ЧАСТОТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ АСИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

Круговая диаграмма АД при питании от источника тока

В последнее время в связи с развитие регулируемого асинхронного электро­привода возникла необходимость изучения свойств АД при питании его от источ­ника тока. Это объясняется тем, что значительная часть используемых в приводе преобразователей частоты обладает свойствами источника тока, т. к. они форми­руют в фазах двигателя токи, не зависящие от режима работы машины и ее пара­метров.

В этом случае схема замещения АД имеет

вид, показанный на рис. 1.14. Построим век­торную диаграмму этой цепи, совместив, как обычно, вектор основного магнитного потока Фт с вещественной осью (рис. 1.15). Тогда ток намагничивания 1_т будет сонаправлен с пото­ком.

Напряжение U_ab в ветви ротора уравнове-

шивается суммой падений напряжений на r2/s и х2а и при изменении скольже­ния вектор тока ротора /2 описывает окружность диаметром Uab /х2а с центром,

расположенным в точке 1т л

эффициент рассеяния ротора.

Поскольку в исследуемой модели мы пренебрегаем потерями в магнитопро - воде, то все точки, отделяющие на круговой диаграмме дуги, соответствующие режимам работы АД, будут симметричными относительно вещественной оси. Точки холостого хода (s = 0) и бесконечно больших скольжений (s = ±00) распо­ложатся на вещественной оси, а точка короткого замыкания (s = 1,0) - на пересе­чении гипотенузы (или её продолжения) прямоугольного треугольника ABC, ка­тетами которого в некотором масштабе являются х2а (АВ) и г2 {ВС).

Так как в А ДУТ значение тока статора 1Х остаётся неизменным во всех режи­мах, то геометрическим местом точек конца вектора 1_х является полуокружность QlPlNlMlM2N2P2Q2 с центром в начале координат и радиусом равным |/j|.

С другой стороны, ток 1_х равен сумме тока намагничивания и тока ротора, поэтому конец этого вектора должен располагаться в точке круговой диаграммы тока /2, соответствующей режиму работы АД (скольжению s). Следовательно, он

будет располагаться в точке пересечения полуокружности, соответствующей его модулю, с окружностью круговой диаграммы тока /2.

Изменение режима работы АД будет приводить к изменению полного сопро­тивления участка а-Ъ схемы замещения, что при вызовет изменение

падения напряжения U_ab. Но с напряжением UаЪ линейно связаны ток намагни­чивания и диаметр окружности круговой диаграммы. Поэтому при изменении ре­жима работы АД круговая диаграмма будет изменять диаметр и положение цен-

тра, оставаясь

с

а = ± arcsin

vl+ 2k2a j касательных, образующих с вещественной осью угол Это непосредственно следует из рассмотрения прямо­

угольного треугольника, гипотенузой которого является центр круговой диаграм­

дённая из начала координат. Отсюда -

На рис. 1.15 показаны два произвольных режима работы АД и соответст­вующие этим режимам круговые диаграммы. Что­бы не усложнять рисунок, векторы токов изображены только для одного из ре­жимов. В первом случае вектор 1_х находится в точ­ке Nx, расположенной на дуге двигательного режи­ма АД. При увеличении скольжения ток ротора растёт, а намагничивания - уменьшается. Поэтому круговая диаграмма сме­щается вдоль касательных к началу координат, уменьшаясь в диаметре, и образует новую точку пе­ресечения - Мх. Точки N2 и М2 соответствуют таким же скольжениям в генера­торном режиме. Предельными положениями круговой диаграммы будут касания ею полуокружности тока снаружи (режим холостого хода) и внутри (режим бес­конечно большого скольжения).

Интенсивность трансформации круговой диаграммы тока /2 при изменении

нагрузки определяется углом а между касательными, внутри которых она распо­ложена, а этот угол, в свою очередь, полностью определяется коэффициентом рассеяния ротора к2п. В частности, он определяет величину дуги полуокружности

тока 1_х, в пределах которой может находиться ток статора при всех возможных режимах работы АД.

Если пренебречь потоком рассеяния ротора, то окружности векторных диа­грамм /2 выродятся в прямые ЛИНИИ РХР2 И 02 ’ проходящие через точки концов

векторов тока намагничивания (рис. 1.15), и ток /2 потеряет реактивную состав­ляющую.