Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Дисциплины:
2019-11-11 | 236 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Несинусоидальность кривых uд и iдобусловлена в первую очередь самой природой дуги и ее необычной статической ВАХ, а также случайными факторами, изменяющими сопротивление дуги: удлинение дуги при оплавлении куска шихты, перебрасывание дуги с одного куска шихты на другой, «кипение» металла и т. д.
Причиной несинусоидальности может быть также влияние таких нелинейных элементов цепи, как электропечной трансформатор, имеющий стальной магнитопровод с нелинейной характеристикой намагничивания вследствие гистерезиса, Периодическая функция согласно теореме Фурье может быть разложена в бесконечный тригонометрический ряд синусоидальных составляющих
Периодическая функция согласно теореме Фурье может быть разложена в бесконечный тригонометрический ряд синусоидальных составляющих
где — фазовые углы сдвига первой, второй и т. д. гармоник; A 0 — постоянная составляющая функции; A 1 — амплитуда основной гармоники; A 2... Ak — амплитуда высших гармоник с убывающими периодами (возрастающими частотами); k — соотношение частоты данной гармоники (kω) и разлагаемой функции (ω), называемое порядком гармоники.
В общем случае трехфазной цепи мощность дуги каждой фазы складывается из активных мощностей всех гармонических составляющих напряжения и тока (рис. 15) дуги (при отсутствии четных гармоник):
(36)
где φ i... φ k — фазовые углы сдвига между соответствующими гармониками напряжения и тока дуги соответствующей фазы трехфазной цепи.
По аналогии с синусоидальными токами активную мощность цепи
также можно выразить через действующие значения напряжения U и
тока I, вводя понятие «коэффициента мощности для несинусоидальных токов» , который не представляет собой тригонометрического косинуса угла сдвига фаз между напряжением и током, так как для каждой гармоники угол сдвига и имеют свою величину. С увеличением порядкового номера гармоники k индуктивное сопротивление цепи и соответствующий сдвиг по фазе φ k возрастают, уменьшая активную мощность.
|
При этом возможно неравенство где φ1 — фазовый угол
сдвига первой гармоники.
Мощность электрических потерь в токоподводе дуговой печи равна (на одну фазу)
(37)
где Rk — активное сопротивление токоподвода, возрастающее при увеличении частоты kω изменения переменного магнитного поля (поверхностный эффект и эффект близости); k — порядок высших гармоник, равный 3, 5, 7, 9, 11… при несимметричной нагрузке или 5, 7, 11, 13... при симметричной нагрузке трехфазной цепи (без нулевого провода).
Кроме этого, несинусоидальные токи увеличивают потери в стальном магнитопроводе электропечного трансформатора, так как потери энергии от вихревых токов и от гистерезиса (при перемагничивании)* возрастают с частотой .
Несинусоидальные токи вызывают ряд специфических электротехнических явлений, оказывающих влияние на электрические параметры и рабочие характеристики дуговых печей, особенно ДСП:
1) в трехфазных цепях дуговых печей происходит интерференция третьих (и кратных трем) гармонических составляющих напряжения дуг, в результате чего возникает напряжение, смещающее нулевую точку печи относительно нулевой точки электропечного трансформатора и равное , где k = 3, 9, 15...;
2) напряжение смещения U 00 способствует более раннему зажиганию дуги и более позднему ее погасанию, т. е. непрерывное горение обеспечивается при более высоком предельном, значении (см. рис. 14);
3) во время горения всех трех дуг напряжение смещения остается постоянным и равным , где — мгновенные значения напряжения дуги соответствующей фазы. Мгновенное значение напряжения смещения u 00 изменяется по знаку в каждый шестой части периода при поочередном в различных фазах изменении полярности напряжений дуги. Этим определяется, трехкратная частота напряжения смещения нулевой точки ДСП;
|
4) при непрерывном горении дуг в симметричной трехфазной системе кривая мгновенных значений u 00 имеет прямоугольную форму, а . На этом основана методика определения труднодоступного для измерения напряжения дуги в ДСП. Инж. С. А. Моргулев предложил использовать величину u 00 для определения мощности, выделяемой в шлаке и расплаве РВП непрерывного действия, при условии их последовательного соединения с дуговым разрядом. Искомая мощность равна произведению силы тока в электроде I эд на разность между измеряемым полезным напряжением печи и утроенным значением напряжения смещения нулевой точки (только при симметричной нагрузке трехфазной системы);
5) при соединении обмоток трансформатора в «треугольник» суммарная э.д.с. третьих (и кратных трем) гармонических составляющих вызывает протекание тока соответствующей частоты даже при отсутствии внешней нагрузки, создавая дополнительные электрические потери в обмотке (потери холостого хода);
6) отсутствие при симметричной нагрузке в линейных проводах трехфазной цепи без нулевого провода токов третьей (и кратных трем) гармоник приводит к тому, что отношение линейного тока I л к фазному току I ф трансформатора
.
Аналогично возможно неравенство ;
7) электрическая цепь, обладающая активным сопротивлением R, индуктивностью L, и емкостью С, при одной из высших гармоник k может оказаться настроенной в резонанс напряжений, когда полное сопротивление Zk будет равно только активному сопротивлению:
Такое перенапряжение в цепи может привести к электрическому пробою изоляции токопровода;
8) в условиях ДСП отмеченное выше увеличение индуктивного и активного сопротивлений при протекании несинусоидальных токов в токопроводе зависит от электрофизических условий существования дугового разряда, в том числе и от длины дуги, что проявляется в виде зависимости X и R от силы тока. В режиме к.з. (I к.з), когда наиболее удобно экспериментально измерить Х к.з и R к.з, дуга отсутствует, кривые тока и напряжения синусоидальные и измеренные значения сопротивлений будут наименьшими. С увеличением длины дуги сила тока уменьшается, повышается согласно (33) напряжение на дуге ил и отношение (см. рис. 14), усиливается искажение кривых и , особенно при переходе в режим прерывистого горения дуг, что и является причиной повышения X и R по приближенной степенной зависимости .
|
9) при электрических режимах, обеспечивающих непрерывное горение дуг, несинусоидальные тока ДСП увеличивают индуктивное сопротивление токоподвода на 20—25%; уменьшают коэффициент мощности установки на 7—10%; электрический к.п.д. на 5—6%; мощность дуг на 10—15%.
В таких условиях на данной ступени вторичного напряжения U 2Л снижается напряжение на дуге U Д и, согласно (34), уменьшается длина дуги
,
что влияет на распределение тепловых потоков в рабочем пространстве ДСП.
|
|
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!