Исследование асинхронного электропривода при частотном регулировании (96

Так как частота вращения n0, согласно выражению (1), прямо пропорциональна частоте f, при изменении последней мощность Р2 при постоянном моменте М будет изменяться пропорционально частоте f.

Важными параметрами двигателя являются ток I, мощность, потребляемая из сети, и коэффициент мощности cosφ:

где Р1 – потребляемая из сети мощность; ∆Р – потери мощности в двигателе; Q1 – реактивная мощность.

При одновременном изменении частоты f и напряжения U в выражениях (6)–(8) только реактивная мощность Q1 будет постоянной, так как она пропорциональна магнитному потоку Ф. Даже если пренебречь изменением потерь мощности ∆Р, то и тогда сложная зависимость тока I и коэффициента мощности cosφ от частоты f будет очевидной. Примерные зависимости I( f ) и cosφ приведены на рис. 7 и 8.

где ∆Рм = 3 I12 R1 + 3 I22 R2 – потери мощности в обмотках статора и ротора; R1 и R2 – активные сопротивления обмоток статора и рото-

12

ра соответственно; ∆Рс – потери стали в магнитопроводах статора и ротора; с – коэффициент, учитывающий параметры, не зависящие от частоты f; ∆Рмех – механические потери, пропорциональные квадрату частоты вращения n.

Рис. 8

Таким образом, при изменении частоты f все составляющие, входящие в выражение (9), изменяются. Примерный график зависимости η(f) приведен на рис. 8.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Каково назначение элементов схемы, представленной на рис. 1?

2.Какими способами можно регулировать частоту вращения ротора асинхронного двигателя?

3.К каким последствиям приведет изменение частоты сети f при неизменном напряжении U? Будет ли изменяться при этом мощность, развиваемая двигателем на валу?

4.Какой вид имеют механические характеристики n(M) при различных частотах f и неизменном напряжении U?

5.Какой вид имеют механические характеристики n(M) при одновременном регулировании частоты f, напряжения U и постоянном отношении U/f ? Почему они будут такими?

6.Объясните, как зависит мощность на валу Р2 от частоты f при постоянном моменте на валу М.

13

7.Объясните, как зависит потребляемый из сети ток I от частоты f при постоянном моменте на валу М.

8.Объясните, как зависит коэффициент мощности cosφ от частоты f при постоянном моменте на валу М.

9.Объясните, как зависит КПД от частоты f при постоянном моменте на валу М.

10.Объясните назначение основных функциональных узлов преобразователя частоты.

11.Поясните принцип широтно-импульсной модуляции по

рис. 5.

12.Поясните порядок работы транзисторных ключей трехфазного инвертора.

13.Назовите достоинства и недостатки асинхронного электропривода при частотном регулировании.

14

15