- •В.Г. Шуваев Электромеханические системы
- •1. Общие представления об электроприводе
- •1.1. Понятие электропривода
- •2. Механика электропривода
- •2.1. Расчетная схема механической части электропривода
- •2.2. Уравнение движения электропривода
- •2.3. Установившееся движение электропривода
- •2.4. Неустановившееся движение электропривода
- •3.1. Принципы управления пуском и торможением в резисторных электроприводах
- •3.1.1. Управление двигателем в функции времени
- •3. Принципы управления электроприводом
- •3.1.2. Управление двигателем в функции скорости
- •3.1.3. Управление двигателем в функции тока
- •3.1.4. Управление двигателем в функции пути (принципы позиционирования электропривода)
- •3.2. Управление скоростью электропривода
- •4.1. Схемы включения и статические характеристики двигателя
- •4.2. Энергетические режимы работы двигателя
- •4.3. Регулирование частоты вращения двигателей изменением сопротивления в цепи якоря
- •4.4. Расчёт регулировочных резисторов в цепи якоря двигателя
- •4.5. Регулирование тока и момента при торможении и реверсе двигателя
- •4.6. Регулирование скорости двигателя изменением магнитного потока
- •4.7. Регулирование скорости вращения двигателя изменением напряжения, подводимого к якорной цепи
- •4.7.1. Система генератор-двигатель (г-д)
- •4.7.2. Система «тиристорный преобразователь – двигатель (тп-д)»
- •4.8. Регулирование скорости вращения двигателя изменением напряжения на якоре с помощью импульсных регуляторов напряжения
- •Характеристики (б) дпт нв
- •4.9. Регулирование скорости вращения двигателя шунтированием якоря
- •4.10. Регулирование координат привода в системе «источник тока – двигатель (ит-д)»
- •5. Электропривод с асинхронными двигателями
- •5.1. Схемы включения и замещения асинхронных двигателей
- •5.2. Статические характеристики асинхронного двигателя
- •5.3. Режимы работы асинхронного двигателя
- •5.4. Регулирование координат асинхронного двигателя с помощью резисторов
- •Второй вариант: включение добавочного резистора в цепь ротора.
- •5.5. Регулирование координат электропривода с асинхронным двигателем изменением напряжения
- •5.6. Регулирование скорости вращения асинхронного двигателя изменением частоты питающей сети
- •5.7. Регулирование скорости вращения асинхронного двигателя изменением числа пар полюсов
- •1 . Схема соединения секций обмоток y-δ
- •2. Схема соединения секций обмоток y-yy
- •3 . Схема соединения секций обмоток δ-yy
- •5.8. Торможение асинхронных двигателей
- •5.9. Асинхронные исполнительные двигатели
- •6. Защита, блокировки и сигнализация, применяемые в электромеханических системах
- •6.1 Защита электродвигателей
- •6.2. Блокировки, используемые в схемах электропривода
- •6.3. Сигнализация в схемах электропривода
Второй вариант: включение добавочного резистора в цепь ротора.
Этот метод
используется только в Д с фазным ротором
и состоит во введении добавочного
сопротивления
в цепь ротора. В данном случае переменной
величиной является
=
var.
При этом электромеханическая
характеристика Д останется такой же,
как и в предыдущем случае, а механическая
будет существенно отличаться. Учитывая
то, что критический момент не зависит
от сопротивления фазы ротора (Мк=const),
а критическое скольжение меняется,
отсюда механические характеристики
имеют вид, представленный на рис. 5.6.
По своим возможностям и характеристикам этот способ соответствует способу регулирования частоты вращения ДПТ НВ изменением сопротивления в цепи якоря.
При увеличении характеристики выходят из одной точки и располагаются ниже естественной. Диапазон регулирования . Плавность зависит от плавности изменения регулировочного резистора . Данный способ неэкономичен. Применяется он при кратковременном регулировании частоты вращения, а также для регулирования тока и момента. В этой схеме возможно добиться увеличения пускового момента, и при этом перегрузочная способность Д не меняется. Этот способ широко используется в крановых Д. Потери в роторе пропорциональны скольжению, поэтому при увеличении увеличиваются и потери.
Рис. 5.6. Механические характеристики АД при введении
добавочного сопротивления в цепь ротора
Примечание: возможно импульсное регулирование частоты вращения этим методом (рис. 5.7).
а)
б)
Р
- скважность
управляющих импульсов;
ис.
5.7. Схема включения (а) и механические
характеристики (б) АД при импульсном
регулирования координат
t1 – время замкнутого состояния ключа К;
t2 – время разомкнутого состояния ключа К.
При замыкании ключа К резистор R шунтируется и двигатель работает на естественной характеристике.
5.5. Регулирование координат электропривода с асинхронным двигателем изменением напряжения
Реализуется этот способ при наличии тиристорного регулятора напряжения (ТРН) (рис. 5.8). Но может быть использован и трёхфазный автотрансформатор или магнитный усилитель, т.е. любой регулируемый источник трёхфазного напряжения. При изменении напряжения питания ω0 не меняется и все характеристики выходят из одной точки. Также постоянным является и критическое скольжение Sк = const. Момент (в частности критический) будет изменяться пропорционально квадрату приложенного напряжения (5.7), в результате резко падает перегрузочная способность [9; 12].
а)
б)
Рис. 5.8. Включение АД по схеме «тиристорный регулятор напряжения-двигатель»: а) схема включения; б) механические характеристики
Этот способ используется в разомкнутых системах только для воздействия на момент АД, при регулировании скорости он не применяется. Диапазон регулирования мал, снижаются жесткость и перегрузочная способность.
В замкнутой системе регулирования данный способ получил широкое применение, особенно в маломощных приводах, кратковременно работающих на регулировочных характеристиках. Применение ТРН открывает здесь дополнительные возможности, позволяющие обеспечить высокое качество динамических режимов при широком диапазоне регулирования, сравнительной простоте управления и невысоких затратах.
