Специалисты, помогите пожалуйста Опции

[Dlav]

Возможно я ошибаюсь, но если придать вращение ротору электродвигателя, то он будет работать как генератор.
Есть электродвигатель на 2.2 кВт с чатотой 1390 об/мин, как расчитать мощность двигателя, который должен вращать ротор, и как расчитать выходную мощность этого "генератора"?
Спасибо.

[Tchernishev]

Идея плохая. Теоретически асинхронный двигатель может работать в генераторном режиме, но:
1) Его нужно возбудить, подав в цепь статора реактивную мощность.
2) Вращать его надо с большей скоростью, на вскидку с 1610 обмин.
3) Он может давать только активную мощность.
Та как с потолка реактивной мощности не взять, то АД нужно подключить к сети, синхронизировать (грубой синхронизацией нельзя!).
Короче говоря, это всё равно, что бревно пилить кухонным ножом (теоретически возможно, а на самом деле ). Так что лучше использовать синхронный генератор.

[Гость_Roman D_*]

Далеко не все электрические машины являются обратимыми, т.е. превращаться из двигателя в генератор и обратно. Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором к таковым не относятся.
Уж коли приспичило генерировать энергию, лучше взять однофазный коллекторный двигатель.

[Dlav]

Спасибо за советы, особенно понравилось сравнение, класс!!!

И если всеже приспичело генерировать и найден однофазный коллекторный двигатель, как расчитать?
Напрашивается еще вопрос, для общего развития, верно ли, что:
статор дает напряжение, а ротор силу тока?

[Гость_MiD_*]

Ну вот наконец-то я нашел людей, которым можно задать резонный вопрос...
Среди многих людей существует спорное мнение - одни бьются мордой об стену, доказывая, что АД может работать в режиме генератора, а другие - наоборот. Я лично до сих пор придерживаюсь мнения, что АД не может из "ниоткуда" брать мощность. Если я начну крутить руками вал АД, то он не будет вырабатывать энергию (это тоже самое, что я начну махать друг перед другом двумя железками и в них появится ток ). Ведь нет того же самого постоянного магнита или электромагнита (сторонней мощности, в общем). В книгах, написанных доцентами, говорится, что транспорт при спуске с горки, например, увеличивает скорость вращения вала больше синхронной и, примерно цитирую: "ЭДС двигателя становится больше ЭДС питающей сети, фаза инвертируется [это понятно и ежу] и энергия отдается в сеть". Какая ЭДС двигателя? Откуда она? Двигатель сам жрет ЭДС из сети. Ничего не понятно. Дугие профессора тоже пишут в книгах, что АД при увеличении частоты вращения вала больше синхронной переходят в генераторный режим и отдают энергию в сеть. И все, как будто так все легко и просто. И никаких разъяснений, условий, типов двигателей - ничего больше не сказано. Вот я и не понимаю: КАК АД выдает энергию в сеть? Само сабой для создания поля в воздушном зазоре нужна реактивная мощность. Само сабой она потребляется из той же сети, которой АД запускается (или из другого источника). Но насколько я понимаю, АД не отдает энергию в сеть (т.е. не питает какую-то нагрузку электрическую), а просто не жрет активную мощность. Т.е. при увеличении частоты вращения вала больше синхронной АД прекращает жрать активную мощность. Или я не прав? А ток все равно в проводах течет и нагревает их, это не активная мощность? Потом, кто-то говорил, что АД отдает в сеть именно РЕАКТИВНУЮ мощность за счет остаточного магнетизма ротора (интересное мнение ), и все в таком духе. Т.е. сколько людей, столько и мнений. А машина-то одна и та же! Помогите разобраться? Объясните конкретно, или дайте ссылки, документы, материал. Очень нужно ответить на этот вопрос конкретно.

И еще ближе к делу: турбодетандеры РТ-50/6 и ДТ-75/6, как написано в их инструкции, сначала работают как двигатели (само сабой), далее при увеличении давления воздуха, воздух раскручивает турбину быстрее синхронной скорости, это вращение передается через редуктор на вал двигателя и турбодетандер переходит в генераторный режим работы, ОТДАВАЯ ЭНЕРГИЮ В ЭЛЕКТРОСЕТЬ. Написана инструкция годах в 70х, может это есть издрежка слабых знаний? Хотя я в этом сомневаюсь. При том вращающееся поле статора останавливает вал, раскручиваемый вохдухом. Если исчезнет напряжение, то двигатель пойдет в разнос (плавилась сталь от такой температуры), т.е. за счет электрической мощности машина не дает раскручиваться валу до опасных скоростей. А это значит, что для торможения вала нужно опять же затрачивать мощность, но никак не отдавать.

Вот, собственно, и с спорим... Хелп.

[Гость_MiD_*]

Да, чуть не забыл. В турбодетандерах АД с короткозамкнутым ротором. Думаю это тоже важно.

[Коот]

Идея плохая. Теоретически асинхронный двигатель может работать в генераторном режиме, но:
1) Его нужно возбудить, подав в цепь статора реактивную мощность.
2) Вращать его надо с большей скоростью, на вскидку с 1610 обмин.
3) Он может давать только активную мощность.
Та как с потолка реактивной мощности не взять, то АД нужно подключить к сети, синхронизировать (грубой синхронизацией нельзя!).
Короче говоря, это всё равно, что бревно пилить кухонным ножом (теоретически возможно, а на самом деле ). Так что лучше использовать синхронный генератор.

Да уж... Tchernishev, друг, но истина дороже. Не взирая на звания и лица (особенно на лицо Tchernishev см. аватар ) Я должен сказать свое мнение (возможно не верное).
Я не согласен с 1, 2 и 3 доктриной Tchernishev. Мое мнение такое:
1. Асинхронный двигатель нужно возбудить подав в цепь РОТОРА напряжение возбуждения (что не возможно в виду контрукции АД)
2.Вращать его можно с любой отличной от нуля скоростью (т.е. скорость короткозамкнутых витков (бельечиго колеса) ротора, относительно обмоток статора не должна равнятся нулю)
3.Тип мощности (активная/реактивная) выдаваемой любым генератором завистит только от вида нагрузки.

Цитата из учебника: "Генератором называется такая шняга, которая может выработать ЭДС на выходных зажимах". И далее по тексту:" Выработать-же ЭДС может любая шняга в которой имеет место проявиться закон электромагнитной индукции". И далее: "Закон эл. магнитной индукции может возникнуть при наличии 2-х необходимых и обязательных условий : 1. наличие изменяющегося магнитного поля (!!!!внимание!!! именно изменяющегося- про это забывают многие уважаемые люди!!!!) 2.Наличие проводника оказавшегося в зоне действия ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ!!!!! магнитного поля. Все, условия выпонены и на концах такого проводника возникнет напряжение". "Для усиления эррекции в качестве проводника рекомендуется использовать много проводников, т.е. катушку."
Итак АД- является генератором и может работать и работает в генераторных режимах, только потому, что его конструкция удовлетворяет двум условиям приведенным выше. А именно 1. ротор АД имеет остаточную намагниченность (хоть и не большую) т.е. ротор можно рассматривать в кач-ве магнита. 2 Обмотки статора являются проводниками. Вот вроде все условия выполнены кроме главного- отсутствует изменяющеся магнитное поле. Для появления изменяющегося магнитного поля нужно хотя-бы рукой толкнуть ротор, для того, что бы он начал врашаться. Магнитные линии ротора (а мы считаем что это магнит, хоть и слабый) , будут пересекать обмотки статора и коль скоро ротор крутится, то напряженность его магнитного поля относительно обмоток статора меняется во времени. Все.... этого хватает для появления напряжения на концах обмоток статора.
Величина этого напряжения зависит от многих вещей: величины напряженности поля ротора, скорости вращения ротора, кол-ва витков обмотки статора, магнитной проницаемости воздушных зазоров между полюсами статора и ротором и д.т. но, какое-то напряжение будет всеравно.
Например при кз на шинах питаюших АД напряжение на этих шинах стремится к нулю, АД не может работать, когда питающее напряжение равно нулю и начинает останавлмватся. В процессе остановки (процесс остановки называется выбегом) ротор у него крутится по инерции и в этот момент АД работает как генератор питая место кз своими токами. Эти токи учитываются при расчетах РЗ. Но эти токи не большие по сравнению с аналогичной ситуацией у синхронного двигателя. Тот вообще ведет себя практически как полноценный генератор- но это уже другая тема

[Гость_MiD_*]

Вот меня и интересует момент: что начинает происходить после того, как статор обгоняет синхронную скорость? Откуда берется намагниченность ротора? Если она остаточная, значит через какое-то время она должна исчезнуть. А если намагниченность не исчезает, значит идет подпитка со стороны внешнего источника, а значит все равно идет потребление мощности. В одной книге "Электрические машины" описано, что АД в генераторном режиме потребляет реактивную мощность, ибо она нужна для создания поля в зазоре. Может вы и правы, сказав, что генератор вырабатывает ЭДС на зажимах, но в данном случае эта ЭДС, чтобы АД выдал в сеть электричество, должна быть больше ЭДС питающей сети, в чем я сильно сомневаюсь.

И про изменяющееся магнитное поле можно уважаемым людям забыть - оно не должно быть обязательно изменяющимся Оно может быть постоянным, а проводник в этом поле двигаться. Т.е. поле должно быть изменяющимся ОТНОСИТЕЛЬНО ПРОВОДНИКА. Так работает синхронная машина, например. И потом, при коротком замыкании, как вы сказали, АД останавливается и работает как генератор (ОПЯТЬ ЖЕ ПРИ ОТСУТСТВИИ ЭДС ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ!), а если его продолжать крутить? Долго ли ротор будет оставаться постоянным магнитом и вырабатывать ЭДС? Сомневаюсь.

Еще раз внимательно подумайте - если отключить статорную обмотку от сети, то даже если вал вращается, через некоторое время намагниченность ротора исчезнет и он будет просто крутиться - никаких токов и никаких полей, никакой энергии - только механическая, вращающая ротор. Вывод: энергия должна потребляться. В любом случае, как не крути, в беличьем колесе будет "что-то" возбуждаться только за счет магнитных потоков статора, а последний будет для создания вращающегося поля только потреблять энергию.

Может кто-то пробовал измерять параметры цепи, которая питает АД а режимах двигателя и генератора? Судя по приборам я могу сказать, что турбодетандер в генераторном режиме потребляет (?) 30 ампер. Сегодня видел лично в цехе.

Что вы имеете ввиду говоря, что ротор нельзя возбудить? Вы имеете ввиду именно короткозамкнутый ротор?

[Гость_Виктор_*]

http://elmech.mpei.ac.ru/EM/EM/EM_cont_4.htm
Советую прочитать, а лучше разобраться.
И все вопросы уйдут.
С уважением
Виктор.

[Гость_MiD_*]

Очень интересный материал, но вы ошиблись со ссылкой, дав ее для синхронной машины. Почитал про асинхронную и как обычно - чистейшая математика и никаких физический объяснений происходящих процессов. Если появился при расчетах знак "минус", значит потребляемая энергия отрицательна, а потребляемая энергия не может быть отрицательной, тогда эта энергия есть отдаваемая. Математика и логика - точные науки, аж плакать хочется.

Но все-таки в этой книге достаточно хорошо и подробно описано, что АД в режиме генератора отдает в сеть активную мощность (это и есть механическая энергия ротора), но реактивную потребляет (вот вам и преобразование за счет опережения ротором синхронной скорости - шило на мыло и никакого генератора).

И вот цитата:

Реактивный ток, необходимый для возбуждения в асинхронной машине магнитного поля, она сама не может создавать. Он к ней должен подводиться из сети при всех режимах ее работы.

Асинхронный генератор может работать только при опережении током статора э.д.с. статора [насколько я понял по обозначениям из диаграмм] . Такой режим при одиночной работе генератора можно создать при помощи конденсаторов. Однако в обычных случаях требуются конденсаторы большой емкости. Они получаются громоздкими и дорогими: к тому же, если их емкость постоянна, то напряжение на зажимах генератора с увеличением нагрузки резко падает, а его стабилизация встречает большие затруднения.

Короче можно пилить бревно кухонным ножом. Я думаю, что АД не есть чистый генератор, как любая другая машина с постоянным или электро магнитом, которая может вырабатывать любую мощность в сеть, не потребляя из этой сети ничего.

Поправьте меня

[Гость_Виктор_*]

Если потребление со знаком минус- значит это не потребление, я генерация.
Могу выслать схемку как включить АД в режиме генератора от ДВС Без подвода электричества.
В начальный момент используется заряд ёмкости от прерывателя катушки зажигания ДВС.

[Гость_trojan_*]

Между обсуждениями завлекитесь этой статьей:
http://aoi2004.narod.ru/TESLA.htm

[Tchernishev]

Я кстати и никогда не говорил, что АД будет вырабатывать электричество. Просто он может в НЕНОРМАЛЬНЫХ условиях переходить в генераторный режим. Как верно заметил Коот, в начальный момент КЗ асинхронные двигатели переходят в генераторный режим, их ЭДС в отнсительных единицах порядка 0,8-0,9, но это время даже меньше 0,1 с.
Также генераторный режим имеет место в неправильно настроенных частотниках, кгода они резко сбрасывают частоту, двигатель по инерции вращается с предыдущей частотой, на статор подана реактивная мощность (следовательно она подана и на ротор, так как АД очень схож с трансформатором в физике процессов), ротор вращается с частотой, большей чем синхронная и отдаёт активную мощность в частотник и жжёт его. Таким образом, как мне рассказал один очень компитентный в этом вопросе человек, у нас в Калининграде пожгли не один десяток этих очень даже не дешёвых дивайсов.

[Гость_Виктор_*]

Про резнансы Мельниченко и прочих не подтверждённых на практике фактов - это отдельная тема. Репортёры ищут сенсаций. Им до лампочки остальное.

Относительно честотников.
Спорный вопрос. Лет десять уже занимаюсь как вы говорите честотниками.
В основном, выходы из строя при не вращающемся двигателе в режиме стендбай.Как ни странно.
А при вращении и торможении и перегрузке - вопросов нет. При перегрузке или КЗ - поругается немного и ждёт перезапуски. Сименс, Хитачи в основном.
С Сименсом были проблемы. С Хитачи - "не умею капот открывать."

[Гость_Михаил Пирогов_*]

Здравствуйте. Скажу как практикующий инженер-электрик. Асинхронный электродвигатель может работать в режиме генератора. Но это плохой генератор. Кто не имеет достаточно знаний в этой области и сомневается, рекомендую изучить курс "Электрические машины" и конкретно обратить внимание на кривую скольжения. Отрицательное скольжение - это и ответ на вопрос. Другая проблема - как подать ток возбуждения на короткозамкнутый ротор?

Привожу сведения для повышения кругозора интересующихся лиц. Асинхронный электродвигатель выдаёт мощность в сеть (кратковременно) при отключении от сети, за счёт ЭДС. Этот факт учитывается при расчётах токов КЗ. Фактор называется "подпитка со стороны электродвигателей"

Привожу случай из практики. После отключения крупного электродвигателя измеряя напряжения на статоре при вращающемся роторе вы увидите что двигатель генерирует мощность за счёт остаточного намагничивания ротора.

Асинхронных электродвигатель может стать генератором. Но зачем издеваться над этим механизмом спроектированным для работы в двигательном режиме?
Всегда в технике нужно использовать оборудование по назначению, а не заниматься самоделками. Тогда системы будут качественными.

[Гость_MiD_*]

Никто и не спорит, что АД работает как генератор при отключении питания от сети за счет остаточной намагниченности статора. Но он ведь в конце концов остановится. А я пытаюсь уточнить, каким образом АД (конкретно с короткозамкнутым ротором) работает как генератор при постоянной подаче питающего напряжения на обмотки статора и вращении вала сторонними силами со скоростью больше синхронной. Мощность он ведь все равно потреблять будет, как ни крути...

Виктор, а схемка-то такая мне нужна. Выложите, пожалуйста, сюда или на: lofter{спамерыкозлы}inbox.ru
Интересно, как же он будет работать как генератор?

[Гость_MiD_*]

... простите, ротора, а не статора ...

[Коот]

Никто и не спорит, что АД работает как генератор при отключении питания от сети за счет остаточной намагниченности статора. Но он ведь в конце концов остановится. А я пытаюсь уточнить, каким образом АД (конкретно с короткозамкнутым ротором) работает как генератор при постоянной подаче питающего напряжения на обмотки ротора и вращении вала сторонними силами со скоростью больше синхронной. Мощность он ведь все равно потреблять будет, как ни крути...

Виктор, а схемка-то такая мне нужна. Выложите, пожалуйста, сюда или на: lofter{спамерыкозлы}inbox.ru
Интересно, как же он будет работать как генератор?

Вам или лень читать длиные посты или я не пойму вопроса? Я ведь описал в своем очень длином сообщении как работает генератор при подаче на ротор напряжения повторюсь еще раз:

 Итак АД- является генератором и может работать и работает в генераторных режимах, только потому, что его конструкция удовлетворяет двум условиям приведенным выше. А именно 1. ротор АД имеет остаточную намагниченность (хоть и не большую) т.е. ротор можно рассматривать в кач-ве магнита. 2 Обмотки статора являются проводниками. Вот вроде все условия выполнены кроме главного- отсутствует изменяющеся магнитное поле. Для появления изменяющегося магнитного поля нужно хотя-бы рукой толкнуть ротор, для того, что бы он начал врашаться. Магнитные линии ротора (а мы считаем что это магнит, хоть и слабый) , будут пересекать обмотки статора и коль скоро ротор крутится, то напряженность его магнитного поля относительно обмоток статора меняется во времени. Все.... этого хватает для появления напряжения на концах обмоток статора.  

1. Не возможно подать напряжение возбуждения на 80% асинхронных электродвигателей в виду конструкции их ротора (можно только на АД с фазным ротором- они относительно редко встречаются и имеют большую мощность).

2.Выражение "синхронная скорость" в данном случае употреблено не верно и не имеет смысла. Синхроной называют скорость при которой скорость вращения ротора равна скорости вращения поля статора- это относится только к синхронным движкам. У АД синхронной скорости не может быть в принципе из-за самого устройства (принципа) работы АД . Если по каким-либо причинам скорость ротора в АД станет равна скорости вращения поля статора, то ротор мгновенно будет тормозиться.

3. О какой потребленной энергии вы говорите имея в виду работу генератора?
Генератору при работе нужны два вида энергии : 1. механическая- та, что крутит ротор, 2 электрическая- та , что возбуждает ротор. Энергия возбуждения ротора берется напрямую с выходных обмоток статора генератора в процессе его работы( есть генераторы с последов., параллельным и пр. возбуждением). Так что, посторонний источник энергии нужен только в момент пуска генератора, да и то не всегда.

[Гость_MiD_*]

Я ваш пост прочитал, и там ничего не сказано про подачу на ротор напряжения.
Еще раз повторяю вопрос: Турбодетандер - АД с короткозамкнутым ротором. Ротор через редуктор связан с воздушной турбиной. После запуска работает как двигатель. Далее, при подаче на турбину воздуха под давлением, этот воздух раскручивает турбину со скоростью большей, чем двигатель. Через редуктор это вращение передается на вал двигателя (ротор) и он разгоняется выше синхронной скорости и якобы отдает электричество в сеть. За счет ЧЕГО?

Прочитайте лучше еще раз мои посты повнимательнее.

Энергия возбуждения ротора берется напрямую с выходных обмоток статора

Так вот как же он генерирует энергию, если он ее потребляет? Вот что меня мучает! Щас умру...

[Коот]

Я ваш пост прочитал, и там ничего не сказано про подачу на ротор напряжения.

1. Не возможно подать напряжение возбуждения на 80% асинхронных электродвигателей в виду конструкции их ротора (можно только на АД с фазным ротором- они относительно редко встречаются и имеют большую мощность).

С конструкцией описаной вами не знаком. Для чего нужно сначала запускать это устройство в режиме двигателя? Почему сразу на турбину не подается сжатый воздух?

Так вот как же он генерирует энергию, если он ее потребляет? Вот что меня мучает!  Щас умру...

Не надо умирать

Генератору при работе нужны два вида энергии : 1. механическая- та, что крутит ротор, 2 электрическая- та , что возбуждает ротор. Энергия возбуждения ротора берется напрямую с выходных обмоток статора генератора в процессе его работы( есть генераторы с последов., параллельным и пр. возбуждением). Так что, посторонний источник энергии нужен только в момент пуска генератора, да и то не всегда.

Итак, для работы генератора к нему подводят мех. энергию и эл. энергию. Электрическая энергия потребленная обмоткой возбуждения несравнимо меньше энергии вырабатываемой генератором и механической энергии подводимой к нему.
Для упрощения выразим все виды энергии в одинаковых величинах..например в литрах (мне так быстрей считается- привычка..)

Итак к генератору подвели 100 литров механической энергии и начали его крутить. Из 100 литров 4 литра энергии сразу ушло на нагрев подшипников генератора, на на трение скольжения шариков и всяких там шестеренок в редукторах и прочие механические приблуды.
Ротор пришел во вращение, и за счет остаточной намагниченности выдал маааленькую ЭДС на выходе генератора. Эта маааленькая ЭДС не подается пока в сеть к потребителям, потому, что она маааленькая. А подается она на обмотку возбуждения генератора. по обмотке возбуждения протекает ток создавая магнитное поле ротора, которое теперь уже немного больше, чем в начале работы генератора, когда поле создавалось только за счет остаточной намагниченности. Так как напряженность поля ротора увеличилась, то и ЭДС на выходе генератора возрастет и ток протекающий в обмотке вохбуждения генератора снова усилится. процесс лавинообразно продолжается пока ток в обмотках возбуждения не достигнет номинальной величины. при номинальн. величине тока возбуждения и номинальной скорости вращения ротора напряжение на выходе генератора будет номинальным. Теперь его можно подовать в сеть к потребителям. Но магнитные силы направлены так, что они будут препятсятвовать вращению ротора и чтобы их перебороть уйдет 1 литр механической энергии, и еще 1 литр уйдет на саму энергию питания обмотки возбуждения, учитывая магнитные потери.
Итак имеем из 100 литров: 4 литра потери механические, 2 литра- остальные потери, ну а на 94 литра могут расчитывать потребители в сети.