12. Дпт с пв. Устр-во, схема, особ-сти, рег-ние, прим-ние.

ОВ ДПТ ПВ распол-ся на глав-х полюсах и вкл-ся пос-но с якорем. Сеч-е провода обмотки рассчитано на бол-е токи iя. При измен-и Iя (в рез-те возмущ-й, нагрузки или упр-я) изм-ся магн-й поток, что приводит к появл-ю вихр-х токов в полюсах и станине, кот-е создают свое МП, оказ-щее влияние на магн-е состояние машины. Вихревые токи возникают при возникн-и ∆Iя (динамика). Влияние вихр-х токов учит-т вводя эквив-й коротко-замкнутый контур с числом витков wвт. Матем-ски описать ЭД можно системой уравнений:

;

;

;

. Поток опр-ся результир-щим действием iя и вихр-х токов iвт по кривой намагничивания. Ф = L*I.

Твт – суммарная пост-я вр цепи возб-я, т.е. вихр-е токи ув-т инерционность. При линеаризации сист в окрест-стях точки статич-го р-ма получили выраж-е линеариз-й модели ДПТ ПВ: ∆M(p)*(1+pTэ) = βэ*[∆ (p)-∆w(p)], (2)

Где . - по кривой намагнич-я, – эквив-я жесткость (жест. статич-й линеариз-й х-ки).

Тэ – эквив-я ЭМ-ная пост-я вр.

Структурная схема в соотв-е с ур-м (2):

Ур-ния статики:

(3)

Т.к. , тогда .

Электромех-й м-нт:

Т.о. отличит-й спос-стью ДПТ ПВ то, что м-нт пропорционален квадрату тока.

Жесткость переменная и сильно зав-т от нагрузки (или от скорости), при w→бесконечности, β→0 (т.е. мягкие х-ки), w асимптотически приближ-ся к оси ординат, но перейти во 2 квад-ранту не может, т.к. ЭДС не может превысить, следовательно, режим рекуперативного движения у ДПТ ПВ не м.б. реализован.

Ценные особенности ДПТ ПВ: 1) с ↓w электромагнитный M↑. Напр. Подъено-транспортное уст-во, кот. работает по з-ну пост-й мощ-сти.

Искусств-е х-ки получают включ-м добавочного сопр-ния в цепь якоря и шунтированием обмотки якоря. В наст. Вр для регул-я скорости исп-ся ШИМ.

13. Ад. Устр-во, разновидности, пр-п действия, схема замещ-я, уравн-я мех-й х-ки.

С хема замещения: R1, Х1 — сопротивление статорной цепи; R’2, X’2— приведенное к статору сопротивление роторной цепи; R0, Х0 — сопротивление ветви намагничивания, I1X — ток Х.Х .

Из схемы получаем выр-е:

m1 - кол-во фаз (в данном случае 3). – скор. МП.

Из сх замещ-я найдем по з-ну Ома (ветвью R0, X0 м пренебречь, т.к. ток Х.Х

- (1) ур-ние мех-й х-ки. Где Задаваясь S, м. постр S(М), выражая w ч/з S м построить w(S).

Мех-я х-ка приведена на рисунке. 1) ХХ (w0,0), 2) номин-й (wном, Мном); 3) максим-й м-нт (wmax, Mmax) – опр-т критич-ю нагрузку, 4) миним-й м-нт, 5) К.З. (пусковой). Х-ка имеет экстремум Мк, Sк для опр-я этих пар-тров берем проивод-ю dM/dS=0. Тогда:

Подставив Sк в М=f(S), получим:

- (2) - критич-я нагрузка, кот м преодолеть АД, макс-й м-нт.

Если Мс>Мк происходит опрокидывание ЭД (мен-ся знак произв-й) и остановка. Км=Мmax/Мном – перегрузочная спос-сть.

14. Режимы работы ад. Полная мех-я х-ка. Ф-ла Клосса.

П олная мех-я х-ка АД. Квадранты: 1 – двигат-й режим, 2 – генерат-й, 4 – противовкл-е.

Уточненная ф-ла Клосса (предыдущий вопрос, когда при моделир-м дост-но иметь формализ-ю зав-сть, не содерж-щую конкр-х физ-х данных, то делим (1) на (2)):

a=R1/R’2, если они не известны, то условно м принять а=1,3. В приближ-х расчетах а = 0.

Упрощенная ф-ла Клосса:

- (3). Жесткость мех-й х-ки: т.к. , где – скорость МП, а w – скорость Рт.

В переходных режимах необходимо учесть влияние электромагнитной инерции:

где — постоянная времени инерции, второе — поправка. Дифференц-м (3):

- (4). При S<Sk, <0, если S>Sk, >0, - опрокидывание. От 0 до Sк – рабочий.

15. Искусственные мех-е х-ки АД в различных режимах.

А Д с фазным ротором позв-ет менять пар-ры ротора путем введения разл-х добавочных сопр-ний (чаще активных). При этом Ммах=Мкритич-й

, где 3 – число фаз. Мк=const (R не входит). А и изменяется пропор-но R2.

1 ) Рис 1 – введ-е добавоч-го сопр-ния. Мкр остается пост-ным, а Sкрит=R’2/Xk и пропорц-но изменяется R2. 1 – естеств-я х-ка, 2 –искусств-я х-ка. Преимущества: лучшие пуск-е св-ва. Реостат огранич-т пусковые токи и ув-т М пусковой. Жесткость х-ки (чувст-сть к нагрузке) с ув-нием Rдоб ум-ся. М. применять для регулир-я скорости, но сущ-но сниж-ся КПД. Привлекает простотой.

2) Введение в цепь Рт индуктив-го сопр-ния (Х2 добав-е) (рис 2) приводит к ↓S критического и ↓М критического, поэтому данный метод применяют редко. Пуск-й м-нт ум-ся, КПД ув-ся, cos φ ум-ся (за счет введ-я доп-й идукт-сти). Прим-ся редко.

3) введ-е емкостного сопр-ния будет приводить к ↓ Xk (индукт-е сопр-е КЗ АД) ( )→↑Мк (↑ нагрузочная спос-сть) из-за сложной реализации на практике не применяется.

4) введ-е Rдоб в цепь статора. , . За счет включ-я реостата ув-ся R1. По формулам м сделать вывод, что введение Rдоб ↓S критич-е и ↓М критич-й. (х-ки аналогичны при введ-и Х2д). Прим-ся для огранич-я пуск-х токов.

5) влияние питающего U и f. А) U-ние. Естеств-е U м.б. только ум-но в пределах раб-го участка мех-й х-ки.

тогда

При f1=const ум-ние U1 приводит к ум-нию Ф. Т.к. в номин-м р-ме магн-я цепь насыщена, то повыш-е U приводит к быстрому возраст-ю тока намагничив-я и даже при ХХ I > Iном, и ЭД м. нагреваться этим током выше допустимой t-ры. U ув-ть нецелесообразно, мал-е ∆U приводит к большому ∆I. U при f1=const рассм-ся как вспом-е упр-щее возд-е при упр-нием ЭД ч/з поток.

Б) изм-е f. Приводит к изм-и скорости МП.

– эл-я скорость, если число пар полюсов =1, то эл-я и мех-я скорость равны. Изм-е частоты приводит к обратно пропорц-му изменению магн-го потока при усл-и, что U1=const (380В). Т.к. в номин-м р-ме машина насыщена (естеств-я х-ка), то допускается изм-е частоты только в сторону ув-ния.

Для сниж-я w необх ум-ть f < fном. Но при этом треб-ся ум-ть U настолько, чтобы Ф оставалось примерно одинаковым. Наск-ко надо изм-ть U при изм-и f – з-ны рег-ния. Напр. u/f=const. Они зав-т от вида нагрузки.

16. АД с фазным ротором. Устройство, схема, достоинства, х-ки, пуск, регулир-е скорости.

В пазах 1 фазного ротора нах-ся трехфазная обмотка 2, соединенная звездой. Ее концы припаяны к изолир-м от вала кольцам 3, к кот примыкают подпружин-е щетки 4. Щетки и кольца образуют эл-е контакты, ч/з кот-е к обмотке ротора подключается 3хфазный реостат 5. Реостат 5 м.б. пусковым (для огранич-я пусковых токов ротора и статора и ув-ния пуск-го м-нта АД), регулировочным (для изменения частоты вращения ротора) или пуско-регулировочным. На 2й схеме приведена электрическая схема.