Расчет гармонического состава кривой тока и напряжения сети экскаватора ЭКГ-5
Обзор способов модернизации электроприводов экскаваторов. Расчет гармонического состава выпрямленного напряжения и кривой выпрямленного тока сети. Определение относительного содержания амплитуд высших гармонических составляющих, значения тока гармоники.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.05.2016 |
| Размер файла | 297,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Расчет гармонического состава кривой тока и напряжения сети экскаватора ЭКГ-5
В настоящее время производится модернизация электроприводов экскаваторов, построенных по системе генератор - двигатель ( Г-Д ). Одним из способов модернизации является замена системы Г-Д на систему тиристорный преобразователь - двигатель (ТП-Д).
Однако использование силовых тиристорных преобразователей для электропривода главных приводов приводит к снижению коэффициента мощности энергетической установки экскаватора, появлению дополнительных гармоник и колебаний напряжения в сети, что снижает качество электроснабжения карьера. [1]
Силовая схема ТП-Д представлена на рис. 1. Для управления электроприводом применяется силовая схема с нереверсивным тиристорным преобразователем в якорной цепи и реверсированием в цепи возбуждения двигателя. Применяется двухкомплектный тиристорный преобразователь с встречно-параллельным подключением, что обеспечивает двенадцатипульсную схему выпрямления.
Для расчета гармонического состава выпрямленного напряжения и кривой выпрямленного тока сети необходимо определить порядок гармоник. Определяем порядок гармоник [3]:
,
где число фаз преобразователя; натуральные числа.
Для двенадцатифазной мостовой схемы выпрямления при разложении выпрямленного напряжения в гармонический ряд присутствует одиннадцатая, тринадцатая, двадцать третья, двадцать пятая гармоника.
Определяем относительное содержание амплитуд высших гармонических составляющий[3]:
где угол управления; номер гармоники.
Аналогично производим расчёты для гармоник 13,23,25. Результаты представлены в табл. 1.1.
Рис. 1.1. Принципиальная силовая схема ТП-Д
Таблица 1.1.
|
Номер гармоники |
Угол управления |
||||
|
11 |
0,001 |
0,02 |
0,023 |
0,03 |
|
|
13 |
0,0008 |
0,019 |
0,021 |
0,027 |
|
|
23 |
0,0003 |
0,009 |
0,01 |
0,015 |
|
|
25 |
0,0002 |
0,0085 |
0,0097 |
0,013 |
Как видно из таблицы с увеличение угла управления происходит увеличение относительных значений амплитуды высших гармонических составляющих напряжений, что приводит к ухудшению питающего напряжение тиристорного преобразователя. Высшие гармонические составляющие напряжение превышают предельно-допустимые значения согласно ГОСТ. На рис. 2.1. представлен спектр гармонических составляющих напряжения
Рис. 2.1. Спектр гармонических составляющих
Исходные данные для расчета гармоник тока, потребляемого двенадцатифазным мостовым тиристорным преобразователем, представлены в табл. 1.2.
Таблица 1.2.
|
Величина |
Значение |
|
|
Величина напряжения питающей сети |
440 В |
|
|
Величина угла управления |
||
|
Величина угла коммутации |
||
|
Величина сопротивления короткого замыкания питающей сети |
||
|
Величина угла управления с учётом коммутации |
Определяем коэффициенты разложения кривой первичного тока в ряд Фурье по формуле [3]:
где -угол коммутации, -напряжение питающей сети, - сопротивление короткого замыкания питающей сети.
Определяем амплитуду й гармоники первичного тока [3]:
Определяем коэффициенты разложения для основной гармоники [3]:
Определяем действующее значение тока первой гармоники [3]:
Определяем относительное значение токов гармоник [3]:
электропривод экскаватор гармоника напряжение
Аналогично расчёты производим для гармоник 13,23,25 (при напряжении питания ) и при изменении угла управления и коммутации. Результаты сведём в табл. 1.3.
Таблица 1.3.
|
Номер гармоники |
Угол управления и коммутации |
|||||
|
11 |
0,327 |
12,450 |
2,396 |
4,924 |
1,835 |
|
|
13 |
0,536 |
9,952 |
1,485 |
2,483 |
1,719 |
|
|
23 |
0,728 |
7,784 |
1,037 |
1,773 |
0,919 |
|
|
25 |
0,864 |
5,491 |
1,150 |
2,036 |
0,446 |
Как видно из табл. относительные значения гармоник тока превышают допустимые согласно ГОСТ 130109 - 2013.
Таким образом приведенные расчеты показали, что уровень высших гармоник тока и напряжения достаточно высок и с увеличением угла управления относительный уровень гармоник возрастает. Таким образом возникает необходимость применение каких либо технических решений для увеличения качества токов и напряжений сети. Цель дальнейшей работы - выбор оптимальных технических решений для компенсации влияния гармоник.
Литература
1. Перелыгин В. Т. Основные средства // Электропривод карьерного экскаватора. -- 2009. -- № 1. -- С. 39 -- 42.
2. Закладной А. Н. Энергосбережение средствами электропривода [Текст] А. Н. Закладной - Киев: Электромеханика, 2000. - 340с.:ил.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение периодической, апериодической составляющих тока симметричного короткого замыкания, ударного тока короткого замыкания, отдельных составляющих несимметричного короткого замыкания. Вычисление напряжения, построение его векторной диаграммы.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 17.08.2009Основы теории обработки результатов измерений. Влияние корреляции на суммарную погрешность измерения тока косвенным методом, путём прямых измерений напряжения и силы тока. Алгоритм расчёта суммарной погрешности потребляемой мощности переменного тока.
курсовая работа [132,9 K], добавлен 17.03.2015Выбор схемы выпрямления, основные параметры выпрямителя. Катушка трансформатора с первичной и вторичной обмотками из изолированного провода. Значения тока тиристора в зависимости от номинального выпрямленного тока. Расчёт КПД сварочного выпрямителя.
курсовая работа [282,9 K], добавлен 12.03.2011Расчет и построение кривых тока протекающих через вентиль в процессе коммутации. Построение характеристик выпрямителя. Выбор вентилей. Расчет индуктивности цепи выпрямительного тока. Силовая схема и временные диаграммы. Система управления выпрямителем.
курсовая работа [827,5 K], добавлен 12.12.2010Синтез регуляторов системы управления для электропривода постоянного тока. Модели двигателя и преобразователя. Расчет и настройка системы классического токового векторного управления с использованием регуляторов скорости и тока для асинхронного двигателя.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 21.01.2014Тип подъемника, назначение, его технические данные. Расчет мощности электродвигателей приводов механизма. Циклограмма работы электроприводов и цепи управления. Выбор питающего напряжения и рода тока. Возможные неисправности в работе схемы управления.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 18.11.2016Временные диаграммы токов и напряжений в трехфазной нулевой схеме при сгорании предохранителя в цепи одного вентиля. Коэффициент сдвига первой гармоники потребляемого тока относительно напряжения питания, его зависимость от угла комутации и направления.
контрольная работа [123,2 K], добавлен 02.04.2009Расчет максимальных режимов присоединений и токов короткого замыкания на подстанции. Анализ выбора силового электрооборудования: высоковольтных выключателей, трансформаторов тока и напряжения, силовых трансформаторов, трансформаторов собственных нужд.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.09.2017Тепловой расчет силового трехфазного трансформатора с плоской шихтованной магнитной системой и основных размеров электрических величин. Определение изоляционных расстояний. Расчет параметров и напряжения короткого замыкания, потерь и тока холостого хода.
курсовая работа [389,9 K], добавлен 26.03.2015Расчет допускаемых абсолютных и относительных погрешностей измерения тока миллиамперметром. Оценка класса точности, стандартных пределов измерения напряжения вольтметром. Расчет инструментальной погрешности показаний магнитоэлектрического миллиамперметра.
контрольная работа [33,3 K], добавлен 24.04.2014Расчет электрических сетей осветительных установок, выбор напряжения и схемы питания электрической сети. Защита электрической сети от аварийных режимов и мероприятия по повышению коэффициента мощности электрической сети осветительной установки.
курсовая работа [761,4 K], добавлен 10.06.2019Эволюция традиционных методов проектирования. Электрооборудование электрических сетей, области применения. Электрические коммутационные аппараты. Измерительные трансформаторы тока и напряжения. Комплектные распределительные устройства и проектирование.
курс лекций [895,2 K], добавлен 29.03.2009Система уравнений цепи по законам Кирхгофа в символьном виде. Определение токов в ветвях цепи методами контурных токов и узловых напряжений. Схема цепи с указанием независимых узлов, расчет тока в выбранной ветви методом эквивалентного генератора.
практическая работа [2,4 M], добавлен 28.01.2014Характеристика энергоснабжаемого микрорайона. Определение расчетных электрических нагрузок жилых и общественных зданий. Выбор величины питающего напряжения. Расчет наружной осветительной сети. Выбор и расчет оборудования сети 10 кВ.
дипломная работа [631,8 K], добавлен 25.06.2004Определение параметров и основных характеристик трансформатора. Методы расчета тока холостого хода, а также напряжения короткого замыкания. Параметры приведенного трансформатора. Способы приведения асинхронного двигателя к эквивалентному трансформатору.
контрольная работа [2,2 M], добавлен 13.02.2015Расчет фазного напряжения, фазного тока и активной мощности цепи. Построение векторных диаграммы напряжений и токов. Определение коэффициента полезного действия трансформатора. Схема двухпериодного выпрямителя. Устройство полупроводникового транзистора.
контрольная работа [919,9 K], добавлен 30.09.2013Общее описание устройства дуговой электропечи переменного тока. Шихтовые материалы для печей переменного тока. Дуговые печи постоянного тока и их преимущество. Регуляторы электрического режима при плавке в ДСП. Основные тенденции развития дуговых печей.
курсовая работа [325,4 K], добавлен 17.04.2011Основные вопросы проектирования системы электропривода производственного механизма грузовых лебедок. Выбор типа электропривода, рода тока и типа электродвигателя, напряжения и частоты питающей сети или преобразователя. Расчёт мощности и подбор двигателя.
контрольная работа [251,7 K], добавлен 14.01.2015Определение значения мощности электрического тока в результате косвенных измерений путем оценки величины сопротивления, напряжения и погрешностей. Оценка стоимости аккредитации базового органа по сертификации продукции и испытательной лаборатории.
курсовая работа [80,9 K], добавлен 15.02.2011Технико-экономическое обоснование замены печей переменного тока на постоянный в плавильном цехе. Производственная программа цеха. Анализ технологической схемы выпуска никеля в штейне. Расчет окупаемости изменений, эффективность капитальных вложений.
курсовая работа [265,2 K], добавлен 24.02.2015
