Вопрос 11. Потери мощности и энергии в переходных процессах электропривода.

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 22Следующая ⇒

Переходным режимом ЭП является режим его работы при переходе из одного установившегося состояния в другое, т.е. при пуске, остановке, торможении и реверсировании. Как известно, в установившемся режиме скорость вращения ЭП, момент и сила тока неизменны по величине, но в переходных режимах все они изменяются. В периоды пуска и торможения для часто включаемых приводов величина расхода энергии имеет существенное значение. Вычислено, что потери энергии в якорной цепи двигателя параллельного возбуждения при пуске вхолостую равны запасу кинетической энергии, который приобретут движущиеся массы привода при установившейся скорости. При торможении противовключением потери энергии в якорной цепи равны трехкратной величине запаса кинетической энергии, причем только треть этой энергии берется с вала двигателя, а остальная часть доставляется из сети. Потери энергии в якорной цепи при реверсировании равны четырехкратному запасу кинетической энергии этой цепи. Потери энергии при переходных режимах для других двигателей так же весьма значительны. Отсюда следует, что при расчете переходных процессов следует выбирать такие параметры приводов, которые уменьшают расход энергии при пуске, торможении и реверсировании.

Вопрос 12. Электрический вал. Основные схемы.

В ряде случаев при необходимости использования взаимосвязанного ЭП непосредственное механическое соединение отдельных двигателей оказывается затруднительным, так как это потребует увеличения длины и диаметра соединительных валов, числа опорных подшипников и др. Иногда механическое соединение валов двигателей вообще оказывается невозможным из-за их значительного удаления друг от друга. В этих случаях вместо громоздкой механической передачи используется так называемая система электрического вала, в которой согласованное движение двигателей обеспечивается соответствующей электрической схемой их соединения. Помимо упрощения кинематической схемы рабочей машины применение электрического вала позволяет облегчить автоматизацию технологических процессов, повысить точность работы, устранить возможное явление механического резонанса. Электрический вал находит применение для привода разводных мостов, затворов шлюзовых камер, мощных мостовых кранов, транспортеров и др. Современные системы электрического вала делятся на две основные группы: с вспомогательными уравнительными машинами и основными рабочими машинами. Вспомогательные синхронные или асинхронные машины служат для выравнивания нагрузки на валах основных двигателей. В другой группе уравнительные машины отсутствуют и их функции выполняют основные машины.

Схема электрического вала с синхронными уравнительными машинами приведена на рис. 1. На валах 1 и 6 главных асинхронных двигателей 2 и 5 установлены идентичные уравнительные синхронные машины 3 к 4, статорные обмотки которых включены таким образом, чтобы наводимые в них ЭДС и I были направлены навстречу друг другу. К валам 1 и 6 двигателей приложена соответственно механическая нагрузка М_с1 и М.

Работа электрического вала происходит следующим образом. Если нагрузка валов обоих машин одинакова, то они вращаются синхронно с одинаковой скоростью. Вследствие встречного направления ЭДС вспомогательных машин равных по значению, ток I₂ в цепи их роторов будет отсутствовать, и машины 3 и 4 моменты развивать не будут. Предположим теперь, что по каким-то причинам увеличился момент нагрузки на валу 6. Вследствие этого ротор АД 4 начнет отставать от ротора АД 3 и вектор ЭДС этой машины повернется в пространстве на угол 0 относительно своего прежнего положения. Обеспечение вращения вспомогательных машин против поля реализуется на практике чаще, так как это не связано с использованием разнотипных машин и дает больший уравнительный эффект. Вместе с тем следует отметить, что в этом случае в цепях роторов вспомогательных машин повышаются потери мощности из-за увеличенной частоты тока ротора.

Схема электрического вала без вспомогательных машин приведена на рис.2. Система электрического вала может быть выполнена также только из основных двигателей, которые в этом случае выполняют функции как рабочих, так и уравнительных машин. Для этого статорные обмотки двигателей 1 и 2 подключаются параллельно к питающей сети, а роторные соединяются встречно. Параллельно обмоткам ротора во все три фазы включаются регулируемые резисторы 3 с сопротивлением. При R2д= 0 электрический вал работает как обычные, независимо работающие друг от друга асинхронные двигатели с короткозамкнутыми роторами. При R2д не=0 и вращении АД с одинаковой скоростью угол сдвига между векторами ЭДС машин 8 = 0 и они развивают одинаковые моменты, работая на реостатных характеристиках. При увеличении нагрузки одного из двигателей угол 0 становится не равным нулю, поэтому появляются уравнительные ток и момент. Уравнительный момент будет разгружать машину с большей нагрузкой и догружать менее нагруженную, при этом скорости двигателей выровняются, а положение их роторов будет характеризоваться некоторым углом рассогласования 60. Максимально допустимый угол рассогласования для рассматриваемой схемы, как и для системы с уравнительными машинами, составляет пи2. Основным достоинством электрического вала с основными рабочими машинами является отсутствие вспомогательных машин.

Вопрос 13. Скоростная и механическая характеристика двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

Скоростная характеристика двигателей с независимым возбуждением – это зависимость n = f ( Iя ) при U = const и Iв = const.

Скорость вращения двигателя определяется формулой:

n = (U – IяRя) / c∙Φ, где

c – коэффициент, зависящий от устройства машины.

Механическая характеристика – зависимость скорости вращения от момента на валу.

Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1274; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!