в каком случае удельные потери в синхронных двигателях ниже
Потери мощности в синхронном двигателе. КПД двигателя.
Преобразование энергии в синхронной машине связано с потерями энергии. Все виды потерь в см разделяются на основные и добавочные.
Основные потери в см слагаются из электрических потерь в обмотке статора, потерь на возбуждение, магнитных и механических потерь.
Электрические потери в обмотке статора: 
, где r1 – активное сопротивление одной фазы обмотки статора при расчетной рабочей температуре.
Потери на возбуждение:
1) При возбуждении от отдельного возбудительного устройства
где rв – активное сопротивление обмотки возбуждения, 
— падение напряжения в контакте щеток.
2) При возбуждении от генератора постоянного тока, сочлененного с валом см.
Магнитные потери синхронной машины происходят в сердечнике статора, который подвержен перемагничиванию вращающимся магнитным полем. Эти потери состоят из потерь от гистерезиса Рг и вихревых токов Рв.т.
Механические потери, равные сумме потерь на трение в подшипниках и потерь на вентиляцию. 
, где v2 – окружная скорость на поверхности полюсного наконечника ротора, l1 – конструктивная длинна сердечника статора.
Добавочные потери в синхронных машинах разделяются на два типа: пульсационные потери в полюсных наконечника ротора и потери при нагрузке.
Добавочные потери при нагрузке Рдоб в синхронных машинах определяют в % от подводимой мощности двигателей или от полезной мощности генераторов. Для синхронных машин мощностью до 1000 кВт добавочные потери 0,5%, а для см мощностью > 1000 кВт – от 0,25 до 0,4%.
Добавочные пульсационные потери Рп в полюсных наконечниках ротора обусловлены пульсацией магнитной индукции в зазоре из-за зубчатости внутренней поверхности статора.
Суммарные потери в синхронной машине 
Коэффициент полезного действия:
для синхронного генератора 
,
где 
— активная мощность, отбираемая от генератора при его номинальной нагрузке.
для синхронного двигателя 
Дата добавления: 2016-07-18 ; просмотров: 4758 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Потери и КПД синхронных машин
Преобразование энергии в синхронной машине связано с потерями энергии. Все виды потерь в синхронной машине разделяются на основные и добавочные.
Основные потери в синхронной машине слагаются из электрических потерь в обмотке статора, потерь на возбуждение, магнитных потерь и механических потерь.
Электрические потери в обмотке статора (Вт)
где r1 — активное сопротивление одной фазы обмотки статора при расчетной рабочей температуре, Ом.
Потери на возбуждение (Вт):
а) при возбуждении от отдельного возбудительного устройства
где rв — активное сопротивление обмотки возбуждения при расчетной рабочей температуре, Ом; ΔUщ = 2 В — падение напряжения в щеточном контакте щеток;
б) при возбуждении от генератора постоянного тока (возбудителя), сочлененного с валом синхронной машины,
где ηв. = 0,80 ÷ 0,85 — КПД возбудителя.
Магнитные потери синхронной машины происходят в сердечнике статора, который подвержен перемагничиванию вращающимся магнитным полем. Эти потери состоят из потерь от гистерезиса Рг и потерь от вихревых токов Рв.т:
Механические потери (Вт), равные сумме потерь на трение в подшипниках и потерь на вентиляцию (при самовентиляции машины),
Рмех ≈ 3,68р ( 
) 3 
(20.41)
— окружная скорость на поверхности полюсного наконечника ротора, м/с; l1 — конструктивная длина сердечника статора, мм.
Добавочные потери в синхронных машинах разделяются на два вида: пульсационные потери в полюсных наконечниках ротора и потери при нагрузке.
Добавочные пульсационные потери Рп в полюсных наконечниках ротора обусловлены пульсацией магнитной индукции в зазоре из-за зубчатости внутренней поверхности статора. Значение этих потерь (Вт)
Добавочные потери при нагрузке Pдоб в синхронных машинах определяют в процентах от подводимой мощности двигателей или от полезной мощности генераторов. Для синхронных машин мощностью до 1000 кВт добавочные потери при нагрузке принимают равными 0,5%, а для машин мощностью более 1000 кВт — 0,25—0,4%. Суммарные потери в синхронной машине (кВт)
Коэффициент полезного действия: для синхронного генератора
— активная мощность, отбираемая от генератора при его номинальной нагрузке, кВт;
для синхронного двигателя
Здесь U1ном и I1ном — фазные значения напряжения и тока статора.
КПД синхронной машины зависит от величины нагрузки (β = Р2/ Рном) и от ее характера (соs φ1). Графики этой зависимости аналогичны изображенным на рис. 1.41. КПД синхронных машин мощностью до 100 кВт составляет 80—90%, у более мощных машин КПД достигает 92—99%. Более высокие значения КПД относятся к турбо- и гидрогенераторам мощностью в десятки и даже сотни тысяч киловатт.
1.Из каких участков состоит магнитная цепь явнополюсной синхронной машины?
2. В чем состоит явление реакции якоря?
3. Каково действие реакции якоря при активной, индуктивной и емкостной нагрузках синхронного генератора?
4. Какие ЭДС наводят в обмотке статора явнополюсного синхронного генератора магнитные потоки реакции якоря и каким индуктивным сопротивлениям эти ЭДС эквивалентны?
5. Почему характеристика к.з. синхронной машины имеет вид прямой линии?
6. Что такое ОКЗ и как влияет этот параметр на свойства синхронного генератора?
7. Что такое номинальное изменение напряжения при сбросе нагрузки и почему при емкостной нагрузке его величина отрицательна?.
8. Определите изменение напряжения при сбросе нагрузки для примера 20.2, если генератор работал с нагрузкой, равной половине номинальной.
9.Какие виды потерь имеют место в синхронной машине?
Дата добавления: 2015-11-18 ; просмотров: 2367 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Потери и КПД синхронных машин
Преобразование энергии в синхронной машине связано с потерями энергии. Все виды потерь в синхронной машине разделяются на основные и добавочные.
Основные потери в синхронной машине слагаются из электрических потерь в обмотке статора, потерь на возбуждение, магнитных потерь и механических потерь.
Электрические потери в обмотке статора (Вт)
где r1 — активное сопротивление одной фазы обмотки статора при расчетной рабочей температуре, Ом.
Потери на возбуждение (Вт):
а) при возбуждении от отдельного возбудительного устройства
где rв — активное сопротивление обмотки возбуждения при расчетной рабочей температуре, Ом; ΔUщ = 2 В — падение напряжения в щеточном контакте щеток;
б) при возбуждении от генератора постоянного тока (возбудителя), сочлененного с валом синхронной машины,
где ηв. = 0,80 ÷ 0,85 — КПД возбудителя.
Магнитные потери синхронной машины происходят в сердечнике статора, который подвержен перемагничиванию вращающимся магнитным полем. Эти потери состоят из потерь от гистерезиса Рг и потерь от вихревых токов Рв.т:
Механические потери (Вт), равные сумме потерь на трение в подшипниках и потерь на вентиляцию (при самовентиляции машины),
Рмех ≈ 3,68р ( 
) 3 
(20.41)
— окружная скорость на поверхности полюсного наконечника ротора, м/с; l1 — конструктивная длина сердечника статора, мм.
Добавочные потери в синхронных машинах разделяются на два вида: пульсационные потери в полюсных наконечниках ротора и потери при нагрузке.
Добавочные пульсационные потери Рп в полюсных наконечниках ротора обусловлены пульсацией магнитной индукции в зазоре из-за зубчатости внутренней поверхности статора. Значение этих потерь (Вт)
Добавочные потери при нагрузке Pдоб в синхронных машинах определяют в процентах от подводимой мощности двигателей или от полезной мощности генераторов. Для синхронных машин мощностью до 1000 кВт добавочные потери при нагрузке принимают равными 0,5%, а для машин мощностью более 1000 кВт — 0,25—0,4%. Суммарные потери в синхронной машине (кВт)
Коэффициент полезного действия: для синхронного генератора
— активная мощность, отбираемая от генератора при его номинальной нагрузке, кВт;
для синхронного двигателя
Здесь U1ном и I1ном — фазные значения напряжения и тока статора.
КПД синхронной машины зависит от величины нагрузки (β = Р2/ Рном) и от ее характера (соs φ1). Графики этой зависимости аналогичны изображенным на рис. 1.41. КПД синхронных машин мощностью до 100 кВт составляет 80—90%, у более мощных машин КПД достигает 92—99%. Более высокие значения КПД относятся к турбо- и гидрогенераторам мощностью в десятки и даже сотни тысяч киловатт.
Контрольные вопросы
1.Из каких участков состоит магнитная цепь явнополюсной синхронной машины?
2. В чем состоит явление реакции якоря?
3. Каково действие реакции якоря при активной, индуктивной и емкостной нагрузках синхронного генератора?
4. Какие ЭДС наводят в обмотке статора явнополюсного синхронного генератора магнитные потоки реакции якоря и каким индуктивным сопротивлениям эти ЭДС эквивалентны?
5. Почему характеристика к.з. синхронной машины имеет вид прямой линии?
6. Что такое ОКЗ и как влияет этот параметр на свойства синхронного генератора?
7. Что такое номинальное изменение напряжения при сбросе нагрузки и почему при емкостной нагрузке его величина отрицательна?.
8. Определите изменение напряжения при сбросе нагрузки для примера 20.2, если генератор работал с нагрузкой, равной половине номинальной.
9.Какие виды потерь имеют место в синхронной машине?
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Потери и КПД синхронных машин
Преобразование энергии в синхронной машине связано с потерями энергии. Все виды потерь в синхронной машине разделяются на основные и добавочные.
Основные потери в синхронной машине слагаются из электрических потерь в обмотке статора, потерь на возбуждение, магнитных потерь и механических потерь.
Электрические потери в обмотке статора (Вт)
где r1 — активное сопротивление одной фазы обмотки статора при расчетной рабочей температуре, Ом.
Потери на возбуждение (Вт):
а) при возбуждении от отдельного возбудительного устройства
где rв — активное сопротивление обмотки возбуждения при расчетной рабочей температуре, Ом; ΔUщ = 2 В — падение напряжения в щеточном контакте щеток;
б) при возбуждении от генератора постоянного тока (возбудителя), сочлененного с валом синхронной машины,
где ηв. = 0,80 ÷ 0,85 — КПД возбудителя.
Магнитные потери синхронной машины происходят в сердечнике статора, который подвержен перемагничиванию вращающимся магнитным полем. Эти потери состоят из потерь от гистерезиса Рг и потерь от вихревых токов Рв.т:
Механические потери (Вт), равные сумме потерь на трение в подшипниках и потерь на вентиляцию (при самовентиляции машины),
Рмех ≈ 3,68р ( 
) 3 
(20.41)
— окружная скорость на поверхности полюсного наконечника ротора, м/с; l1 — конструктивная длина сердечника статора, мм.
Добавочные потери в синхронных машинах разделяются на два вида: пульсационные потери в полюсных наконечниках ротора и потери при нагрузке.
Добавочные пульсационные потери Рп в полюсных наконечниках ротора обусловлены пульсацией магнитной индукции в зазоре из-за зубчатости внутренней поверхности статора. Значение этих потерь (Вт)
Добавочные потери при нагрузке Pдоб в синхронных машинах определяют в процентах от подводимой мощности двигателей или от полезной мощности генераторов. Для синхронных машин мощностью до 1000 кВт добавочные потери при нагрузке принимают равными 0,5%, а для машин мощностью более 1000 кВт — 0,25—0,4%. Суммарные потери в синхронной машине (кВт)
Коэффициент полезного действия: для синхронного генератора
— активная мощность, отбираемая от генератора при его номинальной нагрузке, кВт;
для синхронного двигателя
Здесь U1ном и I1ном — фазные значения напряжения и тока статора.
КПД синхронной машины зависит от величины нагрузки (β = Р2/ Рном) и от ее характера (соs φ1). Графики этой зависимости аналогичны изображенным на рис. 1.41. КПД синхронных машин мощностью до 100 кВт составляет 80—90%, у более мощных машин КПД достигает 92—99%. Более высокие значения КПД относятся к турбо- и гидрогенераторам мощностью в десятки и даже сотни тысяч киловатт.
1.Из каких участков состоит магнитная цепь явнополюсной синхронной машины?
2. В чем состоит явление реакции якоря?
3. Каково действие реакции якоря при активной, индуктивной и емкостной нагрузках синхронного генератора?
4. Какие ЭДС наводят в обмотке статора явнополюсного синхронного генератора магнитные потоки реакции якоря и каким индуктивным сопротивлениям эти ЭДС эквивалентны?
5. Почему характеристика к.з. синхронной машины имеет вид прямой линии?
6. Что такое ОКЗ и как влияет этот параметр на свойства синхронного генератора?
7. Что такое номинальное изменение напряжения при сбросе нагрузки и почему при емкостной нагрузке его величина отрицательна?.
8. Определите изменение напряжения при сбросе нагрузки для примера 20.2, если генератор работал с нагрузкой, равной половине номинальной.
9.Какие виды потерь имеют место в синхронной машине?
Потери и КПД синхронных машин
Преобразование энергии в синхронных машинах связано с её потерями. Все виды потерь разделяют на основные и добавочные:
1) Основные потери Pо – это электрические потери в обмотке статора Pэ1, потери на возбуждение Pв, магнитные потери Pм1 и механические потери Pмех:
Pо = Pэ1+Pв+Pм+Pмех.
Электрические потери обусловлены нагревом обмоток статора,
Pэ1 = m1×I²1×r1,
где m1 – число ваз статора, I1 – ток статора, r1 – активное сопротивление фазы обмотки статора при рабочей температуре 75?С.
Потери на возбуждение в основном обусловлены нагревом в обмотке возбуждения,
Pв = (I²в×rв)+(ΔUщ×Iв),
где Iв – ток возбуждения, rв – активное сопротивление цепи возбуждения, ΔUщ – падение напряжения в щёточном контакте (≈2 В).
Магнитные потери это потери в сердечнике статора на перемагничивание,
Pм1 = Pг+Pв.т.,
где Pг – потери на гистерезис, Pв.т. – потери на вихревые токи.
Механические потери это потери на трение в подшипниках, трение о воздух или другой охлаждающий газ и трение щёток о контактные кольца,
Pмех ≈ 3,68(v2/40)?×?×l1,
где v2 – окружная скорость на поверхности полюсного наконечника ротора, l1 – конструктивная длина сердечника статора.
2) Добавочные потери Pд – это потери в поверхностном слое ротора, вызванные пульсациями поля вследствие зубчатой поверхности статора и ротора Pп и потери, вызванные полями рассеивания Pр,
Pд = Pп+Pр.
Добавочные потери Pд в синхронных машинах при нагрузке определяют в процентах от подводимой мощности двигателей или от полезной мощности генераторов. Для машин мощностью до 1000 кВт Pд = 0,5%, а для машин мощностью более 1000 кВт – (0,25÷0,4)%.
Следовательно, суммарные потери в синхронной машине ∑P (кВт):
∑P = (Pо+Pд)/1000.
КПД синхронного генератора ηг:
ηг = 1-∑P/(Pн+∑P),
где Pн – активная мощность, отбираемая от генератора в сеть или отбираемая двигателем от сети (кВт), Pн = (m1×U1н×I1н× cos φ1)/1000.
КПД синхронного двигателя ηд:
ηд = 1-∑P/Pн.
КПД синхронной машины зависит от величины нагрузки, которая определяется коэффициентом нагрузки β, который определяется отношением отдаваемой или отбираемой машиной мощности P к номинальной мощности машины Pн (β = P/Pн) и от её характера (cos φ1). КПД синхронных машин мощностью до100кВт составляет (80÷90)%, у более мощных машин – (92÷99)%. Турбо- и гидрогенераторы мощностью в десятки и сотни тысяч киловатт имеют более высокие значения КПД.