Регулирование скорости синхронного двигателя.

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 6Следующая ⇒

После вхождения синхронного двигателя в синхронизм его скорость при изменениях момента нагрузки на валу до некоторого максимального значения М_mах остается постоянной и равной синхронной скорости

Так как изменение числа пар полюсов z_p у серийно выпускаемых двигателей не применяется, то частотное регулирование является практически единственным способом регулирования угловой скорости синхронных двигателей. Оно характеризуется в основном такими же показателями, что и частотное регулирование скорости асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Это регулирование плавное, двухзонное. Диапазон регулирования вверх от номинальной синхронной скорости ограничивается механической прочностью ротора, его балансировкой и качеством подшипников. Диапазон регулирования вниз от номинальной синхронной скорости может достигать значений D = 1: (50 - т-100) и более с учетом абсолютной жесткости механических характеристик двигателя и обеспечения синусоидальности напряжения питания. Стабильность скорости высокая. Допустимая нагрузка при постоянном возбуждении и независимой вентиляции соответствует номинальному моменту.

Использование полупроводниковых преобразователей частоты открывает большие возможности в отношении формирования требуемых статических и переходных процессов частотно-регулируемых синхронных электроприводов.

В отличие от асинхронного короткозамкнутого двигателя при частотном регулировании скорости синхронный двигатель обладает тремя каналами управления моментом: изменением тока возбуждения /в, изменением напряжения обмоток статора Uj и изменением частоты f j

напряжения обмоток статора.

Механические характеристики производственных механизмов и электроприводов преобразователь частоты - синхронный двигатель для законов регулирования класса Uj jfj = const приведены на рис. 5.56.

Рис. Механические характеристики производственных механизмов и электроприводов преобразователь частоты - синхронный двигатель

Рассмотренные законы управления при частотном регулировании скорости синхронного двигателя справедливы только в первом приближении, особенно для явнополюсного синхронного двигателя, так как неучет реактивного электромагнитного момента приводит к значительным (до 20 %) погрешностям механических свойств двигателя.

Синхронный двигатель обладает очень важным свойством - при подаче на статорные обмотки постоянного напряжения (f = 0) он создает тормозной момент при неподвижном роторе, обеспечивая механическую фиксацию ротора в заданном положении.

Переходный процесс в электроприводах с асинхронным двигателем

При исследовании переходных режимов в приводах с АД в первом приближении пренебрегаем электромагнитными процессами, так как они протекают значительно быстрее электромеханических процессов.

Рассмотрим переходный процесс в АД с ФР

Рис. Механические характеристики АД с ФР при пуске.

При линейной зависимости момента двигателя и момента сопротивления от скорости в пределах рассматриваемых интервалов, переходный процесс описывается системой уравнений:

где β, β_с – модули жесткости механической характеристики двигателя и механизма;

М₁, М_с0 – моменты двигателя и механизма при скорости, равной нулю.

Решая систему уравнений относительно угловой скорости, получим дифференциальное уравнение

/ поделим на (1)

(2)

где ω_с – точка пересечения характеристик двигателя и механизма, установившаяся скорость вращения.

- механическая постоянная времени электропривода, с.

Постоянная времени Т_м является важным параметром электропривода, характеризующим темп изменения момента и угловой скорости двигателя в переходных процессах. Т_м можно трактовать как время разгона двигателя из неподвижного состояния до установившегося значения скорости, если начальная величина динамического момента сохранялась бы в процессе разгона неизменной.

Общее решение уравнения (2) выражается так:

(3)

Так как скорость и момент двигателя в рассматриваемом случае связаны между собой линейно, то зависимость момента от времени аналогична:

(4)

Полученные выражения для момента и скорости при принятых допущениях имеют универсальный характер. Они остаются справедливыми для различных переходных процессов (пуск, торможение, сброс и наброс нагрузки) при условии линейно изменющихся от скорости моментов М и М_с. В каждом конкретном случае в выражения (3), (4) должны быть подставлены соответствующие значения ω_нач, ω_уст, М_нач, М_уст и Т_м.

Если в частном случае М_с=const (характеристика вертикальная прямая), то β_с=0, и тогда

, где Δω, ΔМ – приращения скорости и момента на прямолинейном участке механической характеристики АД.

Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 490; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!