3.2.4. Эмп, создаваемые электроприемниками с электродвигателями

Наибольшее распространение на промышленных предприятиях имеют ЭП с асинхронными двигателями (АД) с короткозамкнутым ротором. В момент пуска заторможенного АД он потребляет пусковой ток (содержащий апериодическую составляющую) I_п = K_п I_ном.д (K_п = - коэффициент пуска). При пуске в огибающей напряжения возникает ПН сложной формы (рис. 3.14). Первый размах изменения напряжения объясняется наличием апериодической составляющей в токе, когда сопротивление АД равно пусковому. Она достаточно быстро затухает, поэтому мала. Величина размаха зависит от момента включения, предвключенного сопротивления и кратности пускового тока. Провал напряжения (равный ), по мере разворота двигателя уменьшается до . Разница и длительность разгона определяются , суммарным маховым моментом и зависимостью момента сопротивления приводного механизма от скорости. В конце разгона ток быстро спадает до нагрузочного и остается падение напряжения в нагрузочном режиме . Обычно , поэтому можно оперировать эквивалентной глубиной ПН:

,

где U_п.э - провал напряжения, создаваемый приводным электродвигателем.

а)

б)

Рис. 3.13. Принципиальные схемы тиристорного источника питания установок РЭХО:

а - схема с использованием тиристоров на первичной стороне

силового трансформатора;

б - схема с использованием тиристоров в разрыве нейтрали

звезда на первичной стороне трансформатора;

Т - тиристоры; Тр1, Тр2 - силовые трансформаторы; В - неуправляемый выпрямитель;

Др - дроссель; МЭП - межэлектродный промежуток;

1 - резистор; 2, 4 - блоки управления тиристорами; 3 - сигнал обратной связи

Рис. 3.14. Форма провала напряжения при пуске

асинхронного двигателя

Электродвигатели являются практически линейной нагрузкой. Работа АД

в составе отдельных ЭП (пресс, привод инструмента в станках автоматических линий и др.) сопровождается появлением ПН. При периодическом пуске и останове параметры провалов определяются, как указано выше. Если нагрузка на работающий двигатель возрастает от K_з1 до K_з2, то глубина провала:

,

где К_з - коэффициент загрузки.

Рассмотрим параметры ПН, создаваемых характерными ЭП с АД.

Прокатные станы. В качестве электроприводов прокатных станов используются асинхронные, синхронные и двигатели постоянного тока. Прокатные станы создают следующие виды ЭМП:

1) с асинхронными и синхронными электродвигателями - колебания и провалы напряжения;

2) с преобразователями тока - колебания, провалы и несинусоидальность напряжения.

Состав гармоник тока, генерируемых прокатными станами, питающимися от тиристорных преобразователей, зависит от фазности применяемых преобразователей. Имеются шести- и двенадцатифазные схемы. Номера гармоник тока и их величину можно определять по выражениям (3.16), (3.17).

В табл. 3.3 показаны пределы изменения ЭМП, создаваемых различными типами прокатных станов.

Таблица 3.3

Виды станов			Kнс, %
Листовые горячей прокатки	-10...+5	1…2	4…14
Блюминги, слябинги, реверсивные станы холодной прокатки	-10...+5	5…20	10…30
Нереверсивные станы холодной прокатки	-10...+5	10…30	-

Прессы. Параметры ПН от кривошипных прессов во многом определяются массой маховика и практически не зависят от вида изготавливаемых деталей. Функциональной связи между усилием и глубиной провала нет.

Максимальный размах ПН при работе прессов достигает %, частота следования ПН до 0,2 Гц. Автоматические прессовые линии создают ПН глубиной до 5 % при частоте до 0,17 Гц.

Металлорежущие станки. Этот вид ЭП практически не создает ПН в процессе нормальной работы (не пуска). Провалы становятся различимыми при мощности главного привода станка более 14 кВт. Решающую роль имеет назначение станка. Так, при обследовании шлифовальных станков с АД до 30 кВт ПН не обнаружено, а у зубонарезных станков, работающих с высоким (0,7…0,8) коэффициентом загрузки, размах изменений напряжения достигал 0,6 % при мощности АД 28 кВт.

Транспортеры, вентиляторы, компрессоры. Провалы напряжения возникают в момент пуска. Параметры ПН зависят от мощности АД и характера нагрузки. Глубина ПН не превышает: у транспортеров и конвейеров 1,2 %, вентиляторов 3…5 %, компрессоров 4…6 %.