- •1. Электрические машины. Общие понятия и определения. Сферы применения. Соотношение двигателей в мире.
- •2. Электрические машины постоянного тока. Генераторы.
- •3. Двигатель постоянного тока. Принцип действия. Режимы работы. Кпд. Моменты: номинальный, пусковой, электромагнитный, на валу
- •5. Коммутация в машинах постоянного тока. Коммутация в коллекторных машинах. Степени искрения. Защита обмотки якоря. Подавление радиопомех.
- •6. Пуск двигателя постоянного тока
- •8. Исполнительные двигатели постоянного тока. Система относительных единиц.
- •9. Передаточные функции и структурные схемы исполнительного двигателя постоянного тока при якорном управлении.
- •10. Исполнительные двигатели постоянного тока. Якорное управление.
- •11. Исполнительные двигатели постоянного тока. Полюсное управление.
- •12. Тахогенератор постоянного тока.
- •13. Электрические машины переменного тока. Основные понятия и определения.
- •14. Двухобмоточный однофазный трансформатор. Принцип действия. Схема замещения
- •15. Обмотки машин переменного тока.
- •17. Синхронные двигатели
- •18. Трехфазный асинхронный двигатель. Принцип действия. Схема замещения
- •20. Пуск асинхронных двигателей с фазным и короткозамкнутым ротором
- •21. Способы плавного регулирования скорости трехфазного асинхронного двигателя
- •22. Способы ступенчатого управления (регулирования) скоростью трехфазного асинхронного двигателя.
- •24. Векторное управление двигателем переменного тока
- •25. Эффективность частотного регулирования в системах водоснабжения, водоотведения, отопления и вентиляции.
- •28. Включение трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть.
- •30. Асинхронный тахогенератор
- •32. Линейный режим работы поворотного трансформатора
- •33. Поворотный трансформатор-построитель
- •34. Сельсины. Индикаторный режим работы
- •35. Сельсины. Трансформаторный режим работы
- •36. Сельсины. Дифференциальный режим работы
- •37. Сельсин-двигатель. Магнесины.
- •38. Индукционные датчики перемещения. Вращающиеся трансформаторы, резольверы, индуктосины
- •40. Датчики перемещения. Одно- и двухканальная схема измерительного преобразователя.
- •41. Требования к датчикам. Выбор разрядности ацп.
- •42. Кодовые оптические датчики считывания. Инкрементальные оптические датчики.
- •43. Виды движения. Основные понятия и определения.
- •46. Требования совместимости элементов. Унификация и нормализация. Степени защиты.
- •48. Выбор типа и параметров исполнительного двигателя. Типовые режимы работы
- •50. Методы проверки двигателей на нагрев. Коэффициент использования.
24. Векторное управление двигателем переменного тока
Электродвигатель — это электромеханическое устройство, предназначенное для преобразования электрической энергии в механическую и наоборот — механическую в электрическую.
Электродвигатели нас окружают повсюду — это трамваи, троллейбусы, электрички, холодильники, кофемолки, кофеварки. Все они имеют по одному двигателю, а иногда и не по одному.
Электродвигатели потребляют около 60 % всей энергии вырабатываемой электростанциями по всему миру.
Условно все двигатели можно разделить на двигатели постоянного и переменного тока.
Двигатели переменного тока намного надежнее и проще по своей конструкции, поэтому они дешевле.
Момент любого двигателя в каждый отрезок времени определяется величиной (амплитудой) и фазой двух моментообразующих составляющих: тока и магнитного потока. В АД токи и потокосцепления статора и ротора вращаются с одинаковыми скоростями, имеют разные, изменяющиеся во времени фазовые параметры и не подлежат непосредственному измерению и управлению. Доступной управляемой переменной в АД является ток статора, имеющий составляющие, образующие магнитный поток и момент. Фазовая ориентация этих двух составляющих может быть осуществлена только внешним управляющим устройством, чем и обусловлен термин “векторное управление”.
Однако управлять двигателем постоянного тока намного проще.Он содержит две обмотки. Первая — это обмотка возбуждения двигателя, вторая — это якорная обмотка. Благодаря тому что обмотка возбуждения никак не зависит от якорной обмотки, управление возбуждением является очень простым. Конечно все просто — подал напряжение на обмотку — появилось возбуждение, снял напряжение — возбуждение исчезло.
Основной недостаток двигателей постоянного тока — это коллектор. Он быстро выходит из строя, потому что вешь достаточно ненадежная.
Двигатель переменного тока не содержит обмотки возбуждения, потому что и возбуждение и вращающий момент создается статорной обмоткой. Уже становится невозможным так легко и просто создать в двигателе возбуждение. При подаче напряжения сначала появляется возбуждение, только после этого двигатель начинает вращатся.
Обычное (скалярное) управление двигателем переменного тока не позволяет регулировать возбуждение. Тут на помощь и приходит векторное управление. Хочется сразу заметить что векторное управление применимо только для двигателей переменного тока (асинхронных и синхронных машин).
Суть векторного управления заключается в псевдоуправлении возбуждением (потоком) двигателя.
Асинхронная машина представляется как двигатель постоянного тока (ДПТ) с независимым возбуждением (раздельными обмотками). Благодаря этому управление асинхронником становится таким же простым как ДПТ.
Однако даже векторное управление асинхронным двигателем не позволяет получить такой точности управления по сравнению с системами управления двигателя постояного тока. Плюс появляется необходимость использования дорогостоящего оборудования — силовых IGBT транзисторов. Поэтому векторное управление нашло себе применение в основном в приводах мощьностью до 100 кВт.