ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Закон управления при постоянстве полного потокосцепления об­мотки ротора

При поддержании постоянства полного потоко­сцепления ротора независимо от изменения частоты и момента нагрузки обеспечивается точная компенсация падения напряже-
ния на полном сопротивлении обмотки статора и падения напря­жения в индуктивном сопротивлении рассеяния обмотки ротора. Если путем регулирования напряжения компенсировать резуль­тирующее падение напряжения на элементах Ru соїL{a и соїL2a по условию е2 = к(аи получим режим управления с постоянством потокосцепления обмоток ротора |/2 = const.

В режиме постоянства потокосцепления ротора механические характеристики АД описываются следующими уравнениями:

(3.48)

(3.49)

Р = со!* - со*;

Р

У22*

Рь

или в явном виде

м*

(3.50)

СО* = СО]* -

V2*

Закон управления при постоянстве полного потокосцепления об­мотки ротора

Л

м*

2

а

4

м.

1

1

1

1

-L

і

і

і

і

L

их.

Рис. 3.19. Механические характе­ристики (а) и характеристики напряжения статора (б) АД в ре­жиме |/2. = V 2 ном*

Закон управления при постоянстве полного потокосцепления об­мотки ротора

Как следует из уравнения (3.50), в режиме j/2 = const механи-
ческие характеристики асинхронного двигателя аналогичны по виду
механическим характеристикам компенсированного двигателя по-
стоянного тока независимого воз-

буждения.

Для сравнения приведем уравне-
ние механической характеристики
компенсированного двигателя по-
стоянного тока независимого воз-
буждения в относительных единицах:

где со0* — относительная скорость идеального холостого хода, со0* = = С00/COqhomj Яя2* — относительное суммарное сопротивление якорной цепи, ЛяХ* = Дях/Дя. ном; Ф. — отно­сительный магнитный поток, Ф* = — Ф/Фном*

Обычно в частотно-регулируе - мых электроприводах реализуется режим постоянства потокосцепле­ния ротора |/2 = |/2н0м - Механические характеристики двигателя и харак­теристики напряжения статора АД типа 4А132М6 в режиме ц/2* = 1/2ном* показаны на рис. 3.19. Механические

со* = со0* -

я2>

характеристики (см. рис. 3.19, а) соответствуют фиксированным частотам. Перегрузочная способность асинхронного двигателя в режиме i|/2* = У2ном* теоретически неограниченна и достигается путем непрерывной компенсации напряжения на полном сопро­тивлении обмотки статора и индуктивном сопротивлении рассе­яния обмотки ротора путем регулирования напряжения статора. Зависимости напряжения обмотки статора от частоты и момента (см. рис. 3.19, б) в этом режиме показывают необходимость регу­лирования напряжения статора при изменении как частоты, так и момента нагрузки. Причем для обеспечения высокой перегру­зочной способности двигателя здесь требуется более высокое на­пряжение ПО Сравнению С режимом |/0* = Уоном*-

Закон управления при постоянстве полного потокосцепления об­мотки ротора

Закон управления при постоянстве полного потокосцепления об­мотки ротора

Рис. 3.21. Зависимости токов ста­тора (а) и ротора (б) АД от мо­мента М, В реЖИМе 1|/2. = У 2 „ом*

На рис. 3.20 показаны зависимости тока намагничивания и глав­ного потокосцепления АД В режиме |/2* = У2ном*. Особенностью режима |/2« = j/2hom* по сравнению с ранее рассмотренными режи­мами управления является непрерывное увеличение результиру­ющего тока намагничивания и главного потокосцепления двига­теля при увеличении момента нагрузки. Это свойство принципи­ально отличает данный режим от других режимов при частотном регулировании скорости асинхронного двигателя. За счет него со­храняется линейность механических характеристик.

Закон управления при постоянстве полного потокосцепления об­мотки ротора

а

Закон управления при постоянстве полного потокосцепления об­мотки ротора

Рис. 3.20. Зависимости тока на­магничивания (а) и главного по­токосцепления (б) АД от момен­та М. в режиме у 2. = у 2 ном*

Главное потокосцепление двигателя и результирующий ток намагничивания в режиме постоянства потокосцепления ротора определяется следующими выражениями:

Закон управления при постоянстве полного потокосцепления об­мотки ротора

Vo* =

Выражения для токов статора и ротора приводятся к виду:

Закон управления при постоянстве полного потокосцепления об­мотки ротора

4.= 1 + Хь'Х2„)-£мА

Ток статора в режиме идеального холостого хода определяется по формуле

1 V2*

V^Ihom ^ИО

Закон управления при постоянстве полного потокосцепления об­мотки ротора

Закон управления при постоянстве полного потокосцепления об­мотки ротора

'ном

Ток статора и электромагнитный момент короткого замыкания:

На рис. 3.21 показаны зависимости токов статора и ротора АД от момента Л/* в режиме |/2* = V2hom - Токи статора и ротора не зависят от частоты и определяются нагрузкой двигателя. Заметим, что ток статора при моментах М* > 1 изменяется практически линейно, а ток ротора — строго линейно во всем диапазоне изме­нения момента нагрузки. При этом токи статора и ротора при перегрузке в рассматриваемом режиме несколько меньше по срав­нению с режимами постоянства потокосцепления статора и глав­ного потокосцепления.

Энергетические характеристики суммарных потерь и КПД АД и системы ПЧ—АД в режиме |/2* = V2hom* приведены на рис. 3.22 и 3.23. При рабочих нагрузках энергетические характеристики двига-

Закон управления при постоянстве полного потокосцепления об­мотки ротора

Закон управления при постоянстве полного потокосцепления об­мотки ротора

Закон управления при постоянстве полного потокосцепления об­мотки ротора

Закон управления при постоянстве полного потокосцепления об­мотки ротора

Рис. 3.22. Энергетические характе - Рис. 3.23. Энергетические характе­ристики суммарных потерь (а) и ристики суммарных потерь (а) и

КПД (б) АД в режиме |/2. = v|/2h0m* КПД (б) системы ПЧ—АД в режи­

ме |/2. = V2„om.

теля И В целом системы ПЧ —АД В режиме |/2* = У2ном* практиче­ски не отличаются от энергетических характеристик в режиме |/0 = Уоном - Однако при перегрузках энергетические показатели элект­ропривода в режиме |/2 = У2ном несколько выше, что обусловлено снижением электрических потерь в двигателе и преобразователе частоты. Это обстоятельство следует учитывать при обосновании закона частотного управления.

При учете насыщения магнитной цепи АД в режиме постоян­ства потокосцепления ротора магнитное состояние двигателя оп­ределяется без использования итерационной процедуры. Расчет магнитного состояния АД производится в следующей последова­тельности. Для каждой точки (Л/*, со*) механической характери­стики оз» = со»(М«), соответствующей фиксированной частоте coj, и описываемой уравнениями (3.42) и (3.43), определяется маг­нитное состояние двигателя по следующим формулам:

V2

Vo* =

V8

<2 Щ*

*0* = /о* (Vo*); Xq ~ ^43ном ~--

1о*

2 і у2 Рном М}

2*+Л2а—

Оном

Зная сопротивление XQ и рассчитав для него коэффициенты Ь, с, d и е, переходят к расчету рабочих характеристик АД. При этом можно пользоваться исходными выражениями характеристик АД, например выражениями (3.6)...(3.8), (3.11) и др.

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Дуговые электрические печи

Как было показано в подразд. 4.2.7, применение частотно-регу­лируемых электроприводов перемещения электродов в сочетании с системой управления, выполненной на современной элемент­ной базе, может дать значительную экономию энергии на дуговых сталеплавильных печах. …

Подъемно-транспортные механизмы

В последнее время наметилась тенденция к использованию в подъемно-транспортных механизмах частотно-регулируемых асин­хронных электроприводов. Рассмотрим основные преимущества перехода к частотному регулированию на примере электроприво­дов козлового контейнерного крана типа ККК20-25-8.5-5 грузо­подъемностью 20 …

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЧАСТОТНО­РЕГУЛИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ В УСТРОЙСТВАХ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТАХ

5.3.1. Поршневые насосы и компрессоры Объектом модернизации является компрессорная станция сжато­го воздуха, предназначенная для подачи сжатого очищенного воздуха давлением 7...8 атм на разные объекты. Компрессорная станция состоит из шести компрессоров …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.