- •А. И. Мирошник, о. А. Лысенко электрический привод
- •Введение
- •1. Понятие «Электропривод»
- •1.1. Структурная схема электропривода
- •1.2. Функции электропривода и требования к нему
- •1.3. Классификация электроприводов
- •1.4. Основные направления развития электропривода
- •2. Механика электропривода
- •2.1. Активные и реактивные моменты сопротивления
- •2.2. Приведение к валу электродвигателя моментов и сил сопротивления, моментов инерции и инерционных масс
- •2.3. Механические характеристики исполнительных органов и электродвигателей
- •2.4. Уравнение движения электропривода
- •2.5. Установившееся движение и устойчивость установившегося движения электропривода
- •2.6. Неустановившееся движение электропривода при постоянном динамическом моменте
- •2.7. Неустановившееся движение электропривода при линейной зависимости моментов двигателя и исполнительного органа от скорости
- •2.8. Неустановившееся движение электропривода при произвольной зависимости динамического момента от скорости
- •3. Понятие о регулировании координат, режимах работы и системах управления электропривода
- •3.1. Регулирование скорости электроприводов
- •3.2. Регулирование тока и момента двигателей
- •3.3. Регулирование положения электроприводов
- •3.4. Режимы работы электроприводов
- •3.5. Общие принципы построения систем управления электроприводами
- •4. Режим работы и характеристики электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения (дпт нв)
- •4.1. Схема включения, режимы работы и статические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения (дпт нв)
- •4.2. Энергетические режимы работы дпт нв
- •5. Автоматическое управление дпт нв при пуске и торможении при питании его от сети
- •5.1. Автоматический пуск эд в функции эдс
- •5.2. Автоматический пуск эд в функции тока
- •5.3. Автоматический пуск эд в функции времени
- •5.4. Автоматический пуск и динамическое торможение эд
- •5.5. Электромеханические переходные процессы при учете индуктивности цепи якоря Lя
- •6. Регулирование угловой скорости дпт нв
- •6.1. Регулирование угловой скорости путем введения добавочных резисторов (сопротивлений) в цепь якоря
- •6.2. Регулирование угловой скорости уменьшением магнитного потока
- •6.3. Регулирование угловой скорости дпт нв путем изменения напряжения на якоре в системе г-д
- •6.4. Регулирование угловой скорости эд в системе «Управляемый тиристорный выпрямитель – дпт нв»
- •6.5. Переходные процессы при изменении магнитного потока дпт нв
- •6.6. Регулирование координат электропривода в системе источник тока – электродвигатель
- •7. Электроприводы постоянного тока с двигателями последовательного и смешанного возбуждения
- •7.1. Механические и электромеханические характеристики двигателей постоянного тока последовательного возбуждения
- •7.2. Тормозные режимы дпт пв
- •7.3. Электропривод с двигателем постоянного тока смешанного возбуждения дпт св
- •8. Электроприводы с асинхронным двигателем
- •8.1. Механические характеристики асинхронных двигателей
- •8.2. Электромеханические характеристики ад
- •8.3. Определение кпд ад и ад
- •8.4. Тормозные режимы ад
- •8.5. Типовые схемы управления электроприводов с асинхронными двигателями
- •К ак000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
- •8.6. Регулирование координат асинхронного двигателя с помощью резисторов
- •8.7. Регулирование скорости асинхронного двигателя изменением числа пар полюсов
- •8.8. Регулирование координат электропривода с асинхронным двигателем изменением напряжения
- •8.9. Регулирование координат электропривода в системе преобразователь частоты – двигатель
- •9. Синхронные двигатели
- •9.1. Механические и угловые характеристики синхронного двигателя (сд)
- •9.2. Схемы и способы пуска и торможения сд
- •9.3. Компенсация коэффициента мощности (cosφ)
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •4. Режим работы и характеристики электропривода с двигателем
8.2. Электромеханические характеристики ад
Для АД существуют два типа характеристик: (S) и (S).
Уравнение для второй электромеханической характеристики уже получено ранее в виде (8.13).
Ток ротора является основной величиной для оценки работы двигателя.
Ввиду отсутствия подробных данных о сопротивлениях двигателя, для построения электромеханической характеристики удобно воспользоваться параметрами, используемыми для построения механических характеристик двигателя по формуле Клосса (8.18).
Для анализа формы электромеханической характеристики ее уравнение (без вывода) можно представить в виде [1,2]
. (8.20)
Из формулы (8.20) видим, что ток ротора интенсивно растет при увеличении скольжения от нуля до Sк. При S=Sк . При дальнейшем росте скольжения S > Sк ток увеличивается медленно (рис. 8.4).
Рис. 8.4. Электромеханические характеристики АД
Для схемы замещения с вынесенным на зажимы сети контуром намагничивания ток намагничивания Iμ сохраняется неизменным во всех режимах. С достаточной степенью точности его можно считать чисто реактивным, пренебрегая потерями мощности на перемагничивание стали статора.
Ток определяется как [1,2,4]
, (8.21)
где – коэффициент.
Для выпускающих промышленностью машин значение лежит в пределах 0,4–0,8 и соответствующие им токи = 3–8. Поэтому в среднем 0,13–0,115. Зависимости и показаны на рис. 8.4.
Необходимо обратить внимание, что при одинаковых значениях скольжения ток ротора в двигательном режиме меньше тока в генераторном режиме.
8.3. Определение кпд ад и ад
Коэффициент полезного действия (КПД) цепи ротора определяется из отношения части электромагнитной мощности, преобразуемой в механическую, к электромагнитной мощности:
. (8.22)
В частности, в номинальном режиме:
. (8.23)
Отсюда следует, что с увеличением скольжения и увеличением сопротивления КПД ротора снижается.
Следует подчеркнуть, что значение КПД в выражении (8.22) не учитывает потери на перемагничивание стали статора и ротора, механические потери и потери, обусловленные высшими гармоническими составляющими. Указанные потери относительно невелики. Поэтому, как и для машины постоянного тока, приведенные выражения позволяют оценить значение КПД двигателя в целом.
Коэффициент мощности для главной цепи двигателя, без учета контура намагничивания, может быть определен следующим образом [1,2]:
, (8.24)
С учетом контура намагничивания и используя параметры Sк и α двигателя , коэффициент мощности можно записать следующим образом [1,2]:
. (8.25)
Из анализа выражения (8.25) следует, что при S=0, т.е. в режиме идеального холостого хода двигатели потребляют из сети чисто реактивный ток намагничивания. При увеличении скольжения коэффициент мощности цепи статора сначала возрастает, а затем снижается (рис. 8.5).
Рис. 8.5. Зависимость асинхронного двигателя от скольжения