13. Потери и расход энергии в переходных процессах асинхронного электропривода.
3. Постоянные и переменные потери в электродвигателях. Пути их снижения потерь энергии в переходных режимах.
Полные потери можно разделить на постоянные и переменные.
К
постоянным относятся такие потери,
которые от величины нагрузки не зависят
(механические потери, потери в стали и
на возбуждение):
,
если регулирование по цепи возбуждения
не ведётся.
Переменные потери – изменяются с изменением нагрузки на валу двигателя. Имеют место на активных сопротивлениях обмоток машин.
АД
:
Потери
энергии в переходных режимах:
1)
Пуск ЭП в холостую: 
,
потери энергии равны запасу кинетической
энергии, которую приобретают маховые
массы ЭП к концу разгона.
2)
Реверс:
,
потери энергии: 3 запаса кинетической
энергии выделяется при торможении от
ω0 до
0; и 1 запас при разгоне в противоположном
направлении.
3)
Потери при торможении противовключением:
,
в этом случае в потери идёт запас
кинетической энергии и 2 запаса
потребляются из сети.
Динамическое
торможение:
,
в тепловом отношении динамическое
торможение предпочтительнее в сравнении
с режимом противовключения, т.к. потери
в три раза меньше.
В
данном случае рассматривались потери
в роторной цепи, но есть ещё потери в
статорной цепи на их активном
сопротивлении:
Влияние нагрузки на величину потерь: при пуске привода нагрузка увеличивает время переходного процесса, тем самым увеличивая потери; при торможении, наоборот, время переходного процесса уменьшается, уменьшаются и потери.
Влияние сопротивления роторной цепи( R1): при значениях Sк=0,41 мы имеем минимальное время пуска. При этом сокращается ток, потребляемый АД, что ведёт к уменьшению потерь в статоре, которые пропорциональны I2. При дальнейшем увеличении сопротивления ротора время пуска будет расти, но потери общие будут уменьшаться, т.к. Iпуск уменьшится.
Пути снижения потерь энергии в переходных режимах:
1) Снижение за счёт уменьшения запаса кинетической энергии, т.е. уменьшать суммарный момент инерции, за счёт использования двигателей краново-металлургических серий, за счёт конструкций с удлиненным ротором.
2) Использование вместо однодвигательного привода многодвигательного.
3) Ступенчатое изменение скорости идеального холостого хода при пуске и торможении, более эффективно в многоскоростных АД.
Пуск в две ступени:
1)
2)
Торможение:
1)
2)
,
т.е в 3 раза меньше.
Логическим
продолжением ступенчатого пуска является
плавное изменение ω0 в
системе преобразователь – двигатель.
