Лекция 17
.pdf
чими машинами. Его схема включения показана на рис. 17.10. В ней параллельно обмоткам ротора включены добавочные реостаты с сопротивлением RP. Так, при RP=0 оба двигателя будут работать как асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, а при RP=∞ они будут себя вести как уравнительные машины. При конечном значении RP электродвигатели совмещают функции рабочих и уравнительных машин.
Рис. 17.10. Электрический вал с рабочими машинами
На основании схемы замещения такой системы, приведенной на рис.
17.11, запишем уравнения электрического равновесия такой системы: |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
2s =( |
jx 2s + R 2 + R p ) |
|
21 + R p |
|
22 |
|
|
|
|||||||||||||||||||
E |
I |
I |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||
|
|
|
|
|
|
jθ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
E 2se |
=(jx 2s + R 2 + R p )I 22 + R p I 21 |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Выразив из этих уравнений токи, получим: |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2s(1−e jθ ) |
|
|
|
|
|
|
2s(1+e jθ ) |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
= |
E |
+ |
|
|
E |
||||||||||||||||||||
I |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
2( jx 2s + R 2 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
21 |
|
2( |
jx 2s + R 2 + 2R p ) |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2s(1+e jθ ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2s(1−e jθ ) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
E |
||||||||||||||
I 22 = |
|
|
|
|
|
− |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
2(jx 2s + R 2 + 2R p ) |
2( jx 2s + R 2 ) |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По аналогии, как это было сделано для уравнительных машин, можно получить уравнения электромагнитных моментов двигателей, которые имеют вид:
138
M 1 |
= M |
|
1−cosθ |
|
|
1+cosθ |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
||||
|
|
|
|
+ s к / s |
s / s |
' |
+ s |
' |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
s / s к |
|
к |
к |
/ s |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
s / s |
' |
|
|
|
|
|
s / s |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
+M |
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
к sinθ |
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
' |
+ s |
' |
|
|
s / s к |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
s / s к |
к / s |
|
|
+ s к / s |
|
, |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M 2 |
= M |
|
1−cosθ |
|
|
1+cosθ |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
к |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|||||
|
|
|
+ s к / s |
|
s / s |
' |
+ s |
' |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
s / s к |
|
|
к |
к |
|
/ s |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
s / s |
|
|
|
|
|
|
s / s |
' |
|
|
|
|
|
|
|
||||
+M |
|
|
|
|
к |
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
к sinθ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
+ s к / s |
|
s / s |
' |
+ s |
' |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
s / s к |
|
|
к |
к |
|
/ s |
|
|
|||||||||||||
где s к' = s к |
R 2 |
+ 2R p |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
R 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 17.11. Схема замещения роторной цепи рабочих машин
В полученных уравнениях можно выделить асинхронную составляющую момента:
M ас(1,2) |
= M |
|
1−cosθ |
|
+ |
1 |
+cosθ |
|
|
, |
|||
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
/ s |
s / s |
' |
+ s |
' |
|
|||||||
|
|
s / s к + s к |
|
к |
к |
/ s |
|
||||||
которая приводит механизм в движение, и синхронизирующую составляющую:
M синхр(1,2) = ±M к sinθ s / ssк' /+ssк' к' / s − s / ssк /+ssк к / s
возникающую при рассогласовании угловых положений роторов двигателей.
При отсутствии рассогласования будет присутствовать только асинхронный момент, определяемый выражением:
M |
ас(1,2) = |
2M к |
|
|
. |
||
s / s к' + s к' / s |
|||
Для обеспечения согласованного движения электроприводов, когда один из них имеет существенно большую мощность по отношению к остальным, можно использовать дистанционный электрический вал. Такие системы нашли применение в различного рода станках, например при на-
139
резке резьбы для получения неизменного шага нарезки главный двигатель вращает заготовку, а вспомогательный осуществляет ее подачу. Функциональная схема дистанционного вала приведена на рис. 17.12.
Рис. 17.12. Дистанционный электрический вал
К двигателю с большей мощностью PM механически подсоединена машина М1, которая осуществляет функцию генератора. При наличии углового рассогласования по роторным обмоткам машин М1 – МN начинает течь ток, в результате чего возникает момент приводящий в движение двигатели М2 – МN. По принципу действия работа дистанционного вала аналогична работе электрического вала с уравнительными машинами, только энергия в дистанционном вале всегда передается в одну сторону.
140
