Основные статические характеристики стенда энергосберегающей системы
Эксплуатационные свойства стенда с рекуперацией электроэнергии. Регулирование угловой скорости во время холодной обкатки, осуществляемое изменением магнитного потока. Простота управления и возможность автоматизации стенда, удобство в эксплуатации.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2019 |
| Размер файла | 585,9 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//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Основные статические характеристики стенда энергосберегающей системы
Чикунов Ю.М.
В статье рассмотрены основные эксплуатационные характеристики обкаточно-тормозного стенда энергосберегающей системы.
Ключевые слова: энергосберегающий обкаточно-тормозной стенд; обкаточно-тормознаяи регулировочная характеристики.
Энергосбережение в связи с постоянным ростом цен на электроэнергию становится одной из приоритетных задач в деле снижения текущих затрат любого современного производства. Поэтому в настоящее время моторостроительные заводы и специализированные ремонтные предприятия оснащают свои испытательные станции обкаточно-тормозными стендами (ОТС), обеспечивающими рекуперацию электроэнергии. С помощью данных стендов осуществляется утилизация энергии, высвобождаемая при обкатке и испытании двигателей внутреннего сгорания (ДВС), путём преобразования её из механической в электрическую и генерирования в промышленную сеть. Кроме того, указанные выше предприятия проводят научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы с целью повышения технико-экономических показателей рассматриваемых ОТС.
На заводе «Дагдизель» (г. Каспийск, Республика Дагестан) была разработана энергосберегающая система стендов, состоящая из группы тормозных устройств и группового преобразователя [1, 2, 3]. Очевидно, что напрашивается вопрос о том, возможно ли на данном электротехническом устройстве проводить типовые испытания. Чтобы на него ответить, рассмотрим основные характеристики системы ОТС.
Эксплуатационные свойства стенда с рекуперацией электроэнергии определяются по рабочим характеристикам. К ним относятся обкаточно-тормознаяи регулировочная характеристики.
Обкаточно-тормозная характеристика представляет собой зависимость момента прокручивания, тормозного момента, электромагнитной и полезной мощности машины постоянного тока от частоты вращения коленчатого вала испытываемого двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
В качестве тормозного устройства в энергосберегающей системе используется двигатель постоянного тока (ДПТ). В паспортных данных указывается полезная (на валу) номинальная мощность, развиваемая двигателем и его КПД. Чтобы электродвигатель развил указанную мощность, необходимо к нему подвести электрическую мощность, равную
Рэл= Рдпт/ з , (1)
где з - КПД ДПТ.
Для развития такой мощности в генераторном режиме к ДПТ требуется подвести механическую мощность величиной
Рмех= Рэл /з . (2)
Выразим из (2) Рэл и приравняем с (1)
Рмех?з = Рдпт/ з . (3)
Тогда при условии, что Рмех= Рдвс уравнение примет вид
Рдпт= Рдвс?з2, (4)
где Рдвс - максимальная мощность, развиваемая ДВС во время
приемо-сдаточных испытаний.
Зная, что Р= М•? , определим, как относится момент прокручивания к тормозному моменту
Мпр• ? = Мт?? ?з2
Мпр = Мт? з2 (5)
Обкаточно-тормозная характеристика снимается при постоянстве напряжения сети Uc сиcтемы ОТС и неизменном сопротивлении якорной цепи R. Описывается она следующими уравнениями
UcMэм•R
? = _________________ , (6)
k•Ф - k2•Ф2
? = Р / М . (7)
Для построения характеристики при Ф=Фн достаточно знать три точки, соответствующие номинальному значению момента прокручивания Мпр.ном при номинальной угловой скорости ?ном ; угловой скорости идеального холостого хода М = 0
Uc
? = ?0 = ________ ; (8)
k•Ф
номинальному значению тормозного момента Мт.ном при угловой скорости
UcMэм•R
? = ?* = _________________ . (9)
k•Ф + k2•Ф2
Эти точки соединяют две прямые линии, изображенные на рис.1. Необходимо отметить, что наклон этих прямых разный, так как
?0 - ?н = ?* - ?0, (10)
А
Мт = Мэм + Мпотерь , (11)
Мпр = Мэм - Мпотерь. (12)
Рис.1. Обкаточно-тормозная характеристика стенда
Регулирование угловой скорости во время холодной обкатки осуществляется изменением магнитного потока Ф. Момент прокручивания тормозного устройства с увеличением угловой скорости уменьшается по закону гиперболы. Зависимость допустимого момента Мпр от угловой скорости описывается уравнением
Мпр.доп = Мпр.ном•?н/ ? . (13)
Полезная мощность, развиваемая на валу ДПТ во время холодной обкатки при изменении угловой скорости от ?ном до ?0 , определяется формулой
?0 • ? - ?2
Рпр= Мпр.ном•______________ (14)
?0 - ?н
и описывается кривой, представленной на рис.1. Тормозная мощность на участке скоростей от ?0 до ?* равна
?2 - ?0. ?
Рт= Мт.ном•_______________ (15)
?*- ?0
и также имеет форму кривой.
На рис.2 представлены регулировочные характеристики тормозного устройства холодной (кривая - 1) и горячей обкатки (кривая - 2) при номинальном токе якоря
? = (Рэм±Рпотерь)/(kэ•Iя•Iв). (16)
Плавность регулирования в пределах заданного диапазона обеспечивается плавностью регулировки напряжения, подводимого к обмотке возбуждения.
Рис.2. Регулировочная характеристика стенда
Обычно регулируемые двигатели имеют диапазон регулирования от 2:1 до 5:1 , в ряде случаев до (8...10):1.
Диапазон регулирования ограничивается различными факторами. Главным из них является ухудшение условий коммутации с возрастанием угловой скорости, поскольку реактивная ЭДС Ер, вызывающая искрение на коллекторе, пропорциональна току Iя и угловой скорости ?,то есть
Ер= Сэм•Iя •? . (17)
Кроме того, при больших угловых скоростях требуется повышать механическую прочность якоря.
Таким образом, регулирование угловой скорости и изменение тормозного момента, применяемым в системе ОТС осуществляется наиболее простым и экономичным способом, так как мощность, потребляемаяобмоткой возбуждения ДПТ, составляет примерно 2...2,5% мощностидвигателя.
Простота управления и возможность автоматизации делает стенд удобным в эксплуатации. Анализ рассмотренных характеристик показывает, что тормозное устройство энергосберегающей системы удовлетворяет типовым испытаниям ДВС.
стенд энергосберегающий рекуперация скорость
Литература
Чикунов Ю.М. Устройство и принцип действия системы обкаточно-тормозных стендов. Отраслевой научно-производственный журнал «Автотранспортное предприятие», июнь, 2011г., с.46-47.
Патент Российской Федерации №2044294. Стенд для испытания двигателя
внутреннего сгорания. Чикунов Ю.М. 1994 г.
Патент Российской Федерации №2039348. Стенд для испытаний
двигателей внутреннего сгорания .Чикунов Ю.М. 1994 г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Построение рациональных эксплуатационных режимов асинхронного двигателя, выбор системы управления. Исследование двухмассового динамического стенда на базе математической модели. Техническая разработка лабораторного стенда на базе асинхронного двигателя.
магистерская работа [2,0 M], добавлен 20.10.2015Описание конструкторских решений разрабатываемого стенда "Аэродинамические явления". Требования к изоляции проводки, предохранителей и выключателей тока. Сопротивления воздуха. Зависимость длины снаряда от скорости. Действия аэродинамической силы.
дипломная работа [6,6 M], добавлен 18.02.2014Назначение исследовательского стенда двухмассовой системы электропривода, характеристика конструкции. Особенности принципиальной электрической схемы автономного инвертора напряжений. Принципиальная электрическая схема системы управления электроприводом.
дипломная работа [4,5 M], добавлен 10.07.2013Обзор частотно-регулируемых асинхронных электроприводов и преобразователей. Порядок и этапы разработки стенда по исследованию частотно-регулируемого асинхронного электропривода. Обработка полученных результатов. Правила эксплуатации электроустановок.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 29.07.2013Регулирование скорости тягового электродвигателя при изменении магнитного поля. Пересчет характеристик при изменении магнитного поля и смешанном возбуждении. Особенности магнитного потока при шунтировании сопротивления и изменением числа витков обмотки.
презентация [321,9 K], добавлен 14.08.2013Назначение, технические данные и условия эксплуатации стенда для изучения двигателя постоянного тока. Описание структурной и электрической схем. Технология проверки приборов, монтажных и наладочных работ. Организация рабочего места слесаря-сборщика.
курсовая работа [73,2 K], добавлен 15.06.2013Разработка тиристорного преобразователя на основе унифицированного электропривода серии ЭТ6; состав и принцип работы составных частей. Сборка лабораторного стенда автоматизированного электропривода постоянного тока; технические данные и условия работы.
дипломная работа [5,5 M], добавлен 08.06.2011Назначение и применение преобразователей частоты Danfoss. Применение преобразователей частоты для привода вентилятора и дымососа. Выбор составляющих стенда: электродвигатель, генератор, нагрузка. Электрический монтаж оборудования, установка VLT 5004.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 03.05.2012Функционирование асинхронных машин в режиме генератора. Устройство асинхронных двигателей и их основные характеристики. Получение вращающегося магнитного потока. Создание вращающего момента. Частота вращения магнитного потока статора и скольжения.
реферат [206,2 K], добавлен 27.07.2013Нелинейные явления в ионосфере. Существующие методы фотометрирования протяженных объектов. Обзор программного пакета обработки астрономических объектов "MaxIm". Численная оценка стимулированного радиоволной потока излучения в красной линии кислорода.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 30.05.2015Гипотезы монополя Дирака. Магнитный заряд электрона, который тождественен кванту магнитного потока, наблюдаемого в условиях сверхпроводимости. Анализ эффекта квантования магнитного потока. Закон Кулона: взаимодействие электрического и магнитного заряда.
статья [205,4 K], добавлен 09.12.2010Волноводный акустический метод контроля. Спектральное представление сигнала. Выбор и обоснование, расчет основных параметров для платы аналого-цифрового преобразования. Подробные характеристики ноутбука DELL Inspirion N5110. Автоматическая система.
курсовая работа [886,4 K], добавлен 09.03.2013Виды насосных установок и их назначение. Конструкции и принципы действия устройств их автоматизации. Элементы принципиальной электрической схемы АУ. Эксплуатационные свойства и характеристики центробежных насосов, регулирование их производительности.
реферат [2,2 M], добавлен 11.12.2010Ускоренные испытания пневматических шин. Микропроцессорное управление устройствами силовой электроники. Применение микроконтроллеров и DSP-процессоров для управления устройствами силовой электроники. Асинхронная машина с короткозамкнутым ротором.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 11.01.2016Принцип действия биполярного транзистора. Его статические характеристики и эксплуатационные параметры. Температурные и частотные свойства транзистора. Эквивалентные схемы полевых транзисторов. Схематическое изображение ПТ с изолированным затвором.
лекция [460,9 K], добавлен 15.03.2009Вычисления экономии при оплате электроэнергии при использовании энергосберегающих лампочек (с учетом их стоимости), эквивалентных по освещенности обычным. Возможность выбора спектра. Длительность срока службы. Преимущества энергосберегающей лампы.
презентация [1,7 M], добавлен 07.12.2009Трехфазные электрические сети, критерии их классификации и разновидности, функциональные особенности. Описание лабораторного стенда и контрольно-измерительных приборов. Периодический контроль изоляции. Сопротивление изоляции электроустановок аппаратов.
лабораторная работа [174,8 K], добавлен 19.03.2014Разработка многофункционального экспериментального огневого стенда, включающего в себя линии подачи топлива и окислителя. Проектирование горелочных насадок со сменными частями. Исследование вихревого горелочного устройства с тангенциальной закруткой.
курсовая работа [6,2 M], добавлен 23.03.2012Изучение современного состояния электропривода переменного тока. Разработка лабораторного стенда с преобразователем частоты АП-100. Проведение монтажа и наладки лабораторной установки. Методика исследования электропривода с преобразователем частоты.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 10.05.2015Общая характеристика и техническое описание стенда, его устройство и элементы. Механизм проверки законов Кирхгофа. Сущность и содержание принципа наложения и теоремы об эквивалентном генераторе. Абсолютная погрешность метода эквивалентного генератора.
лабораторная работа [91,8 K], добавлен 11.04.2015
