1 4. Регулирование скорости в системе тиристорный преобразователь – двигатель (схема включения, расчетная схема замещения, уравнения, характеристики).

Для питания двигателей постоянного тока независимого возбуждения используются регулируемые источники питания, такие как полупроводниковые выпрямители с регулированием выпрямительного напряжения методом широтно-импульсного реверсирования (ШИР – Д). Основу схем тиристорных преобразователей составляют полууправляемые силовые полупроводниковые приборы – тиристоры. Включение тиристоров контролируется СИФУ, подавая импульсы с различной периодичностью, регулируется выпрямленное напряжение.

Максимальное напряжение, выдаваемое ТП определяется по формуле:

, - коэффициент схемы, -линейное напряжение

Если отпирающие импульсы на тиристоры будут подавать с запаздыванием относительно момента естественного открывания на угол , то выпрямленное напряжение будет уменьшаться.

Соотношение между выпрямленным напряжением преобразователя и углом определяется:

Среднее напряжение преобразователя в режиме непрерывного тока

Механическая характеристика описывается следующей формулой

15. Частотное регулирование скорости асинхронного двигателя.

Частотное регулирование скорости асинхронного двигателя путем изменения частоты напряжения питания возможно благо­даря тому, что скорость электромагнитного поля статора пропор­циональна частоте напряжения питания:

поскольку с изменением частоты (напряжения питания изменяется и поток двигателя Ф₁

в большинстве случаев одновременно с изменением частоты Напряжения питания необходимо регулировать и его амплитуду

Д ля реализации способа частотного регулирования АД КЗ включают в сеть с параметрами постоянства питающего преобразователь напряжения и частоты. В качестве преобразователей частоты в настоящее время ис­пользуют в основном полупроводниковые преобразователи ча­стоты.

При частотном регулировании относительное скольжение зависит как от абсолютного скольжения, так и от относительной частоты напряжения питания:

Д ля анализа электромеханических характеристик двигателя при частотном регулировании рассмотрим Т-образную схему замеще­ния двигателя

Где -регулируемое напряжение и частота статора, -ток намагничения, - приведенное ток и сопротивление ротора, - индуктивное сопротивление контура намагничения

По приведенной схеме замещения определяем двигателя:

; ;

, где знак + соответствует двигательному режиму, - рекуперативному торможению

Механические характеристики соответствующие частотному регулированию при следующих условиях:

В действительности при малых частотах падение напряжения на сопротивлении существенно снижает напряжение на напряжение, прикладываемое к контуру намагничению.

Падение напряжения на индуктивном сопротивлении уменьшается с уменьшением частоты и поэтому не оказывает такого влияния на напряжение, как падение напряжения на активном сопротивлении, которое не зависит от частоты

В случае, когда ток намагничения падает с ростом частоты, соответственно падает поток двигателя, а следовательно максимальный момент снижается примерно обратно пропорционально квадрату частоты. Однако поскольку ток ротора можно путем увеличения скольжения длительно поддерживать равным номинальному, длительно допустимый номинальный момент уменьшается обратно пропорционально частоте в первой степени. Поскольку с увеличением частоты скорость двигателя уменьшается, то длительно допустимая мощность на валу двигателя остается примерно постоянной. Поэтому регулирование повышением частоты более номинальной при сохранении постоянной мощности. Механические характеристики при этом следующие: