Вопрос 3. Каскадные схемы включения асинхронных двигателей.

К аскадными называют такие схемы включения АД, которые, обеспечивая регулирование его скорости, позволяют одновременно использовать энергию потерь. По способу исполь­зования этой энергии различают схемы электромеханического и электрического машинно-вентильных каскадов.

В электромеханическом машинно-вентильном каскаде (рис. а) обмотка ротора АД 2, приводящего в движение рабочую машину 1, подключается к трехфазному неуправляемому выпрямителю 4, собранному на полупроводниковых вентилях. К выводам выпря­мителя присоединен якорь вспомогательной машины постоянного тока 3, ЭДС которой Е_в.м направлена навстречу ЭДС выпрямителя Е_в. АД 2 и машина 3 соединены одним валом. Поступающая из сети мощность Р₁ за вычетом потерь в статоре АД 2 передается на ротор. Большая часть этой мощности, называемая электромагнитной в виде по­лезной механической мощности передается рабочей машине 1. Оставшаяся часть, за вычетом потерь в цепях ротора АД 2 и выпрямителя 4 с помощью вспо­могательной машины преобразуется в меха­ническую мощность и возвращается на вал рабочей машины 1.

В электрическом машинно-вентильном каскаде (рис. б) в отличие от электромеханического вспомогательная машина 3 не имеет механической связи с АД 2, а соединена одним валом с синх­ронным генератором 5, подключенным к сети переменного тока, т. е. энергия потерь передается не на вал рабочей машины У, а отда­ется в сеть, рабочей же машине передается только механическая мощность.

Вопрос 4. Переходные процессы электроприводов. Причины, обуславливающие переходные процессы.

Причины возникновения переходных процессов:

- изменение момента нагрузки Мс;

- изменение момента М, то есть переход привода с одной характеристики на другую, имеющий место при пуске, торможении, реверсе, регулировании скорости, изменении какого-либо параметра привода.

Необходимость в анализе переходных процессов возникает в связи с тем, что производительность ряда ответственных механизмов (например, реверсивного прокатного стана) определяется быстротой протекания переходных процессов; качество выполнения многих технологических операций определяется переходными процессами (движение лифта, врезание резца в деталь и т.п.); механические и электрические перегрузки оборудования в большинстве случаев определяются переходными процессами.

Основная задача при изучении переходных процессов сводится к определению зависимостей (t), M(t) и i(t) для любых конкретных приводов в любых условиях.

При изучении переходных процессов мы будем полагать известными следующие исходные данные:

- начальное состояние: _нач, М_нач, i_нач;

- конечное состояние: _кон, М_кон, i_кон и соответствующая ему характеристика (М);

- характер изменения во времени фактора, вызвавшего переходный процесс;

- параметры привода.

Вопрос 5. Торможение асинхронного двигателя.

Торможение пртивовключением. Сущность торможения заключается в том, что электродвигатель включается на обратный ход и тем самым тормозиться. В АД режим противовключения может быть получен изменением направления вращения магнитного поля, для чего на ходу переключают 2 фазы обмотки статора. При этом ротор будет вращаться в сторону, противоположную вращению поля и быстро остановиться. Как только ротор остановиться двигатель необходимо отключить, чтобы не изменилось направление вращения ротора. Этот способ неэкономичен, т.к. в этом случае в несколько раз увеличиваются потери энергии, что завышает габариты конструируемых двигателей.

Рекуперативное торможение осуществляется в том случае, когда скорость АД превышает синхронную и он работает в генератор­ном режиме параллельно с сетью, т.е. при ω2>ω1. Такой режим возникает, например, при переходе двухскоростного АД с высокий скорости на низкую.

Для динамического торможения обмотку статора АД отключа­ют от сети переменного тока и подключают к источнику постоян­ного тока. Обмотка ротора АД 1 при этом может быть закорочена или в ее цепь включаются добавочные резисторы 3 с сопротивлением R. Возникает неподвижное поле статора, которое наводит ЭДС и токи во вращающемся роторе. В результате взаимодействия этих токов с полем статора создается тормозной момент.

Торможение при самовозбуждении основано на том, что после от­ключения АД от сети его электромагнитное поле затухает (исчеза­ет не мгновенно) в течение некоторого, пусть и небольшого интер­вала времени. За счет энергии этого затухающего поля и ис­пользования специальных схем включения АД можно обеспечить его самовозбуждение и реализовать тормозной режим.