Генераторное торможение

Машина переходит в режим генератора, если n > n₀, т.е. если ротор вращается быстрее магнитного поля. Этот режим может наступить при регулировании скорости вращения увеличением числа пар полюсов или уменьшением частоты источника питания,

В режиме генератора изменяется направление электромагнитного момента, т.е. он становится тормозным, под действием чего происходит быстрое снижение скорости вращения. Одновременно изменяется фаза тока в обмотке статора, что приводит к изменению направления передачи электрической энергии. В режиме генератора происходит возврат энергии в сеть.

38) Приведите достоинства и недостатки частотного способа регулирования скорости ад.

Частотный способ регулирования скорости: изменение частоты питающего напряжения

посредством преобразователей частоты, включаемых в цепь статора двигателя

(частотное регулирование).

Достоинства этого способа: плавное регулирование, возможность повышать и понижать частоту вращения, сохранение жесткости механических характеристик, экономичность. Основной недостаток – требуется преобразователь частоты, т.е. дополнительные капитальные вложения.

39) Поясните, как выбирается сопротивление реактора в цепи статора ад при пуске

Снижение напряжения U₁при пуске в ход асинхронного двигателя может быть достигнуто также с помощью реакторов или автотрансформатора. Порядок включения следующий. При разомкнутом рубильнике 2 включают рубильник 1. Ток из сети поступает в обмотку статора через реакторы Р, в которых происходит падение напряжения jI₁x_p(здесь x_p– индуктивное сопротивление реактора). В результате на выводы статорной обмотки двигателя подводится пониженное напряжение Ù’₁= Ù₁- jI₁x_p. После того как ротор двигателя разгонится и пусковой ток спадет, включают рубильник 2, и двигатель оказывается под полным напряжением сети U_1н.

Недостаток этого способа пуска состоит в том, что уменьшение напряжения в Ù₁/U_1нраз сопровождается уменьшением начального пускового момента М_пдвигателя в (Ù₁/U_1н)²раз. Необходимое сопротивление реактора определяется по формуле: x_p= [U_1н(1 - K_p)]/K_pI_п, где U_1н– номинальное (фазное) напряжение статорной обмотки; K_p= I’_п /I_п– отношение пускового тока статора при пуске к пусковому току двигателя при пуске непосредственным включением в сеть; обычно K_p= 0,65.

40) Приведите выражение и дайте пояснение составляющих потерь энергии при пуске ад.

Расчет потерь при пуске асинхронного двигателя выполним с допущениями: статическая нагрузка на валу двигателя отсутствует, потери в статоре (т.е. потери на возбуждение электромагнитного поля) не учитываются.

Мощность потерь в роторной цепи будет равна

,    (11.14)

где Р₁ – электромагнитная мощность, забираемая из сети;      Р₂ – полезная мощность на валу двигателя, вращающегося со скоростью ω;      М – электромагнитный момент, равный примерно вращающему моменту на валу двигателя.

При пуске вхолостую и поэтому

.

Потери при холостом пуске в интервале скоростей 0 - ω ≈ ω₀ будут равны:

.

Таким образом, потери в цепи ротора асинхронного двигателя при пуске вхолостую, также как и для двигателя постоянного тока, составляют величину, равную запасу кинетической энергии, т.е.

.    (11.15)

Для асинхронных двигателей с фазным ротором эти потери частично выделяются на сопротивлениях обмотки ротора, а частично в реостате роторной цепи, причем величина потерь не зависит ни от величины сопротивления ротора, ни от числа пусковых ступеней. Для асинхронных двигателей с к.з. ротором все пусковые потери выделяются в обмотке ротора (беличьей клетке). Эти потери труднее вывести за пределы ротора. Поэтому и нагрев асинхронного к.з. двигателя при пуске будет больше, чем соответствующего по мощности и скорости асинхронного двигателя с фазным ротором. Трудность отвода потерь из к.з. ротора снижает допустимое число включений в час таких двигателей.

При пуске с нагрузкой (M_C≠0) величина пусковых потерь в роторе возрастает на величину полезно выполненной работы, т.е. может быть определена по выражению (11.11).