Lektsii_El_privod

Значение тормозного сопротивления в режиме противовключения определяем аналитическим и графическим методами. Предварительно должны быть заданы ток I1 и частота вращения ωпв

Двигателя в режиме противовключения.

Рис.3.17. Графический метод расчета тормозного резистора.

По паспортным данным двигателя и универсальной характеристике

строим ωест = f (I) (рис. 3.17). Определим Rдв и Rп1 = Uн/I1. Откладываем эти значения на оси сопротивления во втором квадранте. Через точку I1 на оси токов проводим прямую, параллельную оси ω , до пересечения графика электромеханической характеристики в точке 2. Затем определяем точку 3.

Через точки 3 и Rп1 проводим прямую до пересечения в точке 4. Добавочное сопротивление в этом режиме : Rдоб = l56 ∙ mR .

Глава 4.

Асинхронный электропривод

Асинхронный электропривод широко применяется в сельскохозяйственном производстве благодаря надежности и простоте конструкции, дешевизне и высокому КПД асинхронного двигателя.

Совершенствование асинхронного электропривода в настоящее время идет по трем направлениям: 1. Совершенствование электродвигателя; 2.

Совершенствование соединительных устройств; З. Совершенствование преобразовательных устройств.

4.1 . Уравнение механической и электромеханической

характеристик асинхронного двигателя

Исследование и анализ механических характеристик осуществляют по эквивалентным схемам замещения. Наиболее целесообразной для анализа механических характеристик является Г-образная схема замещения, у

которой намагничивающий контур вынесен на зажимы первичной цепи (рис.

4.1).

Рис.4.1. Упрощенная схема замещения асинхронного двигателя.

Схема замещения построена для одной фазы при следующих допущениях:

1)параметры всех цепей постоянны, т.е. вторичное приведенное

приведенные сопротивления ротора, Ом; z - полное сопротивление обмотки статора, Ом; s - скольжение ротора,

Параметры цепи ротора приведены (пересчитаны) к цени статора, что

позволяет изобразить эти две цепи на схеме соединенными электрически.

Приведение выполнено с помощью коэффициента трансформации АД по ЭДС.

Полученное выражение является электромеханической характеристикой

асинхронного двигателя. Оно показывает, что сила тока ротора двигателя с учетом принятых допущений определяется только скольжением s (или

частотой вращения ). Так, при s = 0, когда ток ротора = 0. В этом

случае обмотка ротора неподвижна относительно магнитного поля статора и в ней не наводится ЭДС .

По мере увеличения скольжения s (уменьшения частоты вращения )

Пусковой ток асинхронного двигателя превосходит номинальное значение в 5...10 раз. Кратность пускового тока Iпуск/ Iном = iп обычно приводится на щитке двигателя и в каталогах. Это очень важный показатель двигателя, так как от кратности зависят падение напряжения в сети, сечение питающих проводов, мощность источника, выбор коммутирующих, защитных аппаратов. Асинхронный двигатель потребляет из сети активную мощность Р1, которая преобразуется в электромагнитную Рэм, передаваемую ротору, и

теряется в намагничивающем контуре Рμ, в меди обмоток статора Рм1:

Из схемы замещения (рис. 4.1) видно, что Рэм расходуется в активном сопротивлении r`2/s:

Учитывая (4.4), можно записать:

Из курса «Электрические машины» известно, что электромагнитную мощность, передаваемую из статора в ротор, определяют по выражению:

где Мэм – электромагнитный момент статора;

Решив совместно выражения (4.8) и (4.9) получим:

механической характеристики имеет максимум, который наступает при

Знак плюс относится к двигательному режиму, знак минус – к

тормозному. Подставим значение sк со знаком «+» в уравнение механической характеристики асинхронного двигателя (4.10) :

Если изменять значение скольжения ротора двигателя в пределах 0 ≤ s

≤ 1, то с учётом sк и Мк график механической характеристики, построенной по выражению (4.10), имеет вид, изображённый на рис. 4.2. Момент Мк называется критическим, так как при нагрузке на валу, превышающий это значение, двигатель остановится ( иногда говорят «опрокинется» ) или будет вращаться в обратную сторону.

Рис. 4.2. Механическая характеристика асинхронного двигателя.

Если сравнить выражения критического момента для двигательного и тормозного режимов при равенстве сопротивлений r1 и хк, то окажется, что в тормозном режиме критический момент несколько больше. Физическое объяснение этого явления состоит в том, что за счет падения напряжения

(значит, и мощности) в активном сопротивлении статора r1 значение критического момента в двигательном режиме будет меньше, чем в тормоз-

ном. Для асинхронных двигателей мощностью 20 кВт и более активное сопротивление статора r1 на порядок меньше индуктивного хк. Поэтому значением r1 можно пренебречь (приравнять к нулю). В этом случае:

4.2. Расчётное выражение механической характеристики

асинхронного двигателя

Уравнение механической характеристики асинхронного двигателя (4.10)

затруднительно использовать для практических расчетов, так как обычно

неизвестны величины сопротивлений r1, r`2 и хк. Необходимо получить выражение, в котором использовались бы паспортные данные двигателя.

для этого поделим соответственно левую и правую части формулы (5.6) на

(5.8):