- •2012-01-01 Государственный экзамен по специальности «электроснабжение»
- •1.Показатели качества напряжения и способы их поддержания в заданных пределах.
- •2.Какими способами можно регулировать частоту вращения асинхронных короткозамкнутых двигателей. Нарисуйте механические характеристики для этих способов.
- •3. Газовая защита.
2.Какими способами можно регулировать частоту вращения асинхронных короткозамкнутых двигателей. Нарисуйте механические характеристики для этих способов.
Одним из недостатков АД является неэкономичное регулирование частоты вращения. Частота вращения АД nр = nс(1- s) = 60f / p (1- s) при постоянном моменте сопротивления зависит от скольжения и частоты вращения поля.
Изменение скольжения может быть достигнуто изменением потока.
Изменение потока машины осуществимо, например, путем изменения питающего напряжения, но возможно лишь в сторону его уменьшения. Скольжение АД при этом возрастает, но одновременно пропорционально квадрату напряжения уменьшается его перегрузочная способность, поэтому возможный диапазон регулирования частоты вращения АД невелик. По экономичности метод регулирования потоком примерно равноценен регулированию введением добавочного сопротивления в цепь ротора, так как с уменьшением потока возрастают токи статора и ротора и соответственно увеличиваются электрические потери при незначительном снижении потерь в стали.
Изменение частоты вращения поля nC достигается либо регулированием частоты тока питания, либо изменением числа полюсов обмотки статора. Регулирование изменением частоты тока питания в последние годы получает все большее распространение в связи с развитием и совершенствованием тиристорных преобразователей. Основным недостатком данного метода наряду с высокой стоимостью самого преобразователя, некоторым снижением надежности работы всей установки и увеличением ее габаритов является несинусоидальность тока на выходе преобразователя, отражающаяся на технических показателях АД.
Регулирование частоты вращения путем изменения числа полюсов статора широко распространено во многих приводных установках. Обмотки АД с переключением числа пар полюсов дают возможность ступенчатого (две, три или четыре ступени) регулирования частоты вращения. Многоскоростные АД применяются во многих промышленных приводах и выпускаются электромашиностроительными заводами как модификации основных серий машин общего назначения. Основным недостатком данного метода является невозможность плавного регулирования и меньшее, чем в обычных АД, использование активного объема машины: габаритные размеры многоскоростных АД всегда больше, чем односкоростных тех же мощности и частоты вращения.
2. Нагрузочная диаграмма исполнительного органа рабочей машины представляет собой график изменения приведенного к валу двигателя статического момента нагрузки во времени Mc(t). Эта диаграмма рассчитывается на основании технологических данных, характеризующих работу машин и механизмов, и параметров механической передачи. На рис. 9.1, а приведен пример нагрузочной диаграммы, которая показывает, что некоторый исполнительный орган создает при своей работе в течение времени t, момент нагрузки Мс1, а в течение времени t2 - момент нагрузки Мс2. Из тахограммы (см. рис. 9.1, б) видно, что его движение состоит из участков разгона, движения с установившейся скоростью, торможения и паузы. Полное время цикла tц = tp + tу + tт + t0 = t1 + /2. Порядок расчета мощности, предварительного выбора и проверки двигателя рассмотрим на примере этих диаграмм. Определение расчетной мощности двигателя. Ориентировочно расчетный момент двигателя: МРАСЧ ≥ кЗМСЭ
|
где Мсэ - эквивалентный момент нагрузки; кз - коэффициент запаса, учитывающий динамические режимы электродвигателя, когда он работает с повышенными токами и моментами.
Метод эквивалентного момента удобно использовать в том случае, когда известен график изменения момента двигателя во времени M(t). В дополнение к указанным условиям применения метода эквивалентного тока при использовании метода эквивалентного момента должно соблюдаться еще одно условие - постоянство магнитного потока двигателя на протяжении всего цикла работы.
√∑ni=1(M2i ti) / tц = МЭКВ ≤ МНОМ
где МЭКВ - эквивалентный по условиям нагрева среднеквадратичный момент двигателя за рабочий цикл.
Метод эквивалентной мощности используется, если известен график изменения мощности во времени, и при условии постоянства постоянных потерь, магнитного потока и скорости двигателя на всех участках рабочего цикла.
Допустим, что скорость двигателя на всех участках цикла равна номинальной.
√∑ni=1(Р2i ti) / tц = МЭКВ ωНОМ =РЭКВ ≤ РНОМ
где РЭКВ - эквивалентная по условиям нагрева мощность, определяемая как среднеквадратичная механическая мощность двигателя за рабочий цикл.
Если выполняется соотношение, то при соблюдении указанных ранее условий нагрев двигателя не превысит допустимого уровня.