Синхронные двигатели и компенсаторы

Синхронные генераторы

Задача 10. Параметры трехфазного синхронного генератора (табл. 11): номинальное (линейное) напряжение на выходе U_1ном при частоте тока 50 Гц, обмотка статора соединена «звездой», номинальный ток статора I_1ном, КПД генератора при номинальной нагрузке , число полюсов 2р, мощность на входе генератора P_1ном, полезная мощность на выходе генератора Р_ном, суммарные потери в режиме номинальной нагрузки полная номинальная мощность на выходе S_2ном, коэффициент мощности нагрузки, подключенной к генератору, вращающий момент первичного дви­гателя при номинальной загрузке генератора M_1ном . Требуется определить параметры, значения которых в табл. 11 не указаны.

1. Полезная мощность на выходе генератора .

2. Мощность на входе генератора .

3. Суммарные потери .

 

4. Ток статора в номинальном режиме

5. Синхронная частота вращения при 2р = 6 и частоте тока = 50 Гц: .

6. Момент приводного двигателя, необходимый для вращения ротора генератора с синхронной частотой вращения в режиме но­минальной нагрузки,

 

.

Синхронные двигатели и компенсаторы

Задача 11. Трехфазный синхронный двигатель серии СДН2 име­ет данные каталога: номинальная мощность P_ном, число полюсов 2р, КПД ; кратности - пускового тока , пускового момента , максимального синхронного момента , асинх­ронного момента при скольжении s = 5 % (момент входа в синхро­низм) ; соединение обмоток статора «звездой». Значения перечисленных величин приведены в табл. 12.

Определить: частоту вращения, номинальный и пусковой токи в цепи статора, номинальный, максимальный синхронный, пусковой моменты и асинхронный момент входа в синхронизм (при s = 5 %). Напряжение питающей сети U_С = 10 кВ при частоте 50 Гц, коэффи­циент мощности = 0,8.

1. Частота вращения

2. Потребляемая двигателем мощность в режиме номинальной нагрузки

3. Ток в цепи статора в режиме номинальной нагрузки

4. Пусковой ток в цепи статора

 

5. Момент на валу двигателя в режиме номинальной нагрузки

6. Максимальный (синхронный) момент

7. Пусковой момент

8. Момент входа в синхронизм (асинхронный момент при сколь­жении 5 %)

Задача 12. В трехфазную сеть напряжением U_с включен по­требитель Z мощностью S_потр при коэффициенте мощности . Определить мощность Q_C.K синхронного компенсатора СК, который сле­дует подключить параллельно потребителю (рис. 4), чтобы ко­эффициент мощности в сети повысился до значения = 0,95. Насколько при этом уменьшатся потери энергии в сети, если вели­чина этих потерь пропорцио­нальна квадрату тока в этой сети. Определить также, насколько придется увеличить мощность синхронного компенсатора, что­бы повысить коэффициент мощ­ности сети до = 1. Значе­ния заданных параметров приве­дены в табл. 13.

1. Ток нагрузки в сети

 

2. Активная составляющая этого тока

 

3. Реактивная мощность сети до подключения синхронного ком­пенсатора

 

 

4. Реактивная мощность сети после подключения синхронного компенсатора

 

 

5. Для повышения коэффициента мощности до = 0,95 тре­буется включение параллельно нагрузке Z синхронного компенса­тора реактивной мощностью

 

6. При включении синхронного компенсатора активная состав­ляющая тока в сети не изменится (I_c.а = 108 А), а реактивная состав­ляющая тока в сети станет равной

 

 

7. Ток в сети после подключения синхронного компенсатора

 

 

8. Потери в сети после подключения синхронного компенсатора составят

 

 

от их значения до подключения синхронного компенсатора , т. е. потери в сети уменьшатся на 41 %.

 

9. При увеличении коэффициента мощности сети до = 1 требуемая для этого реактивная мощность синхронного компенса­тора была бы равна всей реактивной мощности сети до подключе­ния синхронного компенсатора (см. п. 3), т. е. Q_СK = Q = 1120 квар. Следовательно, потребовался бы синхронный компенсатор мощно­стью в (1120/621) = 1,8 раза больше мощности СК, примененного в схеме повышения коэффициента мощности до = 0,95. Это при­вело бы к росту капитальных затрат на создание рассматриваемой электрической установки и сделало бы нерентабельным примене­ние синхронного компенсатора для повышения коэффициента мощности сети до единицы.