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电动机的选择主要有电动机的类型、结构型式、容量、额定电压与额定转速。
电动机选择的基本原则是:
(1)根据生产机械调速的要求选择电动机的种类。
(2)工作过程中电动机容量要得到充分利用。
(3)根据工作环境选择电动机的结构型式。
应该强调,在满足设计要求情况下优先考虑采用结构简单,价格便宜,使用维护方便的三相交流异步电动机。
正确选择电动机容量是电动机选择中的关键问题。电动机容量计算有两种方法,一种是分析计算法,另一种是统计类比法。分析计算法是按照机械功率估计电动机的工作情况,预选一台电动机,然后按照电动机实际负载情况做出负载图,根据负载图校验温升情况,确定预选电动机是否合适,不合适时再重新选择,直到电动机合适为止。
电动机容量的分析计算在有关论著中有详细介绍,这里不再重复。
在比较简单、无特殊要求、生产数量又不多的电力拖动系统中,电动机容量的选择往往采用统计类比法,或者根据经验采用工程估算的方法来选用,通常选择较大的容量,预留一定的裕量零序电流与零序保护定义是什么呢?通过下面这篇简短的文章我们了解一下。
什么是零序电流
在正常的三相三线电路中,三相电流的相量和等于零,即Ia+Ib+Ic=0。如果在三相三线中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不等零,其相量和为:Ia+Ib+Ic=I(漏电电流,即零序电流)。三项电流的向量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。
如何检测零序电流
当存在零序电流时,电流互感器二次线圈中就有一个感应电流,此电流加于检测部分的电子放大电路,与保护区装置预定动作电流值相比较,若大于动作电流,则使灵敏继电器动作,作用于执行元件跳闸。这里所接的互感器称为零序电流互感器
零序电流的危害
零序电流是由三相不平衡带来的,三相不平衡的危害非常多,下面列举两个三相不平衡的危害:
1、增加变压器损耗
假设变压器的三相损耗分别为:Qa=Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R,式中Ia、Ib、Ic分别为变压器二次负荷相电流,R为变压器的相电阻。则变压器的损耗表达式如下:
Qa+Qb+Qc≥3√〔(Ia2 R)(Ib2 R)(Ic2 R)〕
由此可知,变压器的在负荷不变的情况下,当Ia=Ib=Ic时,即三相负荷达到平衡时,变压器的损耗最小。当存在零序电流时,三相负荷不平衡,增大变压器损耗。而当不平衡严重时,变压器损耗过大,会加速变压器的老化甚至烧毁。
2、增加高压线路的损耗
设高压线路每相的电流为I,其功率损耗为: ΔP1 = 3I2R,在最大不平衡时,高压对应相为1.5I,另外两相都为0.75 I,功率损耗为:
ΔP2 = 2(0.75I)2R+(1.5I)2R = 3.375I2R =1.125(3I2R)
即高压线路上电能损耗增加12.5%。
零序保护
在大短路电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电流、零序电压和零序功率出现,利用这些电气量(比如零序电流)构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。
当人体触电或者其他漏电情况下:三根线的向量和不为零,零序电流互感器有零序电流,一旦达到设定值,则保护动作跳闸。
智能变电站零序保护试验测试
DT6000S支持专业的保护装置试验,支持零序保护、距离保护、差动保护等保护装置专项测试功能以及同期装置测试功能,通过DT6000S给保护装置施加采样值和断路器状态,并模拟各种短路故障,测试保护装置在设置的不同定值和各种短路故障状态下的动作状态和动作时间是否正确
根据电磁定律,当磁场变化时,附近的导体会产生感应电动势,其方向符合法拉第定律和楞次定律,与原先加在线圈两端的电压正好相反,这个电压就是反电动势。电动机的转子转动切割磁力线产生一个感应电势,其方向与外加电压相反,故称为电机“反电动势”。
电路中存在多个电源时可能出现反电动势。比如同一导轨回路上的两根金属棒切割磁场的速度不等,有可能出现反电动势;动生电动势和感生电动势同时存在时可能出现反电动势。对线圈而言,其中的通电电流发生变化时就会在线圈的两端产生反电动势。比如LC振荡电路中电感线圈两端电压的变化与反电动势紧密联系;电动机线圈在转动时,反电动势也伴随产生了。
电动机的原理初中就能理解,是将电能转化为机械能的装置,通电的线圈在磁场里受到磁场对它的安培力的作用,使得线圈绕轴旋转。安培力是线圈转动的动力来源。如果我们只看到安培力的动力作用,电动机的线圈会不断地加速,这显然是不可能的,因为每个电动机都有一个最大的转速。这个最大的转速是如何形成的呢?
通电瞬间线圈几乎不动而电流最大,安培力产生的转动力矩远大于阻力矩,线圈开始转动。线圈转动时它就开始切割磁感线,在线圈中产生一个“反向电动势E反”,与加载在线圈外部的电势差U(外部电源提供)相反,起减小电流的作用。开始时刻反向电动势很小,电流很大,安培力的转动力矩较大,转速逐渐加大。随着转速的加大,反向电动势增大,线圈中的电流也就减小了,安培力的转动力矩减小到与阻力矩抗衡时就是电动机的最大速度的时候。
1、电机反电动势决定因素
1) 转子角速度
2) 转子磁场产生的磁场
3) 定子绕组的匝数当电机设计完毕,转子磁场与定子绕组的匝数都是确定的。因此位移决定反电动势的因数是转子角速度,或者说是转子转速,随着转子速度的增加,反电动势也随之增加。
2、克服反电动势
通常情况下,只要存在电能与磁能转化的电气设备中,在断电的瞬间,均会有反电动势,反电动势有许多危害,控制不好,会损坏电气元件。
克服反电动势最简单有效的方法,是在线圈两端反向并联一支二极管,当产生反电动势时,电流通过二极管释放,从而保护控制元件。
这是从大禹治水的方法中学到的,对于洪水,要疏导,让它流入大海,而不是堵,堵是堵不住的。采用上述方法以后,磁能转化为电能,电能又全部转化为热能散发掉了。
3、利用反电动势
反电动势也是有很多用处的,某些情况下是可以有效利用起来的,下面通过介绍延时继电器工作原理介绍反电动势的有效利用。
图示:延时继电器构成原理图
图示是生产中常用的一种延时继电器的示意图。铁芯上由两个线圈A和B。线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在一起,构成一个闭合电路。在拉开开关S的时候,弹簧K并不能立即将衔铁D拉起,从而使触头C(连接工作电路)立即离开,过一段时间后触头C才能离开;延时继电器就是这样得名的。
拉开开关S时使线圈A中电流变小并消失时,铁芯中的磁通量发生变化(减小),从而在线圈B中激起感应电流,根据楞次定律,感应电流的磁场要阻碍原磁场的减小,这样,就使铁芯中磁场减弱得慢些,因此弹簧K不能立即将衔铁拉起