шпоры_ПРИВОД

Рис. 2.8

Как следует из рис. 2.8, магнитная индукция B результирующего магнитного поля машины вращается, оставаясь неизменной по величине. Таким образом, трёхфазная обмотка статора создаёт в машине круговое вращающееся магнитное поле. Направление вращения магнитного поля зависит от порядка чередования фаз. Величина результирующей магнитной индукции

B = 3/ 2× B m .

Частота вращения магнитного поля n 0 зависит от частоты сети f и числа пар полюсов магнитного поля p .

n 0= ( 60f ) / p , [об/мин].

Обратите внимание, что частота вращения магнитного поля не зависит от режима работы асинхронной машины и её нагрузки.

При анализе работы асинхронной машины часто используют понятие о скорости вращения магнитного поля ω 0, которая определяется соотношением:

ω 0= ( 2π f ) / p = π n 0/ 30, [рад/сек].

31

29. Механическая и угловая характеристика синхронного двигателя.

Механическая – момент от угловой скорости Угловая – зависимость момента М от угла между напряжением и ЭДС

Угловая и механическая характеристики. Зависимость момента синхронной машины от угла нагрузки при Uc = const называется угловой характеристикой машины. Угловая характеристика (рис. 4.15) в соответствии с (4.5) имеет вид синусоиды. В двигательном режиме угол положительный, поэтому на графике двигательному режиму соответствует положительная полуволна синусоиды. В генераторном режиме угол отрицательный, ему соответствует отрицательная полуволна синусоиды. В диапазоне угла нагрузки -90°<<+90° (ветвь синусоиды показана сплошной линией) работа машины, как в двигательном, так и в генераторном режиме устойчива, а на участках кривой, изображённых штриховой линией, – неустойчива.

На устойчивом участке характеристики машина обладает свойством саморегулирования, т.е. при изменении момента нагрузки автоматически изменяется в том же направлении момент машины, причём так, что в новом установившемся режиме между ними достигается равновесное устойчивое состояние. Так, в двигательном режиме при увеличении механической нагрузки Мс ротор притормаживается, угол нагрузки увеличивается и в соответствии с угловой характеристикой увеличивается вращающий момент двигателя М. При равенстве М= Мс наступит новый установившийся режим, причём частота вращения ротора останется неизменной и равной частоте вращения магнитного поля статора; только при этом равенстве существует электромагнитное взаимодействие полюсов ротора и статора, обусловливающее момент М машины.

сток угловой характеристики. Вращающий момент двигателя М начнёт уменьшаться, ротор тормозиться, двигатель выйдет из синхронизма и может остановиться. Аналогичные явления происходят и в генераторном режиме. Выход («выпадение») машины из синхронизма – явление недопустимое, оно может привести к тяжёлой тобы в номинальном режиме угол нагрузки и запас по моменту и активной маварии в электрической сети. Поэтому синхронные машины проектируются так, чощности составлял не ме-

нее 1,65.

Механической характеристикой синхронного двигателя называется зависимость частоты вращения от момента двигателя. В синхронном двигателе частота вращения ротора постоянна и от нагрузки не зависит. Поэтому механическая характеристика n(M) (рис. 4.18) – прямая, параллельная оси абсцисс.

34

30. Способы пуска и реверса АД и синхронных двигателей.

Используются следующие способы пуска:

Прямой пуск;

Пуск с переключением обмоток со схемы «треугольник» на сети 380 В, напряжение двигателя должно быть 380 В – 600 В.

Пуск с ограничением тока через пусковые резисторы, включённые в цепь статора.

Пуск с понижением напряжения тиристорными регуляторами, автотрансформаторами

Пуск с изменением частоты тока при использовании преобразователей частоты (идеальный пуск).

Двигатель с фазным ротором запускается путём включения дополнительных резисторов в ротор, при этом пусковой ток уменьшается, а пусковой момент увеличивается.

Ступенчатый пуск многоскоростных двигателей

Реверс двигателя осуществляется изменением порядка чередования фаз.

35

31. Тормозные режимы ДПТ.

Различают следующие основные способы торможения:

Торможение с отдачей энергии в сеть (генераторный режим работы);

Динамическое торможение

Торможение противовключением.

1) осуществляется в том случае, когда скорость двигателя оказывается выше скорости идеального холостого хода и его ЭДС больше приложенного напряжения.

I = ( U – E ) / R = - ( E – U ) / R

Изменяет знак и момент двигателя, он становиться тормозным M = − kФI.

При ω > ω0: ω = U / kФ + МтR / k2Ф2.

2) происходит при отключении якоря двигателя от сети и замыканием его на резистор, поэтому иногда его называют реостатным торможением. Режим динамического торможения также соответствует работе машины в качестве генератора.

Ток якоря определяется по формуле:

I = - E / R , где R – сопротивление цепи

Mт = kФI = − k2Ф2ω / R.

При Ф = const получим: ω = МтR / с2 (с = k2A2).

3) осуществляется в том случае, когда обмотки двигателя включены для одного направления вращения, а якорь двигателя под воздействием внешнего момента или сил инерции вращается в противоположную сторону. Пример с приводом подъёмника.

Рис. Торможение противовключением в случае тормозного пуска.

При этом ток в якоре: I = (U - E) / R

36

С увеличением момента груза угловая скорость двигателя уменьшается соответственно характеристике АВ и если момент груза будет Мк.з. – двигатель остановится.

При моменте Мс2 будет достигнута установившаяся скорость спуска, соответствующая точке С. Поскольку якорь теперь вращается в обратную сторону, ЭДС двигателя изменит направление на обратное, то ток: I = (U + E) / R.

37

32. Тормозные режимы трёхфазных асинхронных двигателей.

Динамическое торможение

38

33.Основные показатели регулирования угловой скорости электропривода.

1. диапазон регулирования угловой скорости отношение максимальной скорости ωmax к минимальной

ωmin.

D = ωmax / ωmin.

2. плавность регулирования характеризует скачок скорости к ближайшей возможной

φ = ωi/ωi−1 где i – ступень регулирования.

3.экономичность регулирования характеризуется затратами на сооружение и эксплуатацию электропривода.

4.стабильность угловой скорости характеризуется изменением угловой скорости при заданном отклонении момента…

5.направление регулирования скорости.

6.дополнительная нагрузка двигателя – наибольшее значение момента, который двигатель способен развивать длительно при работе на регулировочных характеристиках.

Изменение нагрузочного момента в зависимости от скорости у различных производителей механизмов различно.

Дополнительные нагрузки двигателя ограничивается степенью его нагрева. Степень нагрева зависит от потерь энергии в двигателе, а они определяются главным образом током, потребляемым двигателем.

39

34.Методы регулирования ДПТ.

1. изменение напряжения.

А) диапазон D = 8 … 10 в разомкнутых системах регулирования, в замкнутых – 1000

Б) вниз от естественной.

2. система привода магнитный усилитель

- двигатель (МУ –Д )

3.тиристорный регулятор напряжения двигателя (ТРНД)

4.Изменение потока Ф.

5.Включение добавочного сопротивления.

40