ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

Transkript

1 ISŠT Mělník Číslo projektu Označení materiálu Název školy Autor Tematická oblast CZ.1.07/1.5.00/ VY_32_INOVACE_H.3.10 Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec Elektrotechnika Ročník Anotace Metodický pokyn 2ME Elektrické stroje točivé Zhotoveno květen 2012 Frontální vyučování doplněné metodou průběžného kladení otázek pro objasnění probírané látky. Po výkladu následuje zpětnovazební test a individuální vyhledání odpovědí pro řešení samostatné úlohy pomocí internetu a zpětná kontrola dataprojektorem

2 Asynchronní alternátory Asynchronní alternátor Pro tento generátor lze bez úprav využít prakticky jakýkoliv asynchronní motor s kotvou nakrátko Oproti synchronnímu generátoru nevyžaduje napájení (buzení) rotoru, což se projeví v jeho jednoduchosti, spolehlivosti a v minimálních nárocích na údržbu. Ve srovnání s ním však má o něco menší účinnost. Velmi často se používá v malých vodních elektrárnách Převody volíme tak, aby otáčky alternátoru n G byli nadsynchronní t.j vyšší, než jsou nejbližší synchronní otáčky n S odvozené od štítkových otáček n elektromotoru. Pak je skluz s<0 a motor pracuje v tzv. generátorickém režimu (dochází k přeměně mechanické energie na elektrickou) Provedení rotoru (kotvy) - klec s vinutím nakrátko)

3 Asynchronní alternátory Připojení asynchronního generátoru k sít Generátor - G Ochranné obvody červené označení Wattmetr - W Stykač s přidrží zajišťuje trvalé odpojení generátoru od sítě při jejím výpadku. Ve stejné chvíli je obvykle mechanicky, nebo hydraulicky odstaven i od vodního motoru. Výjimku tvoří menší soustrojí s vodními koly, Bánkiho nebo Francisovou turbínou která snesou i otáčky naprázdno bez poškození - s použitím pomaluběžného generátoru

4 Asynchronní alternátory Momentová charakteristika asynchronního motoru jako generátoru Pokud se skluz asynchronního motoru pohybuje ve vyznačené oblasti ( s<0 ), pracuje tento jako generátor, tj.mění mechanickou energie na elektrickou

5 Asynchronní alternátory Výpočet optimálních otáček n G asynchronního alternátoru Aby asynchronní motor správně pracovat v režimu asynchronního alternátoru, má být přetočen do nadsynchronních otáček tj. n G > n S Hodnotu nadsynchronních otáček generátoru n G vypočteme následovně: 1) K otáčkám motoru n [ot./min.], uvedeným na jeho štítku, vyhledáte nejbližší synchronní otáčky n S [ot./min.] a obě hodnoty od sebe vzájemně odečteme 2) K synchronním otáčkám pak výše vypočtený rozdíl synchronních a štítkových otáček přičteme viz vztah: n G otáčky generátoru [ot./min.] n G = n S + ( n S - n ) [ot./min.] n S synchronní otáčky [ot./min.] * Návrhu nám částečně usnadní i následující tabulka: n otáčky motoru (štítek) [ot./min.] Štítek motoru - n počet mg.pólů stroje synchronní otáčky - n S [ot./min.] [ot./min.]

6 Zadání příkladu Výpočet otáček n G asynchronního alternátoru Zadání: Elektromotor s otáčkami n = 1430 ot./min. má být použit jako asynchronní generátor. Jakými otáčkami n G je třeba jej roztoči, aby dodával do sítě jmenovitý výkon odpovídající výkonu uvedeném na štítku elektromotoru?

7 Řešení příkladu Řešení Otáčkám alternátoru n jsou nejbližší synchronní otáčky o hodnotě n S = 1500 ot./min. Rozdíl mezi oběma hodnotami je n S n = = 70 ot./min. Pokud tyto otáčky přičteme k synchronním otáčkám, získáme 1570 ot./min; t.j n G = n S + ( n S - n ) = ( ) = = 1570 [ot./min.], což jsou hledané otáčky generátoru n G. Na tyto otáčky musí být zpřevodován rotační pohyb od vodního motor ke generátoru

8 Test Jak pracuje asynchronní alternátor a kde se nejčastěji využívá? 2. Jaké turbíny se nejčastěji využívají k pohonu alternátorů v malých elektrárnách? 3. Co platí o otáčkách rotoru u asynchronního generátoru, ve srovnání se synchronními otáčkami? 4. Načrtněte momentovou charakteristiku asynchronního stroje a vyznačte v něm generátorickou oblast (tj.kde běží stroj jako generátor) Řešení: DUMY - VY_32_ INOVACE_H.3.10 str. 2-5

9 Opakování Praktická úloha Na níže uvedené internetové adrese si prostudujte návrh asynchronního generátoru pro malou vodní elektrárnu Adresy:

10 ISŠT Mělník Použitá literatura: [1] Příručka pro elektrotechnika Ing.Klaus Tkotz a kol., vydalo nakladatelství Europa- Sobotáles cz. s.r.o., Praha 10 v roce 2006 (ISBN ) [2] Praktická elektrotechnika Petr Bastian a kol., vydalo nakladatelství Europa- Sobotáles cz. s.r.o., Praha 10 v roce 2004 (ISBN ) [3] Základy elektrotechniky II, pro 2. a 3. ročník SOU elektrotechnických Ing.Ladislav Voženílek, Ing.František Lstibůrek, vydalo SNTL Praha 1 v roce 1989 [4] Volně šířené a dostupné firemní prezentační materiály a prodejní katalogy výrobců elektromotrů [5] Archiv autora Seznam zdrojů obrázků na jednotlivých stranách prezentace: Asynchronmotor_animation.gif [5]