10. Сравнение синхронной и асинхронной машин. Достоинства и недостатки

Достоинства:

• Основным достоинством синхронных двигателей является постоянство скорости при различных значениях нагрузки на валу в пределах допустимой (в пределах его перегрузочной способности)

• Обладает высокой перегрузочной способностью, кроме того перегрузочная способность может быть увеличена за счет увеличения тока возбуждения (например в случае резкого повышения нагрузки на валу).

• Синхронные двигатели менее чувствительны к колебаниям напряжения сети. В отличие от асинхронных двигателей, в которых момент прямо пропорционален квадрату напряжения, максимальный момент синхронных двигателей прямо пропорционален напряжению.

• Одним из основных достоинств синхронного двигателя является получение оптимального режима по реактивной энергии, который осуществляется путем автоматического регулирования тока возбуждения. Синхронный двигатель может работать не потребляя и не отдавая реактивной энергии в сеть, при значении cosγ=1. Если требуется выработка реактивной энергии, то двигатель может работать с перевозбуждением, отдавая энергию в сеть.

Недостатки:

• Большая по сравнению с асинхронными двигателями цена

• Сложность конструкции

• Сложность пуска синхронного двигателя в ход

11. Уравнение движения электропривода имеет вид:

M=M­c­±j(dw/dt)

M – вращающий момент двигателя

M­c – приведенный к валу двигателя момент сопротивления рабочего механизма

j- приведенный к валу двигателя момент инерции

w - угловая скорость двиигателя

j(dw/dt) – называют динамическим (или избыточным) моментом электропривода. Знак плюс перед ним означает, что происходит разгон, минус – замедление электродвигателя

Мощность двигателя P=M_*w=M_*n_*pi/30

Приведенный к валу двигателя момент сопротивления равен Mc=Мрм/(j_*η), где

Мрм-момент рабочего механизма

j=передаточное число

η- коэффицент передачи

Определение времени ускорения и замедления электропривода

Время t_1-2 – время ускорения и замедления электропривода от частоты вращения w1 до w2 определяется путем интегрирования уравнения движения электропривода

формула возможно неправильная?!

M=M­c­±j(dw/dt) >> в тет

В простейшем случае, когда момент М=const, Мс=const, и j=const, данное уравнение примет вид:

t_1-2=j(w2-w1)/(M-Mc)

В частном случае, когда двигатель пускают до частоты вращения, время пуска определяется формулой: t_1-2=j(wс)/(M-Mc)

12. Нагрев и охлаждение электродвигателя. При включении двигателя в сеть на валу происходит нагрев зависящий от тепловых потерь, времени нагрева t, теплоемкости С и теплоотдачи двигателя А. Эти величины связаны между собой уравнением теплового баланса электродвигателя

ΔPdt=C_*dτ+A_*τ_*dt

τ – превышение температуры двигателя над температурой окружающей среды, которую как правило принимают равной максимальной (+40).

Решение этого уравнения дает зависимость температуры двигателя от времени. Зависимость имеет экспоненциальный характер и описывается уравнением

Где T_n – постоянная времени нагрева, которая определяется отношением теплоемкости к теплоотдаче t_n=С/А

τ_нач – начальное превышение температуры (град. Цельсия)

τ

τ_уст – установившееся превышение температуры (град. Цельсия)

t