Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Дослідження витрат потужності та втрат енергії конвеєрної установкою при різних способах пуску двигуна



Мета роботи: Вплив способів пуску двигуна постійного струму на пускові витрати та втрати електроенергії.

 

ПРОГРАМА РОБОТИ

1. Скласти силову схему двигуна постійного струму з реостатним керуванням для привода конвеєрної установки.

2. Визначити параметри схеми.

3. Визначити пускові витрати і втрати електроенергії при реостатному запуску двигуна.

4. Довести доцільність застосування системи „тиристорний перетворювач напруги – двигун” для зниження пускових витрат та втрат електроенергії.

5. Здійснити порівняльну оцінку пускових витрат та втрат енергії при реостатному пуску та пуску від тиристорного перетворювача напруги.

 

ВИХІДНІ ДАННІ:

Конвеєрна установка обладнана електроприводом постійного струму з реостатним керуванням в три ступені пускових резисторів в функції часу.

Момент статичного опору Мс=0,7 Мн.

Довести доцільність заміни системи електроприводу для зниження пускових витрат та втрат електроенергії.

 

Прийняти: для реостатного пуску двигуна відношення струмів (або моментів) ,

де m – число ступенів пуку, m=3;

– опір першого ступеня пуску;

І1=(2...2,3)Ін – припустиме значення струму.

Значення опорів ступенів: R3=Rя(l-1), R2=Rя×l(l-1), R1=Rя×l2(l-1).

Час пуску двигуна на і-й ступені

;

М1=С×І1; ; .

Індуктивність якоря .

Структурна схема реостатного пуску двигуна наведена на рис.3.1.

Схема набору електроприводу конвеєрної установки наведена на рис.3.2.

Signal 1 блока Signal Builder 1 (рис.3.1) відповідає статичному струму навантаження (Іс=0,7 Ін), а Signal 2 – номінальній напрузі Uн.

В блоці Signal Builder 2 побудовані залежності опорів ступенів у функції часу (рис.3.2).

При моделюванні системи „ТПН-ДПС” Signal 2 блока Signal Builder 1 є лінійний зростаючий сигнал вихідної напруги перетворювача (0 ® Uн), а Signal 1 блока Signal Builder 1 – відповідає опору якірного кола Rа, при цьому час пуску системи „ТПН-ДПС” відповідає часу пуску системи з реостатним керуванням.

 

 

 

Лабораторна робота №4

“Дослідження впливу змінної продуктивності на режими роботи насосної установки”

 

Мета роботи:Математичне моделюваннярежимівроботи насосної установки і визначення витрат енергії за цикл при регулюванні засувкою та частотою обертання двигуна.

 

ПРОГРАМА РОБОТИ

1.Скласти структурну схему системи.

2.Визначити параметри схеми.

3. Здійснити моделювання режимів роботи насосної установки при добовому графіку водопостачання.

4. Побудувати залежності частоти обертання двигуна, напору і продуктивності та потужності за цикл роботи.

5. Визначити добові витрати енергії при регулюванні засувкою та частотою обертання двигуна.

Вихідні дані

Номінальна потужність двигуна – Рн=75 кВт.

Номінальна швидкість двигуна – nн=1482 об/хв.

Приведений к.к.д насосної установки – h=0,75.

Приведений момент інерції насосної установки – J=2 кг*м2.

Номінальна продуктивність насосу – Qн=360 м3/ч.

Номінальний напір – Нн=46 м.

Жорсткість механічної характеристики АД – b= .

Приведена стала часу двигуна – Та= с.

Приведена стала часу насосу –Тн=0,11 с.

Питома щільність води – r=1000 кг/м3.

Діаграма водопостачання наведена на рис.4.1.

Прийняти:

1. Математичну модель АД прийняти лінеаризованою:

2. Насос може бути описаний аперіодичною ланкою першого порядку.

3. Інерційністю засувки знехтувати.

4. Для скорочення часу розрахунку при моделюванні циклу водоспоживання прийняти тривалість години за 1 с.

5. Характеристики насосної установки наведені на рис.4.2.

6. Структурна схема насосної установки наведена на рис.4.3.

7. Схема набору математичної моделі наведена на рис.4.4.

 

 

Рисунок 4.1 – Діаграма водопостачання

Рисунок 4.2 – Характеристики насосної установки

 

Залежність напору насосу від продуктивності

Нн0-Rн ,

де Нн, Н0 – номінальний та напір при нульовій продуктивності, м;

Rн – номінальний опір насосу;

Qн – номінальна продуктивність насосу, м3/с.

Характеристика мережі

Н=Нст+Rм ,

де

Rм – номінальний опір мережі.

 

Потужність насосу

,

де r – питома щільність води, 1000 м3/с;

g =9,81 м/с2;

hнас – ККД насоса.

Залежність продуктивності від швидкості обертання робочого колеса

,

де Н0 – напір при нульовій продуктивності;

– відносна швидкість обертання робочого колеса.

 

Номінальний опір насоса визначається при номінальних тиску та продуктивності за виразом

.

Опір мережі при Qx i Hx визначається

.

Номінальний момент двигуна

де .

Критичне ковзання двигуна

де l – перевантажувальна здатність (2,1...2,3)

При регулюванні продуктивності насоса засувкою в блоці SB1 задається напір Н0, а в блоці SB2 номінальний опір насосу та опори мережі для точок А1, А2, А3, в блоці SB3 – частота обертання двигуна f=50 Гц.

В блоці SB4 задається добуток hмех×hдв відповідно режиму роботи установки.

При регулюванні продуктивності обертанням робочого колеса в блоці SB1 задається RH та опір мережі в точці А1. В блоці SB3 задається частота обертання двигуна, яка визначається за виразом

.

Максимально можливий діапазон регулювання продуктивності (Q=0) обертанням робочого колеса визначається

.

 

 

 

 

 


 

 

Лабораторна робота №5

“Дослідження впливу змінної продуктивності на режими роботи вентиляторної установки”

 

Мета роботи:Математичне моделюваннярежимівроботи вентиляторної установки і визначення добових витрат енергії при регулюванні засувкою та частотою обертання двигуна.

 

ПРОГРАМА РОБОТИ

1.Скласти структурну схему системи.

2.Визначити параметри схеми.

3. Здійснити моделювання режимів роботи вентиляторної установки при добовому графіку повітропостачання.

4. Побудувати залежності частоти обертання двигуна, напору і продуктивності та потужності за добовий цикл роботи.

5. Визначити добові витрати енергії при регулюванні засувкою та частотою обертання двигуна.

Вихідні дані

Номінальна потужність двигуна – Рн=125 кВт.

Номінальна швидкість двигуна – nн=980 об/хв.

Приведений к.к.д вентиляторної установки – h=0,63.

Приведений момент інерції вентиляторної установки – J=12 кгс×м2.

Номінальна продуктивність вентилятора – Qн=60000 м3/год.

Номінальний напір – Нн=475 кгс/м2.

Жорсткість механічної характеристики АД – b= .

Приведена стала часу двигуна – Та= с.

Приведена стала часу вентилятора –Тн=0,11 с.

Діаграма повітропостачання наведена на рис.5.1.

Прийняти:

2. Математичну модель АД прийняти лінеаризованою:

2. вентилятор може бути описаний аперіодичною ланкою першого порядку.

3. Інерційністю засувки знехтувати.

4. Для скорочення часу розрахунку при моделюванні циклу повітропостачання прийняти тривалість 1 години за 1 с.

5. Характеристики вентиляторної установки наведені на рис.5.2.

6. Структурна схема вентиляторної установки наведена на рис.5.3.

7. Схема набору математичної моделі наведена на рис.5.4.

 

Рисунок 5.1 – Діаграма повітропостачання

 
 

 


Рисунок 5.2 – Характеристики вентиляторної установки

 

 

 
 

 

 


 

Залежність напору вентилятора від продуктивності

Нн0-Rн ,

де Нн, Н0 – номінальний та напір при нульовій продуктивності, кгс/м2;

Rн – номінальний опір вентилятора;

Qн – номінальна продуктивність вентилятора, м3/с.

Характеристика мережі

Н=Rм ,

де

Rм – номінальний опір мережі.

 

Потужність вентилятора

,кВт

де Н – напір вентилятора, Па, 1мм вод.ст.=1 кгс/м2=9,81 Па;

Q – продуктивність вентилятора, м3/с;

g =9,81 м/с2;

hнас – ККД вентилятора.

Залежність продуктивності від швидкості обертання робочого колеса

,

де Н0 – напір при нульовій продуктивності;

– відносна швидкість обертання робочого колеса.

 

Номінальний опір вентилятора визначається при номінальних тиску та продуктивності за виразом

.

Опір мережі при Qx i Hx визначається

.

Номінальний момент двигуна

де .

Критичне ковзання двигуна

де l – перевантажувальна здатність (2,1...2,3)

При регулюванні продуктивності вентилятора засувкою в блоці SB1 задається напір Нст=0, а в блоці SB2 номінальний опір вентилятора та опори мережі для точок Q1=30000, Q2=50000 м3/год., в блоці SB3 – частота обертання двигуна f=50 Гц.

В блоці SB4 задається добуток hмех×hдв відповідно режиму роботи установки.

При регулюванні продуктивності обертанням робочого колеса в блоці SB1 задається RH та опір мережі в точці QН. В блоці SB3 задається частота обертання двигуна, яка визначається за виразом

.

Для будь-якої точки зв’язок напору та продуктивності має вигляд

.

 

 

Лабораторна робота №6

“Дослідження впливу змінної продуктивності на режими роботи димовсмоктувача паливного тракту котлоагрегату теплоенергоцентралі”

 

Мета роботи:Математичне моделюваннярежимівроботи димовсмоктувача і визначення добових витрат та втрат енергії при регулюванні направляючим апаратом та частотою обертання двигуна.

 

ПРОГРАМА РОБОТИ

1.Скласти структурну схему системи.

2.Визначити параметри схеми.

3. Здійснити моделювання режимів роботи димовсмоктувача при добовому графіку навантаження.

4. Побудувати залежності частоти обертання двигуна, напору і продуктивності та потужності за добовий цикл роботи.

5. Визначити добові витрати та втрати енергії при регулюванні направляючим апаратом та частотою обертання двигуна.

Вихідні дані

Номінальна потужність двигуна – Рн=45 кВт.

Номінальна швидкість двигуна – nн=980 об/хв.

Номінальний к.к.д димовсмоктувача – h=0,84.

Приведений момент інерції димовсмоктувача – J=12 кгс×м2.

Номінальна продуктивність димовсмоктувача – Qн=50000 м3/год.

Номінальний напір – Нн=286 кгс/м2.

Жорсткість механічної характеристики АД – b= .

Приведена стала часу двигуна – Та= с.

Приведена стала часу димовсмоктувача –Тн=0,11 с.

Часова діаграма зміни продуктивності димосвсмоктувача наведена на рис.6.1.

Прийняти:

3. Математичну модель АД прийняти лінеаризованою:

2. Димовсмоктувач може бути описаний аперіодичною ланкою першого порядку.

3. Інерційністю направляючого апарата знехтувати.

4. Для скорочення часу розрахунку при моделюванні циклу димопостачання прийняти тривалість 1 години за 1 с.

5. Характеристики димовсмоктувача наведені на рис.6.2.

6. Структурна схема димовсмоктувача наведена на рис.6.3.

7. В якості прикладу схема набору математичної моделі для двигуна потужністю 125 кВт, 980 об/хв. наведена на рис.6.4.

 

 

 
 

 

 


Рисунок 6.2 – Аеродинамічна характеристика

димовсмоктувача типу ДН-15

 

 

Залежність напору димовсмоктувача від продуктивності

Нн0-Rн ,

де Нн, Н0 – номінальний та напір при нульовій продуктивності, кгс/м2;

Rн – номінальний опір димовсмоктувача;

Qн – номінальна продуктивність димовсмоктувача, м3/с.

Характеристика мережі

Н=Rм ,

де

Rм – номінальний опір мережі.

 

Потужність димовсмоктувача

,кВт

де Н – напір димовсмоктувача, Па, 1мм вод.ст.=1 кгс/м2=9,81 Па;

Q – продуктивність димовсмоктувача, м3/с;

g =9,81 м/с2;

hдим – ККД димовсмоктувача.

Залежність продуктивності від швидкості обертання робочого колеса

,

де Н0 – напір при нульовій продуктивності;

– відносна швидкість обертання робочого колеса.

 

Номінальний опір димовсмоктувача визначається при номінальних тиску та продуктивності за виразом

.

Опір мережі при Qx i Hx визначається

.

Номінальний момент двигуна

де .

Критичне ковзання двигуна

де l – перевантажувальна здатність (2,1...2,3)

При регулюванні продуктивності димовсмоктувача направляючим апаратом в блоці SB1 задається напір Нст=0, а в блоці SB2 номінальний опір димовсмоктувача та опори мережі для точок Q1= , Q2= , Qн= м3/год., в блоці SB3 – частота обертання двигуна f=50 Гц.

В блоці SB4 задається добуток hмех×hдв відповідно режиму роботи установки.

При регулюванні продуктивності обертанням робочого колеса в блоці SB1 задається RH та опір мережі в точці QН. В блоці SB3 задається частота обертання двигуна, яка визначається за виразом

.

Для будь-якої точки зв’язок напору та продуктивності має вигляд

 

 

 

       
 
   
 

 

 


Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни «Особливості енергозбереження в галузях економіки» для студентів спеціальності 7.05070108 „Енергетичний менеджмент”

 

Укладач: Віктор Борисович Нізімов,

докт.техн.наук, професор

 

 

51918, м.Дніпродзержинськ, вул.Дніпробудівська, 2

Підписано до друку

Формат 80/34 1/16. Обсяг д.а.

Тираж екз. Замовлення_______________

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.