19.(7) Побудувати природну механічну характеристику для синхронного двигуна за паспортними даними, використовуючи формулу Клосса.

С инхронні двигуни (СД) працюють з постійною швидкістю обертання, тому їх використовують для приводу механізмів, які не потребують регулювання швидкості обертання (компресори, холодильні машини, насоси)

Ш

Рис.1 – Схема вмикання (а) і механічна характеристика (б) СД

видкість обертання синхронного двигуна при роботі у встановленому режимі із зростанням навантаження на валу до певного значення, яке не перевищує максимального моменту, залишається постійною і рівною синхронній швидкості

т ому характеристика має вигляд прямої лінії, паралельної осі абсцис.

С

Рис. 2 – Пускові характеристики СД

инхронні двигуни мають в роторі, крім обмотки постійного струму, спеціальну пускову короткозамкнену обмотку, за допомогою якої двигун пускається як асинхронний і тому в пусковому режимі він володіє асинхронною характеристикою, а при досягненні швидкості 0,95ω₀ на обмотку збудження подають постійний струм і двигун втягується в синхронізм.

Згідно рис.2 характеристика 1 відповідає пуску із зниженим пусковим моментом Мп₁ і значним вхідним моментом Мв₁ . При збільшенні активного опору пускової обмотки пусковий момент збільшується Мп₁ <Мп₂, а вхідний зменшується Мв₁> Мв₂

Д ля гальмування використовується один режим – динамічне гальмування, при даму обмотка статора відключається від мережі і замикається на опір.

Механічні характеристики відповідають режиму динамічного гальмування асинхронних двигунів. Інтенсивність гальмування залежить від величини опору в колі статора і величини магнітного потоку в колі ротора.

20. Як змінюється пусковий і максимальний моменти асинхронного двигуна при зміні напруги мережі живлення?

Електромагнітного момента для АД:

. (1)

Максимальний момент

. (2)

Знак „+” у рівнянні відноситься до двигуневого режиму (або гальмівного режиму проти­ввімкненням), а знак „-” – до генераторного режиму рекуперативного гальмування.

Якщо рівняння (1) поділити на рівняння (2) та провести відповідні перетворення, то буде

, (3) де .

При заданому ковзанні момент, який розвиває АД, пропорційний квадратові підведеної напруги, більше того решта параметрів, що входить до складу рівняння (1) для конкретного двигуна є величинами сталими, отже момент АД визначається тільки напругою живлення, хоча такий параметр, як вторинний опір, для конкретного двигуна легко змінювати, уводячи у коло ротора додатковий опір (якщо АД є двигун з фазним ротором).

З вищевикладеного випливає дуже важливий наслідок:

квадратична залежність момента АД від напруги живлення спричиняє значну чутливість АД до коливань напруги мережі (зменшення напруги, наприклад, вдвоє призводить до зниження момента, що розвиває двигун, у чотири рази).

21. Які способи пуску електропривода з АД найбільш розповсюджені?

22. Перерахуйте основні гальмівні режими електропривода з АД. За допомогою якого способу гальмування можна зупинити двигун без втручання оператора?

23. Способи регулювання швидкості електропривода з АС

24. Поясніть суть частотного регулювання швидкості електропривода з АД з проміжною ланкю постійного струму. Для чого потрібний блок синхронного регулювання керуючим випрямлячем і інвентором струму (напруги)?

Синхронні електродвигуни мають абсолютно жорстку механічну характеристику і тому єдиним способом регулювання швидкості обертання може бути зміна частоти підведеної напруги мережі . До переваг даного способу слід віднести великий діапазон регулювання 1:10 , 1 :12 , економічність регулювання , практично без втрат , і плавність . До недоліків способу регулювання відноситься велика вартість перетворювальної установки і громіздкість всього агрегату

Регульовану частоту живлення можна одержати від спеціальних генераторів , від синхронних двигунів , які працюють в режимі перетворювача частоти , при живленні їх із сторони ротора або від статичних напівпровідникових перетворювачів частоти , наприклад тиристорів . Синхронний двигун , який живиться від перетворювача частоти з проміжною ланкою постійного струму , керованого в функції кута повертання ротора , називається вентильним . Механічні характеристики вентильного двигуна аналогічні механічним характеристикам двигуна постійного струму , керованого зміною напруги в якорі . Діапазон регулювання швидкості обертання вентильного двигуна , розробленого для приводу бурового насосу досягає 20 . Для асинхронних двигунів даний спосіб забезпечує найкращі показники в порівнянні з усіма іншими методами регулювання , при цьому дозволяє використати для приводу робочої машини найбільш простий і дешевий асинхронний короткозамкнутий двигун . Даний спосіб регулювання одержав застосування на нафтових промислах в бурових устаткуваннях з дизель – електричним приводом і в електробурінні .

25 --------------