 |
 |
 |
 |
Полное активное сопротивление КЗ машины контактной сварки складывается из сопротивления первичной и вторичной обмоток трансформатора и сопротивления элементов токопровода машины и их контактных соединений. При наличии фазовой отсечки сетевого напряжения активное сопротивление машины определяется как отношение мощности потерь КЗ к квадрату тока КЗ. Представляя мощность как сумму потерь от каждой гармоники тока в активном сопротивлении, соответствующем данной гармонике, и вводя относительные значения отдельных гармоник тока, получим следующее выражение для расчета активного сопротивления машины при токе сложной формы:
к. ък
г Pv.-3.v ft=1.3...
м. к 3 - "
.... I (VnV к. 3 + • • • + Тм. к. 3fe) , г.
(6.16)
где Гы. к. 3 - активное сопротивление КЗ машины при синусоидальном напряжении и токе;
V7,-hTb()+ • • • yJ-f)
у м. к. 3 / у м. к- 3 / jyj
- коэффициент увеличения активного сопротивления при наличии фазовой отсечки; /„.к.зз.• • •, Гм.к. за - активные сопротивления КЗ машины для высших гармоник. Для й-й гармоники тока
Гц. к. зй = тй + вй = т& + 2Гв+ 2Гп.к.
Здесь для обмоток трансформатора гк = Го+{\+{Кгъо-1)/C]; для элементов токопровода Гвк=\(Рк), где Рк = Рьол/К - критерий подобия k-й гармоники; Гп. к, Гс /Србо и Psq - соответственно сопротивление переходных контактов токопровода, омическое сопротивление обмоток трансформатора, коэффициент Фильда и критерий подобия при f=50 Гц.
Вычисления, подтвержденные экспериментами, показали, что потоки рассеяния, создаваемые высшими гармониками тока, даже при значительных отсечках не оказывают существенного влияния на увеличение потерь в обмотках трансформатора и токоведущих частях машины и, следовательно, активное сопротивление короткого замыкания машины изменяется незначительно. Так, при регулировании тока от номинального значения до его половины активные сопротивления большинства машин увеличиваются в следующих пределах:
а) от действия 3-й и 5-й гармоник Гм.к.зз= (1>15... 1,35) х
Хм. к. /"м. к. 35= (1,4... 2,1 )/]«. к. з!
б) от суммарного действия всех гармоник Гы.к. з.г= (1,008...
... 1,016)/-м.к.з.
Индуктивное сопротивление КЗ машины при фазовой отсечке сетевого напряжения определяется как отношение среднего квадратического значения ЭДС рассеяния сложной формы к среднему квадратическому значению тока. Представляя ЭДС гармонических потоков в виде падений напряжения гармоники тока на соответствующем ей индуктивном сопротивлении и вводя относительные значения отдельных гармоник тока, получим выражение для расчета индуктивного сопротивления при токе сложной формы, а именно
Лм. к. 3. г -
21 "Ь 23 -Ь • • •
(hlXM. к. 3l) + {I23XU. к. зз) +
= 2n/L„.. / V-.-Kv.-3)4... + (v.)-
Здесь Хм. к. 3 - индуктивное сопротивление КЗ машины при синусоидальных напряжении и токе;
fe=l,3...
- коэффициент увеличения индуктивного сопротивления машины при наличии фазовой отсечки сетевого напряжения. Полное сопротивление машины при КЗ с фазовой отсечкой
ы. к. 3. г - \/ г\ к. 3. г -Ьx\i к. 3. г - \J{Jk.k. зКг) -Ь {Хм. к. зКхУ •
(6.20)
Таким образом, при регулировании сварочного тока от номинального значения до его половины для большинства машин
Л:м.к.з. гЯ:; (1,4 . . . 1,5)Х„.к.з и Z„.k. з.гЛ; (1,3 . . . 1,4)Z„.k.3.
При введении фазовой отсечки сетевого напряжения получаются как бы два коэффициента мошности: один- из них созфк. 3. г относится К напряжению и току сложных форм, что имеет место на зажимах трансформатора, и второй Хм - к синусоидальному напряжению и току сложной формы, что имеет
место на зажимах машины (см. рис. 6.1)Г~К(?эффициент мощности со8фк.з.г соответствует режиму КЗ и необходим главным образом для расчета внешней характеристигш машины (см. § 9.6). Коэффициент мощности характеризует эксплуатационные свойства контактной машины относительно ее влияния на внешнюю сеть, т. е. характеризует машину как потребителя реактивной мощности. Коэффициент мощности на зажимах трансформатора (после прерывателя) при наличии фазовой отсечки сетевого напряжения определяется как отношение потерь КЗ к полной мощности, потребляемой трансформатором из сети через прерыватель. Выражая действующие значения тока и напряжения сложных форм через средние квадратические величины гармонических составляющих и потери КЗ как сумму потерь, создаваемых отдельными гармониками, выражение для коэффициента мощности трансформатора при напряжении и токе сложных форм получаем следующим образом:
созфк.з.г = -р-2- =-(6.21)
Извыражения Pк.з=/2м.к.з=/2t/2COSфк.з определяем u2 = =/2м.к.з/со8фк. 3. Подставляя значение u2 в уравнение (6.21), получим
h Z х- з*) ЧЖ- 3
COS фк. 3. г =-- = COS фк. sK. (6.22)
VOO CO
Е v?ft i; vik 3... ft=l, ...
Здесь cos фк, 3 - коэффициент мощности машины при коротком замыкании, соответствующий полнофазному включению;
=- (6.23)
VOO оо
Z у% Z у1н fc=1.3... к=\,Ъ...
- коэффициент уменьшения собфк. з трансформатора при использовании фазовой отсечки в режиме КЗ. Практически для большинства машин при регулировании тока от номинального значения до его половины cos фк. з.г=0,7... 0,75.
Графики изменения активного, индуктивного и полного сопротивлений КЗ машины, а также коэффициента мощности на
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 [ 96 ] 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139