Контрольные вопросы и задачи

1. Как осуществляется приведение момента нагрузки и момента инерции к валу двигателя?

2. Запишите и поясните основное уравнение движения привода.

3. Каковы условия статической устойчивости привода?

4. Как определить время пуска и торможения привода?

5. Поясните принцип работы трехфазного инвертора с управлением по углу  = 180.

6. Поясните принцип работы широтно-импульсного преобразователя.

7. Нарисуйте схему замещения АД и поясните смысл входящих в нее параметров.

8. Поясните, как зависит частота в роторе АД от скольжения.

9. Запишите и поясните векторные уравнения, связывающие напряжения и токи АД.

10. Запишите и поясните формулу приведенного роторного тока АД.

11. Нарисуйте и поясните энергетическую диаграмму асинхронного двигателя.

12. Запишите формулы для мощностей, входящих в энергетическую диаграмму АД.

13. Назовите и прокомментируйте графически условие максимума КПД АД.

14. Как связаны между собой электромагнитная мощность, электрические потери в цепи

ротора и скольжение?

15. Нарисуйте и поясните графики зависимости КПД, а также постоянных и переменных потерь в функции полезной мощности АД.

16. Запишите и поясните формулу электромагнитного момента АД.

17. Нарисуйте и поясните механическую характеристику в двигательном, генераторном и тормозном режимах работы АД.

18. Чем объясняется наличие экстремума (максимума) в точке критического момента и скольжения (скорости) АД?

19. Как изменится вид механической характеристики АД при изменении: а) напряжения,

б) активного сопротивления роторной цепи, в) частоты сети?

20. Каковы достоинства и недостатки способа регулирования координат АД введением добавочных сопротивлений в цепь ротора?

21. Каковы достоинства и недостатки способа регулирования координат АД введением добавочных сопротивлений в цепь статора?

22. Поясните способ регулирования скорости АД изменением число пар полюсов.

23. Поясните способ регулирования скорости АД в системе преобразователь напряжения - двигатель.

24. Поясните способ регулирования скорости АД в системе преобразователь частоты - двигатель

25. Почему при частотном управлении АД с изменением частоты, необходимо соответствующим образом изменять и напряжение?

26. Какие Вы знаете способы торможения АД? Нарисуйте соответствующие механические характеристики.

27. Почему при динамическом торможении рекомендуется вводить в цепь ротора добавочные сопротивления?

28. Какие составляющие содержит кривая момента от времени М(t) при прямом пуске АД?

29. Нарисуйте и поясните динамическую механическую характеристику АД. В чем ее основное отличие от статической механической характеристики?

30. Что такое естественная (искусственная)механическая характеристика ДПТ?

31. Как определить координаты точки установившегося режима?

32. Почему в момент пуска ДПТ возникает большой ток, и что делают для его уменьшения?

33. Нарисуйте характеристики, получаемые при реостатном способе регулирования скорости ДПТ?

34. Нарисуйте характеристики, получаемые при регулировании скорости ДПТ изменением магнитного потока?

35. Нарисуйте характеристики, получаемые при регулировании скорости ДПТ изменением напряжения?

36. Почему пуск ДПТ производят при номинальном магнитном потоке?

37. Как определить устойчивость привода?

38. Какие способы торможения ДПТ применяются на практике?

39. Как определить жесткость механической характеристики ДПТ?

40. Какие Вы знаете способы регулирования частоты вращения ДПТ?

41. Перечислите основные достоинства и недостатки различных способов регулирования скорости ДПТ.

42. Запишите уравнение электрического равновесия и соответствующую векторную диаграмму неявнополюсного синхронного двигателя.

43. Как изменится векторная диаграмм СД при: а) изменении тока возбуждения, б) при изменении момента нагрузки, в) при изменении напряжения?

44. Нарисуйте и поясните зависимость электромагнитного момента СД от угла нагрузки .

45. Поясните характер изменения U – образных характеристик СД.

46. Чем объясняется способность СД работать в качестве компенсатора реактивной мощности?

47. Поясните принцип действия и конструктивные особенности шаговых двигателей.

48. Поясните принцип действия и конструктивные особенности вентильных индукторных двигателей.

49. Какие факторы необходимо учитывать при выборе двигателя для регулируемого электропривода?

50. Как определяется эквивалентный момент при циклическом характере изменения нагрузки?

51. Как осуществляется проверка выбранного двигателя по перегрузочной способности?

52. Запишите и поясните уравнение теплового баланса электродвигателя.

53. Запишите дифференциальное уравнение (и его решение), описывающее нестационарные тепловые процессы электродвигателя.

54. Почему отличаются по величине (и какая больше) тепловые постоянные времени нагрева Т_н и охлаждения Т_о электродвигателя?

55. Дайте описание стандартных режимов работы двигателя (длительного, кратковременного и повторно – кратковременного).

56. Как проверить по нагреву двигатель, работающий в кратковременном режиме?

57. Как проверить по нагреву двигатель, работающий в повторно - кратковременном режиме?

ЛИТЕРАТУРА

1. Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод – М.: Энергоатомиздат; 1986.-416 с.:

2. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода – М.: Энергоиздат ; 1981.-576 с.: .

3. Булгаков А.А. Частотное управление асинхронными двигателями -М.: Энергоиздат, 1982.-

216 с., ил.

4. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0 - СПБ.: КОРОНА-принт, 2001.-320 с.

П Р И Л О Ж Е Н И Е

Таблица П1 Двигатели постоянного тока серии 2ПН

U_a = U_f =220 В Значения сопротивлений даны для 75°С.

n/n	Р, кВт		n,об/мин		h, %		Ra, Ом		Rf, Ом		La, мГ		Lf, Г
2ПН112 J = 0.018 кГм^2
1	0.6		800		0.605		13.8		287		58		42
2	0.8		750		0.640		9.80		290		52.5		42
3	0.85		950		0.640		9.56		287		44		40
4	1.25		1000		0.680		6.10		250		34		39
5	1,5		1500		0.70		4.10		223		19.5		38
6	2.2		1500		0.75		2.6		207		14		37
7	2.5		2200		0.76		1.81		192		9.3		36
8	3.4		2200		0.78		1.30		154		6.2		29
9	3.6		3000		0.79		0.9		159		4.8		30
10	5.3		3000		0.80		0.64		119		3.5		22
2ПН132 J = 0.048 кГм^2
11	1.6		750		0.685		4.60		165		38.6		33
12	1.9		750		0.73		3.41		170		28.3		34
13	2.5		1000		0.735		2.80		165		22.9		33
14	3.0		1000		0.755		2.20		170		18.1		34
15	4.0		1500		0.79		1.35		165		11		33
16	5.5		1500		0.81		0.92		125		7		22
17	7.0		2240		0.83		0.62		137		4.6		26
18	8.5		2240		0.84		0.47		110		3.5		24
19	10.5		3000		0.84		0.38		137		2.8		26
20	14		3150		0.86		0.25		94		1.8		23
2ПН160 J = 0.1 кГм^2
21		3		750		0.77		1.90		158		20.2		28
22		4		800		0.79		1.40		144		14.7		27
23		4.5		1000		0.795		1.15		133		10.5		26
24		6.3		1000		0.815		0.80		108		8.7		23
25		7.5		1500		0.84		0.53		101		5		21
26		11		1500		0.865		0.28		80		3.1		19
n/n		Р, кВт		n,об/мин		h, %		Ra, Ом		Rf, Ом		La, мГ		Lf, Г
27		13		2120		0.860		0.24		76		2.2		18
28		16		2360		0.875		0.15		61		1.4		16
29		18		3150		0.88		0.12		65		1		17
30		24		3150		0.89		0.1		61		0.8		16
2ПН180 J = 0.23 кГм^2
31		5.6		750		0.79		0.90		92		10.9		24
32		7.1		750		0.805		0.70		80		9		21
33		8		1060		0.83		0.55		92		6.1		24
34		10		1000		0.83		0.50		90		5.6		23
35		15		1500		0.856		0.25		68		2.7		20
36		18.5		1500		0.88		0.18		80		22		18
37		26		2240		0.89		0.10		60		1.2		12
2ПН200 J = 0.3 кГм^2
38		8.5		800		0.82		0.47		76		6.4		19
39		11		800		0.85		0.35		68		4.6		17
40		13		1120		0.86		0.29		76		3.6		19
41		16		1000		0.87		0.23		68		3.2		13
42		22		1500		0.88		0.14		65		1.6		12
43		30		1500		0.90		0.09		52		1.15		10
44		36		2200		0.90		0.075		57		0.9		11

Обозначения: Р- отдаваемая мощность, кВт; n скорость, об/мин; h - коэффициент полезного действия, %; R_a , R_f– активные сопротивления якорной цепи и цепи возбуждения при 75°С, Ом; L_a – индуктивность якорной цепи, мГ; L_f индуктивность цепи возбуждения, Г.;

Расшифровка обозначения типа двигателя - 2ПН-h: 2ПН – машина постоянного тока второй серии, защищенного исполнения с самовентиляцией (IP22); h – высота оси вращения, мм (90, 112, 132, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315). Возбуждение - независимое. Механические потери ΔР_мех = 15+(ω^.h/2000)², где ω - частота вращения, рад/с.

Таблица П2 Преобразователи частоты

n/n	Тип	Мощность двигателя кВт	Ном. ток А	n/n	Тип	Мощность двигателя кВт	Ном. ток А
1	ECO-37/3-1	0.37	1.35	11	ECO-1500/3-5	15	30
2	ECO-55/3-2	0,55	1.95	12	ECO-1850/3-5	18.5	37
3	ECO-75/3-2	0,75	2.5	13	ECO-2200/3-5	22	43.5
4	ECO-110/3-3	1,1	3.1	14	ECO-3000/3-6	30	58
5	ECO-220/3-3	2,2	5.8	15	ECO-3700/3-6	37	71
6	ECO-300/3-4	3	7.7	16	ECO-4500/3-6	45	84
7	ECO-400/3-4	4	10.2	17	ECO-5500/3-7	55	102
8	ECO-550/3-4	5,5	13.2	18	ECO-7500/3-7	75	138
9	ECO-750/3-4	7,5	17	19	ECO-9000/3-7	90	168
10	ECO-1100/3-4	11	23.5	20	ECO-11000/3-8	110	210

В обозначении преобразователя даны: тип (Есо), мощность (Вт/10), число фаз (3) и типоразмер.

Таблица П3 Асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 4А

n/n	Тип	Рн		cos	Мн	Мп	Ммх	sн	Iп	Iн	Jд
-	-	кВт	-	-	Нм	о.е.	о.е.	%	о.е.	А	кГм^2
1	4А63В4	0,37	0,68	0,69	2,6	2	2,2	9	4	1,2	0,0014
2	4А71А4	0,55	0,71	0,70	3,78	2	2,2	7,3	4,5	1,7	0,0013
3	4А71В4	0,75	0,72	0,73	5,16	2	2,2	7,5	4,5	2,1	0,0014
4	4А80А4	1,1	0,75	081	7,4	2	2,2	5,4	5	2,7	0,0032
5	4А80В4	1,5	0,77	0,83	10,1	2	2,3	5,3	5	3,5	0,0032
6	4А90L4	2,2	0,80	0,83	14,8	2	2,4	5,1	6	5	0,0033
7	4A100S4	3	0,82	0,83	20	1,9	2,4	4,4	6	6,7	0,0056
8	4A100L4	4	0,84	0,84	26,7	1,8	2,4	4,6	6	8,6	0,0087
9	4A112M4	5,5	0,85	0,85	36,3	1,8	2,2	3,6	6	11,5	0,017
10	4A132S4	7,5	0,87	0,86	49,2	1,6	2,6	2,9	6,5	15,2	0,028
11	4A132M4	11	0,88	0,87	72	1,6	2,6	2,8	6,5	21,7	0,04
12	4A160S4	15	0,88	0,88	98	1,4	2,3	2,3	7	29,3	0,1
13	4A160M4	18.5	0,89	0,88	120	1,4	2,3	2,2	7	35,8	0,13
14	4A180S4	22	0,87	0,90	143	1,4	2,3	2,0	6,5	42,5	0,19
15	4A180M4	30	0,91	0,89	195	1,4	2,2	1,9	6,5	56,1	0,23
16	4A200M4	37	0,91	0,90	240	1,4	2,4	1,7	7	68,4	037
17	4A200L4	45	0,92	0,90	291	1,4	2,4	1,6	7	82,3	0,45
18	4A225M4	55	0,93	0,90	355	1,3	2,4	1,4	7	100	0,64
19	4A250S4	75	0,93	0,90	483	1,2	2,3	1,2	7	136	1
20	4A250M4	90	0,93	0,91	580	1,2	2,3	1,3	7	161	1,2
21	4A280S4	110	0,93	0,90	717	1,2	2	1,5	7	200	2,3

Р_н – мощность,  - КПД, cos - коэффициент мощности, М_н, М_п и М_мх – моменты (номинальный, пусковой и максимальный), s_н – скольжение, I_п и I_н – токи (пусковой и номинальный), J_д - момент инерции.

Таблица П3. Продолжение

Параметры Т-образной схемы замещения АД в относительных единицах

n/n	Тип	Рн кВт	Xμ	R1	X1	Rk	Xk
		кВт	о.е.	о.е.	о.е.	о.е.	о.е.
1	4А63В4	0,37	1,4	0,17	0,086	0,30	0,23
2	4А71А4	0,55	1,6	0,13	0,086	0,24	0,23
3	4А71В4	0,75	1,5	0,11	0,084	0,23	0,22
4	4А80А4	1,1	1,7	0,12	0,078	0,20	0,14
5	4А80В4	1,5	1,9	0,12	0,078	0,19	0,15
6	4А90L4	2,2	2,1	0,098	0,076	0,16	0,14
7	4A100S4	3	2,2	0,078	0,079	0,14	0,14
8	4A100L4	4	2,4	0,067	0,079	0,13	0,15
9	4A112M4	5,5	2,8	0,054	0,078	0,11	0,14
10	4A132S4	7,5	3,0	0,048	0,085	0,088	0,15
11	4A132M4	11	3,2	0,043	0,085	0,082	0,15
12	4A160S4	15	4,0	0,047	0,086	0,085	0,15
13	4A160M4	18.5	4,0	0,042	0,085	0,079	0,14
14	4A180S4	22	4,0	0,041	0,08	0,076	0,15
15	4A180M4	30	3,9	0,064	0,068	0,064	0,13
16	4A200M4	37	4,4	0,039	0,086	0,074	0,16
17	4A200L4	45	4,6	0,034	0,082	0,059	0,16
18	4A225M4	55	4,2	0,027	0,086	0,058	0,15
19	4A250S4	75	4,4	0,025	0,089	0,052	0,15
20	4A250M4	90	5,0	0,024	0,093	0,054	0,15
21	4A280S4	110	4,9	0,023	0,122	0,071	0,21
n/n	Тип	Рн кВт	Xμ	R1	X1	Rk	Xk