日期:
显示带有标签的帖子 电机. 显示所有帖子
显示带有标签的帖子 电机. 显示所有帖子

2020年12月5日星期六

理想变压器的基本特征是什么?

变电站变压器

 


变压器是对交流电进行变换的电气设备 从一个电路到另一电路的电力。 它利用磁耦合线圈来传递能量。 


基本上,它由一次绕组和二次绕组组成 缠绕。初级绕组及其电路称为次级绕组的初级侧。 变压器。次级绕组及其电路被称为次级绕组。 变压器。变压器的初级绕组和次级绕组都是电气隔离的 彼此之间,但它们通过磁场链接在一起。 


读:  


因此, 初级绕组和次级绕组彼此磁耦合。如果初级线圈连接到交流电压源,则交流磁通为 生产的。互通会将另一个绕组(次级)连接到 并会在其中感应出电压。如果次级绕组是开路的(未连接到负载),则 初级绕组由其电感决定。


理想变压器


理想的变压器是没有功率损耗的理想的变压器。 在理想的变压器中: 

  • 绕组是纯电感的,没有电阻。因此,绕组中没有铜损。
  • 铁芯在运行期间不会发热。因此,没有损失 in the iron core.
  • 励磁电流为零,初级绕组中的电流为零 当次级绕组开路时。


理想变压器



理想变压器的变压器匝数比 

  • 通过初级绕组和次级绕组的磁通量相同。
  • 因此,初级和次级的每匝感应电压都相同。 
  • 也就是说,Ep和Es分别与NP和NS成正比。 

理想变压器的基本公式 


根据给定的公式,我们可以说以下内容: 

  • 如果VP>VS电压从较高的电压降到较低的电压 然后将该变压器称为降压变压器。 
  • 如果VP<VS,电压从较低的电压升至较高的电压,然后将该变压器称为升压变压器。 
  • 通过互换初级绕组和次级绕组的连接,可以将降压变压器制成升压变压器。  


例:  


在下图所示的图中,确定以下内容: 


一种。二次电压

b。二次电流 

C。初级电流

d。负载中的功率




解:  


一种。从给定的公式,我们可以说Vp / Vs = 3/1。从而 Vs = 20。  


b。根据欧姆定律,I = Vs / R = 20/200; 是= 100 mA


C。根据公式,Vp / Vs 我 s / 一世 p; Ip = Vp / Vs x Is = 1/3 x 100 mA; 是= 33.3 mA


d。负载中的电流= Vs x Is = 20 x 100 mA; Pload = 2瓦。 

2020年11月26日,星期四

星三角汽车启动说明

 

星三角电源电路


星三角启动是指当电动机连接到电动机时(通常在电动机外部) 在开始顺序中为STAR。电机加速至接近正常时 running speed, the 发动机 is connected in DELTA. 


通常通过以下方式实现将电动机的外部连接从Star更改为Delta: 通常被称为星三角启动器。这个启动器只是一些 接触器(开关)将不同的导线连接在一起,以形成所需的从星形到三角形的过渡。 


在星形连接中启动电动机时,电动机的相电压会降低 a factor of √3. 降低电压可以降低启动电流,启动功率和启动扭矩 每一个都使用等式1来计算(这忽略了其他因素,例如饱和度等):  





通常将这些启动器设置为特定的启动顺序,主要是使用时间设置来切换 在星星和三角洲之间。这些起动器可以有广泛的保护,可以监视起动 time, current, Voltage, 发动机 speed etc. 


例如,如果电源电压为380伏。在电动机连接成星形的启动过程中,每个线圈上的施加电压为380 / 1.73,即220伏。由于施加电压的降低,启动转矩也将降低到67%。 





控制电路


从上面的控制电路,当按下开关S1时,将有一条完整的电流路径从L1流向L2,从而激活以下线圈: 


读:  工业厂房中的电动机控制


  • K1- 电源或主接触器
  • K2-星形接触器 
  • K4-计时器(设置为3到5秒)


在预定时间之后,将有定时器接触的过渡。这样,控制星形接触器的延时闭合触点(K3)现在将断开,而延时闭合触点(K2)则相反。以这种方式,执行从星形到三角形的过渡。 


接触器K1的辅助触点与启动按钮S1(闩锁)并联连接,因此即使S1返回打开位置,电路也将保持激活状态。请注意,S1的特征在于按钮被按下后将返回其原始状态。 


常闭触点K3和K2也互锁,以防止同时激活STAR和DELTA连接,这会严重损坏电机。 



使用Star Delta出发有什么优势? 


这种启动方法的最显着优点是减少了启动过程中的浪涌电流。起动电流的减小还可以减小由于高起动转矩而引起的电动机的机械应力。请注意,如果不应用降压启动,则启动电流可能高达600%。 

2020年11月25日,星期三

电压不平衡单相时的电动机保护

 

电压不平衡


当所有三相之间的电压不相等时,每相中的电流值也将变得不平衡。根据NEMA,对于电动机和发电机,最大电压不平衡量仅被限制为1%。当发生电压不平衡时,电动机绕组中的电流会逐渐增加,如果持续下去,则会损坏电动机。因此,有必要根据预期的电压不平衡对电动机进行降额。 



如果无法进行降容,并且电压不平衡现象仍然存在,则必须相应降低负载。必须考虑使用此方法以避免损坏设备。


电压不平衡的原因 

  • 连接不相等的单相负载。这就是为什么许多咨询工程师 指定将面板的负载平衡到± 10% between all three phases.
  • 打开增量连接。 
  • 变压器连接断开-引起单相状态。 
  • 变压器排上的分接头设置不正确。  
  • 连接的单相变压器的变压器阻抗(Z) into a “bank” not the same. 
  • 功率因数校正电容器中使用的电容器不相同或其中一些离线

绝缘寿命 电压不平衡对典型T型框架电机绝缘寿命的影响 具有B级绝缘,可在40°加载到100%的C环境温度为 follows:




请注意,使用系数为1.0的电机没有那么多的热量 承受能力与服务系数为1.15的电动机一样。 较旧的大型U形电机由于具有散热能力,因此可以 承受过载情况的时间要长于较新的情况, smaller T-frame 发动机s.

绝缘等级 


下面显示了不同类别的最高工作温度 of insulation. 
  • A级绝缘= 105°C 
  • B级绝缘= 130°C 
  • F级绝缘= 155°C 
  • H级绝缘= 180°C

参考:  
  • 库珀·巴斯曼

2020年11月24日,星期二

选择交流感应电动机的基本因素是什么?

 

交流感应电动机的剖视图


交流感应电动机通常用于工业应用。以下电动机讨论将围绕三相460 VAC异步感应电动机进行。异步电动机是转子的速度不同于旋转磁场的速度的一种电动机。示出了这种类型的电动机。电磁定子绕组安装在壳体中。 


引出固定在定子绕组上的电源连接,以将其连接到三相电源。在三相双电压电动机上,提供了九根引线用于电源连接。为简单起见,下图中显示了三根电源连接线。转子安装在轴上并由轴承支撑。在自冷式电动机上,如图所示,风扇安装在轴上,以迫使冷却空气流过电动机。


The nameplate of a 发动机 provides important information 将电动机安装到交流变频器上时是必需的。以下 该图说明了一个25马力样品的铭牌 AC 发动机.


交流感应电动机的铭牌
照片:西门子

电机连接


该电动机可用于230 VAC或460 VAC系统。一种 接线图指示输入电源线的正确连接。低压连接旨在在230 VAC上使用,最大满载电流为56.8 Amps。高压连接旨在在460 VAC上使用,最大满载电流为28.4 Amps。


马达转速


基本速度是铭牌速度,以RPM为单位,其中 the 发动机 develops rated horsepower at rated voltage and 频率。这表明输出轴将有多快 在满载且正确的情况下转动连接的设备 施加60赫兹的电压。该电机的基本速度为 60 Hz时为1750 RPM。如果连接的设备在 小于满载时,输出速度将略大于基本速度。


服务因素


A 发动机 designed to operate at its nameplate horsepower 评级的服务系数为1.0。某些应用程序可能需要 a 发动机 to exceed the rated horsepower. In these cases a 可以指定使用系数为1.15的电动机。服务 系数是可以应用于额定功率的乘数。一种 1.15 service factor 发动机 can be operated 15% higher than the motor’的铭牌功率。维修系数为 建议将1.15与交流变频器一起使用。这很重要 但是要注意,即使电动机具有维修系数 1.0服务中的电流和马力值为1.15 系数用于编程变速驱动器。


绝缘级别


全国电气制造商协会(NEMA) has established insulation classes to meet 发动机 temperature 在不同的操作环境中发现的要求。的 四个绝缘等级为A,B,F和H。F等级通常为 used. Class A is seldom used. Before a 发动机 is started, its 绕组处于周围空气的温度下。这是 称为环境温度。 NEMA已将 环境温度为40° C, or 104°F适用于所有电机类别。电动机一旦启动,温度就会升高。的 环境温度和允许温度的组合 rise equals the maximum winding temperature in a 发动机. A 例如,具有F级绝缘的电动机具有最大 温升105°C.最高绕组温度 is 145° C (40° ambient plus 105°上升)。保证金允许 指向马达中心’s绕组温度 is higher. This is referred to as the 发动机’s hot spot.


NEMA设计


美国国家电气制造商协会(NEMA) established standards for 发动机 construction and performance. The nameplate on page 20 is for a 发动机 designed to NEMA B specifications. NEMA B 发动机s are commonly used with AC drives. Any NEMA design (A, B, C, or D) AC 发动机 will work 尺寸合适的变速驱动器非常完美。 


效率


AC 发动机 efficiency is expressed as a percentage. It is an 指示将多少输入电能转换为 输出机械能。该电机的额定效率 is 93.0%. 


参考:  

  • 西门子

2020年11月19日,星期四

如何确定变压器的K-额定值?

 

电源变压器

由于线圈导体中的集肤效应,铁心叠片中的额外涡流以及过大的磁滞现象(分子相互摩擦,类似于微波炉操作),谐波电流会给变压器带来额外的热量。 


在使用计算机生成的预测方法进行仔细研究之后,工程师开发了一种“ k额定变压器”,该变压器旨在处理和减轻谐波电流的严重性及其在电气系统中的影响。如果k-4的谐波电流含量是基波(60-Hz)电流,则该谐波含量将导致发热,与负载电流的1.140倍相等。 


通过以下示例可以证明确定变压器所需k定额的正确方法: 


示例:如果测得的(或计算机预测的)电流如下所示,则需要什么样的变压器K额定值来承载此负载?

  • 真有效值安培= 73.3安培
  • h1 = 52.45安培 
  • h3 = 42.27安培 
  • h5 = 24.97安培 
  • h7 = 9.44安培 
  • h9 = 3.72安培 
  • h11 = 5.51安培
  • h13 = 4.77安培




考虑我 聚氨酯 h / 一世 均方根值

使用以上公式,我们可以得出下表的结果。



根据结果​​,变压器的k系数应为8.84或更高。 

谐波电流通过变压器


大多数谐波电流从谐波电流流经变压器–产生负载的电源,其中一些捕获在变压器内。三次,九次和十五次谐波的平衡三次谐波电流被捕获在变压器的三角形绕组内,它们在其中简单地循环并加热三角形绕组。 

穿过三角型,星形三角型或星形三角型变压器的唯一三次谐波是不平衡三次谐波电流。 


因此,消除大部分谐波电流的最佳方法是简单地将带有三角形线圈绕组的变压器插入电力系统中,到达负载。另外,另一种方法“cancel”来自多个负载的第五和第七谐波电流是将其中一些负载连接到delta-delta,而另一些负载连接到delta-wye变压器,从而产生30°相移和矢量加到几乎为零的第五和第七谐波电流。 

这是安装12脉冲变速驱动器(VSD)或变频驱动器(VFD)而不是6脉冲驱动器时使用的确切方法,因为12脉冲驱动器需要另一个30的变压器绕组°与第一个变压器相移’s secondary winding.


2020年10月22日,星期四

电厂的发电机冷却系统有哪些不同

 



发电厂中的发电机可连续运行。因此,冷却系统起着重要作用,以保持其可靠性。发电应用中使用的发电机可根据使用的冷却介质分为三种主要的设计类别:

  • 空气
下表显示了冷却介质的不同特性: 


该表为我们提供了有关不同冷却介质的相对排热能力的信息。例如,与水相比,空气具有较小的去除能力。另一方面,氢取决于它的压力。因此,压力越高,氢的除热能力越高。 


风冷


风冷发电机有两种基本配置: 
  • 开式通风(OV) -在OV设计中,外部空气通过过滤器直接从设备外部吸入,通过发电机,然后排放到发电机外部。 
  • 全封闭水冷风(TEWAC)- 在TEWAC设计中,空气在发电机内循环,通过安装在机架上的空气进入水热交换器。在此过程中,水在循环并进入热交换器,该热交换器冷却直接渗透到发电机内部的空气。 
TEWAC冷却系统

TEWAC冷却系统


氢气冷却


除机架外,氢冷发电机的结构与风冷发电机的结构非常相似。大多数设计使用直接径向流冷却,类似于下图所示。 


氢气冷却系统


另一方面,定子框架由于需要包含30 psig至75 psig的氢气,因此使用厚板圆柱形结构。端盖更加坚固耐用,并包含氢密封系统,可最大程度地减少泄漏。传统的氢气冷却,虽然可用于额定值低于100 MVA的发电机,但最常用于高于100 MVA的燃气和蒸汽轮机驱动单元。

氢/水冷发电机的电枢电压和电流明显高于空冷机组的电枢电压和电流。结果,电枢绕组上的绝缘电压应力和力可能比额定值较低的装置所承受的电压和力大几个数量级。 


直接水冷

水冷增加了制造的复杂性,并且需要辅助水冷和去离子橇以及相关的管道,控制和保护功能。通过直接对水进行冷却,可以实现更加紧凑的发电机设计。 发电机电枢绕组。 


直接水冷系统


该设计使用空心铜线,去离子水流过该空心铜线。闭环辅助底座滑轨供应冷却水。冷水通过发电机连接端上的分配头进入绕组。热水以类似的方式排放到发电机的涡轮端。

水冷却使用昂贵,因为它需要辅助设备来冷却回水。而且,它需要发电机内部复杂而复杂的管道系统,以避免可能导致发电机单元损坏的泄漏。  

2018年3月9日,星期五

在什么情况下感应电动机会意外变成发电机?



在短路条件下,感应电动机可以将电流贡献给故障位置。特别是对于大型感应电动机,电气设计人员切不可忽略其在确定保护装置的准确额定值方面所做的贡献。  它代表一个很小但很重要的值,它是确定可用的最大短路电流并由此确定电气设备的短路额定值所需要的。无论电动机的大小或额定电压如何,都可以证明在故障期间存在电动机。 

正常运行期间

在正常运行期间,电动机将电能转换为机械能。在定子中流动的电流产生一个旋转磁场,其磁极朝向转子。该旋转磁场将电流感应到转子中。由于定子感应电流,在转子中会产生磁极朝外的磁场。这导致转子(电动机轴)旋转。只要为定子提供稳定的电压,电动机轴就会继续旋转。 

在短路条件下


在短路条件下,系统电压将衰减。稳定的电源不再存在。转子中的旋转磁场将通过成为电源来尝试支持降低的电压条件。
此时,感应电动机将充当发电机,并向故障位置贡献电流(请参见故障点4)。

电机对故障系统的贡献

感应电动机可贡献的电流量等于其锁定的转子电流400% to 600% of 发动机 FLA. (ANSI standard C37.010 [1]).

热门帖子