], с.30):

где      = Мс-0,05 – справочная величина;  - напряжение на СД при скольжении Sk;  - момент сопротивления; Sk  - критическое скольжение,

Sk =0,06,

где     Mm – максимальный момент СД; Мс-0,05 Кз двигателя СД.

Допустимое время нарушения электроснабжения, за которое S увеличится до Sk

tдоп = Tjагр×

Sk=0.06

1.2 × 0.952  ;