Классификация электроприёмников по роду тока и напряжения, мощности и частоте.

1. По роду тока различают электроприемники переменного, постоянного и импульсного тока (к последним относятся, например, машины контактной сварки). В настоящее время практически все электроприемники постоянного тока, среди которых наибольшее распространение имеет электропривод постоянного тока, снабжаются индивидуальными преобразователями переменного тока в постоянный. Наиболее часто для этой цели применяются управляемые и неуправляемые полупроводниковые (тиристорные, транзисторные) выпрямители. Электроприем­ник постоянного тока вместе с преобразователем может рассматриваться как некоторый условный комплектный электроприемник переменного тока (рис. 3.1,а). Сети постоянного тока в настоящее время встречаются редко и поэтому в данном курсе не рассматриваются. Исключением являются системы постоянного тока вспомогательных цепей.

Для питания электроприемников импульсного тока также используются индивидуальные преобразователи, снабженные энергонакопительными устройствами (конденсаторами, большими вращающимися массами и т.п.). Эти приемники вместе со своими преобразователями и накопителями рассматриваются как электроприемники переменного тока (рис. 3.1,б).

В данном курсе в дальнейшем рассматриваются только системы электроснабжения переменного тока.

2. Число фаз электроприемников переменного тока составляет чаще всего 3 или 1 (трех-или однофазные электроприемники). Так как оба типа этих электроприемников, как правило, питаются от трехфазных сетей, то однофазные сети в данном курсе не рассматриваются. При относительно редко встречающемся другом числе фаз (2, 5, 6, 12) электроприемники, как и на рис. 3.1, питаются от индивидуальных преобразователей числа фаз и в итоге превращаются в трехфазные приемники.

3. Почастоте переменного тока различают электроприемники промышленной, повышенной и пониженной частоты.

Промышленной называют частоту, на которой работают электростанции, энергосистемы и системы электроснабжения потребителей (в том числе промышленных предприятий). В СССР, во всех европейских странах и во многих странах других континентов используется промышленная частота 50 Гц, а в Северной Америке и в большинстве стран Южной Америки, Азии и Африки 60 Гц.

Рис. 3.1. Питание электроприемников постоянного (а) и импульсного (б) тока от сети переменного тока через индивидуальные преобразователи:

1 - сеть; 2 - выпрямитель; 3 -электроприемник постоянного тока; 4 - конденсаторный накопитель энергии; 5 - электроприемник импульсного тока; 6 - блок "преобразователь - приемник" (электроприемник переменного тока)

Сравнение этих двух частот по различным параметрам на основании достаточно долгого опыта их применения показывает, что частота 60 Гц экономически более целесообразна.

Так, магнитный поток всех электромагнитных устройств (машин переменного тока, трансформаторов, дросселей и т.п.) одинаковой мощности при номинальной частоте 60 Гц на 17% ниже, чем при частоте 50 Гц, и соответственно меньше также сечение и масса магнитопровода, средняя длина витков обмотки и общая материалоемкость этих устройств.

В то же время на 20% увеличивается индуктивное сопротивление Х= L всех элементов сетей, что приводит к увеличению потерь напряжения и реак­тивной мощности.

Приведенные в 1930-х годах технико-экономические расчеты показывают, что оптимальной следовало бы считать частоту около 100 Гц; однако переход современных развитых энергосистем и предприятий на новую частоту был бы связанно настолько большими расходами, что в настоящее время такой переход приходится признать неосуществимым.

Рис. 3.2. Питание электроприемника повышенной частоты от сети промышленной частоты:

1 - сеть; 2 - индивидуальный преобразователь частоты; 3 - высокочастотный электроприемник;

4 - высокочастотная конденсаторная батарея для повышения коэффициента мощности;

5 — блок "пре­образователь - конденсатор - приемник" (электроприемник промышленной

частоты)