Сравнительная характеристика способов регулирования ДПТ НВ

Наименование параметра	Способ регулирования скорости ДПТ НВ
Rяц	ф	U
направление изменения регулируемого параметра	­ не до ¥	¯ не до 0	¯ не до 0
направление регулирования скорости	¯	­	¯
изменение скорости холостого хода относительно wоест	const	­	¯
жесткость характеристик относительно естественной	¯значительно	¯ незначительно	const
плавность регулирования	ступенчатое регулирование	плавное	плавное
диапазон регулирования	2:1	2:1 до 5:1 в отдельных случаях 10:1	(8¸10):1
¯ при ¯ Мс	­ при ¯ Мс	const
допустимая нагрузка	Мдоп=Мном	Мдоп<Мном	Мдоп=Мном

 

Лекция 4. Электропривод с асинхронным двигателем

 

Для исследования асинхронного двигателя воспользуемся упрощенной Г- образной схемой замещения.

 

- скольжение; - скорость поля статора.

(3000; 1500; 1000; 750; 600; 500; …об/мин) – стандартный ряд;

- скорость вращения ротора.

Ротор вращается относительно магнитного поля статора со скоростью

w_о-w. Наводимая в роторе ЭДС имеет частоту ,

где - частота тока ротора;

- частота сети.

Приведение сопротивления ротора осуществляется по формулам:

,

где - коэффициент трансформации напряжений;

- коэффициент трансформации токов.

,

Уравнение электромеханической характеристики:

.

 

Электромеханическая характеристика асинхронного двигателя

 

Уравнение механической характеристики:

Þ

Кривая имеет 2 максимума.

Критическое скольжение определяется: .

«+» -соответствует двигательному режиму.

Момент, соответствующий s_кр называется критическим и определяется:

.

Причем

Уравнение механической характеристики можно записать в более удобной форме, если взять отношение и ввести обозначение , то получим формулу Клосса:

.

Если пренебречь сопротивлением , то получим упрощенную формулу Клосса: .

 

 

(редко до 0,15)

(до 0,4)

 

Пусковой момент АД с фазным ротором можно повысить за счет введения сопротивления в цепь ротора, а для АД с к.з. ротором повысить таким образом нельзя. Повышенный момент АД с к.з. ротором достигается за счет глубокого паза и явления вытеснения тока ротора.

 

Тормозные режимы АД

1. Рекуперативное торможение

Условие этого торможения: , .

В двигательном режиме магнитное поле пересекает проводники обмоток статора и ротора в одинаковом направлении, поэтому и совпадают по фазе.

В генераторном режиме обмотка статора пересекается вращающимся магнитным полем в прежнем направлении, а обмотка ротора при - в противоположном и меняет свое направление. При работе АД в режиме рекуперативного торможения в сеть отдается активная мощность, а реактивная расходуется на создание магнитного поля.

 

 

2. Режим противовключения

 

а) б) при переключении 2-х фаз статора

 

 

3. Динамическое торможение АД

Осуществляется подачей постоянного тока в обмотки статора или подключением к ним емкости. Обмотка ротора замыкается на внешнее добавочное сопротивление.

Постоянный ток, протекающий по обмоткам статора, создает неподвижный в пространстве постоянный поток (неподвижный). При вращении от нагрузки ротора магнитный поток будет индуцировать в обмотках ротора ЭДС, которая вызовет переменный ток. В результате взаимодействия потока и тока ротора возникает тормозной момент. Энергия, поступающая с вала рассеивается на . Работа АД в режиме динамического торможения аналогична работе синхронного генератора на сопротивление в роторной цепи.

 

Регулирование скорости АД

 

Возможно двумя способами:

1.

- введением R и L в цепь ротора;

- введением R и L в цепь статора;

- введением противо-ЭДС в цепь ротора (режим двойного питания).

2.

- f=var (совместно с U₁=var)

- p=var (многоскоростные АД)

 

Регулирование скорости АД при

Для всех способов, относящихся к этой группе, характерным является изменение скольжения: . Это влечет за собой изменение мощности скольжения P_s, которая определяется как разность между мощностью, поступающей из сети Р₁ и мощностью передаваемой на вал Р₂:

Эта мощность рассеивается в виде тепла (при введении активного или индуктивного сопротивления), либо выводится из фазного ротора и используется полезно (при введении противо-ЭДС).

Частотное регулирование скорости АД

Является самым современным способом, потому что позволяет регулировать скорость самого массового и самого дешевого АД с к.з. ротором.

Для сохранения постоянства магнитного потока основным законом управления является закон: поскольку .

При законе , при особенно при малых

при малых возможно, что . АД интенсивно греется и его работа недопустима

При законе , при

Постоянство момента можно доказать следующим:

.