Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1304 вуза, 5158 предмета.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Комсомольский-на-Амуре Государственный Технический университет
Предмет:
Системы управления электроприводами
Файл:
В.А. Соловьев Системы управления электроприводами Лекции по СУЭП / СУЭП переменного тока / Лек.4.ppt
Скачиваний:
292
Добавлен:
24.11.2014
Размер:
488.96 Кб
Скачать
☆
►Содержание►

то учитывая, что

U I R / s

 

0н

 

2 2 2

2

 

 

 

2

U /

0н

I R /

0н

s

а будет поддерживаться постоянным

 

2

2 2

 

В соответствии со схемой замещения

 

 

 

2 0н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

R 2

x

 

x

 

2 s 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

x

 

R

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

μ

 

2

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

μ

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xμ x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R 2

2

 

x

 

x

2 s 2

 

2 x

 

 

R

 

 

 

 

 

 

1

 

 

μ

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

μ

 

2

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

R 2

x 2 s2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

μ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2 а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0н sа

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

R 2

x 2 s 2

0н

а

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

μ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2 а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для обеспечения 2 = const напряжение питания АД должно изменяться в соответствии с соотношением

 

 

 

 

2 0н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

1

 

 

 

 

k

2

s

2

k

s

 

k

0

 

 

 

где k

 

R2

x

 

x

2 2 2

x

 

x

2 / R 2

 

 

 

 

 

а

а

 

 

 

2

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

1

2 R

x

μ

x

 

x

μ

x

1

 

/ R

 

 

2

 

2

xμ x1

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

2

k0 R1

 

 

 

 

 

 

 

Активная составляющая тока ротора

 

 

2 0нsа

 

 

 

 

 

I2

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R 2

x 2

s2

 

 

 

 

2

2

а

 

при sа

 

I

 

 

 

0н

/ x

 

 

 

 

2.а пр

 

2

 

 

 

2

 

 

 

Электромагнитный момент АД при 2 = const

 

 

М 3 p

 

I

3 p 2

0н

s

а

/ R 3 p

I

2

2а

 

2

2

 

 

2

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда при переходе от скольжения к угловой скорости вала АД

 

2R

 

 

 

 

 

0н

2

 

M

 

0н

 

R2

I

 

2

 

 

 

3p

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

2

Электромагнитная мощность и момент асинхронного двигателя

Согласно теории обобщенной электрической машины, при вращении осей координат x, y в их плоскости, расположенной перпендикулярно оси вала АД, с синхронной скоростью 0н относительно его статора, фазовые

сдвиги между напряжениями, токами и потокосцеплениями двигателя будут определять пространственные углы между их векторами.

В подобной системе координат оси двухфазных обмоток статора и ротора обобщенной электрической машины взаимно неподвижны и совпадают с осями системы координат x , y. При этом коэффициенты взаимной индукции и потокосцепления обмоток за счет их относительной неподвижности становятся независимы от положения осей реальных обмоток, а дифференциальные уравнения, характеризующие их взаимосвязи, будут иметь постоянные коэффициенты.

Основываясь на векторной диаграмме, среднюю потребляемую мощность АД Р можно представить как скалярное произведение векторов тока и напряжения статора

P 32 U1I1

Так как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U1 U1 I1R1 j 0н 1

I1R1 E1 I1R1

То подставляя

получим

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

E1I1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

I1 R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если принять

 

 

 

 

 

 

 

 

 

const , то при вращении осей x, y со скоростью 0н

 

 

 

1

 

 

приращение электромагнитной энергии, запасаемой в индуктивностях

статора, будет отсутствовать.

P Pэм Pпот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pэм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

E1 I1

2

 

 

E1

 

cos

E1

I1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

I1

 

2

0н 1 I1 sin

1

 

I1

2 0н

 

 

Электромагнитный момент АД

 

 

 

P p

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p 1

I1

M

эм

 

 

p

1

 

I1

sin 1

I1

 

 

 

 

 

 

 

0н

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из векторной диаграммы, ДВИГАТЕЛЯ следует

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

μ L1 I

1 L1 I1 L12 I 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

L2 I

2 L2 I 2 L12 I1

 

где

 

 

L

L

L

 

 

 

L2

L2 L12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда для АД можно дополнительно получить ряд соотношений

 

 

 

 

 

 

3 p

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

3 p

L12

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3 p

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

M

 

μ I

 

 

 

M

1 I

 

M

 

2 I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

L1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 p

 

 

 

2

 

 

 

 

3 p

L12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

μ I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L2

1

M

 

 

I1

I 2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

L12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

2 pL12

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

2 p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L1 L2 L122

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом электромагнитный момент определяется взаимодействием ортогональных составляющих потокосцеплений и токов АД. Модуль вектора момента численно равен площади параллелограмма, построенного на векторах его образующих, и не зависит от выбора системы координат

Если электромагнитный момент рассматривать относительно самой оси вращения, то он становится скалярной величиной

Тогда, используя проекции векторов токов и потокосцеплений АД на координатные оси x, y, вращающиеся со скоростью 0н относительно его

статора получим:

M 23 p 1x I1y 1y I1x

M 23 p μ x I1y μ y I1x

 

3

 

L

 

 

 

 

 

 

M 2 p

 

12

1y I 2x

1x I 2 y

M 3 p 2 y I2x 2xI2 y

 

 

 

L

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M 23 p μ y I 2x μ x I 2 y

M 3 p

L12

2x I1y 2 y I1x

 

3

 

 

 

L12

1y 2x

1x 2 y

2

L2

 

M 2 p

 

 

M 3 pL12 I1y I 2x I1x

I 2 y

 

L1 L2 L122

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

Контрольные вопросы

Перечислите достоинства и недостатки преобразователей частоты на основе автономных инверторов и с непосредственной связью.

В чем принципиальное отличие преобразователей частоты на основе инверторов напряжения и тока?

Представьте качественный вид зависимостей магнитных потоков намагничивания, статора и ротора АД от его скольжения при различных соотношениях между напряжением и частотой питания статора двигателя.

Дать сравнительный анализ механических характеристик АД при различных соотношениях между напряжением и частотой питания статора двигателя.

В чем отличия механических характеристик АД при его питании от источников напряжения и тока?

Оцените области допустимых значений токов, напряжений, магнитных потоков и скорости АД при его частотном регулировании. На основе векторных диаграмм потокосцепления ротора и тока статора АД определите его электромагнитный момент.

Соседние файлы в папке СУЭП переменного тока
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности