Тема лекции Регулирование скорости электроприводов переменного тока

Тема лекции: Регулирование скорости электроприводов переменного тока

Регулированием скорости называется дополнительное воздействие на эл. механические параметры эл. привода, которое вызывает изменение скорости

Показатели регулирования скорости

Плавность регулирования

Стабильность Определяется жесткостью механической регулировочной характеристики Направление регулирования скорости Это увеличение и уменьшение ее по отношению к номинальной. Зависит от способа регулирования

Экономичность Допустимая нагрузка

Двигатель переменного тока Преимущества Недостатки Простота и меньшая стоимость Небольшая плавность Габариты и масса Невысокие энергетические показатели Не требуют спец. преобразователей Более эффективное регулирование при помощи сложных преобразовательных устройств

Способы регулирования скорости АД Реостатное регулирование (изменением R в цепи ротора) Переключение числа пар полюсов в обмотке статора Изменение питающего напряжения Изменение частоты этого напряжения

Реостатное регулирование осуществляется включением в каждую фазу ротора внешнего сопротивления

Для АД общего применения активное сопротивление обмотки статора R 1 намного меньше суммы индуктивных сопротивлений Поэтому сопротивлением R 1 пренебрегаем, тогда получаем:

Из этих уравнений следует, что значение максимального момента не зависит от активного сопротивления ротора R 2‘, а критическое скольжение пропорционально сопротивлению ротора. Т. о. если у АД постепенно увеличивать сопротивление, то значение максимального момента будет оставаться неизменным, а критическое скольжение будет увеличиваться. Это дает возможность уменьшать угловую скорость двигателя

Регулировочные характеристики АД

Регулирование скорости числом пар полюсов С изменением числа пар полюсов изменяется угловая скорость поля, а следовательно и скорость ротора При переключении обмоток статора звезда – двойная звезда

До переключения было число пар полюсов 2 р (р=2) Разделим уравнения и получим:

При переключении обмоток статора треугольник – двойная звезда

При переключении обмоток напряжение уменьшается в

Для приводов подъемных устройств применяют двигатели с соединением обмоток в звезду, А для станков с соединением обмоток в треугольник, т. е. звезда – двойная звезда при Мст = const звезда – треугольник при Р = const

Регулирование скорости изменением питающего напряжения на статоре

С изменением напряжения на статоре изменяется: - критический момент Мкр, - критическое скольжение Sкр - критическая угловая скорость w 1, которая зависит только от частоты питающего напряжения f и числа пар полюсов р

Т. к. U нельзя увеличивать больше номинального, то его уменьшают. При этом уменьшается Мкр, а критическое скольжение Sкр не изменяется, а скорость двигателя уменьшается Регулирование угловой скорости при этом способе происходит за счет уменьшения жесткости механических характеристик и осуществляется вниз от основной.

С уменьшением напряжения резко снижается критический момент Мкр и тем самым его перегрузочная способность Например, , пусть Если напряжение снизилось на 30% Для увеличения диапазона в цепь ротора включают резисторы, которые позволяют снизить критическую скорость и сделать характеристики более мягкими

Регулирование скорости изменением частоты питающего напряжения При увеличении частоты тока в статоре пропорционально увеличится угловая скорость поля и соответственно скорость ротора Но от частоты зависит магнитный поток статора

1. С увеличением частоты магнитный поток Ф уменьшается, и это приводит к уменьшению допустимого момента 2. При уменьшении частоты магнитный поток Ф возрастает, это приводит к: - насыщению стали машины - превышению t двигателя - снижению энергетич. показателей ( ) Для лучшего использования АД и поддержания Ф=const необходимо изменять подводимое к двигателю напряжение

При увеличится w 0 и индуктивное сопротивление, а магнитный поток уменьшится При

Законы частотного регулирования

Преобразователь частоты