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 S_ост  -  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:

М_ЭД=U²_ЭД × M(S), o.e.

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

сопротивления: 

                                        М_с=М_с+(К_з – М_о)×((1-S)/(1-S_ном))² 

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

избыточный момент:               М_изб=М_ЭД - М_с

          Для успешного самозапуска необходимо выполнение следующих условий:

М_изб0,1;      U_ЭД 0,6.

Начиная со скольжения S_ост 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 t_зс , 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 S_k;  - момент сопротивления; S_k  - критическое скольжение,

S_k =0,06,

где     Mm – максимальный момент СД; М_с-0,05 К_з двигателя СД.

Допустимое время нарушения электроснабжения, за которое S увеличится до Sk

t_доп = T_jагр×

Sk=0.06

1.2 × 0.95²  ;