- •1. Динамические нагрузки при пуске двухмассовых систем. Пути их снижения
- •2. Динамические нагрузки при выборе зазоров. Пути их снижения
- •3. Постоянные и переменные потери в электродвигателях. Пути их снижения потерь энергии в переходных режимах.
- •4. Влияние параметров на вид механических и электромеханических характеристик двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
- •6. Система тп-д. Показатели регулирования.
- •7. Система шип-д. Показатели регулирования.
- •8. Система г–д. Показатели регулирования.
- •9. Последовательная коррекция контура регулирования скорости с внутренним контуром регулирования момента в системе уп-д
- •10. Регулирование положения. Параболический регулятор положения
- •11. Влияние u1; x1; r1; x2; f2 на вид механических характеристик ад
- •12. Электромеханические свойства ад
- •13. Система скалярного управления ад
- •14.Система трн–ад. Показатели регулирования
- •15. Система полярного управления ад Достоинства и недостатки
- •16.Система векторного управления ад. Достоинства и недостатки
- •17. Регулирование скорости ад в каскадных схемах. Электрический каскад
- •18.Взаимосвязанное частотное регулирование скорости ад
- •19.Метод эквивалентных величин при выборе двигателей
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. Приωгр(Sгр) 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=ωгр– режим динамического торможения, приω>ωгр– 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 МАДмал, 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:
,Rэкв– 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.
Д=12
Плавность высокая
Мдоппри 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.
КПД такой же как и при реостатном регулировании: – низкий.
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.