3.8. Контрольные вопросы

3.8.1. Чем объяснить нелинейность электромеханических и механическиххарактеристик асинхронного двигателя?

3.8.2. При каких условиях электромеханическая и механическаяхарактеристики асинхронного двигателя считаются естественными?

3.8.3. Почему способы регулирования скорости асинхронного двигателя изменением частоты питающего напряжения считаются наиболее эффективными?

3.8.4. Какой закон регулирования класса является наиболее целесообразным для постоянной нагрузки на валу двигателя?

3.8.5. Какой закон регулирования класса является наиболее целесообразным для вентиляторной нагрузки на валу двигателя?

3.8.6. Какой закон регулирования класса является наиболее целесообразным для нелинейно спадающей нагрузки на валу двигателя?

3.8.7. С какой целью в электроприводах переменного тока устанавливают прямые координатные преобразователи?

3.9. Список литературы

1. Справочник по электрическим машинам: В 2 т./ Под общей ред. И.П. Копылова.– М.: Энергоатомиздат, 1988.– 456 с.: ил.

2. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей. – М.: ГЭИ, 1969.

3. Регулируемые асинхронные двигатели в сельскохозяйственном производстве. Под ред. Д.Н.Быстрицкого.– М.: Энергия. 1975.

4. Чернышев А.Ю., Чернышев И.А. Механические и электромеханические характеристики автоматизированных электроприводов. Ч1. Учебное пособие/ Том. политехн. Ун-т. Изд-во ТПУ, 2004. – 123 с.

Лабораторная работа №3

4. Исследование систем «преобразователь частоты – асинхронный двигатель» с компенсацией момента

Цель работы: получить практические навыки настройки преобразователя частоты «Danfoss FC – 302», исследовать работу электропривода, выполненного по системе «преобразователь частоты – асинхронный двигатель» с компенсацией момента.

4.1. Общие положения

Теоретически и практически доказано, что в классе законов невозможно одновременно обеспечить удовлетворительные механические и энергетические характеристики в широком диапазоне скоростей и изменения нагрузки. Основная причина этого – возрастание влияния активного сопротивления обмотки статора при снижении частоты питающего напряжения. В асинхронных частотно регулируемых электроприводах со скалярным управлением, кроме законов регулирования класса , получили применение и другие законы регулирования. Схема замещения асинхронной машины, пригодная для анализа как установившихся, так и переходных режимов работы при любой частоте питающего напряжения обмоток статора приведена на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Схема замещения асинхронной машины в

установившемся режиме при частотном управлении

В соответствии со схемой замещения (рис. 4.1) можно записать следующие уравнения:

(4.1)

(4.2)

. (4.3)

Таким образом, компенсируя падения напряжения на сопротивлениях ,,и, можно получить частотные законы регулирования скорости классов,,.

В соответствии с уравнениями математической модели асинхронного двигателя в неподвижной системе координат, условие поддержания постоянного соотношения между ЭДС и частотой напряжения статорав статике является и условием стабилизации потокосцепления статора. Регулирование класса– это регулирование с постоянным потокосцеплением в воздушном зазоре, а регулирование класса– регулирование с постоянным потокосцеплением ротора.

Если при изменении нагрузки на валу двигателя поддерживать постоянными соответствующие значения ЭДС или , то механические характеристики асинхронного двигателя получат вид, показанный на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Механические характеристики асинхронного двигателя при различных законах регулирования:

1 – ; 2 – ; 3 – ; 4 –

Анализ механических характеристик, приведенных на рис. 4.2, показывает, что для стабилизации скорости при изменении нагрузки на валу двигателя предпочтение следует отдавать методу регулирования с . Однако такое регулирование предполагает повышение напряженияпо сравнению с номинальным при всех значениях нагрузки, что в большинстве случаев приводит к насыщению магнитной цепи асинхронного двигателя и его перегреву. Поэтому на практике наибольшее распространение получили такие способы частотного регулирования скорости, как: ; ; . При регулировании скорости в классе законов необходимо повышать фазное напряжение только на величину падения напряжения на активном сопротивлении обмотки статора, а способ регулирования скорости асинхронного двигателя получил называние – частотное регулирование с компенсацией момента (– компенсацией).

Реализация управления, компенсирующего падения напряжения на активном сопротивлении статора возможна как по отклонению, так и по возмущению, со скалярной или векторной компенсацией.