Файл: Методические пособие.doc

- угол регулирования инвертора.

В двигательном режиме при угловой скорости ниже синхронной поток энергии направлен от выпрямителя к инвертору и ток и напряжение выпрямительной цепи имеют одинаковое направление.

Момент АД равен:

,

где - ток ротора, а так как магнитный поток пропорционален ЭДС, то


.

Зависимость от S для вентильного каскада можно записать в виде:

.

А момент определяется следующим выражением:

,

где

.

Формула дает приближенное аналитическое выражение для механической характеристики АД в схеме вентильного каскада.


Скорость холостого хода и соответствующее ей скольжение зависят от угла ; при =90 .

Регулировочные свойства каскада при уменьшении его скорости (уменьшении угла ) ограничены допустимым углом инвертирования, который должен составлять:

,

где - угол восстановления запирающих свойств вентилей (примерно 2);

- угол коммутации инвертора.
Сверху диапазон регулирования ограничен падением напряжения в элементах цепи.

---

20.Расчет ступени противовключения для асинхронного двигателя.

Расчет ступени противовключения производится графоаналитическим методом.


∆ w соответствует сопротивлению двигателя. По пропорции определяется Rпр.



Сопротивление противовключения выбираем исходя из допустимого тормозного момента.

21.Торможение асинхронного двигателя противовключением.

Производится при переключении двух любых фаз. Магнитное поле при этом будет вращаться противоположно вращению ротора, а электромагнитный момент будет тормозным.

В точке Е двигатель отключается от сети.

Для Мс реактивного – АВС.

Для Мс активного – АВСD.

Для АД с фазным ротором в момент противовключения в цепь ротора вводится сопротивление противовключения для ограничения тока ротора.





Rд3=Rкр+Rд

После изменения направления вращения двигатель может быть разогнан до Wc по А-Б-В-Г-Д-Е-Ж-З-Н. В случае торможения до «0» в точке К двигатель отключается от сети.

Способ торможения противовключением эффективен, прост, обеспечивает малое время торможения. Недостаток – значительные потери энергии

22.Регулирование скорости асинхронных двигателей.

Если проанализировать влияние параметров асинхронного двигателя на его механические характеристики:



то можно сделать вывод о возможности регулирования скорости АД:

1. 
   Изменением числа пар полюсов;
   
2. 
   Изменением сопротивления в цепи ротора;
   
3. 
   Изменением напряжения U1;
   
4. 
   Изменением сопротивления в цепи статора;
   
5. 
   Изменением частоты подводимого напряжения.
   

1. 
   Регулирование скорости АД изменением числа пар полюсов.
   

---

Изменение числа пар полюсов обеспечивает ступенчатое регулирование синхронной скорости . При одной обмотке на статоре число ступеней равно 2, а при двух – четырем. Данный способ требует применения специальных двигателей. Применим для АД с короткозамкнутым ротором. Наибольшее распространение получили схемы Δ и . Переключение обмоток производится автоматически.




К достоинству этого способа можно отнести простоту его реализации и отсутствие больших потерь скольжения. Главным его недостатком является ограниченное число ступеней регулирования.

2. 
   Регулирование скорости АД изменением сопротивления в цепи ротора.
   

Этот способ применим только для АД с фазным ротором.

При введении и изменении сопротивления в цепи ротора изменяется критическое скольжение АД а М_К и w₀ остаются без изменений.



Этот способ отличает простота и дешевизна. Область применения ограничена механизмами у которых момент нагрузки изменяется в зависимости от скорости в небольших пределах.

3. 
   Регулирование скорости АД изменением напряжения.
   

Данный способ применяется преимущественно для АД с короткозамкнутым ротором. Изменение U₁ приводит к изменению критического момента, без изменения w₀ и S_К.



При снижении напряжения, подводимого к статору, изменяется поток, что при М_С=const приводит к увеличению тока и возрастанию потерь. Поэтому приведенный способ регулирования применяется для механизмов, имеющих вентиляторную нагрузку (т.е. при w  М_С). Для таких механизмов данный способ нашел большое применение при использовании электродвигателей мощностью 20…30 кВт.

4. 
   Регулирование скорости АД изменением сопротивления статора.
   

---

Регулирование скорости по этому способу возможно в сторону снижения. Способ очень схож с регулированием скорости изменением напряжения. При изменении R₁ изменяется как критический момент, так и критическое скольжение.



Применяется преимущественно для АД с короткозамкнутым ротором.

5. 
   Регулирование скорости АД изменением частоты подводимого напряжения.
   

Этот способ применим как для отдельных АД, так и для АД приводящих во вращение группы механизмов. Возможность регулирования скорости вытекает из выражения:
.

Следует учитывать, что при изменении частоты изменяется и индуктивное сопротивление АД, поэтому будет изменяться значения и характеристики будут иметь следующий вид:



Основным недостатком электроприводов с частотным управление является необходимость использования преобразователей частоты.

Чтобы критический момент был постоянным, необходимо поддерживать постоянным следующее соотношение

---

23.Расчет пусковых сопротивлений асинхронных двигателей.

Расчет производится графоаналитическим методом. Строятся характеристики в зависимости от желаемого количества ступеней. Выбираются моменты и .

∆ w соответствует сопротивлению двигателя. Составляем пропорцию и находим Rд1 и Rд2.

24.Регулирование скорости электродвигателей в системе Г-Д. Механические характеристики системы Г-Д. Диапазоны регулирования.

Система Г-Д представляет из себя регулируемый источник постоянного тока на базе генератора, приводимого во вращение, обычно при помощи синхронного двигателя (возможен привод от любого механического источника энергии).

На рисунке приведена регулировочная характеристика генератора постоянного тока независимого возбуждения, из которой следует, что в диапазоне изменения от 0 до генератор представляет из себя регулируемый источник напряжения. Следовательно регулирование скорости в приведенной схеме (при ) аналогично регулированию скорости двигателя при изменении напряжения.



Рассмотрим механические характеристики.

,

От куда следует, что характеристики двигателя будут несколько мягче по отношению к естественной.

Семейство механических характеристик приведено на рисунке:

---