Библиотека технической литературы. Книги, программы, статьи, схемы и др.

233354431
суббота 24 февраля 2018

Главная

Гидропривод

Оборудование

Справочники

Робототехника

Машиностроение

Электропривод

Электротехника, радиотехника

Рефераты

Обмен ссылками

Поиск

КИНОблог

 


 

Форум >>>

adfun.ru

Страницы: << .... 53 54 [55] 56 57 58 59 60 61 62 63 >>

тали на поле по формулам (2-70)—(2-72) показал [10-5], что при пространственном периоде 2, 3 и 4 м показатель степени зависимости потерь от тока в области «слабых» нолей равен соответственно 1,95; 2,0 н 2,1, «сильных» — 2,05; 1,95 и 1,9. Столь малым отличней от квадратичной зависимости можно пренебречь в подавляющем большинстве практических случаев.

Температура заметно влияет на электрическое сопротивление меди, алюмнння и конструкционной стали — температурный коэффициент а для них при 20°С равен 0,004; 0,004 и 0,0042 соответственно. Следовательно, при переходе от обычной температуры прн измерениях 20°С к расчетной 75°С сопротивление растет на 22 -23%, т. е. очень заметно. Для пересчета сопротивления от одной температуры к другой (от Ті к тг) удобны формулы вида

/2 = /'і6 ИЛИ P2=pl6, (10-17)

где 0 — безразмерный температурный коэффициент, для трех указанных материалов [10-5, 10-6]:

235 + хг 245 + тг 215 + г2

ЬСи~ 235 +г, ; 6А1= 245 + 1, ; 6Fe= 215 +г, ' (10"18)

где т выражаются в градусах Цельсия.

Основные потери прямо пропорциональны указанному коэффициенту; потерн от вихревых и циркулирующих токов, если можно пренебречь вытеснением поля или индуктивностью вторичного контура, обратно пропорциональны:

(Л-)8=(Л-)іЄ; (10-19)

Pb2=Pbi/Q; Л,2=-Рвд/Є. (10-20)

Применяемый метод приведения потерь КЗ трансформаторов [10-6] основан на предположении, что все добавочные потери являются потерями от вихревых токов в «мелких» деталях. Для мощных и специальных трансформаторов и реакторов такой пересчет может приводить к заметному занижению потерь. Если индуктивное сопротивление вторичного контура намного больше активного, то ток в нем не зависит от температуры. Следовательно, потери прямо, а не обратно пропорциональны коэффициенту 0. Это относится к потерям в электромагнитном экране бака н в «широких» [см. формулу (10-13)] контурах циркулирующих токов. Если, например, такие потери составляют 20% полных потерь при 75°С, то в случае измерения при 20°С полные потери, приведенные к 75°С обычным методом, будут занижены на 6,5%- Напомним, что согласно рассмотренному в § 10-1 примеру по рис. 9-14 прн крайнем нижнем положении переключающего устройства в случае формально безупречного соблюдения стандартов [1-3, 10-6] к добавочным будет отнесена разность фактических и «основных» потерь, т. е. 1,78/0,91—1=0,96 измеренных основных потерь в обмотке НН.

Потери от вихревых токов в «массивных» частях согласно формулам (2-53) и (2-54) прямо пропорциональны квадратному корню из удельного сопротивления илн коэффициента 6 при неизменной напряженности магнитного поля и обратно пропорциональны при неизменном магнитном потоке в детали. Следовательно, погрешность в 1,33—4 раза меньше, чем в предыдущем случае. Приведенные і в [10-5] результаты анализа для стальной стенки бака показали, | что при пространственном периоде поля 2—4 м в области «сильных»

полей соотношение потерь , в основном 0,96—

1,04, тогда как формулы (10-19) и (10-20J дают 1,22 и 0,82. Очевидно, правильнее такие потери не приводить по температуре, чем пересчитывать по (10-20).

Соответственно нецелесообразно приводить к расчетной температуре по (10-20) потери в магнитноіі системе реакторов, которые от температуры практически не зависят (как и потери XX трансформаторов). Расчетные потери в электромагнитных экранах и потери от циркулирующих токов в параллельно соединенных крупных частях обмоток следует приводить к расчетной температуре но формуле (10-19), как и основные, рфс^иые потери от вихревых токов— по (1-20), а остальные потери — не пересчитывать совсем. Расчетная формула для потерь, приведенных к температуре 75°С, примет, например, следующий вид:

тв — средняя температура обмоток при измерении потерь, °С; Ри — измеренные потери; /Ном и /и — номинальный и измеренный токи со стороны питання; — измеренные основные потери, соответ-

ствующие току — расчетные потери в электро-

магнитных экранах н от циркулирующих токов в «широких» контурах, соответствующие току /ном и температуре 75°С; — расчетные потери от вихревых токов в «мелких» проводах и деталях и от циркулирующих токов в «узких» контурах, соответствующие току /ном и температуре 75°С.

От частоты основные потери принципиально не зависят. Потерн в магнитной системе, существенно зависящие от частоты, рассмотрены в гл. 7. Из-за этих потерь в реакторах со сталью экспериментальное разделение потерь на виды по зависимости полных потерь от частоты практически невозможно. При неизменных токе и температуре потери от вихревых токов в «мелких» проводах обмоток и других деталях пропорциональны квадрату частоты. Лишь при частоте несколько сотен герц и выше и относительно высоком проводе показатель степени для потерь от радиальной индукции может уменьшиться до 1,8 и ниже. Потери в массивных частях пропорциональны квадратному корню из частоты, если неизменна действующая напряженность магнитного поля, и частоте в степени 3/г, если неизменен поток. Согласно расчетному анализу, приведенному в [10-5], потери в стальной стенке бака пропорциональны частоте в степени 1,02—1,18 в области «слабых» и «средних» полей. В «сильных» полях показатель снижается до 0,8—0,9 при амплитуде напряженности 5 кА/м и до 0,65—0,75 при 10 кА/м. Однако это изменение несущественно, ибо при повышенной частоте «сильные» поля практически недостижимы. Таким образом можно принять, что потери в стальных и других крупных проводящих частях пропорциональны частоте в степени 1,0 или 1,1. Расчетные потери от циркулирующих токов при х>г (см. § 10-3) следует отнести к основным потерям, при *<С — не отделять от потерь от вихревых токов в проводах обмоток. щ

І0-6. измерение потерь

Разработка методов расчета и способов снижения потерь, проверка качества проекта и изготовления трансформаторов и реакторов требуют достоверного измерения потерь в физических моделях, опытных и головных образцах и серийных изделиях. При приемо-сдаточных испытаниях реальны лишь измерения основных и полных потерь в ограниченном числе опытов, при исследованиях желательны тщательные измерения зависимости

полных потерь от частоты и температуры в различных режимах, потерь в отдельных частях и местных удельных потерь. Кроме того, при испытаниях головного образца необходимы наладка, проверка и освоение схемы измерения для приемо-сдаточных испытаний последующих экземпляров.

Основные вопросы измерений рассмотрены в [1-30, 10-7]. Ниже дан краткий обзор методов, необходимых для проектанта при составлении программы испытаний.

Предельно возможные режимы испытаний крупных трансформаторов или реакторов определяются прежде всего имеющимися источниками питания. Для обеспечения номинального тока реактора необходим источник, мощность которого не меньше номинальной мощности реактора, для трансформатора в опыте КЗ — мощности поля рассеяния, равной 0,1-—0,2 его номинальной мощности. В обоих случаях для крупных изделий это десятки или даже сотни мегавольт-ампер. Значительная часть требуемой реактивной мощности может быть получена от конденсаторной батареи, включенной параллельно генератору и объекту испытаний (рис. 10-2,с) или последовательно с ними (рис. 10-2,6). В обоих случаях для

согласования параметров объекта испытаний и генератора можно применять промежуточный трансформатор (рис. 10-2,в, г). Схема с параллельным включением удобнее при напряжениях порядка единиц и десятков киловольт, с последовательным — при более высоких напряжениях [10-8]. Мощность приводного двигателя генератора должна быть заметно больше суммы потерь всех элементов схемы. При необходимости перегрузки требуемые активная и реактивная мощности пропорциональны квадрату тока.

Трудности электрического измерения потребляемой крупным трансформатором или реактором активной мощности связаны прежде всего с малым коэффициентом мощности . Если потери составляют 1% полной мощности (что достижимо в крупных реакторах и крупнейших трансформаторах), то угол потерь равен лишь. Возможности поверки измерительных трансформаторов тока и напряжения в лучших метрологических лабораториях ограничиваются значениями порядка 1—2', а гарантированная предельная погрешность таких трансформаторов еще на порядок больше. Следовательно, необходимо вносить поправки на погрешности измерительных трансформаторов на основе достоверных результатов их поверки, и даже при этом остается возможная погрешность порядка 10%. Необходимы малокосинусные ваттметры, допускающие значительные перегрузки, например, с номинальным коэффициентом мощности 0,1 и допустимыми двукратной перегрузкой по напряжению и четырехкратной по току, или специальные измерительные мосты [10-7—10-9]. Даже если такой ваттметр класса 0,5 используется идеально, его показания составят лишь 0,01-2-4/0,1 = =0,8 шкалы, а возможная погрешность—0,5%-0,1/0,01 = =5%. При применении резистивных делителей напряжения следует- обращать особое внимание на емкость

между средней частью делителя и заземленными частями и на его экранирование. Например, согласно рис. 10-3 при /?і^>/?2, если частота Гц и , до-

полнительная угловая погрешность, равная 1', вносится при емкости

= 10 пФ, что соответствует емкости нескольких метров провода. Эта погрешность в свое время была замечена экспериментально, когда случайное изменение провеса соединительного провода при испытаниях шунтирующего реактора сильно повлияло на показания.

Измерения при малых токах позволяют исключить измерительные трансформаторы и делители. Для определения добавочных потерь отпадает необходимость в быстром измерении сопротивления обмоток постоянному току после отключения. Однако возрастает роль потребления приборов, качества закороток и других соединений и т. п. В частности, может быть трудно убедить исполнителя, что на ток порядка единиц или десятков ампер' необходимо ставить большую шину. Например, гругбую ошибку может внести проходной трансформатор тока, если у него не замкнуть накоротко вторичную обмотку. Необходимо следить за местами заземлений. В целом измерения при малых токах значительно проще и надежнее, чем при номинальных, и следует шире внедрять их для приемо-сдаточных испытаний мощных трансформаторов и особенно реакторов.

В любом случае измерения потерь при малом коэффициенте мощности требуют тщательности и внимания. Особенно важна неизменность схемы при измерениях для сопоставления вариантов конструкции и разных экземпляров изделий.

Оценка потерь может быть основана на измерении скорости нагрева масла (желательно при отключенных охладителях) после включения остывшего трансформатора или реактора. Для этого следует оценить теплоемкость бака со всем содержимым и умножить результат на наибольшую измеренную скорость повышения средней температуры. Если при этом можно включить масляные насосы, обеспечивающие перемешивание масла в баке и равномерный нагрев всех частей, точность может быть относительно высокой.

Наиболее высокую точность может обеспечить метод, основанный на измерении потерь в другом опыте — при питании обмотки постоянным током, В этом опыте дол-

жен быть обеспечен такой же установившийся тепловой режим, как при переменном токе [10-8]. Метод трудоемкий — после одного установившегося теплового режима при переменном токе необходимо отключить переменный ток и подать в одну из обмоток такой постоянный ток, чтобы установились такие же показания всех термометров и расходомеров системы охлаждения, какие были при первом опыте. Если условия охлаждающей среды и окружающего воздуха не изменились, то теплоотдача осталась прежней. Следовательно, мощность постоянного тока (произведение тока на напряжение) равна измеряемым потерям. Метод можно применять при любых формах кривых тока и напряжения, при нагрузке трансформатора и т. д. При опыте необходимо следить за тем, чтобы не сжечь питаемую постоянным током обмотку, в которой выделяются все потери трансформатора. Для крупнейших реакторов, имеющих коэффициент мощности порядка 0,2%, это единственный достоверный метод измерения потерь.

Задача измерения потерь в отдельных частях по существу не решена. Попытки обеспечить измерение вектора Пойнтинга (векторного произведения [ЕxН]) были успешными только на простых моделях. Теплоизоляция деталей в трансформаторе нереальна. Изъятие одной детали может изменить магнитное поле у остальных. Тем не менее обычно считают, что разность потерь, измеренных с баком и без бака, равна потерям в баке. В ряде случаев это подтверждено интегрированием измеренных во многих точках местных потерь в стенке бака на физических моделях [13-4].

Наиболее точный способ измерения местных потерь— определение скорости изменения температуры при включении или отключении трансформатора или реактора [2-4, 10-10, 10-11]. Если измерения выполняются быстро, картина температурного поля не успевает измениться. Следовательно, не меняется картина тепловых потоков и скачок наклона кривой зависимости температуры от времени A(dO/dt) равен удельным потерям, деленным на удельную теплоемкость:

где 0 — температура; t — время; —скачок удельных (на единицу м^ссы) потерь; с— удельная теплоемкость.

 

Библиотека технической литературы теперь находится по адресу http://bamper.info

При использовании материалов с сайта ссылка на spravka.w6.ru обязательна

                 Наша кнопка:

Copyright © 2008 Spravka

  bigmir)net TOP 100Яндекс цитированияКупите рекламу от 5 центов за клиента!Рейтинг@Mail.ruПокупаем рекламу. Дорого.Rambler's Top100ПРОДВИЖЕНИЕ и РАСКРУТКА 
WEB сайта (сайтов) в сети ИнтернетМЕТА - Украина. Рейтинг сайтов.



Москаленко 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20  
Зимин 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38  
Лейтес 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65