Влияние высших гармоник тока на выбор токопроводов систем питания кранов

Abstract

В статье проведено исследование влияние высших гармоник тока на потери напряжения и мощности в токопроводах систем питания кранов. Получены необходимые расчетные соотношения для определения параметров токопроводов при наличии высших гармоник. На примере наиболее часто встречающихся частотно-регулируемых приводов показано, что в троллейных линиях из стальных уголков потери напряжения и мощности возрастают до 4 раз и до 1,43 раза, соответственно. Показано, что наличие нелинейной зависимости активного сопротивления стальных токопроводов от тока нагрузки и частоты приводит к увеличению расчетной величины потерь мощности по сравнению с расчетом через коэффициент искажения тока. Установлено, что величина tgφω1 может быть использована как конструктивный показатель токопровода. Наличие потерь мощности приводит к снижению КПД систем питания кранов до 7 %, что необходимо учитывать при выборе систем электропривода и его срока окупаемости.

У статті проведено дослідження впливу вищих гармонік струму на втрати напруги і потужності в струмопроводах систем живлення кранів. Отримані необхідні розрахункові співвідношення для визначення параметрів струмопроводів при наявності вищих гармонік. На прикладі найбільш розповсюджених частотно-регульованих приводів показано, що в тролейних лініях зі сталевих матеріалів втрати напруги і потужності зростають до 4 разів і до 1,43 рази, відповідно. Показано, що наявність нелінійної залежності активного опору сталевих струмопроводів від струму навантаження і частоти призводить до збільшення розрахункової величини втрат потужності в порівнянні з розрахунком через коефіцієнт спотворення струму. Встановлено, що величина tgφω1 може бути використана як конструктивний показник струмопроводу. Наявність втрат потужності призводить до зниження ККД систем живлення кранів до 7 %, що необхідно враховувати при виборі систем електроприводу і його терміну окупності.

Purpose. To study the effect of high current harmonics on the power and voltage losses in the conductive lines of the crane power supply systems and the development of an account method for this influence in practical calculations. Methodology. For research analytical methods and methods of simulation are used. Results. Analytical calculations have been performed for power losses and voltage losses for the conductors of crane power supply systems in the conditions of high harmonic generation for frequency-controlled drives.