12. Электромеханические свойства ад

Целесообразно представить в системе X,Y:

выбирается – поля статора.

Уравнение электрического равновесия можно записать в комплексной форме, приняв Х за действительную, а Y– за мнимую часть.

наиболее удобной записью уравнения является их запись через потокосцепление.

, где– мнимая часть.

В установившемся режиме:

Уравнение равновесия:

, пусть– ток намагничивания.

– скольжение.

Для получения выражения для эл/маг. момента воспользуемся упрощённой схемой замещения с вынесенным контуром намагничивания на зажимы двигателя.

Тогда, мощность, передаваемая через зазор:

При S=0,

При идеальном холостом ходе, потребляемый АД , необходим для создания магнитного поля машины.

Краново – металлургические двигатели:

При изменении – двигательный режим.

– генераторный режим, выявляетсяmaxМ, который имеет место при критическом скольжении:

– (“+” – двигательный режим, “–” – генераторный режим).

– критический момент.

Уточнённая формула Клосса: , где

У мощных двигателей и для расчета их характеристик можно использовать упрощённую формулу Клосса:

, гдеω₀ – скорость идеального холостого хода.

;

Скорость идеального холостого хода зависит от и(число пар полюсов).;;;

;;

– двиг. режим.

– генер. режим.

При изменении подводимая к двигателю механическая энергия частично теряется в двигателе в виде теплоты, а в основном отдаётся в сеть. Но при увеличенииωи соответствующем увеличении частоты тока ротора происходит уменьшение. Приω_гр(S_гр) отдаваемая в сеть активная мощность равна 0, т.е. вся подводимая к двигателю механическая энергия теряется в виде теплоты в двигателе.

При изменении – режим рекуперативного торможения, приω=ω_гр– режим динамического торможения, приω>ω_гр– двигатель начинает потреблять энергию из сети, как при противовключении.

При пуске S=1, несмотря на большой пусковой ток , момент пусковой мал, из-за малостии некоторого снижения потока. По мере ростаωуменьшаетсяS, так как уменьшается индуктивное сопротивление роторной цепи и быстро растёт, несмотря на уменьшающийсямомент растёт, а при определённых значенияхидостигает своего критического значения. При дальнейшем увеличенииω, несмотря на высокое значение, быстрое уменьшениеведёт к уменьшения момента до 0, приS=0(холостой ход).

13. Система скалярного управления ад

При скалярном управлении, когда не регулируются фазы тока, проявляется электромагнитная инерция двигателя, обусловленная электромагнитной инерцией цепи контура намагничивания. В этом случае отсутствует стабилизация потока и потокосцепления в переходных режимах работ.(при увеличении сначала увеличивается, аотстаёт по фазе, так как()).

Ток в начале начинает нарастать в роторной цепи и отстаёт в цепи намагничивания.

14.Система трн–ад. Показатели регулирования

Регулирование скорости ведётся за счёт измененияU₁.

В разомкнутой СР, изменяя αможно регулироватьU₁.

При М_АДмал, что не способен преодолевать силы трения самого двигателя, т.о..

В разомкнутой системе не обеспечивается регулирование скорости. Разомкнутая система позволяет осуществлять плавный пуск, за счёт плавного изменения момента.

Для осуществления регулирования скорости применяется замкнутая система регулирования с обратной связью по скорости. Поскольку U₁не синусоидальная, то основной момент обеспечивает 1-ая гармоника напряжения, влияние остальными можно пренебречь. Т.к. АД имеет активно-индуктивную нагрузку, то выходное напряжение также зависит от угла нагрузки, величина, которого для упрощенной схемы имеет вид:

,R_экв– сопротивление статорной цепи, включая ТРН.

Зависимость первой гармоники напряжения от входного сигнала управления будет не линейна и зависит от угла нагрузки .

Видно, что 1-ая гармоника U₁изменяется в достаточно больших пределах лишь при малых скольжениях. При регулировании скорости рабочее скольжение:и в этой области скольжения изменение угла нагрузки невелико и лежит в пределах 40^°-60^°, таким образом характеристику можно линериазовать и считать, что.

В зоне малых отклонений от точки равновесия(работа потока двигателя будет мало изменяться от установившегося значения) можно найти выражение для момента:

– скорость идеального холостого хода в замкнутой системе регулирования.

– жёсткость механической характеристики в замкнутой системе регулирования.

1. Д=12

2. Плавность высокая

3. М_доппри регулировании скорости должен быть таким на регулировочной характеристике, чтобы потери в АД не превышали его потерь на номинальной характеристике(естественной).

При работе на нижней скорости диапазона регулирования потери:

По мере увеличения диапазона регулирования нагрузки должны снижаться.

4. КПД такой же как и при реостатном регулировании: – низкий.

5. Низкий , который пропорционален; чем меньше, тем хуже.

Примеры: приводы с вентиляторной нагрузкой (), или в приводах, где работа на пониженной скорости составляет незначительную часть времени цикла.

Для увеличения момента на работе на низких скоростях в роторную цепь АД вводят добавочное сопротивление, часть потерь будет выделяться на нём, вне объёма двигателя, что увеличит допустимый момент.