Исследование методов регулирования напряжения гин



Скачать 110.99 Kb.
Дата29.07.2016
Размер110.99 Kb.
ТипОтчет
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт – Энергетический

Направление подготовки – Электроэнергетика и электротехника

Кафедра – ЭЭС



Отчет НИРМ

«Исследование методов регулирования напряжения ГИН»

Выполнил: студент гр.5АМ52 ___________ _________ Покопцев А.О.

Дата Подпись

Проверил: ст. преп. каф.ЭЭС ___________ _________ Филатов Г.П.



Дата Подпись

Томск 2015 г.

Содержание

Введение

3

1

Введение в цепь первичной обмотки трансформатора реостата

4

2

Включение в цепь первичной обмотки трансформатора, устройства частотного регулирования

5

3

Использование автотрансформатора для регулирования подачи напряжения на первичную обмотку высоковольтного трансформатора

6

4

Использования индукционного регулятора напряжения

7

Заключение

11

Список литературы

12

Введение

При использовании генератора импульсного напряжения существует необходимость регулирования напряжения импульса. Существует несколько способов регулирования напряжения, подаваемого на первичную обмотку высоковольтного трансформатора. В этой работы мы рассмотрим их и выделим преимущества и недостатки каждого из них.

Методы регулирования напряжения ГИН.

1) Введение в цепь первичной обмотки трансформатора реостата.

Наиболее простым способом регулирования является реостатный способ. Однако большие потери на сопротивлении, подгорание сопротивлений и искажение кривой напряжения ограничивают их применение при мощностях не более 0,5 кВА. Данный метод заключается в том, что мы изменяем сопротивление, и тем самым регулируем первичное напряжение, подаваемое на трансформатор [1].



Рисунок 1. Схема регулирования напряжения реостатным методом

Для нахождения напряжения, которое подаётся на первичную обмотку трансформатора, мы воспользуемся формулой.

(1.1)

Из этой формулы мы видим, что, увеличивая сопротивление мы увеличиваем падение напряжения на резисторе. И тем самым меняя сопротивление на реостате, мы можем добиться желаемого напряжения [2].



Преимущества:

1) Простота в реализации данного метода.

2) надёжность. Отсутствие сложных устройств регулирования.

3) дешевизна самого реостат.



Недостатки:

1) большое выделение тепла. По закону Джоуля-Ленца на резисторе будет выделятся тепловая энергия, что требует установки активного охлаждения.

2) Снижение КПД всей установки, за счёт потерь энергии на реостате.

3) Искажение кривой напряжения



2) Включение в цепь первичной обмотки трансформатора, устройства частотного регулирования.

(2.1)

Из формулы для нахождения ЭДС первичной обмотки, мы видим, что меняя частоту питающей сети, мы можем менять ЭДС наводимое в обмотках трансформатора, и тем самым изменять напряжение.

На сегодня, на рынке имеются устройства частотного регулирования достаточной мощности до 1Мвт. Что позволит использовать их для данных целей [3].

Рисунок 1. Схема работы частотного преобразователя



Преимущества:

1) малые потери энергии в устройстве частотного регулирования.



Недостатки:

1) требуется установка дорогостоящего оборудования

2) трансформатор должен быть рассчитан на работу с частотой больше или меньше 50Гц

3) Использование автотрансформатора для регулирования подачи напряжения на первичную обмотку высоковольтного трансформатора.

а) б)


Рисунок 3. Схемы регулирования напряжения автотрансформаторным методом [4]

Широко применяется автотрансформаторный способ регулирования. Существуют две разновидности регулирования: со скользящими контактами (Рисунок 3, а) и с коротко замкнутой подвижной обмоткой (Рисунок 3, б).

Принцип регулирования в первом случае (Рисунок 3, а) заключается в том, что регулируемое напряжении (Uр) снимается с части обмотки, к которой приложено напряжение сети (Uс). Такой способ обеспечивает достаточно плавное регулирование и малые потери. Недостатком является то, что происходит подгорание скользящих контактов и обмотки. Применяется при мощностях трансформатора до 20 кВА.

Во втором случае (Рисунок 3, б) регулирование осуществляется изменением индуктивной связи между обмотками. Напряжение сети прикладывается к обмотке, состоящей из двух одинаковых секций. Регулируемое напряжение снимается с одной из секций [5].



Преимущества:

1) Простота регулировки



Недостатки:

1) дороговизна трансформатора

2) дополнительные потри (в автотрансформаторе, в высоковольтном трансформаторе за счёт работы не на номинальных напряжениях)

4) Использования индукционного регулятора напряжения.



Индукционный регулятор напряжения (ИР) представляет собой асинхронную машину с фазным ротором, предназначенную для плавного регулирования напряжения. Рассмотрим работу трехфазного ИР, получившего преимущественное применение. Ротор ИР заторможен посредством червячной передачи, которая не только удерживает его в заданном положении, но и позволяет плавно поворачивать его относительно статора. Обмотки статора и ротора в ИР имеют автотрансформаторную связь (рис. 6), поэтому ИР иногда называют поворотным автотрансформатором [6].

Напряжение сети U1 подводится к обмотке ротора, при этом ротор создает вращающееся магнитное поле, наводящее в обмотке ротора ЭДС



  , а в обмотке статора — ЭДС  (рис. 4).

Рисунок 4. Векторная диаграмма напряжений.

Фазовый сдвиг этих ЭДС относительно друг друга зависит от взаимного пространственного положения осей обмоток статора и ротора, определяемого углом αПри α = 0 оси обмоток совпадают, вращающееся поле одновременно сцепляется с обеими обмотками и ЭДС  и  совпадают по фазе (при этом  и находятся в противофазе). При α = 180 эл. град ЭДС  и  окажутся в противофазе (  и совпадают по фазе). Если пренебречь внутренними падениями напряжения, то напряжение на выходе ИР определяется геометрической суммой:

При повороте ротора концы векторов  и  описывают окружность (рис. 17.2, б)при этом  изменяется от  при α = 0 до  при α = 180 эл. град.



Рисунок 5. Векторная диаграмм при повороте ротора на угол α

Поворот ротора осуществляется либо вручную штурвалом, либо дистанционно включением исполнительного двигателя.

ИР применяются во всех случаях, где необходима плавная регулировка напряжения, например в лабораторных исследованиях [7].



http://konspekta.net/studopediaorg/baza7/1331111486567.files/image054.jpg

 Рисунок 6. Схемы соединения индукционного регулятора напряжения

Ниже приведены технические характеристики индукционных регуляторов.

Таблица 1. Технические характеристики индукционных регуляторов [8]




Номиналь-ная мощность

кВА


Кол-во фаз

Частота, Гц

Номин. Напря-жение питания, В

Выходное регулируемое напряжение, В

Номиналь-ный выходной ток, А

Потери мощности, (75℃)

Вт


Ток холосто-го хода, А

1

2

3

4

5

6

7

8

200

3

50

380

0420

275

7 500

38.7

0500

231

7 100

36.5

0650

178

6 700

34.5

250










0420

344

9 000

47.5

0500

289

8 500

45

0650

222

8 000

42.5

315










0420

433

10 600

58

0500

364

10 000

54.5

0650

280

9 500

51.5

400










0420

550

12 500

71

0500

462

11 800

67

0650

355

11 200

63

500










0420

687

15 000

87.5

0500

577

14 000

82.5

0650

444

13 200

77.5

630










0650

560

16 000

95

800










711

19 000

115

1 000










888

22 400

140

1 250










1 110

26 500

175

1 600










1 421

31 500

212

2 000










1 776

37 500

258

2 500










2 221

45 000

315

3 150










2 798

53 000

387

4 000










3 553

63 000

475

1

2

3

4

5

6

7

8

630


3


50


6 000




650

560


26 500


9.5


06 300

57.7

16 000

8.8

013 000

28

19 000

8.8

10 000

0650

560

28 000

5.5

010 500

34.6

18 000

5

013 000

28

17 000

5

800







6 000

0650

711

31 500

11.5

06 300

73.3

19 000

10.6

013 000

35.5

22 400

10.6

10 000

0650

711

33 500

6.7

010 500

44

21 200

6.2

013 000

35.5

20 000

6.2

Преимущества:

  1. Регулирование напряжения бесконтактное, длительный срок службы

  2. Применяется к любому роду нагрузки

  3. Выдерживает большие перегрузки

  4. Высокая надежность, простота использования и технического обслуживания

Недостатки:

  1. Изменение фазы вторичного напряжения (относительно первичного)

  2. Потери на индукционном регуляторе напряжения

Заключение

Каждый из способов регулирования напряжения генератора импульсных напряжений имеет свои преимущества и недостатки. Как следствие следует применять тот или иной способ в зависимости от необходимых условий регулирования. От финансовых возможностей и необходимости минимальных потерь. К примеру, для лабораторных установок, как правило, используются автотрансформаторный способ регулирования напряжения.



Список литературы

  1. Идельчик В.И. «Электрические системы и сети» Э.А.И. 1989 г

  2. Авруцкий В.А., Кужекин И.П., Чернов Е.Н. Испытательные и электрофизические установки. Техника эксперимента. – М.: МЭИ, 1983. –262 с.

  3. Сандлер А.С., Сарбатов Р.С. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями. М.: Энергия, 1974. – 328 с.

  4. Шваб А. Измерения на высоком напряжении. – М.: Энергия, 1973. – 233 с.

  5. Техника больших импульсных токов и магнитных полей/ Под ред. В.С. Комелькова. М.: Атомиздат, 1970. – 472 с.

  6. Аншер А.М. Получение и измерение импульсного высокого напряжения. – М.: Энергия, 1979 – 120 с.

  7. Копылов И.П. «Справочник по электрическим машинам Т1» - М.: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1988. -456с

  8. Электромаш [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://electromash.com/catalog2 – Индукционный регулятор напряжения. – (Дата обращения: 20.12.2015).

Каталог: Files
Files -> Чисть I. История. Введение: Предмет философии науки Глава I. Философия науки как прикладная логика: Логический позитивизм
Files -> Занятие № Философская проза Ж.=П. Сартра и А. Камю. Философские истоки литературы экзистенциализма
Files -> -
Files -> Взаимодействие поэзии и прозы в англо-ирландской литературе первой половины XX века
Files -> Эрнст Гомбрих История искусства москва 1998
Files -> Питер москва Санкт-Петарбург -нижний Новгород • Воронеж Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара Киев- харьков • Минск 2003 ббк 88. 1(0)
Files -> Антиискусство как социальное явлеНИе
Files -> Издательство
Files -> Список иностранных песен
Files -> Репертуар группы


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница