Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как запустить двигатель 380 на 220 без потери мощности


Как подключить электродвигатель 380В на 220В

В жизни бывают ситуации, когда нужно запустить 3-х фазный асинхронный электродвигатель от бытовой сети. Проблема в том, что в вашем распоряжении только одна фаза и «ноль».

Что делать в такой ситуации? Можно ли подключить мотор с тремя фазами к однофазной сети?

Если с умом подойти к работе, все реально. Главное — знать основные схемы и их особенности.

Конструктивные особенности

Перед тем как приступать к работе, разберитесь с конструкцией АД (асинхронный двигатель).

Устройство состоит из двух элементов — ротора (подвижная часть) и статора (неподвижный узел).

Статор имеет специальные пазы (углубления), в которые и укладывается обмотка, распределенная таким образом, чтобы угловое расстояние составляло 120 градусов.

Обмотки устройства создают одно или несколько пар полюсов, от числа которых зависит частота, с которой может вращаться ротор, а также другие параметры электродвигателя — КПД, мощность и другие параметры.

При включении асинхронного мотора в сеть с тремя фазами, по обмоткам в различные временные промежутки протекает ток.

Создается магнитное поле, взаимодействующее с роторной обмоткой и заставляющее его вращаться.

Другими словами, появляется усилие, прокручивающее ротор в различные временные промежутки.

Если подключить АД в сеть с одной фазой (без выполнения подготовительных работ), ток появится только в одной обмотке.

Создаваемого момента будет недостаточно, чтобы сместить ротор и поддерживать его вращение.

Вот почему в большинстве случаев требуется применение пусковых и рабочих конденсаторов, обеспечивающих работу трехфазного мотора. Но существуют и другие варианты.

Как подключить электродвигатель с 380 на 220В без конденсатора?

Как отмечалось выше, для пуска ЭД с короткозамкнутым ротором от сети с одной фазой чаще всего применяется конденсатор.

Именно он обеспечивает пуск устройства в первый момент времени после подачи однофазного тока. При этом емкость пускового устройства должна в три раза превышать этот же параметр для рабочей емкости.

Для АД, имеющих мощность до 3-х киловатт и применяемых в домашних условиях, цена на пусковые конденсаторы высока и порой соизмерима со стоимостью самого мотора.

Следовательно, многие все чаще избегают емкостей, применяемых только в момент пуска.

По-другому обстоит ситуация с рабочими конденсаторами, использование которых позволяет загрузить мотор на 80-85 процентов его мощности. В случае их отсутствия показатель мощности может упасть до 50 процентов.

Тем не менее, бесконденсаторный пуск 3-х фазного мотора от однофазной сети возможен, благодаря применению двунаправленных ключей, срабатывающих на короткие промежутки времени.

Требуемый момент вращения обеспечивается за счет смещения фазных токов в обмотках АД.

Сегодня популярны две схемы, подходящие для моторов с мощностью до 2,2 кВт.

Интересно, что время пуска АД от однофазной сети ненамного ниже, чем в привычном режиме.

Основные элементы схемы — симисторы и симметричный динистры. Первые управляются разнополярными импульсами, а второй — сигналами, поступающими от полупериода питающего напряжения.

Схема №1.

Подходит для электродвигателей на 380 Вольт, имеющих частоту вращения до 1 500 об/минуту с обмотками, подключенными по схеме треугольника.

В роли фазосдвигающего устройства выступает RC-цепь. Меняя сопротивление R2, удается добиться на емкости напряжения, смещенного на определенный угол (относительно напряжения бытовой сети).

Выполнение главной задачи берет на себя симметричный динистор VS2, который в определенный момент времени подключает заряженную емкость к симистору и активирует этот ключ.

Схема №2.

Подойдет для электродвигателей, имеющих частоту вращения до 3000 об/минуту и для АД, отличающихся повышенным сопротивлением в момент пуска.

Для таких моторов требуется больший пусковой ток, поэтому более актуальной является схема разомкнутой звезды.

Особенность — применение двух электронных ключей, замещающих фазосдвигающие конденсаторы. В процессе наладки важно обеспечить требуемый угол сдвига в фазных обмотках.

Делается это следующим образом:

  • Напряжение на электродвигатель подается через ручной пускатель (его необходимо подключить заранее).
  • После нажатия на кнопку требуется подобрать момент пуска с помощью резистора R

При реализации рассмотренных схем стоит учесть ряд особенностей:

  • Для эксперимента применялись безрадиаторные симисторы (типы ТС-2-25 и ТС-2-10), которые отлично себя проявили. Если использовать симисторы на корпусе из пластмассы (импортного производства), без радиаторов не обойтись.
  • Симметричный динистор типа DB3 может быть заменен на KP Несмотря на тот факт, что KP1125 сделан в России, он надежен и имеет меньше переключающее напряжение. Главный недостаток — дефицитность этого динистора.

Как подключить через конденсаторы

Для начала определитесь, какая схема собрана на ЭД. Для этого откройте крышку-барно, куда выводятся клеммы АД, и посмотрите, сколько проводов выходит из устройства (чаще всего их шесть).

Обозначения имеют следующий вид: С1-С3 — начала обмотки, а С4-С6 — ее концы. Если между собой объединяются начала или концы обмоток, это «звезда».

Сложнее всего обстоят дела, если с корпуса просто выходит шесть проводов. В таком случае нужно искать на них соответствующие обозначения (С1-С6).

Чтобы реализовать схему подключения трехфазного ЭД к однофазной сети, требуются конденсаторы двух видов — пусковые и рабочие.

Первые применяются для пуска электродвигателя в первый момент. Как только ротор раскручивается до нужного числа оборотов, пусковая емкость исключатся из схемы.

Если этого не происходит, возможные серьезные последствия вплоть до повреждения мотора.

Главную функцию берут на себя рабочие конденсаторы. Здесь стоит учесть следующие моменты:

  • Рабочие конденсаторы подключаются параллельно;
  • Номинальное напряжение должно быть не меньше 300 Вольт;
  • Емкость рабочих емкостей подбирается с учетом 7 мкФ на 100 Вт;
  • Желательно, чтобы тип рабочего и пускового конденсатора был идентичным. Популярные варианты — МБГП, МПГО, КБП и прочие.

Если учитывать эти правила, можно продлить работу конденсаторов и электродвигателя в целом.

Расчет емкости должен производиться с учетом номинальной мощности ЭД.  Если мотор будет недогружен, неизбежен перегрев, и тогда емкость рабочего конденсатора придется уменьшать.

Если выбрать конденсатор с емкостью меньше допустимой, то КПД электромотора будет низким.

Помните, что даже после отключения схемы на конденсаторах сохраняется напряжение, поэтому перед началом работы стоит производить разрядку устройства.

Также учтите, что подключение электродвигателя мощностью от 3 кВт и более к обычной проводке запрещено, ведь это может привести к отключению автоматов или перегоранию пробок. Кроме того, высок риск оплавления изоляции.

Чтобы подключить ЭД 380 на 220В с помощью конденсаторов, действуйте следующим образом:

  • Соедините емкости между собой (как упоминалось выше, соединение должно быть параллельным).
  • Подключите детали двумя проводами к ЭД и источнику переменного однофазного напряжения.
  • Включайте двигатель. Это делается для того, чтобы проверить направление вращения устройства. Если ротор движется в нужном направлении, каких-либо дополнительных манипуляций производить не нужно. В ином случае провода, подключенные к обмотке, стоит поменять местами.

С конденсатором дополнительная упрощенная — для схемы звезда.

С конденсатором дополнительная упрощенная — для схемы треугольник.

Как подключить с реверсом

В жизни бывают ситуации, когда требуется изменить направление вращения мотора. Это возможно и для трехфазных ЭД, применяемых в бытовой сети с одной фазой и нулем.

Для решения задачи требуется один вывод конденсатора подключать к отдельной обмотке без возможности разрыва, а второй — с возможностью переброса с «нулевой» на «фазную» обмотку.

Для реализации схемы можно использовать переключатель с двумя положениями.

К крайним выводам подпаиваются провода от «нуля» и «фазы», а к центральному — провод от конденсатора.

Как подключить по схеме «звезда-треугольник» (с тремя проводами)

В большей части в ЭД отечественного производства уже собрана схема звезды. Все, что требуется — пересобрать треугольник.

Главным достоинством соединения «звезда/треугольник» является тот факт, что двигатель выдает максимальную мощность.

Несмотря на это, в производстве такая схема применяется редко из-за сложности реализации.

Чтобы подключить мотор и сделать схему работоспособной, требуется три пускателя.

К первому (К1) подключается ток, а к другому — обмотка статора. Оставшиеся концы подключаются к пускателям К3 и К2.

Далее обмотка последнего пускателя (К2) объединяется с оставшимися фазам для создания схемы «треугольник».

Когда к фазе подключается пускатель К3, остальные концы укорачиваются, и схема преобразуется в «звезду».

Учтите, что одновременное включение К2 и К3 запрещено из-за риска короткого замыкания или выбиванию АВ, питающего ЭД.

Чтобы избежать проблем, предусмотрена специальная блокировка, подразумевающая отключение одного пускателя при включении другого.

Принцип работы схемы прост:

  • При включении в сеть первого пускателя, запускается реле времени и подает напряжение на третий пускатель.
  • Двигатель начинает работу по схеме «звезда» и начинает работать с большей мощностью.
  • Через какое-то время реле размыкает контакты К3 и подключает К2. При этом электродвигатель работает по схеме «треугольник» со сниженной мощностью. Когда требуется отключить питание, включается К1.

Итоги

Как видно из статьи, подключить электродвигатель трехфазного тока в однофазную сеть без потери мощности реально. При этом для домашних условий наиболее простым и доступным является вариант с применением пускового конденсатора.

Как подключить электродвигатель от 380 до 220: цепи

Существуют ситуации, когда оборудование рассчитано на 380 вольт, вам необходимо подключиться к домашней сети на 220 В. Поскольку двигатель не запускается, вам необходимо изменить в нем некоторые детали. Это легко сделать самостоятельно. Хотя эффективность несколько снижается, такой подход оправдан.

Трехфазные и однофазные двигатели

Чтобы понять, как подключить электродвигатель от 380 до 220 вольт, мы выясним, что такое 380-вольтный источник питания.

Трехфазные двигатели имеют много преимуществ по сравнению с бытовыми однофазными. Поэтому их использование в промышленности обширно. И дело не только в мощности, но и в коэффициенте полезного действия. Они также включают пусковые обмотки и конденсаторы. Это упрощает конструкцию механизма. Например, защитное реле запуска холодильника отслеживает, сколько обмоток обрезано. И в трехфазном двигателе этот элемент больше не нужен.

Это достигается тремя фазами, во время которых электромагнитное поле вращается внутри статора.

Почему 380 В?

Когда поле внутри статора вращается, ротор также перемещается. Обороты не совпадают с пятьдесят герц сети из-за того, что больше обмоток, число полюсов отлично, и по разным причинам происходит проскальзывание. Эти индикаторы используются для регулирования вращения вала двигателя.

Все три фазы имеют значение 220 В. Однако разница между любыми двумя из них в любое время будет отличаться от 220. Таким образом, получится 380 Вольт.То есть двигатель использует 220 В для работы с фазовым сдвигом в сто двадцать градусов.

Следовательно, как напрямую подключить электродвигатель 380 к 220В невозможно, нужно использовать хитрости. Конденсатор считается самым простым способом. Когда контейнер проходит фазу, последний изменяется на девяносто градусов. Хотя он не достигает ста двадцати, этого достаточно для запуска и эксплуатации трехфазного двигателя.

Как подключить электродвигатель от 380 В до 220 В

Чтобы понять задачу, необходимо понять, как устроены намотки.Обычно корпус защищен кожухом, а под ним расположена проводка. Убрав его, нужно изучить содержимое. Часто схему подключения можно найти здесь. Для подключения электродвигателя к сети 380-220 используется коммутация в форме звезды. Концы обмоток находятся в общей точке, называемой нейтральной. Фазы подаются на противоположную сторону.

«Звезда» должна быть изменена. Для этого обмотка двигателя должна быть соединена в другую форму - в форме треугольника, совмещая их на концах друг с другом.

Как подключить электродвигатель от 380 к 220: цепи

Диаграмма может выглядеть следующим образом:

  • Напряжение сети подается на третью обмотку;
  • ,
  • , тогда первое напряжение обмотки будет проходить через конденсатор с фазовым сдвигом в девяносто градусов;
  • вторая обмотка будет зависеть от разности напряжений.

Понятно, что фазовый сдвиг составит девяносто и сорок пять градусов. Из-за этого вращение не является равномерным.Кроме того, форма фазы на второй обмотке не будет синусоидальной. Поэтому после подключения трехфазного электродвигателя к 220 вольт это будет возможно, это невозможно реализовать без потери мощности. Иногда вал даже залипает и перестает вращаться.

Работоспособность

После набора оборотов, пусковая мощность больше не будет необходима, так как сопротивление движению станет незначительным. Чтобы уменьшить емкость, она сокращается до сопротивления, через которое ток больше не проходит.Для правильного выбора рабочей и пусковой емкости необходимо прежде всего учитывать, что напряжение на рабочем конденсаторе должно существенно перекрывать 220 вольт. Как минимум должно быть 400 В. Также необходимо обратить внимание на провода, чтобы токи были рассчитаны на однофазную сеть.

Если рабочая емкость слишком низкая, вал заклинивает, поэтому для него используется начальное ускорение.

Работоспособность также зависит от следующих факторов:

  • Чем мощнее двигатель, тем больше номинальная емкость.Если значение составляет 250 Вт, то достаточно нескольких десятков мкФ. Однако если мощность выше, то номинальное значение можно считать сотнями. Конденсаторы лучше покупать пленочные, потому что электрические придется дополнительно комплектовать (они рассчитаны на постоянный, не переменный ток и без переделки могут взорваться).
  • Чем выше частота вращения двигателя, тем выше рейтинг. Если вы возьмете двигатель при 3000 об / мин и мощности 2,2 кВт, то для батареи потребуется от 200 до 250 мкФ.И это огромная ценность.

Эта мощность также зависит от нагрузки.

Заключительный этап

Известно, что электродвигатель 380 В при 220 В будет работать лучше, если напряжения получаются с равными значениями. Для этого не следует прикасаться к обмотке, соединяющей сеть, но потенциал измеряется на обеих других.

Асинхронный двигатель имеет собственное реактивное сопротивление. Необходимо определить минимум, при котором он начинает вращаться.После этого номинал постепенно увеличивается, пока все обмотки не выровняются.

Но когда двигатель раскручивается, может оказаться, что равенство нарушено. Это связано с уменьшением сопротивления. Поэтому перед подключением двигателя от 380 до 220 вольт и его фиксацией необходимо сравнить значения, даже когда устройство работает.

Напряжение может быть выше 220 В. Обратите внимание, чтобы обеспечить стабильную стыковку контактов, и не было потери питания или перегрева. Наилучшее переключение выполняется на специальных клеммах с фиксированными болтами.После подключения электродвигателя от 380 до 220 вольт получилось с необходимыми параметрами, кожух снова надевается на агрегат, а провода пропускаются через боковые стенки через резиновое уплотнение.

Что еще может случиться и как решить проблемы

Часто после сборки обнаруживается, что вал вращается не в том направлении, в котором это необходимо. Направление должно быть изменено.

Для этого третья обмотка подключается через конденсатор к резьбовой клемме второй обмотки статора.

Бывает, что из-за длительной работы с током появляется шум двигателя. Однако этот звук совершенно другого типа по сравнению с гулом при неправильном подключении. Это происходит со временем и вибрацией двигателя. Иногда вам даже приходится вращать ротор с силой. Это обычно вызвано износом подшипника, который вызывает слишком большие зазоры и шум. Со временем это может привести к заклиниванию, а позже - к повреждению деталей двигателя.

Лучше не допускать этого, иначе механизм станет непригодным для использования.Подшипники легче заменить новыми. Тогда электродвигатель прослужит еще много лет.

,

Горячие продажи 3 фазы 380В Выход 3PH 220В Сервопривод Трансформатор питания для 2кВт сервопривода SVC 020 A Новые | Питающий трансформатор | Трансформаторы питания трансформатора питания

Горячие продажи 3 фазы 2кВт Сервопривод Трансформатор питания 380В до 220В SVC-020 -А новый

Пожалуйста, обратите внимание:

1. Этот сервопреобразователь предназначен для сервопривода, не подходит для любых двигателей!

2.Пожалуйста, оставьте нам свой бренд сервопривода, когда вы размещаете заказ.

Заранее спасибо!

Особенности:

Электронный трансформатор представляет собой блок питания для главной цепи сервопривода. Его мощность должна быть трехфазной четырехпроводной.

1. Ток имеет автоматическую настройку для серводвигателя, выходной ток не зависит от напряжения в электросети, а серводвигатель обеспечивает лучшую производительность.

2. Все компоненты поставляются из Германии, силовой модуль Японии с надежной и надежной гарантией 3 года, срок службы 20 лет.

3. Малый объем, легкий вес, низкая цена, пятикратная перегрузочная способность и возможность непрерывной работы в течение длительного времени.

4. Корпус для литого алюминиевого сплава, клеммные колодки из специальных легированных материалов, медленно снижают давление.

5. Выдерживают суровые условия эксплуатации: - от 30 до 60 градусов по Цельсию.Установка до 4500 м над уровнем моря.

6. Превосходная производительность, высокая эффективность (99,8%), высокое напряжение, без помех, без температуры, потребляют меньше энергии, выходная мощность более стабильна.

7. Гарантия 3 года

Подходящий серводвигатель марки:

Panasonic Yaskawa Mitsubishi Sanyo FUJI Hitachi Omron

AB FANUC Schneider Lenze

Детла TCEO и так далее.

Как измерить выходное напряжение электронного трансформатора?


Ответ: Поскольку принцип конструкции Электронного трансформатора и традиционного универсального счетчика (мультиметра) полностью отличается, что приводит к конфликту двух продуктов, выходное напряжение Электронного трансформатора не может быть измерено традиционным универсальным счетчиком (мультиметром). ).Единственный способ измерить электронный трансформатор - это использовать осциллограф.

Другие доступные трансформаторы питания сервопривода:

Модель

Напряжение

Заявка

Ссылка

SVC-010-A

3PH 380 В до 220 В

Блок питания для сервопривода мощностью 1 кВт

Купить сейчас

SVC-015-A

3PH 380 В до 220 В

Блок питания для 1.5KW сервопривод

Купить сейчас

SVC-020-A

3PH 380 В до 220 В

Блок питания для сервопривода мощностью 2 кВт

Купить сейчас

SVC-030-A

3PH 380 В до 220 В

Блок питания для сервопривода мощностью 3 кВт

Купить сейчас

SVC-040-A

3PH 380 В до 220 В

Блок питания для сервопривода мощностью 4 кВт

Купить сейчас

SVC-050-A

3PH 380 В до 220 В

Блок питания для сервопривода мощностью 5 кВт

Купить сейчас

SVC-060-A

3PH 380 В до 220 В

Блок питания для сервопривода 6 кВт

Купить сейчас

SVC-070-B

3PH 380 В до 220 В

Блок питания для сервопривода 7 кВт

Купить сейчас

SVC-080-B

3PH 380 В до 220 В

Блок питания для сервопривода мощностью 8 кВт

Купить сейчас

SVC-090-B

3PH 380 В до 220 В

Блок питания для сервопривода мощностью 9 кВт

Купить сейчас

SVC-100-B

3PH 380 В до 220 В

Блок питания для сервопривода мощностью 10 кВт

Купить сейчас

SVC-120-B

3PH 380 В до 220 В

Блок питания для сервопривода 12 кВт

Купить сейчас

SVC-150-B

3PH 380 В до 220 В

Блок питания для сервопривода мощностью 15 кВт

Купить сейчас

Связанные горячие продажи серво комплекты

,

Как реактивная мощность полезна для поддержания работоспособности системы

Реактивная мощность

Мы всегда на практике уменьшаем реактивной мощности для повышения эффективности системы. Это приемлемо на некотором уровне, если система является чисто резистивной или емкостной, это может вызвать проблемы в электрической системе. Системы переменного тока поставляют или потребляют два вида энергии: реальную мощность и реактивную мощность.

Как реактивная мощность помогает поддерживать работоспособность системы (на фото: панель коррекции коэффициента мощности среднего напряжения; кредит: tepco-group.ком)

Реальная мощность выполняет полезную работу, в то время как реактивная мощность поддерживает напряжение, которое необходимо контролировать для надежности системы. Реактивная мощность оказывает глубокое влияние на безопасность энергосистем, поскольку она влияет на напряжения во всей системе.

Найдите важную дискуссию о важности реактивной мощности и о том, как полезно поддерживать работоспособность системного напряжения.

ПОКРЫТЫЕ ТЕМЫ:

Потребность в реактивной мощности

  • Управление напряжением в электроэнергетической системе важно для правильной работы электроэнергетического оборудования, чтобы предотвратить повреждения, такие как перегрев генераторов и двигателей, уменьшить потери при передаче и сохранить способность системы выдерживать и предотвращать падение напряжения.В общих чертах, уменьшение реактивной мощности вызывает падение напряжения, а его увеличение - повышение напряжения. Падение напряжения происходит, когда система пытается обслуживать гораздо больше нагрузки, чем может выдержать напряжение.
  • Когда реактивного источника питания понижают напряжение, по мере падения напряжения ток должен увеличиваться, чтобы поддерживать подачу энергии, в результате чего система потребляет больше реактивной мощности, и напряжение падает еще больше. Если ток увеличивается слишком сильно, линии передачи отключаются, перегружая другие линии и потенциально вызывая каскадные сбои.
  • Если напряжение падает слишком низко, некоторые генераторов автоматически отключатся, чтобы защитить себя. Падение напряжения происходит, когда увеличение нагрузки или меньшее количество генерирующих или передающих устройств вызывает падение напряжения, которое вызывает дальнейшее снижение реактивной мощности от зарядки конденсатора и линии, и, тем не менее, происходит дальнейшее снижение напряжения. Если снижение напряжения продолжится, это приведет к отключению дополнительных элементов, что приведет к дальнейшему снижению напряжения и потере нагрузки.Результатом всего этого постепенного и неконтролируемого падения напряжения является то, что система не в состоянии обеспечить реактивную мощность, необходимую для обеспечения реактивной мощности.

Важность настоящего реактивной мощности

  • Управление напряжением и управление реактивной мощностью - это два аспекта одного действия, которое поддерживает надежность и облегчает коммерческие транзакции в сетях передачи.
  • В системе переменного тока (переменного тока) напряжение контролируется путем управления выработкой и поглощением реактивной мощности.Есть три причины, по которым необходимо управлять реактивной мощностью и управляющим напряжением.
  • Во-первых, как пользовательское, так и системное оборудование рассчитано на работу в диапазоне напряжений, обычно в пределах ± 5% от номинального напряжения. При низком напряжении многие типы оборудования работают плохо; Лампочки обеспечивают меньшее освещение, асинхронные двигатели могут перегреться и повредиться, а некоторые электронные устройства не будут работать. Высокое напряжение может повредить оборудование и сократить срок его службы.
  • Во-вторых, реактивная мощность потребляет ресурсы передачи и генерации. Чтобы максимизировать количество реальной мощности, которое может быть передано через перегруженный интерфейс передачи, потоки реактивной мощности должны быть минимизированы. Точно так же производство реактивной мощности может ограничивать реальную мощность генератора.
  • В-третьих, перемещение реактивной мощности в передающей системе приводит к потерям реальной мощности. И мощность, и энергия должны быть предоставлены, чтобы заменить эти потери.
  • Контроль напряжения осложняется двумя дополнительными факторами.
  • Во-первых, сама система передачи является нелинейным потребителем реактивной мощности в зависимости от нагрузки системы. При очень малой нагрузке система генерирует реактивную мощность, которая должна быть поглощена, в то время как при большой нагрузке система потребляет большое количество реактивной мощности, которую необходимо заменить. Требования к реактивной мощности системы также зависят от конфигурации генерации и передачи.
  • Следовательно, реактивные требования к системе меняются во времени по мере изменения уровней нагрузки и характера нагрузки и генерации.Основная система питания состоит из множества единиц оборудования, любое из которых может выйти из строя в любое время. Таким образом, система разработана таким образом, чтобы выдерживать потери любого отдельного элемента оборудования и продолжать работу без ущерба для любых клиентов. То есть система разработана таким образом, чтобы выдерживать одну непредвиденную ситуацию. Взятые вместе, эти два фактора приводят к динамическому требованию реактивной мощности. Потеря генератора или основной линии электропередачи может иметь комплексный эффект уменьшения реактивной подачи и, в то же время, реконфигурирования потоков таким образом, что система потребляет дополнительную реактивную мощность.
  • По крайней мере, часть реактивного источника должна быть способна быстро реагировать на изменение требований реактивной мощности и поддерживать приемлемые напряжения во всей системе. Таким образом, точно так же, как электрической системе требуются резервы реальной мощности для реагирования на непредвиденные обстоятельства, она также должна поддерживать резервы реактивной мощности.
  • Нагрузки
  • также могут быть как реальными, так и реактивными. Реактивная часть нагрузки может быть подана от системы передачи. Реактивные нагрузки вызывают большее падение напряжения и реактивные потери в системе передачи, чем реальные нагрузки аналогичного размера (МВА).
  • В вертикально интегрированные коммунальные услуги часто включается плата за предоставление реактивной мощности нагрузкам в их тарифах. При реструктуризации тенденция состоит в том, чтобы ограничивать нагрузку для работы при почти нулевой потребности в реактивной мощности (коэффициент мощности 1,0). Предложение системного оператора ограничивает нагрузку коэффициентами мощности от 0,97 отстающих (поглощение реактивной мощности) до 0,99 опережающих. Это помогло бы сохранить надежность системы и избежать проблем рыночной власти, при которой компания могла бы использовать свои линии электропередачи, чтобы ограничить конкуренцию за производство и повысить свои цены.

Назначение реактивной мощности

  • Синхронные генераторы, SVC и различные типы другого оборудования DER (Распределенный энергетический ресурс) используются для поддержания напряжения во всей системе передачи. Ввод реактивной мощности в систему повышает напряжение, а поглощение реактивной мощности снижает напряжение.
  • Требования к поддержке напряжения зависят от местоположения и величины выходов генератора и нагрузок потребителей, а также от конфигурации системы передачи МЭД.
  • Эти требования могут существенно различаться в зависимости от местоположения и могут быстро меняться в зависимости от местоположения, величины генерации и изменения нагрузки. При очень низких уровнях нагрузки системы линии передачи действуют как конденсаторы и повышают напряжение. Однако при высоких уровнях нагрузки линии электропередачи поглощают реактивную мощность и тем самым снижают напряжение. Большая часть оборудования системы передачи (например, конденсаторы, катушки индуктивности и трансформаторы с переключением отводов) является статической, но может переключаться, чтобы реагировать на изменения в требованиях к поддержке напряжения
    .
  • Работа системы имеет три цели при управлении реактивной мощностью и напряжениями.
  • Во-первых, он должен поддерживать адекватные напряжения во всей системе передачи и распределения как для текущих, так и для непредвиденных обстоятельств.
  • Во-вторых, он стремится минимизировать скопление потоков реальной мощности.
  • В-третьих, он стремится минимизировать потери реальной мощности.
  • Однако механизмы, которые системные операторы используют для получения и развертывания ресурсов реактивной мощности, меняются.Эти механизмы должны быть справедливыми для всех сторон, а также эффективными. Кроме того, они должны быть наглядно справедливыми.

Что такое реактивная мощность?

  • В то время как активная мощность - это энергия, подводимая для работы двигателя, отопления дома или освещения электрической лампочки, реактивная мощность обеспечивает важную функцию регулирования напряжения.
  • Если напряжение в системе недостаточно высокое, активная мощность не подается.
  • Реактивная мощность используется для обеспечения уровней напряжения, необходимых для активной мощности для выполнения полезной работы.
  • Реактивная мощность необходима для передачи активной мощности через систему передачи и распределения потребителю.

Зачем нам нужна реактивная мощность?

  • Реактивная мощность (VARS) требуется для поддержания напряжения для подачи активной мощности (Вт) по линиям передачи.
  • Моторные нагрузки и другие нагрузки требуют реактивной мощности, чтобы преобразовать поток электронов в полезную работу.
  • Когда не хватает реактивной мощности, напряжение падает, и невозможно протолкнуть мощность, требуемую нагрузками, через линии.

Реактивная мощность является побочным продуктом систем переменного тока (AC)

  • Трансформаторы, линии электропередач и двигатели требуют реактивной мощности
  • Трансформаторы и линии передачи вводят индуктивность и сопротивление:
    1. оба против течения тока
    2. Необходимо поднять напряжение выше, чтобы протолкнуть мощность через индуктивность линий
    3. Если емкость не вводится для компенсации индуктивности
  • Чем дальше передача энергии, тем выше должно быть повышено напряжение
  • Электродвигатели нуждаются в реактивной мощности для создания магнитных полей для их работы

Как контролируются напряжения?

  • Напряжения регулируются путем обеспечения достаточного запаса для регулирования реактивной мощности для «модуляции» и потребностей в питании посредством:
    1. Шунтирующие конденсаторные и реакторные компенсации
    2. Динамическая компенсация
    3. Правильный график напряжений генерации.
  • Напряжения контролируются путем прогнозирования и корректировки потребности в реактивной мощности от нагрузок

Напряжение должно поддерживаться в пределах допустимых уровней

  • При нормальных условиях системы, как при пиковой, так и при непиковой нагрузке, напряжения должны поддерживаться между 95% и 105% от номинального.
  • Условия низкого напряжения могут привести к неисправностям оборудования:
    1. Мотор остановится, перегреется или повредит
    2. Реактивная выходная мощность конденсаторов будет уменьшаться в геометрической прогрессии
    3. Генерирующие блоки могут отключиться.
  • Условия высокого напряжения могут:
    1. Повреждение основного оборудования - повреждение изоляции
    2. Автоматическое отключение основного передающего оборудования

Напряжение и реактивная мощность

  • Напряжение и реактивная мощность должны надлежащим образом управляться и контролироваться для:
    1. Обеспечить адекватное качество обслуживания
    2. Поддерживать надлежащую стабильность энергосистемы.

Реактивная мощность и коэффициент мощности

  • Реактивная мощность присутствует, когда напряжение и ток не находятся в фазе:
    1. Один сигнал опережает другой
    2. Фазовый угол не равен 0о
    3. Коэффициент мощности меньше единицы
  • Измеряется в вольт-амперных реактивных (VAR)
  • Производится, когда текущая форма волны опережает форму напряжения (опережающий коэффициент мощности)
  • И наоборот, потребляется, когда текущая форма сигнала отстает от напряжения (коэффициент мощности отстает)

Ограничения реактивной мощности

  • Реактивная мощность не распространяется очень далеко.
  • Обычно необходимо производить его близко к месту, где это необходимо.
  • Поставщик / источник, находящийся близко к месту потребности, находится в гораздо лучшем положении для обеспечения реактивной мощности по сравнению с поставщиком, который расположен далеко от места потребности
  • Реактивные источники питания тесно связаны с возможностью подачи реальной или активной мощности.

Реактивная мощность вызвала отсутствие электроснабжения в стране-A отключение питания

Power Triangle
  • Качество подачи электроэнергии можно оценить по ряду параметров.Однако самым важным всегда будет наличие электрической энергии, а также количество и продолжительность прерываний.
  • Если в розетке нет напряжения, никто не будет беспокоиться о гармониках, провалах или скачках напряжения.
  • Долгосрочное, широко распространенное прерывание - отключение обычно приводит к катастрофическим потерям. Трудно представить, что во всей стране нет электроснабжения.
  • На самом деле такие вещи уже случались много раз.Одной из причин, приводящих к отключению электроэнергии, является реактивная мощность, вышедшая из-под контроля.
  • Когда потребление электрической энергии велико, потребность в индуктивной реактивной мощности обычно увеличивается в той же пропорции. В этот момент линии передачи (которые хорошо нагружены) вводят дополнительную индуктивную реактивную мощность.
  • Местные источники емкостной реактивной мощности становятся недостаточными. Необходимо доставлять больше реактивной мощности от генераторов на электростанциях.
  • Может случиться, что они уже полностью загружены, и реактивная энергия должна будет быть доставлена ​​из более отдаленных мест или из-за границы. Передача реактивной мощности будет загружать больше линий, что, в свою очередь, приведет к увеличению реактивной мощности. Напряжение на стороне потребителя будет снижаться дальше. Локальное управление напряжением с помощью автотрансформаторов приведет к увеличению тока (чтобы получить ту же мощность), а это, в свою очередь, приведет к падению напряжения в линиях. В один момент этот процесс может идти как лавина, снижая напряжение до нуля.В то же время большинство генераторов на электростанциях отключатся из-за недопустимо низкого напряжения, что, конечно, ухудшит ситуацию.
  • В континентальной Европе большая часть электростанций основана на тепловых и паровых турбинах. Если энергоблок такой электростанции остановлен и остыл, для возобновления работы требуется время и электрическая энергия. Если другие электростанции также отключены - отключение является постоянным.
  • Недостаточная реактивная мощность, приводящая к падению напряжения, была причиной больших отключений электроэнергии во всем мире.Падение напряжения произошло в Соединенных Штатах в результате отключения электроэнергии 2 июля 1996 г. и 10 августа 1996 г. на западном побережье.
  • В то время как 14 августа 2003 г. отключение электричества в Соединенных Штатах и ​​Канаде не было связано с падением напряжения, поскольку этот термин традиционно использовался инженерами энергосистемы, в заключительном отчете целевой группы говорится, что «Недостаточная реактивная мощность была проблемой в отключении электроэнергии и в отчете также «переоценка динамики реактивной мощности системной генерации» в качестве общего фактора среди крупных отключений в Соединенных Штатах.
  • Спрос на реактивную мощность был необычайно высоким из-за большого объема междугородных передач, проходящих через Огайо в районы, включая Канаду, которые были необходимы для импорта электроэнергии для удовлетворения местного спроса. Но запас реактивной мощности был низким из-за того, что некоторые электростанции вышли из строя и, возможно, из-за того, что другие электростанции не производили достаточно его.

Проблемы реактивной мощности

  • Хотя реактивная мощность необходима для работы многих электрических устройств, она может оказывать вредное воздействие на ваши приборы и другие моторизованные нагрузки, а также на вашу электрическую инфраструктуру.Поскольку ток, протекающий через вашу электрическую систему, выше, чем тот, который необходим для выполнения требуемой работы, избыточная мощность рассеивается в виде тепла, когда реактивный ток протекает через резистивные компоненты, такие как провода, переключатели и трансформаторы. Имейте в виду, что всякий раз, когда энергия расходуется, вы платите. Не имеет значения, расходуется ли энергия в виде тепла или полезной работы.
  • Мы можем определить, сколько реактивной мощности используют ваши электрические устройства, измерив их коэффициент мощности, соотношение между реальной мощностью и реальной мощностью.Коэффициент мощности 1 (то есть 100%) в идеале означает, что вся электрическая мощность используется для реальной работы. Дома обычно имеют общие коэффициенты мощности в диапазоне от 70% до 85%, в зависимости от того, какие устройства могут работать. Новые дома с новейшими энергоэффективными приборами могут иметь общий коэффициент мощности в девяностые годы.
  • Типичный бытовой измеритель мощности считывает только реальную мощность, то есть то, что вы имели бы с коэффициентом мощности 100%. Хотя большинство электрических компаний не взимают плату за жилую площадь напрямую за реактивную мощность, распространенное заблуждение заключается в том, что коррекция реактивной мощности не имеет экономической выгоды.Начнем с того, что электрические компании корректируют коэффициент мощности в промышленных комплексах, или они попросят обидчика сделать это за свой счет, или они будут взимать больше за реактивную мощность. Очевидно, что электрические компании выигрывают от коррекции коэффициента мощности, поскольку линии электропередачи, пропускающие дополнительный (реактивный) ток в сильно промышленно развитые районы, стоят им денег. Многие люди упускают из виду преимущества, которые коррекция коэффициента мощности может предложить типичному дому, по сравнению с экономией и другими преимуществами, которые могут ожидать предприятия с большими индуктивными нагрузками.
  • Самое главное, вы платите за реактивную мощность в виде потерь энергии, создаваемых реактивным током, протекающим в вашем доме. Эти потери имеют форму тепла и не могут быть возвращены в сеть. Следовательно, вы платите. Чем меньше киловатт затрачивается в доме, будь то от рассеивания тепла или нет, тем ниже счет за электричество. Так как коррекция коэффициента мощности снижает потери энергии, вы экономите.
  • Как указывалось ранее, электрические компании корректируют коэффициент мощности вокруг промышленных комплексов, либо они потребуют от обидчика, либо они будут взимать плату за реактивную мощность.Они не беспокоятся о жилом сервисе, потому что влияние на их распределительную сеть не так сильно, как в сильно промышленно развитых районах. Тем не менее, верно, что коррекция коэффициента мощности помогает электрической компании, снижая спрос на электроэнергию, тем самым позволяя им удовлетворять потребности в обслуживании в других местах. Но кого это волнует? Коррекция коэффициента мощности снижает ваш счет за электроэнергию за счет уменьшения количества затраченных киловатт, и без него ваш счет за электричество будет выше, гарантировано.
  • Мы столкнулись с этим с другими электрическими компаниями, и нам удалось заставить каждую из них выдать отзыв.Электрические компании сильно различаются, и многие не проявляют интереса отклоняться от своей стандартной маркетинговой стратегии, признавая проверенные энергосберегающие продукты. Имейте в виду, что продвижение РЕАЛЬНОЙ экономии энергии всем своим клиентам опустошит их итоги.
  • Коррекция коэффициента мощности не увеличит ваш счет за электричество и не повредит вашим электрическим устройствам. Технология успешно применяется во всей отрасли в течение многих лет. При правильном размере коррекция коэффициента мощности повысит электрическую эффективность и долговечность индуктивных нагрузок.Коррекция коэффициента мощности может иметь неблагоприятные побочные эффекты (например, гармоники) на чувствительном промышленном оборудовании, если им не занимаются хорошо осведомленные, опытные специалисты. Коррекция коэффициента мощности в жилых домах ограничена мощностью электрической панели (не более 200 А) и не компенсирует индуктивные нагрузки в домашних условиях. Повышая эффективность электрических систем, снижается потребность в энергии и ее воздействие на окружающую среду.

Глубокие эффекты реактивной мощности в различных элементах энергосистемы:

Поколение

  • Основная функция генератора электроэнергии заключается в преобразовании топлива (или другого энергетического ресурса) в электроэнергию.Почти все генераторы * также имеют значительный контроль над их напряжением на клеммах и выходной реактивной мощностью.
  • Плата за использование этого ресурса является особой целью контроля напряжения от службы генерации. Способность генератора обеспечивать реактивную поддержку зависит от его реальной выработки электроэнергии. Как и большинство электрооборудования, генераторы ограничены их токонесущей способностью. Вблизи номинального напряжения эта способность становится пределом MVA для якоря генератора, а не ограничением MW.
  • Производство реактивной мощности включает в себя увеличение магнитного поля для повышения напряжения на клеммах генератора. Увеличение магнитного поля требует увеличения тока в обмотке вращающегося поля. Поглощение реактивной мощности ограничено картиной магнитного потока в статоре, что приводит к чрезмерному нагреву утюга на стороне статора - предела нагрева на стороне сердечника.
  • Момент синхронизации также уменьшается при поглощении большого количества реактивной мощности, что также может ограничить возможности генератора, чтобы уменьшить вероятность потери синхронизации с системой.
  • Первичный двигатель генератора (например, паровая турбина) обычно проектируется с меньшей мощностью, чем электрический генератор, что приводит к пределу первичного двигателя. Разработчики признают, что генератор будет вырабатывать реактивную мощность и поддерживать напряжение системы большую часть времени. Предоставление первичного двигателя, способного выдавать всю механическую энергию, которую генератор может преобразовывать в электричество, когда он не производит и не поглощает реактивную мощность, приведет к недоиспользованию первичного двигателя.
  • Для производства или поглощения дополнительных VAR за этими пределами потребуется снижение реальной мощности устройства. Управление реактивным выходом и напряжением на клеммах генератора обеспечивается регулировкой постоянного тока во вращающемся поле генератора. Управление может быть автоматическим, непрерывным и быстрым.
  • Присвоенные характеристики генератора помогают поддерживать напряжение системы. При любой заданной настройке поля генератор имеет определенное напряжение на клеммах, которое он пытается удерживать.Если напряжение системы падает, генератор подает реактивную мощность в систему питания, стремясь поднять напряжение системы. Если системное напряжение повышается, реактивная мощность генератора падает, и в конечном итоге реактивная мощность поступает в генератор, что приводит к снижению системного напряжения. Регулятор напряжения будет усиливать это поведение, управляя током поля в соответствующем направлении, чтобы получить желаемое системное напряжение.

Синхронные конденсаторы

  • Каждая синхронная машина (двигатель или генератор) с управляемым полем обладает возможностями реактивной мощности, описанными выше.
  • Синхронные двигатели иногда используются для обеспечения динамического напряжения питания системы питания, поскольку они обеспечивают механическую мощность для своей нагрузки. Некоторые турбины внутреннего сгорания и гидроагрегаты спроектированы так, чтобы генератор мог работать без механического источника энергии, просто чтобы обеспечить возможность реактивной мощности для энергосистемы, когда выработка реальной мощности отсутствует или не требуется.
  • Синхронные машины, которые предназначены исключительно для обеспечения реактивной поддержки, называются синхронными конденсаторами.
  • Синхронные конденсаторы обладают всеми преимуществами скорости отклика и управляемости генераторов, при этом нет необходимости строить остальную часть силовой установки (например, оборудование для обработки топлива и котлы). Поскольку они представляют собой вращающиеся машины с движущимися частями и вспомогательными системами, они могут требовать значительно большего обслуживания, чем статические альтернативы. Они также потребляют реальную мощность, равную примерно 3% от номинальной реактивной мощности машины.

Конденсаторы и индукторы

  • Конденсаторы и индукторы (которые иногда называют реакторами) являются пассивными устройствами, которые генерируют или поглощают реактивную мощность.Они достигают этого без значительных потерь реальной мощности или эксплуатационных расходов. Выход конденсаторов и индукторов пропорционален квадрату напряжения. Таким образом, конденсаторная батарея (или катушка индуктивности), рассчитанная на 100 МВАР, будет производить (или поглощать) только 90 МВАР, когда напряжение падает до 0,95 п.н., но она будет производить (или поглощать) 110 МВАР, когда напряжение возрастает до 1,05 ПУ. Это соотношение полезно, когда для удержания напряжения используются индукторы.
  • Индуктор поглощает больше, когда напряжение самое высокое и устройство больше всего нужно.Эта связь является неудачной для более распространенного случая, когда конденсаторы используются для поддержки напряжений. В крайнем случае падение напряжения приводит к тому, что конденсаторы вносят меньший вклад, что приводит к дальнейшему снижению напряжения и еще меньшей поддержке от конденсаторов; в конечном счете, происходит падение напряжения и происходят перебои.
  • Индукторы - это дискретные устройства, предназначенные для поглощения определенного количества реактивной мощности при определенном напряжении. Они могут быть включены или выключены, но не предлагают переменного управления.
  • Конденсаторные батареи состоят из отдельных емкостных банок, обычно 200 кВАр или менее каждая. Банки соединены последовательно и параллельно для получения требуемого напряжения и емкости конденсаторной батареи. Как и катушки индуктивности, конденсаторные батареи представляют собой дискретные устройства, но они часто конфигурируются с несколькими этапами, чтобы обеспечить ограниченный объем переменного управления, что делает его недостатком по сравнению с синхронным двигателем.

Статические VAR-компенсаторы (SVC)

  • SVC сочетает в себе обычные конденсаторы и индукторы с возможностью быстрого переключения.Переключение происходит во временном интервале субцикла (то есть менее чем за 1/60 секунды), обеспечивая непрерывный диапазон управления. Диапазон может быть рассчитан на диапазон от поглощения до генерации реактивной мощности. Следовательно, элементы управления могут быть разработаны для обеспечения очень быстрой и эффективной реактивной поддержки и контроля напряжения. Поскольку SVC используют конденсаторы, они страдают от такого же ухудшения реактивной способности, как и падения напряжения. Они также не имеют возможности кратковременной перегрузки генераторов и синхронных конденсаторов.Приложения SVC обычно требуют применения фильтров гармоник для уменьшения количества гармоник, вводимых в систему питания.

Статические синхронные компенсаторы (STATCOMs)

  • STATCOM - это твердотельное шунтирующее устройство, которое генерирует или поглощает реактивную мощность и является одним из членов семейства устройств, известных как гибкая система передачи переменного тока (FACTS).
  • STATCOM похож на SVC по скорости отклика, возможностям управления и использованию силовой электроники. Однако вместо того, чтобы использовать обычные конденсаторы и индукторы в сочетании с быстрыми переключателями, STATCOM использует силовую электронику для синтеза выходной реактивной мощности.Следовательно, выходная мощность обычно симметрична, обеспечивая столько же возможностей для производства, сколько и поглощение.
  • Твердотельная природа STATCOM означает, что, подобно SVC, элементы управления могут быть разработаны для обеспечения очень быстрого и эффективного контроля напряжения. Несмотря на отсутствие возможности кратковременной перегрузки генераторов и синхронных конденсаторов, емкость STATCOM не страдает так серьезно, как SVC и конденсаторы от пониженного напряжения.
  • STATCOM ограничены по току, поэтому их способность MVAR линейно реагирует на напряжение, в отличие от отношения квадратов напряжения SVC и конденсаторов.Этот атрибут значительно увеличивает полезность STATCOM для предотвращения падения напряжения.

Распределенное поколение

  • Распределение ресурсов генерации по энергосистеме может иметь положительный эффект, если генерация способна обеспечить реактивную мощность. Без этой способности управлять выходной реактивной мощностью производительность системы передачи и распределения может быть ухудшена. Индукционные генераторы были привлекательным выбором для небольших, связанных с сетью генераций, прежде всего потому, что они относительно недороги.Они не требуют синхронизации и имеют механические характеристики, привлекательные для некоторых применений (например, ветра). Они также поглощают реактивную мощность, а не генерируют ее, и не являются управляемыми. Если выходная мощность генератора колеблется (как ветер), реактивная потребность генератора также колеблется, что усугубляет проблемы контроля напряжения для системы передачи. Индукционные генераторы можно компенсировать статическими конденсаторами, но эта стратегия не решает проблему флуктуации и не обеспечивает контролируемую поддержку напряжения.Многие распределенные ресурсы генерации теперь подключаются к электросети через твердотельную силовую электронику, чтобы позволить скорости первичного двигателя изменяться независимо от частоты энергосистемы. Для ветра это использование твердотельной электроники может улучшить захват энергии.
  • Для газовых микротурбин оборудование силовой электроники позволяет им работать на очень высоких скоростях. Фотоэлектрические устройства генерируют постоянный ток и требуют, чтобы инверторы соединяли их с энергосистемой. Устройства накопления энергии (например,Например, батареи, маховики и сверхпроводящие устройства накопления магнитной энергии) также часто распределяются и требуют наличия твердотельных инверторов для взаимодействия с сеткой. Такое расширенное использование твердотельного интерфейса между устройствами и энергосистемой имеет дополнительное преимущество, заключающееся в обеспечении полного управления реактивной мощностью, аналогичного использованию STATCOM.
  • На самом деле, большинству устройств необязательно обеспечивать активную мощность для полного диапазона реактивного управления. Поколение первопроходца, е.грамм. турбина, может быть выведена из строя, в то время как реактивный компонент полностью функционирует. Это технологическое развитие (твердотельная силовая электроника) превратило потенциальную проблему в выгоду, позволив распределенным ресурсам внести свой вклад в контроль напряжения.

Передающая сторона

  • Неизбежным следствием работы нагрузки является наличие реактивной мощности, связанной с фазовым сдвигом между напряжением и током.
  • Некоторая часть этой мощности компенсируется на стороне клиента, а остальная часть загружает сеть.Контракты на поставку не требуют cosφ, равного единице. Реактивная мощность также используется владельцем линий электропередачи для управления напряжениями.
  • Реактивная составляющая тока увеличивает ток нагрузки и увеличивает
.

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.