- •А. И. Мирошник, о. А. Лысенко электрический привод
- •Введение
- •1. Понятие «Электропривод»
- •1.1. Структурная схема электропривода
- •1.2. Функции электропривода и требования к нему
- •1.3. Классификация электроприводов
- •1.4. Основные направления развития электропривода
- •2. Механика электропривода
- •2.1. Активные и реактивные моменты сопротивления
- •2.2. Приведение к валу электродвигателя моментов и сил сопротивления, моментов инерции и инерционных масс
- •2.3. Механические характеристики исполнительных органов и электродвигателей
- •2.4. Уравнение движения электропривода
- •2.5. Установившееся движение и устойчивость установившегося движения электропривода
- •2.6. Неустановившееся движение электропривода при постоянном динамическом моменте
- •2.7. Неустановившееся движение электропривода при линейной зависимости моментов двигателя и исполнительного органа от скорости
- •2.8. Неустановившееся движение электропривода при произвольной зависимости динамического момента от скорости
- •3. Понятие о регулировании координат, режимах работы и системах управления электропривода
- •3.1. Регулирование скорости электроприводов
- •3.2. Регулирование тока и момента двигателей
- •3.3. Регулирование положения электроприводов
- •3.4. Режимы работы электроприводов
- •3.5. Общие принципы построения систем управления электроприводами
- •4. Режим работы и характеристики электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения (дпт нв)
- •4.1. Схема включения, режимы работы и статические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения (дпт нв)
- •4.2. Энергетические режимы работы дпт нв
- •5. Автоматическое управление дпт нв при пуске и торможении при питании его от сети
- •5.1. Автоматический пуск эд в функции эдс
- •5.2. Автоматический пуск эд в функции тока
- •5.3. Автоматический пуск эд в функции времени
- •5.4. Автоматический пуск и динамическое торможение эд
- •5.5. Электромеханические переходные процессы при учете индуктивности цепи якоря Lя
- •6. Регулирование угловой скорости дпт нв
- •6.1. Регулирование угловой скорости путем введения добавочных резисторов (сопротивлений) в цепь якоря
- •6.2. Регулирование угловой скорости уменьшением магнитного потока
- •6.3. Регулирование угловой скорости дпт нв путем изменения напряжения на якоре в системе г-д
- •6.4. Регулирование угловой скорости эд в системе «Управляемый тиристорный выпрямитель – дпт нв»
- •6.5. Переходные процессы при изменении магнитного потока дпт нв
- •6.6. Регулирование координат электропривода в системе источник тока – электродвигатель
- •7. Электроприводы постоянного тока с двигателями последовательного и смешанного возбуждения
- •7.1. Механические и электромеханические характеристики двигателей постоянного тока последовательного возбуждения
- •7.2. Тормозные режимы дпт пв
- •7.3. Электропривод с двигателем постоянного тока смешанного возбуждения дпт св
- •8. Электроприводы с асинхронным двигателем
- •8.1. Механические характеристики асинхронных двигателей
- •8.2. Электромеханические характеристики ад
- •8.3. Определение кпд ад и ад
- •8.4. Тормозные режимы ад
- •8.5. Типовые схемы управления электроприводов с асинхронными двигателями
- •К ак000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
- •8.6. Регулирование координат асинхронного двигателя с помощью резисторов
- •8.7. Регулирование скорости асинхронного двигателя изменением числа пар полюсов
- •8.8. Регулирование координат электропривода с асинхронным двигателем изменением напряжения
- •8.9. Регулирование координат электропривода в системе преобразователь частоты – двигатель
- •9. Синхронные двигатели
- •9.1. Механические и угловые характеристики синхронного двигателя (сд)
- •9.2. Схемы и способы пуска и торможения сд
- •9.3. Компенсация коэффициента мощности (cosφ)
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •4. Режим работы и характеристики электропривода с двигателем
4.2. Энергетические режимы работы дпт нв
Энергетический режим работы ЭД зависит от механических и электрических координат ЭД, определяющих его механическую и электромагнитную мощности.
Для двигательного режима характерно одинаковое направление скорости и момента и противоположное направление ЭДС и тока, а для генераторного, наоборот, направление ЭДС и тока совпадают, а скорости и момента – нет. Для режима холостого хода характерно равенство нулю тока и момента, а для режима короткого замыкания – равенство нулю ЭДС и скорости двигателя [2].
Следует отметить, что в электродвигателе при любых значениях и знаках ЭДС выполняет функции регулятора тока (момента) как в двигательном, так и в тормозных режимах работы машины.
Схемы и энергетические режимы ДПТ НВ приведены на рисунке 4.8.
Рис. 4.8. Схемы и энергетические режимы ДПТ НВ
На основании рисунка 4.8 можно утверждать:
а) в режиме холостого хода ЭД не получает энергии ни из электрической сети (за исключением электроэнергии на возбуждение), ни с вала;
б) в двигательном режиме ЭД получает электроэнергию и за вычетом потерь в двигателе преобразует ее в механическую, которая отдается с вала ДПТ;
в) в режиме рекуперативного торможения (генераторный режим работы ЭД параллельно с сетью) ЭД получает механическую энергию от рабочей машины и отдает ее (рекуперирует) в виде электроэнергии в сеть, но за вычетом потерь в двигателе;
г) режим короткого замыкания наступает при . В этом режиме электроэнергия поступает из сети в ЭД и рассеивается в виде тепла в резисторах (сопротивлениях) якорной цепи. Механическая энергия с вала ЭД не отдается, так как ;
д) в режиме торможения противовключением (режим генератора последовательно с сетью) электроэнергия поступает из сети и вырабатывается самим ЭД за счет поступающей на его вал механической энергии и рассеивается в виде тепла в резисторах якорной цепи;
е) в режиме динамического торможения (режим генератора независимо от сети) электроэнергия вырабатывается за счет механической энергии, поступающей с вала ЭД и рассеивается в резисторах якорной цепи.
5. Автоматическое управление дпт нв при пуске и торможении при питании его от сети
5.1. Автоматический пуск эд в функции эдс
Схема пуска ЭД приведена на рисунке 5.1.
Рис. 5.1. Схема автоматического пуска ЭД в функции ЭДС
В схеме: КМ – главный контактор; КМ1 и КМ2 – контакторы шунтирования секций пускового реостата (Rд1 и Rд2); Rу1 и Rу2 – настроечные резисторы управления.
Для включения ЭД необходимо нажать на кнопку SB1. Пуск осуществляется в три этапа. При скорости срабатывает контактор КМ1. Он своим контактом КМ1 шунтирует первую секцию пускового реостата Rд1. При скорости срабатывает контактор КМ2, который шунтирует вторую секцию пускового реостата Rд2, и ЭД выходит для работы на естественную механическую характеристику.
Напряжение на катушках контакторов [1]
; (5.1)
, (5.2)
–ток, при котором срабатывают контакторы КМ1 и КМ2 .
Достоинства схемы: простота.
Недостатки:
1) при Iс =Мс/кфн > I2 происходит «застревание» скорости на промежуточной механической характеристике;
2) при значительном уменьшении напряжения в сети также происходит «застревание» скорости;
3) нагрев катушек влияет на момент срабатывания контакторов КМ1 и КМ2.
Поэтому такую схему применяют для пуска ЭД небольшой мощности.